液态CO2前置压裂地面管线堵塞模拟及抑制方法

TE357; 应用自制管道流动安全可视化评价装置模拟液态CO2前置压裂管线或放空阀门附近水合物及干冰生成过程,结合CO2相态预测,明确液态CO2前置压裂地面管线潜在堵塞类型及因素,优选适应液态CO2前置压裂的管线堵塞物抑制剂,并通过数值模拟方法考察地面管线中堵塞物抑制剂驱替液态CO2过程,改进液态CO2前置压裂泵注流程.结果 表明:地面管线压力为3.0 MPa时,液态CO2直接放空会在阀门及附近管线中形成千冰;当液态CO2泵注结束后连续注入水基压裂液时,潜在堵塞物为水基压裂液结冰及少量CO2水合物形成的混合物;优选的堵塞物抑制剂冰点低于-30℃,与水基压裂液及液态CO2配伍良好;通过向地面压裂...

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Published in中国石油大学学报（自然科学版） Vol. 44; no. 2; pp. 91 - 99
Main Authors 罗明良, 罗帅, 李钦朋, 司晓冬, 李靖, 高燕
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580%中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580%中国石油川庆钻探长庆井下技术作业公司,陕西西安710018 20.04.2020
非常规油气开发教育部重点实验室(中国石油大学(华东)),山东青岛266580
Subjects
抑制剂
前置压裂
液态CO2
数值模拟
堵塞物
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ISSN1673-5005
DOI10.3969/j.issn.1673-5005.2020.02.012

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Summary:TE357; 应用自制管道流动安全可视化评价装置模拟液态CO2前置压裂管线或放空阀门附近水合物及干冰生成过程,结合CO2相态预测,明确液态CO2前置压裂地面管线潜在堵塞类型及因素,优选适应液态CO2前置压裂的管线堵塞物抑制剂,并通过数值模拟方法考察地面管线中堵塞物抑制剂驱替液态CO2过程,改进液态CO2前置压裂泵注流程.结果 表明:地面管线压力为3.0 MPa时,液态CO2直接放空会在阀门及附近管线中形成千冰;当液态CO2泵注结束后连续注入水基压裂液时,潜在堵塞物为水基压裂液结冰及少量CO2水合物形成的混合物;优选的堵塞物抑制剂冰点低于-30℃,与水基压裂液及液态CO2配伍良好;通过向地面压裂管线泵注0.53 m3堵塞物抑制剂循环约l min驱替残余液态CO2,管线温度可迅速恢复至0℃以上;矿场应用表明,一套压裂机组即可实现液态CO2与水基压裂液连续泵注,施工过程未出现管线及阀门堵塞,施工时间由3～4d缩短至0.5d,降低了液态CO2前置压裂施工风险.
ISSN:1673-5005
DOI:10.3969/j.issn.1673-5005.2020.02.012