页岩气储层纳米孔隙结构的研究方法及展望

页岩储层主要以纳米级孔隙为主,具有低渗透率,复杂的岩石组成,特殊的孔隙结构等特点.页岩气通常以吸附态和游离态广泛存在于纳米孔隙中,页岩的纳米孔隙结构特征是衡量与评价储层可压裂性与存储能力的重要参数.研究页岩气储层纳米孔隙结构对页岩气勘探、储层评价及后期开发具有重大意义.调研了国内外研究成果,综述了页岩气储层纳米孔隙结构...     

页岩压裂裂缝形态影响因素分析

目前,美国页岩气的开发已收到了很好的效果,在一定程度上解决了日益严峻的世界能源危机。由于页岩层的低渗致密性。页岩气的开发大不同于常规天然气,页岩储层压裂技术是页岩油气高效勘探开发的核心技术。方法本文通过分析页岩压裂后的裂缝特征及实验数据。结论页岩层中的大量天然裂缝、层理及页岩脆性是造成页岩压裂后裂缝成网的主要原因。     

开发页岩气用压裂液发展综述

页岩气的勘探开发在北美地区已实现商业化,并逐渐形成了一系列以实现"体积改造"为目的的页岩气压裂技术。我国页岩气储量丰富,开采前景广阔,但尚处于起步阶段。北美地区页岩气的成功实例给我们带来了先进的不技术与经验,但北美海相页岩气的开发技术(特别是压裂技术)并不完全适用。与北美地区海相页岩相比,我国陆相页岩气层具有厚度薄、脆性矿物含量低、黏土矿物含量高、连通性差等特点。因此分析页岩气储层类型,概述国内外页岩气压裂技术发展现状,尽快形成适用不同页岩气储层特点的压裂理论与技术,对提高我国页岩气勘探开发水平具有现实意义。本文重点介绍了国内外开发页岩气用压裂液进展,比较了水力压裂液和无水力压裂液优、劣势,并针对发展现状对开发页岩气用压裂液的发展提出了一些建议。     

南川地区龙马溪组页岩气储层特征分析

四川盆地作为我国页岩气主要产地,其中龙马溪组页岩气资源储量尤为丰富,针对该组地层进行储层特征研究,对该盆地页岩气富集规律研究、压裂工艺设计以及优选有利区意义重大。在岩心观察基础上,结合测井资料以及地质资料的分析,开展页岩矿物特征、物性特征和地球物理特征等页岩气储层特征研究。研究结果表明龙马溪组页岩骨架矿物为石英、方解石、长石等,脆性矿物总含量58%,黏土矿物种类丰富包括伊利石、伊蒙混层、绿泥石和高岭土;孔隙类型多样,龙一段孔隙度分布在0.46%～3.86%之间,平均值1.70%,孔隙度高于龙二、龙三段;龙一段总有机碳含量在2.22%～3.64%之间,生烃物质基础较好;泊松比与杨氏模量分别为0.17～0.32,31.9～70.7 GPa。综合认为南川地区龙马溪组具有较好的脆性,龙一段储集物性优于中上两段,高杨氏模量低泊松比,具有较好的资源勘探开发潜力。     

页岩储层可压性分析研究

页岩气作为一种非常规油气资源,目前已成为我国油气藏所开发的重点。然而受到页岩储层低孔超低渗透物性特征的影响,页岩气的经济开采必须依靠水平钻井与压裂改造才能实现。基于页岩气储层的主要物理性质,以现有的储层可压性的各类评价指标,从地质可压性、体积可压性两方面入手,提出一套计算页岩气储层可压性的评价方法,并结合现场X井的数据进行页岩气藏可压性的实例计算,判断其可靠性。     

页岩气压裂的地质因素和技术发展

页岩气是指泥岩或页岩在各种地质条件下生成的没有完全排出的天然气,页岩气主要缺失二次运移,其主要游离和吸附在页岩层上,页岩气开采中主要采用压裂开采,其中页岩气压裂相关的储层地质因素为:岩性及矿物组分、孔隙度和渗透率和裂缝,笔者也论述了页岩气压裂技术的发展。     

基于矿物岩石力学特征差异的页岩储层脆性评价方法研究

在页岩气储层评价中,岩石脆性的评价可用于指导压裂施工层位的选择、评价储层可压性及预测压裂效果。由于储层的非均质性及高昂的取心成本,需结合测井曲线构建脆性指数对页岩气储层进行评价。基于常规测井资料,在利用带约束的最小二乘优化算法反演矿物组分的基础上,构建了基于矿物岩石力学特征差异分析的脆性指数模型对XX1井五峰-龙马溪组储层脆性进行计算。评价结果表明,计算脆性与实验分析脆性一致性好,平均相对误差为4.69%,且其变化规律与岩心分析变化规律较为一致,能较好地运用于实际可压性评价。     

页岩气藏压裂水平井试井分析方法

本文围绕页岩气藏压裂水平井开展深入的探究,分别从页岩气藏储层、储集阐述页岩气藏储层特征的同时,简述了页岩气藏的运移机理,并围绕页岩气藏压裂水平试井分析开展深入研究,分别对页岩气藏压裂水平井的试井解释模型、有限元求解进行研究,并对页岩气藏的压力动态、非线性因素敏感性开展分析,最后以实际案例为背景分析试井解释的实例,以供我国油气田开采行业参考、借鉴。     

四川长宁地区龙马溪组页岩储层裂缝预测方法研究

页岩气藏拥有独特的"连续成藏"的聚集模式,区别于常规天然气储层的特征以及评价内容和方式,这决定了页岩气储层研究的特殊性。物性极差的页岩储层必须通过压裂改造形成网状裂缝系统才能实现经济有效的开发,所以利用地质、地震、测井和构造应力等资料,结合影响页岩储层压裂缝延伸的地质因素如脆性矿物成分、天然裂缝分布、水平应力场,分析压力和温度异常导致的成岩收缩以及夹层溶蚀改造等影响因素,进行宏观到微观的裂缝预测。通过研究夹层上下叠前叠后反演结果的差异和上覆下伏岩层的岩性差异综合对比,检测水平裂缝的发育和分布,页岩气前期的贮存和为后期压裂改造提供参考依据,改善开发效果。本文以四川盆地长宁地区龙马溪组至五峰组页岩层段作为实例,由研究常规裂缝引申至目前研究尚少的水平裂缝,对页岩水平裂缝发育的层段进行初步预测。     

页岩气钻井和储层改造技术综述

页岩气藏的开采已经成为世界能源开采的热点问题。由于页岩气藏具有低孔、低渗、压力系统复杂多变、天然裂缝发育等特点,因此决定了其独特的钻采方式。文章重点介绍了页岩气藏开发过程中的水平井钻井技术和储层改造的水力压裂技术,为国内页岩气藏的开采提供技术参考。     

辩证看待中国页岩气开发

页岩气是一种清洁、高效的非常规能源,但页岩层较低的渗透率特性,使得对页岩储层的改造成了主要目标,进而开发了水力压裂技术,而水力压裂页岩层是否会严重污染环境引起业界专家学者争议。针对页岩气水力压裂开采工艺,结合现状分析页岩气开采可能造成的水资源的浪费和对环境的污染。文章针对中国页岩气开发初期不完善的相关环境保护制度和尚未完善的技术而言,应重视页岩气开采的环境污染评估,如何高效的开发和对环境的保护,还有中国是否真的适合大力开发页岩气做出分析讨论。     

页岩气开采中的液化石油气无水压裂技术

水资源的大量消耗和压裂导致的相关污染一直以来都是页岩气开采中常用的水力压裂技术始终面临着两大难题。为了实现页岩气能够绿色高效地开发,探索适宜的新型无水压裂技术已经显得十分重要和紧迫了。而目前,外国的石油科研人员正在研发的LPG无水压裂,即使用液化石油气作为压裂液,则可能是打开中国页岩气资源的钥匙。这种技术可以解决我国尚无完善水力压裂作业体系和缺乏水资源的情况,应用前景相当广阔。     

页岩气储层体积压裂改造体积影响因素分析

体积压裂技术的发展是页岩气储层成功开发的巨大推动力。在北美的页岩气藏的开发中体积压裂技术已经取得了显著的成果。其本质上属于水里压裂期间,增大自然形成的缝隙以及使硬度较小的岩石出现剪切滑移,得到自然与人力两种环境下纵横密布的裂缝网络结构,以此扩大处理体积,获得更多的原始产量与采收成果。在不同缝网参数角度,对页岩气储层体积压裂改造体积的影响因素进行分析。     

页岩压裂裂缝气测导流能力实验研究

页岩遇水容易膨胀以及实际生产时页岩气并不含水,液测导流能力并不能真实反映页岩气在地层裂缝中的渗透能力。压裂用支撑剂多是以钢板夹持支撑剂、蒸馏水为驱替流体完成测试,由于钢板表面平滑、刚性不可嵌入,无法反映页岩储层裂缝壁面不规整、支撑剂在页岩壁面特性,蒸馏水属于液相介质,无法反映天然气气相流动,因此需要改进实验方法。通过对API标准的导流室改进后,采用露头页岩岩心加工成的岩板模拟储层人工裂缝,氮气模拟天然气在页岩岩板夹持下的气相流动,测试其导流能力,优化铺砂浓度。理论分析认为,支撑裂缝只要有一定的宽度,其渗透率仍远高于页岩基质的渗透率。气测裂缝导流能力结果能够真实反映地层情况,为铺砂浓度优选和页岩气藏压裂设计施工等提供可靠依据。     

页岩气返排液处理现状

页岩气作为一种清洁、低碳、高储量的非常规天然气,已成为未来天然气资源的新宠儿。但是目前其开发方式是水力压裂,该法在开发过程中会产生组分复杂的压裂液返排液。针对制约页岩气勘探开发的压裂返排液处理技术,系统梳理了国内外真对压裂返排液组成及处理技术的现状并通过与美国等发达国家技术的对比对我国未来页岩气发展进行了展望。     

探析页岩气开发带来的环境影响

随着油气勘探开发的不断进行,非常规油气的开发扮演者愈发重要的角色,其中页岩气的开发已成为当今能源行业一道亮丽的风景线。基于环境保护和经济发展加快了天然气的需求,随着技术的发展提升了页岩气生产的经济性,加上政府的鼓励政策和措施,我国页岩气开发的势头方兴未艾,未来页岩气市场十分广阔。水平井分段压裂技术是改善页岩气藏的重要措施更是高效开发的关键。但是在压裂的同时也带来了若干方面的问题如:水资源消耗、引发地震、温室气体逃逸、水污染等。为了环保与经济的开发页岩气,需要加强环保意识、创新绿色科技、加强环境监管的制度。绿色高效地开发页岩气具有解决我国能源短缺与环境保护相统一的现实意义。阐述了页岩气开发带来的环境影响以及提出了几点措施,期望为我国页岩气的绿色高效开发提供参考。     

测井方法测量化学参数在页岩气开发中的应用

利用水平井技术和大规模水里压裂所引起的页岩气革命已经改变了世界能源供应的格局,我国作为一个能源消耗大国发展页岩气具有重要的作用。由于页岩气开发的特殊性,需要采用一些与常规天然气不同的评价方法。特别是ECS测井的发展,为页岩气开发提供了新的思路。通过测井方法测量地球化学参数,从进行页岩气储层的判别和评估。总结了页岩气开发中国内外常用的测井识别页岩气储层和利用测井资料进行总有机含碳量的估算的方法以及页岩气储层岩性的判定方法。预期了测井资料实现地球化学分析在页岩气开发中的作用。     

页岩气压裂返排液重复利用技术

针对页岩气水平井开发水力多段压裂作业产生的返排液数量多,添加剂、悬浮物含量高的环保技术难题,以再利用为目标,严格控制引入干扰离子,保留有效成分,去除有害成分,开发了压裂返排液复合混凝-过滤-吸附净化处理及配液工艺。将该工艺在涪陵页岩气示范区焦页2号和57号等23个平台进行了推广应用,累计处理压裂返排液7万余m3,重复利用率大于93.5%;配制的降阻水压裂液性能满足压裂作业要求,实现了节能减排和页岩气的绿色开发。     

A capillary bundle model for the forced imbibition in the shale matrix with dual-wettability

The forced imbibition during hydraulic fracturing is one of the main mechanisms of oil production in shale oil reservoirs. However, the shale matrix has complex structures of nanopores and is rich in organic matters. The wettability of nanopores in organics matters is different from the nanopores in inorganic matters, and the characteristic of dual-wettability leads to complex mechanisms of forced imbibition. This paper proposes a model for describing the imbibition in a dual-wettability shale oil reservoir based on the capillary tube model. The external displacement pressure gradient is also considered to study the forced and spontaneous imbibition of hydraulic fracturing liquid into oil-wet organic nanopores and water-wet inorganic nanopores. The slip effect in organic nanopores and the boundary-layer effect in inorganic nanopores are considered in this model. The analytical expressions for describing the location of the oil–water imbibition front in an oil-wet organic nanopore and a water-wet inorganic nanopore are derived, respectively. The semi-analytical solution for predicting flow rate in a shale core with an external pressure gradient is given and demonstrated with a case study.     

通过压裂裂缝监测解释来预测储层产量

水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施[1].水力压裂实时监测及解释技术是确保压裂施工取得理想效果的关键性手段,也是水力压裂技术的最新进展和发展趋势.压裂井裂缝参数是决定压裂效果最主要的因素,优选压裂参数可以提高效益,节约成本[2].本文主要讲了通过地层闭合应力分析、施工摩阻分析和净压力拟合分析来进行进行裂缝参数解释,从而得出储层的产量预测.