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页岩储层CO_(2)压裂-驱替-埋存全生命周期地质力学研究进展
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作者 朱海燕 徐凤银 +5 位作者 侯大力 赵鹏 周俊 唐煊赫 黄亮 张兆鹏 《天然气工业》 北大核心 2025年第9期138-157,共20页
页岩储层CO_(2)压裂—驱替—埋存一体化过程涉及多尺度、多物理场耦合的复杂地质力学机制,涵盖CO_(2)相变、CO_(2)与岩石-流体的相互作用、驱替过程中的渗流-应力-化学耦合及埋存阶段的地应力场重构等关键过程,长期以来一直是该领域研... 页岩储层CO_(2)压裂—驱替—埋存一体化过程涉及多尺度、多物理场耦合的复杂地质力学机制,涵盖CO_(2)相变、CO_(2)与岩石-流体的相互作用、驱替过程中的渗流-应力-化学耦合及埋存阶段的地应力场重构等关键过程,长期以来一直是该领域研究的重点和难点。然而,现有研究多聚焦于局部过程或特定条件,尚缺乏从全生命周期的四维地质力学视角开展系统性综合研究。为此,基于页岩CO_(2)压裂—驱替—埋存全过程地质力学演化机制,系统梳理了当前研究进展,指出了该一体化技术中存在的关键科学问题,并从全生命周期四维地质力学研究等3个方面提出未来技术重点攻关方向。研究结果表明:①在压裂阶段,CO_(2)通过改变页岩储层孔隙结构与矿物组成,显著降低了起裂压力并促进页岩储层复杂裂缝网络的形成;②在驱替阶段,页岩储层基质膨胀、裂缝动态启闭与矿物反应共同作用,协同控制页岩储层渗透率的非线性演化行为;③在埋存阶段,页岩储层地应力场的空间非均质性主导盖层完整性的时变劣化规律,影响CO_(2)封存安全性。结论认为,针对当前该领域的关键科学问题,亟需构建页岩储层跨尺度多场耦合地质力学模型,发展四维地应力原位监测与反演技术,建立盖层完整性多维评价与风险预测体系,以系统全面揭示页岩储层全生命周期地质力学机理,为推动CO_(2)资源化利用与页岩油气高效开发提供理论和技术支撑。 展开更多
关键词 CO_(2) 压裂—驱替—埋存一体化 页岩 地质力学 多物理场耦合 四维地应力
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致密砂岩气藏CO_(2)增能压裂的碳埋存机理
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作者 赵金省 严繁 +3 位作者 肖元相 张庆祝 章思鹏 李攀 《天然气工业》 北大核心 2025年第8期77-87,共11页
在“双碳”目标背景下,致密砂岩气藏CO_(2)增能压裂技术兼具提高压裂液返排效率、补充地层能量及实现CO_(2)埋存的双重作用,揭示CO_(2)增能压裂的碳埋存机理具有重要理论意义和指导作用。为此,通过室内实验研究,结合核磁共振、启动压力... 在“双碳”目标背景下,致密砂岩气藏CO_(2)增能压裂技术兼具提高压裂液返排效率、补充地层能量及实现CO_(2)埋存的双重作用,揭示CO_(2)增能压裂的碳埋存机理具有重要理论意义和指导作用。为此,通过室内实验研究,结合核磁共振、启动压力梯度测试、X射线衍射等手段,系统评价了致密砂岩气藏CO_(2)增能压裂的碳埋存效果,分析了不同压力下CO_(2)埋存率的变化规律,阐明了束缚埋存与溶解固化埋存的作用机理,指出了裂缝闭合滞留的关键影响因素,最后明确了CO_(2)增能压裂过程中的碳埋存规律。研究结果表明:①CO_(2)增能压裂以束缚碳埋存为主,压力高于超临界压力时,束缚碳埋存率可达60%以上,且受启动压力梯度显著影响,梯度越大,CO_(2)埋存率越高;②溶解固化碳埋存率介于5%~30%,在超临界压力附近达到峰值(10%~30%),其效果受矿物成分控制,方解石、白云石及黏土矿物易被溶蚀并生成高岭石等沉淀,进而改变储层孔喉结构;③裂缝闭合滞留碳埋存率主要受闭合压力主导,液体返排率与铺砂浓度次之,支撑剂类型影响最小。结论认为,CO_(2)增能压裂在致密砂岩气藏中可实现高效碳埋存,研究成果为优化CO_(2)增能压裂工艺及预测碳埋存效果提供了理论依据,对推动低碳油气开发具有重要指导价值。 展开更多
关键词 致密砂岩气藏 CO_(2)增能 CO_(2) 束缚碳 溶解固化碳 孔喉分布 启动力梯度 核磁共振
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一种压驱一体化乳液稠化剂的制备及性能研究
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作者 魏俊 戴秀兰 《现代化工》 北大核心 2025年第S1期139-143,共5页
以丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠为聚合单体,向聚合反应中引入功能单体双键改性的纳米材料,以溶解速度、增黏能力和润湿性为评价指标对其部分聚合条件进行了优化,通过乳液聚合法合成了一种压驱一体化压裂用乳液稠化剂DW-... 以丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠为聚合单体,向聚合反应中引入功能单体双键改性的纳米材料,以溶解速度、增黏能力和润湿性为评价指标对其部分聚合条件进行了优化,通过乳液聚合法合成了一种压驱一体化压裂用乳液稠化剂DW-1。结果表明,该乳液稠化剂最佳的聚合条件为单体质量分数为25%、功能单体加量为0.2%、引发剂加量为0.12%、聚合温度为25℃、聚合反应3 h;通过红外光谱证明了其分子结构设计的合理性;该乳液稠化剂具有良好的溶解性能和增黏性能,1 min黏度即达到最大黏度的90%以上,可用于配制一体化压裂液;配制的压裂液具有良好的耐温耐剪切性能,降阻率大于70%;破胶液的驱油效率高达15.63%。 展开更多
关键词 纳米材料 条件优化 乳液稠化剂 -一体化工作液 油效率
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致密储层水平井压裂-补能-驱油一体化重复改造技术 被引量:34
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作者 白晓虎 齐银 +3 位作者 何善斌 朱西柱 侯正孝 张岩 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期63-67,共5页
受储层致密低压、长期注采条件下有效驱替系统难以建立等因素影响,鄂尔多斯盆地部分水平井产量递减大,采油速度和累计采出程度较低。为此,基于水平井压力场及应力场分布规律,集成体积改造、补充能量、渗吸驱油一体化重复改造技术优化设... 受储层致密低压、长期注采条件下有效驱替系统难以建立等因素影响,鄂尔多斯盆地部分水平井产量递减大,采油速度和累计采出程度较低。为此,基于水平井压力场及应力场分布规律,集成体积改造、补充能量、渗吸驱油一体化重复改造技术优化设计模式,配套实施了机械封隔与动态暂堵相结合的大排量高效分段复压工艺及管柱。测试分析表明,水平井重复压裂储层改造体积达到初次压裂的2倍以上,裂缝复杂指数达到新井压裂时的1.3倍,地层压力保持水平由75%提高至120%。试验井复压后单井产油量由2 t以下提高至10~15 t,自喷期达到3个月以上,生产1 a后平均产油量仍达到10~12 t/d,采油速度由0.22%提升至1.05%,预测最终累计产油量可提高1倍以上。该技术对其他非常规储层提高水平井老井产量及最终采出程度有一定的借鉴。 展开更多
关键词 致密储层 水平井 -补能-一体化设计 重复 鄂尔多斯盆地
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CO2驱油-埋存一体化评价方法 被引量:10
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作者 高冉 吕成远 伦增珉 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期115-122,共8页
CO2驱油-埋存一体化工程项目缺乏能够同时评价CO2的驱油和埋存效果及综合评价项目的方法。为此,本文提出了CO2驱油-埋存一体化评价方法,构建了驱油-埋存综合效应因子,引入粒子群优化(PSO)算法来优化驱油-埋存过程前、中、后期的注入速... CO2驱油-埋存一体化工程项目缺乏能够同时评价CO2的驱油和埋存效果及综合评价项目的方法。为此,本文提出了CO2驱油-埋存一体化评价方法,构建了驱油-埋存综合效应因子,引入粒子群优化(PSO)算法来优化驱油-埋存过程前、中、后期的注入速度、生产流压和阶段时长。研究结果表明:在不考虑生产成本的情况下,注采时间越长,驱油-埋存效果越好。无论是以驱油还是以埋存为主,项目初期均要维持高压低速驱替。若注重埋存效果,项目中期需要降低注入速度,项目的后期则需要重新提高注入速度;若注重驱油效果,项目中、后期需要大幅降低注入速度,同时要酌情降低生产流压,提高产油量。 展开更多
关键词 CO2 CO2 一体化评价方法 综合效应因子 PSO算法
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疏水缔合聚合物压裂增稠剂的研究进展
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作者 于斌 潘一 +1 位作者 杨双春 王博 《精细化工》 北大核心 2025年第8期1684-1695,1786,共13页
疏水缔合聚合物压裂增稠剂合成原料来源广泛、成本可控、对环境友好,具有独特的两亲结构,比天然产物增稠剂和普通合成聚合物增稠剂具有更加优异的耐温、耐盐及耐剪切性能,已成为开发非常规油气藏的重要化学品之一。该文首先简述了疏水... 疏水缔合聚合物压裂增稠剂合成原料来源广泛、成本可控、对环境友好,具有独特的两亲结构,比天然产物增稠剂和普通合成聚合物增稠剂具有更加优异的耐温、耐盐及耐剪切性能,已成为开发非常规油气藏的重要化学品之一。该文首先简述了疏水缔合聚合物压裂增稠剂的合成方法,介绍了疏水缔合聚合物压裂增稠剂的增稠机理和影响因素;然后,综述了基于不同疏水单体(长链烷基型、季铵盐型、烷基聚醚型、孪尾型、双取代型和复合型)结构分类的疏水缔合聚合物压裂增稠剂的性能特征、作用机制及“压裂驱油(气)一体化”等应用方式;最后,对疏水缔合聚合物压裂增稠剂的发展进行了展望,指出应进行精细优化重组及协同构筑,从新的维度优化体系性能,推动此研究领域向着协同创新及一体化建设的方向发展。 展开更多
关键词 疏水缔合聚合物 增稠剂 增稠机理 结构分类 油(气)一体化
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致密油新一代驱油型滑溜水压裂液体系的研制与应用 被引量:7
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作者 樊平天 刘月田 +6 位作者 冯辉 周东魁 李平 周丰 秦静 余维初 史黎岩 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期614-619,共6页
鄂尔多斯盆地致密油藏储层渗透率低,地层压力低,油井依靠压裂投产。油藏开发中普遍呈现初期产量高、递减快、稳产难度大、采收率低等特征。为实现油井压裂施工中补充地层能量、储层低伤害、降低界面张力以及提高洗油效率等目的,文中提... 鄂尔多斯盆地致密油藏储层渗透率低,地层压力低,油井依靠压裂投产。油藏开发中普遍呈现初期产量高、递减快、稳产难度大、采收率低等特征。为实现油井压裂施工中补充地层能量、储层低伤害、降低界面张力以及提高洗油效率等目的,文中提出了在JHFR-2减阻剂+JHFD-2多功能添加剂滑溜水压裂液体系中加入HE-BIO生物驱油剂,并且在压裂液减阻效果、抗盐性、储层伤害、生物毒性、洗油效率、驱油效率等实验研究的基础上,研制了集压裂、增能、驱油为一体的致密油新一代驱油型滑溜水压裂液体系。该体系具有速溶、无毒、环保低伤害、减阻、抗盐、防膨、超低界面张力等特点。利用该压裂液体系,在南泥湾油田P132平2井开展压裂三采一体化先导试验取得圆满成功,为我国致密油藏的高效开发进行了有益尝试。 展开更多
关键词 三采一体化 油型滑溜水 储层低伤害 提高采收率 致密油
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吉林油田CCUS-EOR技术攻关与实践新进展 被引量:13
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作者 王峰 黎政权 张德平 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期76-82,共7页
CO_(2)捕集、埋存与提高原油采收率(CCUS-EOR)技术可大幅度提高原油采收率并实现CO_(2)有效埋存,同时兼具减碳、增油两大功能,是落实“双碳”战略和保障能源安全的重要技术手段。中国石油高度关注CO_(2)资源化利用问题,在系统研究原始... CO_(2)捕集、埋存与提高原油采收率(CCUS-EOR)技术可大幅度提高原油采收率并实现CO_(2)有效埋存,同时兼具减碳、增油两大功能,是落实“双碳”战略和保障能源安全的重要技术手段。中国石油高度关注CO_(2)资源化利用问题,在系统研究原始油藏、中高含水、高含水及特高含水油藏CO_(2)驱油机理与埋存潜力的基础上,研发了关键技术和工艺装备,形成了集CO_(2)捕集、输送、注入、采出、驱油、埋存、防腐等为主体的CCUS-EOR全产业链一体化技术体系,并率先在中国石油吉林油田开展了CO_(2)捕集埋存与提高采收率矿场实践。研究结果表明:①矿场试验证实CO_(2)驱油可提高采收率20%以上,现已累计注入CO_(2)达320×10^(4) t;②矿场实践系统揭示了陆相低渗透油藏CO_(2)驱油与埋存规律,验证了CO_(2)捕集输送、注入采出、驱油埋存与循环利用全流程技术的适应性,实现了CCUS-EOR减排增效一体化。结论认为:①吉林油田建成了国内首个全产业链、全流程CO_(2)捕集、驱油、埋存与循环利用示范工程,实现了陆相沉积低渗透油藏CO_(2)驱油采收率的大幅提高和CO_(2)的安全埋存;②系统总结了吉林油田近年来在CCUS-EOR方面的最新研究进展和矿场实践认识,指明了油气田CCUS-EOR应用前景,并提出了以新质生产力推动相关企业产业化发展的具体建议。 展开更多
关键词 吉林油田 CCUS-EOR 全流程技术 产业化发展 油与一体化 新质生产力 战略布局
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