连续油管超临界CO2喷射压裂方法

摘要

本发明涉及一种连续油管超临界CO2喷射压裂方法。该方法是以超临界CO2为压裂液对油井储层进行喷射压裂的方法。本发明采用超临界CO2流体作为压裂液进行喷射压裂，超临界CO2喷砂射孔能够降低系统压力，同时超临界CO2流体的低黏和高扩散特性，也能进一步降低裂缝扩展所需压力；最重要的是超临界CO2喷射压裂对储层无任何污染，相反超临界CO2进入储层还能进一步提高油气采收率；同时压裂完成后无需返排，利用连续油管进行分段喷射压裂时也不需要井筒泄压即可上提或下放管柱，减少了作业工序，降低了作业成本，因此非常适合于采取常规水基压裂液收效甚微的稠油油藏、低渗特低渗油气藏、页岩气藏、煤层气藏等非常规油气藏压裂改造。

权利要求

1.一种连续油管超临界CO2喷射压裂的方法，其是以超临界CO2为压裂液对油井储层进行喷射压裂的方法，该方法包括以下步骤：清井处理：利用清水或者洗井液循环洗井，并用通井规通井；

射孔处理：将液态CO2与射流用磨料相互混合得到混合流体，通过连续油管将混合流体输送到油井中，并通过油井中的喷射压裂装置进行喷砂射孔使储层产生孔道；

压裂处理：将油井底部的杂物清除之后，持续输入纯净的液态CO2，该液态CO2在油井中成为超临界CO2流体并沿所述孔道对储层进行压裂，使储层产生裂缝；

支撑处理：将支撑剂混入液态CO2中，使其随液态CO2进入所产生的裂缝中，当进入裂缝的支撑剂达到预定数量时，停止混入支撑剂，停止输入液态CO2，完成一段压裂作业；

隔离处理：输入隔离液，封堵裂缝与孔道；

将连续油管上提至下一段压裂位置，然后重复射孔处理、压裂处理和支撑处理步骤，完成下一段压裂作业。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，当油井中的压裂储层为稠油油藏或者煤层气、页岩气藏时，该方法还包括在压裂处理之后进行返排处理或者闷井处理的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述射孔处理包括以下具体步骤：通过管线将储存在CO2罐车中的液态CO2输送到混砂车，将射流用磨料与液态CO2混合得到混合流体，然后经过高压管线输送到压裂车；

通过压裂车将液态CO2与射流用磨料组成的混合流体经由高压管线送入连续油管，并到达油井底部的喷射压裂装置进行喷砂射孔使储层产生孔道。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其中，在所述混合流体中，所述射流用磨料的添加量占所述混合流体重量的5-8wt%。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述射流用磨料为细度为60目-120目的石榴石砂。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，储存在CO2罐车中的液态CO2的压力为3-5MPa，温度为-20℃到5℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述压裂处理包括以下步骤：油井井口处设置环空回压阀，将井口压力控制在5-8MPa，使油井底部的CO2将杂物清除；

通过连续油管持续输入纯净的液态CO2或者通过连续油管和环空同时输入纯净的液态CO2，该液态CO2将在井筒某一深度转变为超临界CO2流体，该超临界CO2流体进入孔道并对储层进行压裂，使储层产生裂缝。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述支撑处理包括以下步骤：当裂缝延伸到预定长度后，通过混砂车将支撑剂混入液态CO2中，使其随液态CO2进入所产生的裂缝中，对裂缝予以支撑；

当进入裂缝的支撑剂达到预定数量时，停止混入支撑剂，停止输入液态CO2，完成一段压裂作业；

所述支撑剂的添加量占所述液态CO2与所述支撑剂质量之和的5-20wt%。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述支撑剂为空心陶瓷支撑剂。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括在射孔处理中对液态CO2与射流用磨料组成的混合流体进行加热的步骤。

说明书

连续油管超临界CO2喷射压裂方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种油井喷射压裂方法，尤其涉及一种连续油管超临界CO2喷射压裂方法，属于石油钻探领域。

背景技术

[0002] 水力压裂技术最早在20世纪40年代提出，当时主要应用于老井改造、提高采收率，目前水力压裂技术已成为低渗特低渗油田、页岩气藏、煤层气藏等非常规油气藏增产的主要措施之一。它利用地面高压泵组，以超过地层(储层)吸收能力的排量将压裂液注入井筒，在井底附近产生高压，当该压力克服了井壁附近的地应力和岩石的抗拉强度时，将会使地层破裂并延伸一定距离；随着压裂液持续泵入，裂缝持续向前延伸，在裂缝达到要求尺寸后，泵注混有支撑剂的携砂液，携砂液将继续延伸裂缝并将支撑剂输送到裂缝内；携砂液泵送完毕后，泵送破胶剂，将高黏压裂液破胶降为低黏度的液体流回井筒，返排到地面，这样当压裂结束后，裂缝内只留下支撑剂用于支撑裂缝壁面，形成了一条具有高导流能力的裂缝通道。

[0003] 众所周知，水力压裂的目的就是生成一条具有高导流能力的裂缝通道，穿透近井筒地带的伤害区，使油井恢复自然产能。然而对于上述传统压裂来说，需要注入大量高黏压裂液，随后还要泵入破胶剂，再返排压裂液，这样不仅成本高，而且程序复杂，最重要的是大量的水进入储层后，会造成储层二次伤害，降低储层渗透率，从而降低压裂效果。虽然目前已经出现多种清洁压裂液，对储层污染有所减轻，但是仍然无法从根本上彻底消除压裂时储层二次污染。

[0004] CO2是一种常见气体，将其加温加压至临界点以上(Tc＞31.1℃，Pc＞7.38MPa)时成为超临界CO2流体(SC-CO2-super critical CO2)，在地层温度和压力条件下，一般750m以上便能使CO2达到超临界状态。超临界CO2流体既不同于气体，也不同于液体，它具有接近于气体的低黏度和高扩散性、接近于液体的高密度以及表面张力为零等特性。如果将CO2用于油井的喷射压裂，上述的这些特性会使得超临界CO2喷射破岩具有较高的效率和较低的破岩门限压力，同时其低黏的特性，在压裂过程中将有助于CO2流体流动，容易在储层中产生多而复杂的裂缝。连续油管可以带压作业，起下方便，因此，如果将超临界CO2流体与连续油管结合起来进行储层喷射压裂将可以大大降低压裂成本，提高 压裂效果。 发明内容

[0005] 为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种油井储层喷射压裂方法，其是采用连续油管输送液态CO2，使其在油井底部成为超临界CO2并对储层进行喷射压裂的方法，具有喷射破岩效率高，破岩门限压力低，作业工序少，压裂成本低等特点。 [0006] 为达到上述目的，本发明提供了一种连续油管超临界CO2喷射压裂的方法，其是以超临界CO2为压裂液对储层进行喷射压裂的方法。

[0007] 本发明所提供的上述连续油管超临界CO2喷射压裂的方法可以包括以下步骤： [0008] 清井处理：利用清水或者洗井液循环洗井，并用通井规通井；

[0009] 射孔处理：将液态CO2与射流用磨料相互混合得到混合流体，通过连续油管将混合流体输送到油井中，并通过油井中的喷射压裂装置进行喷砂射孔使储层产生孔道； [0010] 压裂处理：将油井底部的杂物清除之后，持续输入纯净的液态CO2，该液态CO2将在井筒一定深度转变为超临界CO2流体并对储层进行压裂，使储层产生裂缝； [0011] 支撑处理：将支撑剂混入液态CO2中，使其随液态CO2进入所产生的裂缝中，当进入裂缝的支撑剂达到预定数量时，停止混入支撑剂，停止泵入液态CO2，完成一段压裂作业。 [0012] 根据本发明的具体技术方案，本发明所提供的上述喷射压裂方法适用于只进行一段压裂，也可以适用于进行两段以上的压裂，当进行多段的压裂时，需要对已经压裂的裂缝和孔道进行隔离，以避免在后续的压裂作业中液态CO2大量涌入第一段裂缝，隔离液要具有较高的粘度和低滤失性能，尽量减少第二段压裂时渗入储层，同时要求压裂液在一定温度下经过一段时间后可以自行水化，以便压裂完毕后返排，本发明所采用的隔离液可以是本领域常用的隔离液，例如胍胶、水基植物胶隔离液。当完成了最后一段压裂作业，不再进行压裂时，则不必再进行隔离处理。根据本发明的具体技术方案，优选地，上述方法还包括以下步骤：

[0013] 隔离处理：输入隔离液，封堵裂缝与孔道；

[0014] 将连续油管上提至下一段压裂位置，然后重复射孔处理、压裂处理和支撑处理步骤，完成下一段压裂作业。

[0015] 当完成最后一段压裂作业之后，不再需要进行隔离处理，可以直接进行下一步作业，具体地，当油井中的压裂储层为稠油油藏或者煤层气、页岩气藏时，在压裂处理之后，可以进行闷井处理(使超临界CO2与稠油充分作用，降低原油黏度，或者充分置换煤层 气和页岩气藏中CH4后再开井生产)，即上述方法还包括进行返排处理或闷井处理的步骤；当油井中的压裂储层为常规油气藏时，可以直接进行生产，无需进行返排处理或闷井处理。 [0016] 在本发明提供的上述压裂方法中，所采用的CO2来源比较广泛，可由CO2气田直接获得，或者从电厂、钢厂等产生的尾气中提取(这样有利于环境保护)，由于超临界CO2压裂时CO2用量不是很大，可由CO2罐车运送，CO2储罐优选能够承压10MPa左右，保证CO2在一定的温度和压力下处于液态，同时也需要具有保温作用，维持储罐内需要的低温。CO2罐车上可以根据需要加装制冷机组，保证运输过程中以及泵入压裂车前的需要。CO2的运输压力一般可以控制在3-5MPa，温度控制在-20℃至5℃，这样能保证安全运输。为了更好地保证液态CO2的状态，优选地，储存在CO2罐车中的液态CO2的压力可以控制为4-5MPa，温度可以控制为-10℃到5℃。

[0017] 常规压裂设备经过简单改进便可进行超临界CO2压裂，首先将管阀、高压泵、井下工具中的橡胶等化工制品密封垫改为金属密封垫，主要原因是，CO2穿透性很强，能够渗透到橡胶类大分子材料中，时间过长便可刺漏胶垫；其次，在压裂车上的高压泵泵头上加装循环冷却装置，温度一般控制在0-3℃左右，防止活塞与套筒摩擦生热，使液态CO2汽化，影响泵效。

[0018] 进行压裂作业时，在井口处，连续油管中的液态CO2处于低温高压液态，随着液态CO2逐渐下行，其温度和压力也逐渐升高，当温度和压力同时超过临界点时，液态CO2转变为超临界CO2，超临界CO2与磨料的混合流体经过喷射压裂装置的喷嘴产生高压射流喷射储层，使储层产生孔道。由于地层的温度随着深度的增加而逐渐上升，温度梯度约为20-50℃/km，在地下几百米深的地方温度将超过CO2的临界温度(31.1℃)，同时压裂所需压力一般较高，很容易达到CO2的临界压力(7.38MPa)，因此，通常在井下750m便可实现超临界CO2喷射压裂。而当地层温度异常，或在浅部地层压裂无法达到临界温度时，可以在地面对液态CO2流体进行加热，即本发明所提供的喷射压裂方法还可以包括在射孔处理中对输入连续油管的液态CO2与射流磨料组成的混合流体进行加热的步骤；该加热处理可以在地面进行。

[0019] 根据本发明的具体技术方案，优选地，射孔处理可以包括以下具体步骤： [0020] 通过管线将储存在CO2罐车中的液态CO2输送到混砂车，将射流用磨料与液态CO2混合，然后经过高压管线输送到压裂车；通过压裂车(压裂车的数量可以根据排量需要进行增减)将液态CO2与射流用磨料混合组成的混合流体经由高压管线送入连续油管， 并到达油井底部的喷射压裂装置进行喷砂射孔使储层产生孔道。在射孔处理中的混合流体中，所采用的射流用磨料的添加量可以控制为占混合流体重量的5-8wt％，所采用的射流用磨料可以是本领域常用的射流用磨料，例如细度为60目-120目的石榴石砂或者石英砂。 [0021] 在本发明提供的上述压裂方法中，优选地，压裂处理可以包括以下步骤： [0022] 油井井口处设置环空回压阀，合理控制井口压力(一般可以控制在5-8MPa)，使油井底部的CO2将杂物清除(顺利携出井筒)，即使在油井底部成为超临界状态的CO2通过环空(连续油管与井筒之间的空间称为环空)将射孔产生的磨料和岩屑携带出井筒；然后关闭环空回压阀，通过连续油管持续输入纯净的液态CO2或者通过连续油管和环空同时输入纯净的液态CO2，该液态CO2在油井中成为超临界CO2流体，该超临界CO2流体进入孔道，对储层进行压裂，使储层产生裂缝。

[0023] 在本发明提供的上述压裂方法中，进行压裂作业时，对于已经压裂的孔道和裂缝需要进行支撑处理，优选地，支撑处理包括以下步骤：

[0024] 当裂缝延伸到预定长度后(在本领域中，根据不同的地质情况以及实际生产需要，可以预定不同的压裂长度，再由此确定泵送压裂液的压裂时间和排量，一般情况下，每一段压裂作业的压裂时间可以控制为10-30分钟，泵送量可以控制为5-9方/分钟)，但不限于此范围)，通过混砂车将支撑剂混入液态CO2中，使其随液态CO2进入所产生的裂缝中，对裂缝予以支撑；当进入裂缝的支撑剂达到预定数量时，停止混入支撑剂，停止输入液态CO2，完成一段压裂作业。在支撑处理中，优选地，所采用的支撑剂的添加量可以控制为占液态CO2与支撑剂质量之和的5-20wt％，这里的液态CO2是指与支撑剂同时泵入的液态CO2，所采用的支撑剂可以是本领域常用的支撑剂，优选为空心陶瓷支撑剂。

[0025] 本发明采用超临界CO2流体作为压裂液进行喷射压裂，具有以下一些优点： [0026] 1、超临界CO2喷射破岩效率高，破岩门限压力低，因此可以在超临界CO2流体中加入射流用磨料，进行套管开窗喷射压裂，不仅降低了系统注入压力要求，而且提高了压裂施工的安全性。

[0027] 2、超临界CO2流体黏度较低，具有高扩散特性，即使在较小尺寸的连续油管中流动，其摩阻也很小，非常容易流动，同时，在储层原有的微裂缝中，高黏压裂液无法进入，而超临界CO2流体可以随意流动，有助于井筒中压力的传递，降低压裂系统压力，更能使储层产生多而复杂的微裂缝，在储层内组成裂缝网络，连接井筒，提高单井产量 和采收率。 [0028] 3、超临界CO2对储层无任何污染，不含固相颗粒也不含水，当它进入储层时，能够避免孔隙吼道堵塞、储层黏土膨胀、岩石润湿反转、水敏等危害的发生，同时，在其超强溶剂化能力作用下，超临界CO2能够溶解近井地带的重油组分和其他污染物，减小近井地带油气流动阻力，因此，超临界CO2喷射压裂完毕后，无需注入破胶剂也无需返排，可直接投产，不仅减少作业工序，降低成本，而且还可以防止裂缝中支撑剂回流井筒；此外，如果储层中原油粘度较高，还可以选择闷井，使超临界CO2与原油充分作用，增加储层能量，降低原油粘度，增强其流动性，从而进一步提高原油采收率。

[0029] 4、超临界CO2流体的表面张力为零，能够进入到任何大于超临界CO2分子的空间，同时对于页岩层和煤层来说，CO2分子与其吸附能力远大于CH4分子，因此在进行页岩气藏和煤层气藏压裂时，超临界CO2进入储层还能置换吸附气含量高达85％的煤层气和页岩气，进一步提高气藏采收率和气井产量，最重要的是这类气藏渗透率极低，滤失性相对较小，更有利于裂缝的形成，因此非常适合于页岩气藏、煤层气藏、致密砂岩气藏的压裂改造。 [0030] 5、超临界CO2流体与连续油管结合进行多段喷射压裂时，上提管柱过程中无需泄压，连续油管可直接带压作业，节省工序和时间。

附图说明

[0031] 以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

[0032] 图1为连续油管超临界CO2喷射分段压裂流程示意图；

[0033] 图2为第一段压裂前喷砂射孔示意图；

[0034] 图3为第一段压裂的压裂方式示意图；

[0035] 图4为压开裂缝的另外一种方式示意图；

[0036] 图5为第一段裂缝压完后打隔离液的输入方式示意图；

[0037] 图6为隔离液的另一种输入方式的示意图；

[0038] 图7为第二段压裂前喷砂射孔方式示意图；

[0039] 图8为第二段压裂的压裂方式示意图；

[0040] 图9为隔离液的返排方式示意图；

[0041] 图10为隔离液的另外一种返排方式的示意图；

[0042] 图11为不返排隔离液闷井待产的示意图；

[0043] 图12为带地面加热器的连续油管超临界CO2喷射分段压裂流程示意图。 [0044] 附图标号说明：

[0045] 1CO2罐车 2车载式制冷机组 3CO2储罐 4绝热高压管线 5混砂车6压裂车7连续油管 8连续油管滚筒 9连续油管注入头 10井口装置11环控回压阀 12井壁
13环空 14地面 15喷射压裂工具 16超临界CO2射流 17孔眼 18喷射孔 19井底
20储层 21地面加热装置 22裂缝

具体实施方式

[0046] 为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现参照说明书附图对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。 [0047] 实施例

[0048] 本发明提供的连续油管超临界CO2喷射压裂方法引入超临界CO2流体作为压裂液体，能够充分发挥超临界CO2和连续油管的各自优势，该方法可以包括以下具体步骤： [0049] 1、清井处理：

[0050] 使用通径规通井，用清水或者洗井液(本领域常用的洗井液即可)进行洗井，一方面防止工具遇阻或遇卡，另一方面也防止井筒中杂物在压裂过程中进入深部地层，污染储层；

[0051] 2、射孔处理：

[0052] 图1所示为连续油管超临界CO2喷射分段压裂流程示意图，在进行第一段喷砂射孔时，先将压裂工具15下入到井底19的预定层位，误差不超过0.5米；

[0053] 液态CO2由加装有制冷机组2的CO2罐车1运输，运输压力控制在4-5MPa，温度控制在-10℃至5℃；

[0054] CO2储罐3中的液态CO2经过绝热高压管线4输送到混砂车5，混砂车5将射流用磨料与液态CO2充分混合得到混合流体后输送到压裂车6；

[0055] 液态CO2与射流用磨料的混合流体经过压裂车6加压后变为高压混合流体，直接输送到连续油管7，连续油管7依次经过连续油管滚筒8、连续油管注入头9、井口装置10和井筒13将高压混合流体输送到井下喷射压裂工具15；当需要对高压混合流体进行加热时，可以在压裂车6之后设置地面加热装置21，如图12所示；

[0056] 高压的超临界CO2与射流用磨料的混合流体经过喷射压裂工具15的喷射孔18产生高速磨料射流16，射穿套管(套管完井)或直接作用于储层20(裸眼完井)生成一定尺寸的孔眼(孔道)17，如图2所示；连续油管7与井壁12之间的空间为环空，可以通过设置环空回压阀11来控制环空底部压力；在喷砂射孔时，环空回压阀11应该调整 到一个合适3
的位置，使得井底的超临界CO2密度处于最佳范围(一般控制在700kg/m 以上)，提高喷砂射孔效率，同时也要保证射孔生成的岩屑和磨料废渣等杂物能够被超临界CO2流体经过环空携出井筒13，到达地面14；

[0057] 3、压裂处理：

[0058] 喷砂射孔完毕后，混砂车5停止工作，关闭环空回压阀11，持续大排量(可以控制为5-9方/分钟，每一段压裂处理的时间可以控制为10-30分钟，优选为20分钟)泵入液态CO2，使其进入孔眼17中，对储层20进行压裂，使裂缝22在储层孔眼17的应力集中位置生成并延伸；

[0059] 4、支撑处理：

[0060] 当裂缝22的长度达到预定要求时，开启混砂车5，开始泵入压裂用支撑剂，如图3所示；由于超临界CO2流体黏度较低，与常规水基压裂液相比，其挟砂能力较差，因此泵入支撑剂时也需要较大的排量(该排量可以根据实际情况按照本领域常规的做法确定，一般可以控制在5-9方/分钟)，这样才能保证支撑剂顺利进入裂缝根部，实现裂缝的有效支撑。对于CO2气体来说，高压超临界CO2从喷射孔18喷出后，压力急剧降低，体积快速膨胀，产生焦耳-汤姆逊冷却效应，使得射流周围急剧降温，当温度降到冰点以下，如遇水将结冰，对喷射压裂效果及安全带来不利影响，因此在喷射压裂过程中要严格控制喷嘴压降及排量，尽量避免井底结冰，可以采取从环空和连续油管共同泵注方式来降低连续油管流量压力，如图4所示；

[0061] 5、隔离处理：

[0062] 当第一段裂缝支撑剂泵入完毕后，停止泵入CO2，泵入少量隔离液，封堵第一段压裂的裂缝22与孔眼17，防止进行第二段压裂时CO2大量涌入第一段压裂的裂缝22，此时的隔离液要求具有较高的黏度和低滤失性能，尽量减少第二段地层压裂时渗入储层，同时要求它在一定温度下某一时间段后自行水化，以便压裂完毕后返排；泵注方法如图5和图6所示，图5是直接从连续油管注入，如果隔离液黏度较高，则摩阻较大，可选用图6所示的环空注入方法；

[0063] 6、第二段压裂作业：

[0064] 隔离液在第一段压裂的裂缝注入完毕后，上提连续油管7至下一段压裂位置(连续油管7可带压作业，省去了普通管柱泄压接单根等繁琐步骤)，重复进行射孔、压裂和支撑处理，进行第二段喷射压裂(如图7和图8所示)；

[0065] 最后一段压裂完毕后不必再打入隔离液，待此前打入的隔离液水化后返排隔离液； 由于压裂时大量CO2进入储层，因此为储层补充了足够的能量，返排较为容易，即便是开采后期的枯竭油气藏也能够顺利返排，返排方式可选择图9和图10所示的方式中的任一种方式；

[0066] 如果压裂的储层是稠油油藏或者页岩气藏、煤层气藏，则压裂后可不返排隔离液(隔离液量非常少，对储层渗透率影响很小)，采取闷井的方法，使得进入储层的CO2与稠油充分作用，降低粘度，降低原油流动阻力，或者与页岩气藏和煤层气藏中的CH4充分发生置换反应，提高气藏中游离CH4含量，闷井一段时间后开井生产，无论产量和采收率都将大大提高。

[0067] 超临界CO2喷射压裂提高原油采收率和单井产量机理如下：

[0068] 1、超临界CO2流体密度大，有很强的溶剂化能力，它能够溶解近井地带的重油组分和其他有机物，减小近井地带油气流动阻力；

[0069] 2、超临界CO2流体黏度小(接近气体黏度)，扩散能力强，容易渗透扩散到储层原油中，使原油体积膨胀，降低原油黏度，增大原油流动性，同时超临界CO2流体表面张力为零，容易进入任何大于其分子的空间，有利于驱油；

[0070] 3、超临界CO2流体中不含液态水，不会使储层中粘土膨胀，相反还可以使致密的粘土沙层脱水，打开沙层孔道，降低井壁表皮系数；

[0071] 4、压裂过程中，大量CO2渗入储层，为储层提供了能量，增加原油流动能力，大幅降低油水界面张力，减小残余油饱和度，从而提高原油采收率；

[0072] 5、利用超临界CO2喷射压裂改造页岩气藏和煤层气藏时，由于CO2与岩石的吸附能力强于CH4与岩石的吸附能力，CO2进入储层后可以置换吸附在页岩层和煤层上的CH4，增大游离态CH4含量，从而提高产量和采收率，也能实现CO2埋存，保护环境； [0073] 6、超临界CO2压裂液属于清洁压裂液，对储层无任何伤害，压裂后不用返排，也不会有残渣，保护了储层，简化了作业工序；

[0074] 7、超临界CO2低黏易扩散等特性能使储层产生多而复杂的微裂缝，增大泄油面积。 [0075] 喷嘴压降的合理确定：

[0076] 对于CO2气体来说，经过节流喷嘴后，压力急剧降低，体积快速膨胀，产生焦耳-汤姆逊冷却效应，使得喷嘴周围温度急剧降低，低温会使井底水结冰，对喷射压裂造成安全隐患。温降与气体排量、喷嘴直径、喷嘴上下游压力、喷嘴上游CO2温度等参数有关，因此压裂过程中要合理选择以上参数，下面举例说明。

[0077] 假设1900m井深处喷嘴上游温度为340K恒定不变，喷嘴下游(井底)压力为10MPa， 喷嘴直径为4mm，试计算在喷嘴上游压力分别为14、18、22、26MPa时喷嘴下游温度。 [0078] 根据公式 便可求出喷嘴下游温度。经查表CO2的k值(等熵指
数)为1.28，代入相应数据可计算出不同喷嘴上游温度时下游温度，如表1所示： [0079] Tdn——喷嘴下游温度，K；Tup——喷嘴上游温度，K；Pdn——喷嘴下游压力，MPa；
Pup——喷嘴上游压力，MPa。

[0080] 表1

[0081]上游压力(MPa) 14 18 22 26 27.2
下游温度(K) 315.87 298.98 286.14 275.87 273.15

[0082] 由表1的数据可知，当喷嘴上游压力达到27.2MPa时，井底温度便可以降至冰点，也就是在上述条件下，喷嘴最大压差设计为17.2MPa。在实际压裂过程中，可以通过减小泵排量来降低注入压力，从而降低喷嘴压差，本领域技术人员能够根据所需要的压差的大小来确定泵排量的大小，一般可以控制为5-9方/分钟。

[0083] 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。