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陆相页岩气高效开发的 CO2 干法压裂技术

与其它页岩气开发的压裂技术相比，本技术方案主要具备以下技术优势及创新性:(1) CO2 干法压裂技术开发陆相页岩气实现了低水耗。据美国国家环境保护局(EPA)统计，2010 年单口页岩气井平均用水量在 0.76×104~2.39×104t(取决于井深、水平段长度、压裂规模)，采用 CO2 干法压裂技术开发国内陆相页岩气可有效减少对于水的用量，不浪费水资源，不污染地下水。(2) CO2 干法压裂技术开发陆相页岩气对储层伤害小。陆相页岩气储层粘土矿物含量高，水敏性较强，滑溜水压裂液对储层渗透率伤害严重，CO2 具有良好的储层保护性能，无残渣，对裂缝壁面和导流床无固相伤害，无水相，消除了水锁及水敏伤害。(3) CO2 干法压裂技术开发陆相页岩气实现了快返排，国内陆相页岩气储层压力一般较低，压后返排困难，返排时间长，大量压裂液滞留于井下，CO2 干法压裂技术压后 CO2 迅速气化，快速排出，返排时间短，返排效率高。(4) 采用 CO2 干法压裂技术开发陆相页岩气藏具有提高页岩气采收率和减排的双重意义。页岩气藏中吸附气含量范围较宽，CO2 进入页岩储层中时，可有效置换 CH4 分子，极大的提高页岩气藏的采收率;同时，CO2 可在页岩储层中永久性封存，对于减少温室气体排放有着积极的意义。(5) 适用于陆相页岩气储层的 CO2 干法压裂液配方的筛选及优化。采用溶解性及增粘实验筛选 CO2 增粘剂，并对不同工况下的改良的 CO2 干法压裂液的流变摩阻、滤失特性进行研究，结合储层特征优化干法压裂液配方，最终形成适用于国内典型陆相页岩气储层的 CO2 干法压裂液配方。(6) 陆相页岩气 CO2 干法压裂工艺设计。在不加砂、加砂两种状况下，针对国内典型陆相页岩气储层，分析施工过程中裂缝延伸及支撑机理，对 CO2 压裂工艺的管柱选择、施工排量、砂比等压裂施工参数进行优化，最终形成适用于国内典型陆相页岩气藏的干法压裂技术工艺。(4)合作条件(1) 有独立承担民事责任能力的企业法人，具有良好的信誉基础和积极向上的事业激情。(2) 有相应的投资能力，并且具备一定的市场开拓能力。(3) 有一定的启动资金和市场经验，具备较强的品牌经营意识。

西安交通大学 2021-04-11