本项目任务来源为国家科技支撑计划"陕北煤化工CO2捕集、埋存与提高采收率技术示范"课题四"CO2压裂技术应用示范"（2012BAC26B04）

    项目概况

    延长油气田属于低渗、特低渗油气藏，基本无自然产能，压裂改造是低渗致密油气藏高效开发的最有效手段，本项目针对常规压裂手段普遍存在压裂液返排慢、返排率低等问题，潜在水敏、水锁伤害，影响了压裂改造效果等问题，通过开展延长致密油气藏储层地质特征分析、低伤害压裂液体系开发、压裂工艺优化、现场试验等相关工作，形成了适合延长低渗油气藏高效开发的CO2压裂技术。

    主要科技内容

1）储层地质特征分析

    分析了储层矿物组成、物性、流体性质、温度和压力、敏感性、岩石力学参数等，为压裂液配方优选及压裂优化设计提供依据；

2）低伤害CO2压裂液研究

    根据延长油气藏储层特征和CO2压裂的特点，筛选研究了两套适合CO2增能、泡沫的低伤害压裂液体系，并采用适合的实验方法，评价CO2压裂液的流变性能，携砂性能及伤害（基质渗透率、支撑裂缝导流能力）特性。

3）CO2压裂工艺优化设计技术研究

    根据CO2增能、泡沫和干法压裂技术的特点，通过压裂方式、裂缝形态和施工管柱、施工参数等工艺技术的优化研究，形成了适合延长油气藏的CO2增能、泡沫和干法压裂工艺技术。

4）CO2压裂配套技术研究

    根据CO2增能、泡沫和干法压裂工艺技术的特点，制定了相适应的射孔方案、压裂液的配制工艺和压后排液技术方案。

5）CO2压裂现场应用示范

    开展了CO2增能、泡沫和干法压裂工艺技术的现场应用，并形成适合延长低渗致密油气藏和页岩气藏的CO2压裂系列技术。

    技术经济指标

1）开发了一套与CO2配伍性良好的低伤害、低成本、无残渣清洁压裂液体系，平均岩心伤害率为14.02%，成本较常规耐酸性压裂液低5~10%；

2）开发了一套耐酸性、低伤害、高携砂性能的羧甲基羟丙基胍胶压裂液体系，平均岩心伤害率18.7%；

3）研发了一套CO2压裂液性能动态评价实验装置，是目前国内自动化控制程度最高的一套测试系统，可完成CO2压裂液流变、摩阻、携砂等相关性能测试；

4）形成了一套无需增粘剂的非常规页岩气的CO2压裂技术，可有效降低页岩储层伤害、提高返排效果，缩短投产周期；

5）提出了一种前置CO2增能方式，根据延长油气储层特征优化了增能比例，形成了一套前置CO2增能压裂工艺技术，压后平均返排率提高十五个百分点以上，较邻井增产1.9倍以上；

6）采用VES与液态CO2混合开发出了一种VES-CO2清洁泡沫压裂液体系，无残渣，平均伤害率低于20%，压后返排率达90%以上，单井产量较对比井高25%以上；

7）在延长致密油气藏、页岩气藏开展了CO2压裂现场应用，施工成功率100%，实现累计增产原油3.2万吨油气当量。

    科技进步作用

1）本项目研究提出了一套适合延长低渗油气藏高效开发的储层改造技术

    CO2压裂技术采用液态CO2替代常规水基压裂液，可以有效降低油田用水量；液态CO2地层配伍性好，减少地层伤害，吸热相变可以有效的增加储层能量，提高返排效果；液态/超临界CO2可以有效改善地层渗流通道，增大储层改造体积，提高储层改造效果。

2）本项目研究的提出一种延长集团煤化工、油气开发及环境保护可持续性发展的新思路

    随着延长石油大型能源化工项目的逐步投产，将有近1000万吨/年（纯度高于85%）的CO2被排放到大气中，在国家大力推行CO2减排兑现的关键时期，CO2的大量排放将严重制约陕北能源化工产业的发展。将捕集的工业CO2通过本技术应用于延长低渗油气藏储层改造，一方面可以实现排放CO2的再利用，变废为宝，实现减排，减少陕北半干旱地区的油田开发用水量；同时可以有效的提高延长低渗油气藏的储层改造效果，提高产量。

    科技应用及推广

    本项目针对特低渗、致密油气藏形成了一系列CO2压裂工艺技术，已累计开展126井次的现场应用，现场试验结果表明，采用CO2增能压裂工艺后，压裂液平均自喷返排率达到了33.4%，压裂液最终返排率比常规工艺实施井提高了13.7%，单井增产1.5~2.5倍，说明CO2增能压裂返排率高、排液效率高，压裂改造效果明显，能够满足低渗透致密油气井压裂施工的技术要求，具有较广阔的应用前景。

    知识产权情况

    项目发表学术论文17篇，申请国家专利10件，其中授权发明专利6件，实用新型专利1件，形成企业标准4件，获得计算机软件著作权1件。