页岩气钻完井配套技术集成研究与应用

随着涪陵页岩气田100×10~8 m~3/a产能建设、长宁-威远国家级页岩气产业示范区等区块页岩气的高效勘探开发,我国的能源结构也在不断地改变。页岩气的商业化开发有赖于丛式水平井钻井技术及大型分段压裂技术的不断发展和进步,高效的钻完井配套技术是提高页岩气勘探开发效果的有力保障。中原石油工程公司通过自主攻关和集成配套相关钻井新工艺、新工具,在钻井实践中取得了一系列技术突破,形成了三维大偏移距长水平段水平井轨迹控制技术、油基乳化/无土相油基钻井液技术、防漏堵漏技术、页岩气随钻解释评价技术、油基钻井液高效冲洗技术、"井工厂拉链式"压裂技术、高压网电配套工程技术等关键技术。上述技术在川渝的涪陵、长宁-威远、永川等工区140余口井的成功应用,有效支撑了我国页岩气产能建设。本文基于中原工程页岩气钻完井配套技术的攻关及实钻经验总结,对其他页岩气勘探开发区块的钻完井工程具有较强的指导意义。     

川渝页岩气水平井高效钻井施工中的录井技术应用

近年来川渝区块页岩气井施工成为大庆钻探在国内外市场的重要部分,四川盆地地质条件复杂,钻完井施工过程中极易发生井下复杂,严重制约了钻井时效。介绍了地质录井技术在川渝区块页岩气施工过程中的应用,通过应用地质录井技术有效降低了钻完井施工复杂、提高了“甜层”捕获成功率,提高了钻井时效,为川渝地区页岩气优质高效开发提供了保障。     

川南区块页岩气井压稳防漏固井技术研究

川南区块深层页岩气井技术套管井深在2600~2900 m,通过前期11井次的技术套管固井施工,发现该区块技术套管固井主要难题为发育多套气层,浅层气活跃,同时茅口组易漏失,固井过程中压稳与防漏矛盾突出。本文系统分析了川南区块页岩气技术套管固井面临的主要难题,通过开展易漏地层堵漏后承压能力研究,水泥浆及浆柱结构设计,注替排量设计,压稳辅助技术研究,形成了一套适合川南区块页岩气技术套管多套气层固井压稳防漏的工艺技术,现场应用效果显著。     

关于举办页岩气钻探技术培训班的通知

2013年6月25～28日河南郑州现阶段,我国国土资源部第二轮页岩气探矿权招标共19个区块已开始进入实施阶段,加之其他示范项目,页岩气钻探工作量激增,但钻探技术仍为制约页岩气区块勘探效率和精确度的"瓶颈"之一,为搭建页岩气钻探技术交流平台,提高页岩气钻探技术水平,以页岩气钻探技术现场实践为主要     

《中国页岩气资源调查报告(2014)》发布

<正>2015年6月9日,中国地质调查局发布了《中国页岩气资源调查报告(2014)》。该报告显示,继重庆涪陵率先实现页岩气商业化开发之后,石油公司在四川南部、贵州北部等页岩气勘查开发示范区加快页岩气产能建设,有望形成多个页岩气商业化开发基地。据了解,中国石化在重庆涪陵区块获得页岩气三级储量2500多亿立方米,已探明地质储量1067.5亿立方米。到2014年底,涪陵区块开钻页岩气水平井131口,投产75口,2015年计划生产页     

重庆地区页岩气产业发展现状及对策建议

页岩气开发战略对解决我国能源短缺、优化能源结构、缓解减排压力、实现绿色发展具有重要的现实意义。重庆地区页岩气资源量丰富,位列全国第三,为我国页岩气开发的主战场。本文梳理了重庆地区页岩气勘探区块的研究进展,并指出重庆地区页岩气产业化过程中存在资源家底不清、"面上开花"困难、扶持政策不完善、环境压力大、天然气定价机制不合理、技术服务市场不够完善等问题,针对目前存在的一些问题,提出了一系列的对策建议,如加大投入力度;推进涪陵页岩气示范区的建设;明确政策扶持方向;构建环境评价指标,加强环境监管;探索降成本新思路;培育技术服务市场等。     

涪陵页岩气田生产套管防漏堵漏技术对策与实践

页岩气生产井投产前,都要进行大规模分段压裂,生产套管必须能承受不低于90 MPa的施工压力。2013年涪陵工区试验井组相继出现2口井稳不住压现象,导致长水平段分段压裂的储层改造工艺受限,该问题一时成为制约涪陵页岩气田钻井生产和质量的一大"瓶颈"。为此,从生产套管设计、施工、治理3个方面进行了防漏堵漏技术措施研究,并取得一些进展,较好地满足了页岩气高效开发的需要。本文介绍了涪陵页岩气一期产建套管防漏堵漏对策与实践成果,为国内类似页岩气区块的开发提供借鉴和参考。     

郑庄区块二次压裂煤层气井低产原因及改进措施

沁水盆地南部郑庄区块3号平均含气量较高,但煤层气井规模化投产以来,有一批低产井或不产气井,制约了该区块产能释放。针对这一现象,区块内多数低产井采取了二次压裂增产改造技术,但地质条件和施工参数不匹配导致增产效果不明显。文章通过大量数据分析,提出了井位筛选和施工优化的方法解决二次压裂煤层气井低产问题,并为郑庄区块提供了可控冲击波、煤层顶底板间接压裂等新的增产措施选择。     

微地震技术在来页1井压裂开采中的应用效果研究

页岩气井的压裂施工效果直接影响到开采的成败,而压裂施工的效果就是通过其造缝效果来评价。微地震技术通过对活动裂缝信号拾取和产状刻画,从而对页岩气储层裂缝系统起到很好的压后评价作用。应用微地震技术,对湖北恩施来凤页岩气区块中的来页1井井区的压后裂缝进行TFI成像,得到裂缝长度、对称性、连通性等产状要素,结合本区地质资料,分析评价断层屏障作用对裂缝形成的影响。     

下扬子区上二叠统龙潭组页岩气勘探前景

通过对下扬子地区龙潭组页岩气基本地质条件的分析,并对比美国典型页岩气地质特征,认为下扬子地区上二叠统龙潭组具有良好的页岩气地质条件。通过构造、龙潭组暗色泥页岩的赋存特征和生烃条件的综合分析,将下扬子区龙潭组页岩气勘探分为3类区块,分别是Ⅰ类优选区块,Ⅱ类潜力区块和Ⅲ类前景区块,其中,Ⅰ类优选区块中皖南宣泾盆地水东向斜和环太湖锡澄虞地区的祝塘复向斜具有良好的页岩气生成和保存条件,是下扬子区页岩气的最有利勘探区。     

涪陵页岩气田水平井组优快钻井技术

涪陵页岩气田是我国第一个投入商业化开发的国家级页岩气示范区,与北美相比,涪陵地区地表条件、地质条件和页岩气储层特征更加复杂、储层埋藏更深,开发初期钻井机械钻速低、钻井周期长、成本高。为此开展了涪陵页岩气田水平井组优快钻井技术研究,形成了集水平井组钻井工程优化设计、水平井优快钻井技术、国产低成本油基钻井液、满足大型压裂要求的长水平段水平井固井技术、山地特点"井工厂"钻井技术以及绿色环保钻井技术为核心的页岩气水平井组优快钻井技术体系。在涪陵页岩气田推广应用了290口井,完井256口,平均单井机械钻速提高了182%,平均单井钻井周期缩短了55%,平均单井钻井成本降低了34%。为涪陵页岩气田年50亿m~3一期产能建设的顺利完成提供了强有力的技术支撑,对我国页岩气规模开发提供了重要的借鉴和引领作用。     

胜利油田页岩油藏钻井液技术

胜利油田相继在罗家等区块部署了页岩油藏水平井,用于页岩油的开发。页岩地层层理和微裂缝发育,钻井过程中极易引起井壁失稳问题。同时,由于水平段较长,也存在着润滑、井眼清洁等难题。针对施工难点和风险,研究制定了页岩油藏钻井液方案,二开采用胺基钻井液体系,三开采用油基钻井液,顺利地完成了钻井施工。就胜利油田页岩油藏钻井液技术进行了介绍和分析,针对应用过程中存在的一些问题进行了探讨,对页岩油藏的勘探开发有一定的启示作用。     

页岩气开发中的水资源利用对策-以重庆地区为例（增刊）

重庆目前是我国页岩气勘探开发的重点区域,目前有四个区块在进行页岩气勘探工作,我国首个页岩气田也位于重庆。页岩气赋存的特殊性决定了页岩气的开采必须采用储层改造技术,水力压裂是常用的储层改造技术,水力压裂具有高耗水的特点,重庆处于中度缺水区,水资源量具有季节性的特点,需要正确的评估页岩气开采对当地生产生活的影响。页岩气开采用水量虽占可用水资源量的比重不大,但是用水比较集中,仍可能对当地用水造成一定的威胁。本文在分析研究区水资源承载能力的基础上,提出了重庆地区页岩气开发的用水方案：尽量从流经该地区的流量大的江河中取水;加强返排液的处理利用;强化水资源管理,优化水资源配置。     

鲁页参1井钻井液技术

鲁页参1井钻遇地层复杂,水敏地层造浆严重,二叠系地层坍塌掉块,出现卡钻事故,导致钻井施工进度慢,风险大。针对钻井施工中存在的技术难题,开展了一系列的技术攻关,确定了一开和二开以及取心段的钻井液体系,形成了一整套钻井液技术和工程技术措施。实践表明,该套钻井液体系解决了鲁页参1井钻井中出现的坍塌、掉块等难题,减少了井下故障的发生,提高了钻进速度,建井周期明显缩短,为以后的钻井施工提供了技术支持。     

基于物质平衡方程的页岩气井产能预测方法

页岩气井产能受地质和压裂改造参数综合影响,在开发初期,难以确定可靠的地质模型来预测气井产能。为了快速、准确地预测气井产能,在研究页岩气物质平衡方程和产能方程的基础上,考虑吸附气和异常高压气藏岩石弹性能量影响,建立了基于物质平衡方程的页岩气井产能预测方法,该方法需要参数较少,可在开发初期快速对页岩气井产能进行预测。涪陵地区X1井实例计算表明:该方法综合考虑了页岩气吸附气解吸、异常高压气藏岩石弹性能量的影响,产能预测结果准确、可靠;吸附气对气井累产气量影响明显,约占总累产气量17%,对定产生产气井的稳产期影响不大;吸附气的贡献在2.5~4年逐渐体现出来,定压放喷生产初期产量高,地层压力下降快,吸附气的产出贡献比控制产量的定产生产方式要早;考虑岩石弹性能量的影响,气井稳产时间和累产气有所增加,但影响不明显。     

北美页岩气研究及对我国下古生界页岩气开发的启示

北美近10 a来对构造较简单、中-高成熟度（Ro<3.0%）、埋藏较浅地层（<4 000 m）页岩气的形成、赋存与富集机理、评价方法与核心区预测作了大量研究,取得了实质性的进展,并实现了页岩气的大规模工业开发。我国南方下古生界成熟很高（Ro=2.5%~4.0%）、构造改造强烈、现埋藏深度差异大,对于这套地层的页岩气的评价,缺乏相关理论与方法。为规避风险、获得效益,需以北美页岩气研究为借鉴,针对其地质地球化学特点,在广泛开展相关基础研究的基础上,重点发展页岩含气量的现场测试技术与原地气量的定量评价体系,评估勘探开发示范区页岩的资源潜力,确定页岩气的主控因素,为实现我国南方下古生界页岩气的高效开发提供理论指导与方法基础。     

四川盆地及周缘页岩气水平井钻井面临的挑战与技术对策

中国石化近几年在四川盆地及周缘页岩气勘探开发取得了重要进展。但该地区页岩气水平井钻井速度低、钻井周期长、成本高、成井质量不高,严重影响了该地区页岩气商业化勘探开发进程。系统总结了四川盆地及周缘的涪陵大安寨、涪陵龙马溪、彭水和建南等地区页岩气水平井钻井面临的主要问题:浅部地层出水空气钻井受限、定向段井眼尺寸大机械钻速低、井漏频繁、气体钻井易井斜以及水平段油基钻井液固井质量差。针对上述问题,从浅层水控制措施、泡沫定向钻井技术试验、井漏的预防与处理、空气钻井防斜打直工具研发、页岩气水平井固井对策以及"井工厂"钻井作业模式攻关与应用等6个方面提出了应对技术措施,为页岩气钻井技术攻关和现场施工提供了借鉴与参考。     

能源新政下的美国页岩气产业新动向及中美合作前景

美国总统特朗普上任后推出一系列能源新政,政策的实施必定会在一定程度上推动美国页岩油气发展,这会对全球天然气供应及能源供需格局产生深刻影响。本文通过对能源新政下的美国页岩气产业发展新动向分析以及对中美页岩气对比与合作前景研究得出,能源新政对于美国页岩气产业来说既是资源机遇也是环境挑战,中国页岩气发展虽落后于美国,但开发前景可观,中美两国能源互利合作前景广阔。建议中国页岩气产业发展要强化页岩气开采技术研发,降低开采成本,落实既定激励政策和措施,完善管网基础设施建设,加强与美国沟通合作,推动我国页岩气产业经济、健康、绿色发展。     

各向异性表征技术在页岩气储层探测中的应用

为了更好地辅助页岩气储层探测工作，研究各向异性表征技术在页岩气储层探测中的应用，以某省西部主体构造为侏罗山式隔档式褶皱地形区域为研究对象，利用各向异性表征技术预测页岩裂缝，通过分析地震波在页岩介质内的传播变化特征，得到页岩内气储层裂缝位置，获得页岩气储层区。实验结果表明，当裂纹密度增加时，裂缝随着法向方向形状逐渐变平，此时页岩气储层的纵波速度各向异性较为明显，表明当前页岩气储层区域的含气量较多；页岩的裂纹密度增加时，其饱含水裂缝的水平面速度分量分布显著，在其水平面速度分量区域中部形成横波波纹，说明页岩饱含水层的气储层内气含量较低；P波振幅与其入射角成反比例关系，表明页岩气储层介质的各向异性特征明显。