Die Fracking- und Stimulationstechnologie ist eine Schlüsseltechnik bei der Erschließung von Schieferöl und dichten Öllagerstätten. Dabei werden Bruchflüssigkeiten verwendet, um komplexe Bruchnetzwerke zu erzeugen, natürliche Brüche zu verbinden und dichte Reservoirs effektiv zu stimulieren. Die inländische und internationale Erdölexplorations- und -entwicklungstechnologie schreitet weiter voran und erreicht nach und nach tiefere und anspruchsvollere Lagerstätten. Die Bohrtiefen können bis zu 6.000 Meter oder sogar noch tiefer reichen, wodurch sich auch die Lagerstättentemperaturen erhöhen und höhere Anforderungen an die hohe Temperaturbeständigkeit, Salztoleranz und Scherfestigkeit der Frakturierungsflüssigkeit gestellt werden.
Die in China vorhandenen Technologien und Geräte zur Fracturing-Modifikation stehen bei der Anwendung in ultratiefen Bohrlöchern vor großen Herausforderungen. Aufgrund der hohen Temperaturen und hohen Bruchdrücke in ultratiefen Lagerstätten müssen Bruchflüssigkeiten eine hohe Viskosität, eine gute Elastizität, eine hohe Temperaturbeständigkeit und eine starke Tragfähigkeit für Stützmittel aufweisen. Diese Anforderungen führen zu einem übermäßigen Druck auf das Bohrloch und die Oberflächenausrüstung, was zu erheblichen Sicherheitsrisiken während des Feldbetriebs führt. Aufgrund der Druckbeschränkungen der Oberflächenausrüstung besteht ein Konflikt zwischen dem hohen Bedarf an Stützmittel- und der Notwendigkeit, zu verhindern, dass der Bohrlochdruck zu hoch wird. Die aktuelle Lösung besteht einerseits darin, die Reibung der Pre-Fracturing-Flüssigkeit zu verringern, indem ihre Viskosität im Bohrloch vor Erreichen des Bodens durch verzögerte Vernetzung entsprechend gesenkt wird, und andererseits darin, die Flüssigkeitsdichte durch Zugabe von Beschwerungsmaterialien zu erhöhen, um den statischen Flüssigkeitssäulendruck der Fracturing-Flüssigkeit zu erhöhen.
Das Keshen-Gasfeld im Tarim-Becken besteht aus mehreren ultratiefen, zerklüfteten, dichten Sandsteinreservoirs, wobei die Reservoirs die Eigenschaften von „drei Hochs und eines tief“ aufweisen: tiefe Versenkung mit Tiefen zwischen 5.000 und 8.300 Metern; hohe Temperaturen mit Reservoirtemperaturen zwischen 120 und 190 Grad; und hohe Formationsdrücke, wodurch der Pumpendruck für Bohrlöcher während des Baus hoch ist. Die Implementierung von Frakturierungs- und Stimulationstechniken stellt eine Herausforderung dar und erfordert höhere Standards für Frakturierungsmaterialien und -technologie.
Mit der eingehenden Erkundung und Erschließung des Tarim-Ölfelds haben sich die Leistungsanforderungen für die Frakturierung von Flüssigkeiten kontinuierlich verbessert, wobei sich die spezifischen Anforderungen hauptsächlich auf vier Aspekte konzentrieren.
Erstens die variablen Viskositätseigenschaften: Entsprechend den Anforderungen des Prozesses zur Modifizierung des Reservoirs muss das Frakturierungsflüssigkeitssystem eine starke Tragfähigkeit des Stützmittels und eine hohe Temperaturbeständigkeit bei 80 {3}180 Grad aufrechterhalten und über verzögerte Vernetzungseigenschaften verfügen.
Zweitens, Verbesserung der Reibungsreduzierungseigenschaften: Aufgrund des hohen Formationsbruchdrucks, der die Druck-{0}}Lagerkapazitätsgrenzen der Fertigstellungsausrüstung und der Oberflächenanlagen überschreitet, ist es notwendig, die Dichte der Bruchflüssigkeit zu erhöhen, um ihre Fähigkeit zur Verbesserung der Reibungsreduzierung zu verbessern.
Drittens erfordern die Eigenschaften einer geringen -Schädigung, dass die Frakturierungsflüssigkeit geringe Rückstandseigenschaften aufweist und gleichzeitig gezielte Nanomaterialien gemäß den Eigenschaften des Reservoirs eingearbeitet werden, um eine effiziente Verdrängung und einen Rückfluss in der Tiefe des Reservoirs zu erreichen und so die Schädigung des Reservoirs durch die Behandlungsflüssigkeit zu reduzieren.
Viertens ist Umweltverträglichkeit ohne Zusatzstoffe gefordert. Um den Baukomfort zu verbessern, Kosten zu senken und die Umweltfreundlichkeit zu erhöhen, ist eine Online-Mischung erforderlich. Das kontinuierliche Online-Mischen muss die Anforderungen einer niedrig{2}viskosen Vor-flüssigkeit für die Fugenfüllung und einer hoch-viskosen Post-flüssigkeit für die Fugenerweiterung erfüllen, ohne dass die Flüssigkeit abgelassen und erneut- eingespritzt werden muss; Es muss lediglich erneut eine viskositätsmodifizierende Emulsion hinzugefügt werden, um den Anforderungen des kontinuierlichen Mischens gerecht zu werden.
Daher ist es dringend erforderlich, Forschungsarbeiten zu Frakturierungsflüssigkeiten im Hinblick auf Hochtemperaturbeständigkeit, Gewichtung, Reibungsreduzierung, Viskositätsmodifikation und Vormischungseliminierung durchzuführen, um Hochtemperatur-Frakturierungsflüssigkeitssysteme zu optimieren und sich speziell den Herausforderungen bei der Entwicklung ultratief gebrochener, dichter Sandstein-Gasreservoirs im Tarim-Becken zu widmen.
