CO_(2)与清水的压裂特征对比

摘要

CO_(2)压裂技术以压裂液流动性好、不伤害储层、返排快、易于形成复杂缝网等优势而备受关注。与清水压裂相比,CO_(2)黏度、密度和压缩性与清水存在很大不同,且CO_(2)物性受地层温度和压力的影响较大。基于Helmholtz自由能建立了热物性状态方程,完全可以满足CO_(2)压裂中所能面临的热物性计算需求。对比研究了液态CO_(2)压裂、超临界CO_(2)压裂及清水压裂的液体热物理性质、裂缝起裂压力、简单双翼裂缝的扩展和天然裂缝性储层中的复杂裂缝网络的扩展。结果表明:相比于超临界CO_(2)压裂,清水压裂由于滤失小、增压速度相对快,更易形成较简单的裂缝网络,尤其是简单的双翼裂缝;超临界CO_(2)的增压范围略大于液态CO_(2),两种相态的CO_(2)大于清水的增压范围,CO_(2)压裂更有利于张裂缝和剪切裂缝的混合扩展,形成复杂的裂缝网络。研究成果对CO_(2)压裂和清水压裂的取舍和设计具有一定指导意义。