[其他]用二氧化碳基液體壓裂法以刺激油井

無效

• 申請號: 85102151
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85102151A
• 公開（公告）日: 1987-02-18
• 發明（設計）人: 霍爾特米亞;亨特;哈里斯
• 申請（專利權）人: 哈利伯頓公司
• 主分類號: E21B43/27
• 分類號: E21B43/27
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金,羅宏

本發明是關于一種用二氧化碳基液體，在被鉆井鉆洞穿透過的地下儲層施行壓裂法，尤其是關于用一種基本上不含水的兩相流體壓裂地下儲層。

處理被鉆井鉆洞穿透過的地下儲層以刺激其生產烴基或增加接受注入液體的能力是已知甚久的工藝，一種最通用的使含烴儲層增加產量的方法是壓裂處理該儲層。處理方法是以足夠的壓力及流速注入一液體，氣體或兩相流體（一般稱為壓裂液）進入鉆井洞，壓裂地下貯層。可用的支撐物質有沙、細礫石、燒結鋁土，玻璃珠等等，均可注入壓裂縫中將其撐開。撐開了的裂縫提供較大的流通孔道，可供較大量的烴流通，由此增加了井的生產力。

傳統的壓裂技術是利用一種水基或油基流體來壓裂一含烴的貯層。

另一成功的壓裂技術被人稱為“泡沫????壓裂法”。例如美國專利第3，980，136描述的，就是這過程。概括地說，這過程包括生產出合乎要求的“密切爾（Mitchell）質量”泡沫，再通過鉆井洞，將之注入要壓裂的貯層。泡沫成份要使鉆井底部的Mitchell泡沫質量為大約0.53至0.99之間。可以用各種氣體和液體來產生泡沫，但這工藝常用的泡沫都是由氮氣和水所產生，亦加了一適合的表面活性劑。將泡沫泵入鉆井的壓力是需要能夠在含烴貯層產生壓裂縫。此外，由于減少壓力會令泡沫膨脹，當在井頂宣泄壓力后，泡沫很容易從井內逸出。

另一壓裂技術是用一種液化（通常是氣體的）流體。例如美國第3，195，634號專利，透露一種用二氧化碳和水的液體-液體混合物處理被鉆井洞穿過的地下貯層。二氧化碳存在的份量是相等于每42加侖水內有300至1500標準立方呎（于80°F及14.7psia壓力）。這成份以足夠壓力注入，以壓裂貯層。配方可以包括膠凝劑和支撐物質。井頂減壓后，液態二氧化碳會氣化并由貯層內流出。

美國第3，310，112號專利透露一壓裂被鉆井洞穿過的地下貯層的方法，以足夠壓裂貯層的壓力注入已在適當裝置中混成淤漿狀的液態二氧化碳與支撐物質的混合體。二氧化碳存在的份量至少足夠對每份（體積）淤漿支撐物質供應五份（體積）二氧化碳。在注入含有支撐物質的液態二氧化碳后，于井頂減壓。通常貯層都充份地將二氧化碳加熱。使得在減壓后，液態二氧化碳回復為氣相。接著，相當部份的二氧化碳離開鉆井，帶走或驅走不少運輸支撐物質的油或液態載體。

美國第3，368，627號專利透露一處理被鉆井洞穿過的貯層的方法，基本上是注入鉆井洞內的一恒沸點混合物，它的臨界溫度足夠高，或是臨界壓力足夠低，因此在注入及處理時的溫度和壓力下，都能保持液態。這流體混合物的臨界特性是，當注入貯層的壓力一旦被減去時，相當部分的注入流體便會變成氣體。這流體混合物基本上是由二氧化碳及至少一種C₂至C₆的碳氫化合物所組成。

美國專利第3，664，422號透露一種被鉆井洞穿過的地下貯層的處理方法，是于足夠壓裂貯層的壓力下，注入一種液化氣體及一種膠凝了的醇進入貯層內。鉆井洞減壓后，液化氣體氣化，離開貯層。隨后的油井生產則以氣化方法，除去膠凝的醇，遺留下破壞的膠凝劑于貯層內。

如能提供一個方法，由二氧化碳產生粘滯流體，并在寬溫度范圍內穩定，而又能攜帶高濃度的支撐物質進入地下貯層的大致上不含水的流體，將是很理想的事。

本發明是關于壓裂鉆井洞穿過的貯層的方法和所用流體，及輸送更高濃度的支撐物質進入其內。這方法及所用流體可增加流體透入貯層的深度，減少流體向貯層的漏失，又能攜帶高濃度的支撐物質而不令支撐物在壓裂液內沉降。本發明的壓裂液是穩定了的液化二氧化碳和一在地面上是基本無水的流體的液體-液體乳狀液，又當貯層熱力將乳狀液加溫至高于二氧化碳的臨界溫度時，這乳狀液將變成液包氣的泡沫。這些壓裂液包含約30%至超過95%體積的二氧化碳。這壓裂液含有一種可穩定乳狀液及泡沫和防止其被破壞的表面活性劑，又可包括支撐物質等等。

用本發明的方法產生的乳狀液及泡沫性質優良：就是二氧化碳體積對流體中的二氧化碳加上基本無水液體的體積的比率很高，而乳狀液和泡沫的粘度都足夠運輸相當濃度的支撐物質。用本發明方法產生的乳狀液，有一個精細的基本單元尺度分布或組織，其穩定性足夠將支撐物質的濃度維持于每加侖乳狀液十五磅或以上的水平。

在實用本發明時，壓裂液是在適合的溫度和壓力下，將液化的二氧化碳，基本無水的液體及一表面活性劑混成一穩定的液體-液體乳狀液而得。