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西安石油大学学报(自然科学版)2025年第03期:基于微流控模型的超临界CO_2压裂返排微观机制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:谢平;王海柱;王斌;张云鹏;徐润滋;麦汉;董卓鑫;

单位:中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室;

摘要:为揭示超临界CO_2压裂后压裂流体的返排机制,设计搭建了高温高压微观可视化实验平台,设计制作了含天然微裂缝的微流控模型,研究了超临界CO_2压裂后CO_2返排规律,对比了CO_2和常规水基压裂液返排特征及储层流体运移分布规律。结果表明,CO_2的可压缩性与溶解性是影响超临界CO_2返排的重要因素,使得CO_2在地层中几乎无游离态残余,同时也导致CO_2的返排速度更慢,返排时间更长。明确了裂缝走向与压力梯度的夹角是影响压裂液缝内返排的主要因素,夹角<45°时,压力对缝内流体的驱动效果较为明显,返排效果较好;夹角>45°时,返排效果较差。研究结果可为CO_2压裂返排工艺设计提供理论基础。

关键词:压裂液返排;;超临界CO_2;;微裂缝;;储层流体运移;;微观可视化

基金资助:国家自然科学基金专项项目“页岩油储层超临界CO2聚能压裂与封存基础研究”(52341401);; 丝绸之路经济带创新驱动发展试验区、乌昌石国家自主创新示范区科技发展计划项目“超临界CO2聚能脉冲压裂造缝机理与关键技术研究及应用”(2023LQ03005)