氮气泡沫压裂技术研究

在煤层气储层压裂中广泛采用了常规油气储层中的压裂技术。清水或活性水压裂液、聚合物压裂液、交联聚合物压裂液及泡沫压裂液在煤层气压裂中获得了不同程度的应用。清水或活性水(表面活性剂水溶液)价廉，但粘度低、携砂能力差、失水量大、废水处理量大。聚合物压裂液，尤其是交联聚合物压裂液，粘度高、携砂能力好、失水量小，但聚合物中不溶性杂质及其不完全降解碎片，会堵塞裂缝，影响增产效果。泡沫压裂液粘度高、携砂能力强，而且容易返排，较适合于排液困难地层。 泡沫压裂液实际上是用起泡剂稳定的一种液包气乳状液，是一个大量气体分散在少量液体中的均匀分散体。气体在整个泡沫中所占的百分比即气相体积百分比，俗称泡沫质量(fgtp)或泡沫品质，定义为一定温度和压力条件下泡沫中气体所占的百分比，即：泡沫质量=气体体积／泡沫总体积×100％，泡沫质量是一个很重要的参数。第一节泡沫压裂液分类、特点和性能影响因素
一、泡沫压裂液的组成和分类
泡沫压裂液的分类可以根据气体种类、含量以及地层对象的不同有不同的分类。
按所用气体的种类又分为N2泡沫液和C02泡沫液。N：泡沫可与一切基液(水、盐水、甲醇(乙醇)——水溶液、乙醇、酸类、凝析油、矿产原油、二甲苯、精炼油等)配伍。c02泡沫是在1982年才发展起来的，与N2泡沫相比，它与地层流体的相容性更好，并能降低界面张力，但只能与水、甲醇、乙醇配伍。此外，由于C02泡沫密度大于N2泡沫，因此对低压、低渗井用N2泡沫液，而对常压中深井及高温井用OQ泡沫，但也应根据压裂机组的能量大小而定。实际上，N2泡沫可用于一切井，因此国外95％以上的施工都采用N2泡沫液。
按泡沫液中气体含量的多少，泡沫压裂液分为两种体系。泡沫质量(fgtp)小于52％的称为增能体系，一般用于常规压裂处理后作为尾追液(后置液)帮助返排。fgtp=52％～96％之间的称为泡沫体系，它具有有效压裂液所需的各种特征，如含液量低，携砂、悬砂能力强，滤失低，粘度高，返排能力强石油英才网等待点。通常施工所用的泡沫质量(井底温度压力条件下)多数在6