La tecnologia di fratturazione e stimolazione è una tecnica chiave nello sviluppo dei giacimenti di shale oil e tight oil. Utilizza fluidi di frattura per creare reti di fratture complesse, collegare fratture naturali e stimolare efficacemente serbatoi stretti. La tecnologia nazionale e internazionale per l’esplorazione e lo sviluppo del petrolio continua ad avanzare, raggiungendo gradualmente giacimenti più profondi e impegnativi. Le profondità di perforazione possono raggiungere i 6.000 metri o anche di più, il che aumenta anche la temperatura del giacimento, ponendo requisiti più elevati alla resistenza alle alte-temperature del fluido di fratturazione, alla tolleranza al sale e alla resistenza al taglio.
Le tecnologie e le attrezzature esistenti per la modifica della fratturazione in Cina si trovano ad affrontare sfide significative se applicate a pozzi ultra-profondi. A causa delle alte temperature e delle elevate pressioni di frattura nei giacimenti ultra-profondi, i fluidi di fratturazione devono avere elevata viscosità, buona elasticità, resistenza alle alte-temperature e forte capacità di trasporto-dei supporti. Questi requisiti portano a una pressione eccessiva sul pozzo e sulle apparecchiature di superficie, creando notevoli rischi per la sicurezza durante le operazioni sul campo. A causa dei limiti di pressione delle apparecchiature di superficie, esiste un conflitto tra l'elevata domanda di trasporto di sostegni-e la necessità di evitare che la pressione del pozzo diventi troppo elevata. La soluzione attuale è, da un lato, ridurre l'attrito del fluido di pre-fratturazione diminuendo opportunamente la sua viscosità nel pozzo prima di raggiungere il fondo attraverso la reticolazione ritardata e, dall'altro, aumentare la densità del fluido aggiungendo materiali di ponderazione per aumentare la pressione statica della colonna di fluido del fluido di fratturazione.
Il giacimento di gas di Keshen nel bacino del Tarim è costituito da più serbatoi di arenaria compatta e fratturata ultra-profondi, con i serbatoi che mostrano le caratteristiche di "tre alti e uno profondo": sepoltura profonda, con profondità che vanno da 5.000 a 8.300 metri; alte temperature, con temperature del serbatoio comprese tra 120 e 190 gradi; e alte pressioni di formazione, che rendono elevata la pressione della pompa per i pozzi durante la costruzione. L’implementazione delle tecniche di fratturazione e stimolazione è impegnativa e richiede standard più elevati per i materiali e la tecnologia di fratturazione.
Con l'-esplorazione approfondita e lo sviluppo del giacimento petrolifero di Tarim, i requisiti prestazionali per i fluidi di fratturazione sono in continuo miglioramento, con richieste specifiche incentrate principalmente su quattro aspetti.
Innanzitutto, caratteristiche di viscosità variabili: in base ai requisiti del processo di modifica del serbatoio, il sistema del fluido di frattura deve mantenere una forte capacità di carico del materiale propellente-e una resistenza alle alte-temperature a 80-180 gradi e possedere proprietà di reticolazione ritardata.
In secondo luogo, migliorare le caratteristiche di riduzione dell'attrito: a causa dell'elevata pressione di frattura che si forma, che supera i limiti di capacità di carico-della pressione delle attrezzature di completamento e delle strutture di superficie, è necessario aumentare la densità del fluido di frattura per migliorare la sua capacità di migliorare la riduzione dell'attrito.
In terzo luogo, le caratteristiche di basso-danno richiedono che il fluido di frattura abbia proprietà di residui bassi, incorporando al contempo nanomateriali mirati in base alle caratteristiche del serbatoio per ottenere un efficiente spostamento e ritorno del serbatoio profondo, riducendo il danno del fluido di trattamento al serbatoio.
In quarto luogo, è richiesta la compatibilità ambientale senza additivi. È necessario realizzare la miscelazione in linea per migliorare la comodità di costruzione, ridurre i costi e aumentare la compatibilità ambientale. La miscelazione continua in linea deve soddisfare i requisiti del pre-liquido a bassa-viscosità per il riempimento dei giunti e del post-liquido ad alta{{4}viscosità per l'espansione dei giunti, senza la necessità di drenare e re-iniettare il liquido; è sufficiente aggiungere nuovamente un'emulsione-modificatrice della viscosità per soddisfare i requisiti di miscelazione continua.
Pertanto, è urgentemente necessario condurre ricerche sui fluidi di fratturazione in termini di resistenza alle alte-temperature, ponderazione, riduzione dell'attrito, modifica della viscosità ed eliminazione della pre-miscelazione, al fine di ottimizzare i sistemi di fluidi di fratturazione dei giacimenti ad alta-temperatura e affrontare in modo specifico le sfide legate allo sviluppo di giacimenti di gas di arenaria a tenuta fratturata ultra-profonda nel bacino del Tarim.
