甲酸钾钻井液体系在川南页岩气地区的应用

页岩气区别于常规天然气,以多种相态形式大量附存于富有机质的泥页岩及其夹层中,是一种清洁高效的非常规能源[1].由于页岩地层岩性通常以泥页岩为主,岩性本身敏感性强,且微裂缝发育,页岩气井钻井施工过程中复杂问题频出.针对页岩气井施工过程中难以维持井眼完整性的难题,通过总结学习大量已完工井次防塌经验的基础上,优选了钻井液防塌...     

美国页岩油气开发技术及对我国的启示

全球能源消费持续增长、国际油价保持高位振荡以及水平井钻完井技术取得突破性进步,极大地推动了全球页岩油气、致密砂岩油气等非常规资源的蓬勃发展。美国和加拿大已率先将非常规油气资源带入商业开发阶段,中国作为页岩油气等非常规资源最为富集的国家之一,应借鉴美国页岩油气的成功开发经验,加快我国页岩油气资源的开发进程。     

世界页岩油开发升温 拓展能源新领域

切萨匹克、EOG为首的美国骨干石油企业,将页岩气生产积累的水平钻井、水力压裂等技术缜密组合,用于非常规石油的页岩油领域,增加原油产量。"页岩油革命"很可能使世界重回廉价石油时代;随着非常规新能源的崛起,石油天然气等常规能源的地位日益受到挑战,页岩油等非常规能源来势凶猛,大有"篡位"之势。昔日的非常规,即将成为常规,又给世界页岩油的发展带来诸多启示。     

非常规油气开发的技术现状与发展

油气资源是我国较为重要的能源,我国一直致力于开发传统的常规油气能源,但随着能源的应用,传统的常规油气能源逐渐变得不能支撑日常消耗,故能源开发逐渐从开发常规油气能源转向开发非传统的非常规油气能源,我国非常规油气能源的潜力大于常规油气资源,非常规的油气资源主要是指页岩油、页岩气、煤层气、致密气,加快非常规油气能源开发意义重大。通过对大量相关非常规油气开发的文献资料进行分析,对非常规油气能源的开发技术现状进行阐述,同时就其未来的发展进行研究,以此提高非常规油气开发的效果与效率。     

国内外页岩气勘探开发技术研究现状及进展

页岩气是二十一世纪潜力巨大的非常规天然气资源,可以作为常规能源的重要补充,能够有效地缓解世界能源压力。页岩气开采对于中国来讲既是机遇又是挑战。页岩气存储于泥页岩中,具有自生、自储、自保的特性,且每个页岩气藏都其自身勘探开发的特性。国外页岩气开发正处于发展阶段,先后经历了直井、单支水平井、多分支水平井、丛式井、PAD水平井钻井的发展历程,水平井及欠平衡钻井技术的应用加速了页岩气的开发进程,页岩气固井主要采用泡沫水泥固井技术,完井方式以套管固井后射孔完井为主。在增产方面,采用了大型水力压裂技术,包括清水压裂、直井压裂、水平井分段压裂、重复压裂和同步压裂等,并对裂缝进行实时监测以提高采收率。     

非常规油气田储层增产技术探究

页岩油气是具有商业价值的非常规能源资源,美国对页岩油气的成功开采使得世界各国对其开发和利用越来越重视。页岩气的储藏特性及地质环境决定了只有采取储层改造措施才能实现增产。选取美国巴奈特、鹰滩2个页岩油气田实例,通过储层评价及地层化学分析,认识到天然裂缝、泥质含量等参数在井位选取、完井方案的优化方面的作用,同时应用水平井钻井导向技术、压裂完井技术,可以有效实现非常规油气田的增产。     

钻井优化系统在国内非常规油气资源开发中的实践

相对于北美,国内非常规油气资源勘探开发起步较晚。页岩气勘探开发始于"十二五"初,致密油、致密气、页岩油勘探开发则始于"十三五"初,但在"十三五"期间得到了快速发展,特别是川渝页岩气藏、准噶尔盆地玛湖砾岩油藏、吉木萨尔页岩油藏已进入规模开发阶段,成为中国石油"十三五"末及"十四五"期间天然气和原油上产的最重要领域。与常规油气资源相比,非常规油气资源储层条件差,需要大规模"水平井+体积压裂"才能实现有效开发。然而,由于受钻机装备条件和水平井钻井工具性能,特别是理念和方法的限制,国内非常规水平井普遍存在钻井效率低、建井周期长的问题:一般垂深为2000~3000m、水平段长1500~2000m的水平井钻井周期为60~90天。而北美钻一口水平井基本都能控制在15~25天:一般垂深为2000~3000m、水平段长2000~3000m。国内一部钻机一年只能钻2~3口水平井,而在北美一部钻机一年能完成15~20口水平井。随着国内非常规油气资源的规模开发,钻机紧缺的矛盾日益突出,钻井效率已经成为严重制约国内非常规油气资源快速规模上产的瓶颈问题。北美大幅度提高水平井钻井效率的原因有管理和技术两大因素,其中技术主要表现在以下5个方面:一是钻机配套能力的不断升级;二是井下工具可靠性和稳定性的提升;三是大平台工厂化作业;四是远程实时支持与决策系统;五是系统优化钻井理念和方法的应用。2018年海峡能源股份有限公司与美国K&M钻井工程咨询公司合作,引进国际先进的系统优化钻井理念和方法,率先在川渝地区长宁页岩气藏和新疆玛湖砾岩油田开展了水平井钻井提速先导性试验,大幅缩短了建井周期,验证了系统优化钻井方法在国内非常规油气资源开发中的可行性。为了达到进一步推广的目的,2019年在玛湖砾岩油田开展区块提速试验,同样取得了显著的提速效果,进一步证明了系统优化提速理念和方法具有科学性、广普性和可复制性,是经验钻井向科学钻井迈进的重要实践,展示出了非常广阔的推广应用前景。     

石墨烯在石油行业中的应用与展望

随着常规油气资源的衰竭,非常规能源及深井、超深井、大位移井、长水平井等复杂条件井的勘探开发的比重日益增加,钻井技术面临新的挑战。本文结合石油钻井技术的实际需求,阐述了石墨烯材料在石油行业的研究进展与应用情况,并探讨石墨烯材料在石油行业的发展方向。     

非常规能源开发在断块油气田的钻探实践

中原油田常规能源衰竭严重,但其非常规能源资源极其丰富,开发非常规能源是老油田增产增效的主要手段之一。但其断块发育明显,钻探开发难度大,存在着循环泵压高、坍塌严重、井斜位移控制难度大、井眼轨迹难以控制和完井施工难度大等技术难点。然而,鲜有关于断块油气田非常规油气钻探的报道,借鉴经验较少。本文以卫383-平1井钻探实践为例,详细阐述了优选井口、优化井身结构设计、复合钻具组合、及时调整扶正器尺寸和钻井参数控制水平段井眼轨迹、优选APG钻井液体系实施裸眼封隔器分段压裂完井等关键技术,为以后断块油气田非常规油气资源钻探开发有较好的现实借鉴意义。     

胜利油田非常规油气优快钻井技术

非常规油气作为重要战略接替能源,其高效开发是缓解我国油气资源短缺、保障国家能源安全的重要举措。介绍了国内外非常规油气的钻井技术,结合胜利油田非常规油气储层特点,分析了钻井技术的难点,借鉴国外经验,研究形成了非常规油气的钻井工程设计技术、优快钻井技术、钻井液技术等3方面的核心技术,并在胜利油田进行了现场试验。应用结果表明,初步形成的配套技术,能够保证非常规油气井的顺利完钻。目前已完成4口井的钻探,均取得了良好的钻探效果,为国内非常规油气藏高效开发提供借鉴。     

打造“利刃”破难关——中国石化胜利油田钻井工艺研究院非常规油气技术攻关纪实

非常规油气发展势头强劲,勘探开发工艺技术的创新和突破是关键。中国石化胜利油田钻井工艺研究院致力于页岩油气勘探开发的工艺技术攻关,取得了多项可喜可贺的成果,为我国非常规油气开发做出了重要贡献。为中国石化胜利油田首口页岩油探井——渤页平1井提供设计和钻井液技术支撑;为川西第一口非常规致密砂岩小井眼水平井新8-1H井提供水     

页岩油气储层测井评价技术及应用

随着我国能源保障压力加大,页岩油气在我国能源结构中的地位变得越来越举足轻重。作为一种非常规油气资源,页岩油气具有自生自储、矿物成分复杂、发育微米—纳米级孔隙、通常为超低孔渗、吸附气与游离气共存等地质特征,与常规油气资源有明显差异,现有的常规油气藏测井评价理论和方法不适用。以非常规油气地质研究为指导,针对页岩油气勘探开发与工程改造需求,建立了陆相和海相不同成熟度页岩TOC测井定量评价方法,形成了页岩复杂矿物组分测井定量评价技术,提出了基于常规测井资料的岩石脆性表征新方法,建立了多参数权重法页岩储层品质测井分类方法,最终形成了页岩油气储层测井评价配套技术。该技术成果目前已在松辽盆地古龙凹陷青一段、四川盆地威远—长宁地区龙马溪组和筇竹寺组得到推广应用,有效指导了油田新钻探井、水平井和老井复查等的有利压裂层段选取工作。     

页岩气水平井地质导向钻井技术及其应用

随着油气资源的日趋紧缺和对于能源安全的考虑,页岩气这一新兴非常规天然气能源已成为世界能源研究的热点之一。由于页岩气储层呈渗透率极低的物性特征,结合美国页岩气开发成功经验,可知提高页岩气产量的关键之一是采用水平井技术。但是由于页岩储层多变存在不确定性,因此采用地质导向钻井技术可有效地识别储层实时优化钻井轨迹,指导水平井井眼轨迹在优质储层中穿行,提高钻井效率,实现增产目标。页岩气水平井地质导向钻井技术在四川长宁-威远地区的应用中取得了良好的应用效果,实现了95%以上的储层钻遇率,能较好地满足页岩气低成本开发需求。     

页岩储层伤害机理研究进展

随着世界各国对能源需求的不断攀升,页岩气、致密气、煤层气等非常规能源作为常规能源的补充,逐渐引起人们的重视。由于非常规储层的特殊性,在开发过程中极易受到不可逆的伤害。为认识非常规储层伤害机理,以页岩气储层为例,系统调研了国内外对页岩储层伤害机理的研究现状,分析了研究过程中存在的问题及不足,并对下一步页岩储层保护工作提出了建议。目前,页岩储层伤害机理研究主要包括3个方面,即储层特征、钻井过程中储层伤害和压裂过程中储层伤害,但针对储层伤害原因及钻井液适用性的研究不够全面,且储层伤害机理的研究方法以常规储层保护实验技术为主。文中结合页岩储层伤害机理研究现状,建议全面开展储层伤害机理、页岩储层保护实验技术和钻井液优选的研究。     

页岩钻井储层伤害研究进展

由于非常规储层的特殊性(即低孔、低渗、易膨胀和易破碎等),该类储层在开发过程中极易受到不可逆的伤害。为了认识钻井过程中非常规储层伤害机理,以页岩储层为例,系统地调研了页岩钻井储层伤害的国内外研究现状,分析了目前研究中存在的问题,并对下一步储层保护工作开展提出了建议。研究发现,目前页岩钻井储层伤害研究主要体现在钻井技术和钻井液两方面,但针对非常规储层中井壁稳定性问题的研究相对较少,且对钻井液引起的储层伤害机理认识不够深入。结合页岩钻井储层伤害研究现状,应全面开展非常规储层井壁稳定性、钻井对储层伤害机理和非常规储层钻井液优选的研究。     

3Cr钢在CO2环境中的腐蚀研究

由于非常规储层的特殊性(即低孔、低渗、易膨胀和易破碎等),该类储层在开发过程中极易受到不可逆的伤害。为了认识钻井过程中非常规储层伤害机理,以页岩储层为例,系统地调研了页岩钻井储层伤害的国内外研究现状,分析了目前研究中存在的问题,并对下一步储层保护工作开展提出了建议。研究发现,目前页岩钻井储层伤害研究主要体现在钻井技术和钻井液两方面,但针对非常规储层中井壁稳定性问题的研究相对较少,且对钻井液引起的储层伤害机理认识不够深入。结合页岩钻井储层伤害研究现状,应全面开展非常规储层井壁稳定性、钻井对储层伤害机理和非常规储层钻井液优选的研究。     

信息与资讯

<正>国家能源页岩油研发中心落户中国石化作为国家能源局批复建设的重要创新平台之一,国家能源页岩油研发中心落户中国石化。1月30日,该中心工作启动会暨第一届学术委员会会议在石油勘探开发研究院举行。近年来,随着以页岩油(气)为代表的非常规能源的迅猛发展,已在全世界范围掀起新一轮的能源革命。页岩油是继页岩气之后全球非常规油气勘探开发的又一新热点。我国非常规油气资源丰富。     

国外非常规井模型研究进展

非常规井技术是一项开发油气田、提高采收率的重要技术。因为非常规井的钻井完井费用、监测及日常维护费用都比常规井高,所以优化非常规井的类型、位置和形态很重要。而优化的基础是在建立非常规井模型的基础上对油井状况(特别是产能状况)进行准确预测。从非常规井的解析模型、半解析模型、油藏数模中的非常规井模型和近井地带的网格粗化等方面综述了十几年来国外在建立油井模型方面的研究进展,指出了不同模型的适用范围及其相互联系,并针对非常规井模型的不足之处提出了研究方向。国外非常规井模型研究进展@盛国富     

页岩油气成功开发的关键技术、先进理念与重要启示——以加拿大都沃内项目为例

以加拿大都沃内项目为例,总结北美地区页岩油开发的先进技术和工程管理模式,并提出加快国内陆相页岩油商业化开发的初步建议。介绍了项目地质选区评价、长水平段快速钻完井、密切割压裂、井距优化等领域的先进技术、宝贵认识及丰富经验。对北美非常规资源项目全生命周期管理的理念和内涵进行了分析,其对前期评价的重视及风险管控,高度竞争的市场环境对技术创新和管理创新的重要推动作用,以及全行业知识、经验的低成本共享制度及管理模式,都对国内加快非常规资源勘探开发具有重要的启示和借鉴意义。中国页岩油气资源丰富,是保障国家油气能源供给的重要接替领域,但由于起步较晚以及特殊的地质特点和工程难点,无论是技术水平还是管理模式与北美相比都存在较大差距,根据北美页岩油气开发的先进经验及启示,提出了加快中国页岩油气发展的初步建议。图18参39     

页岩油气突破“三个传统”的启示

近年来,世界页岩油技术取得重大突破,成为非常规能源最为耀眼的明星。页岩油气的革命,打破了"三个传统"。第一是突破了传统资源禁区,增加了资源类型与资源量。常规勘探开发中将页岩作为生气层,而非储层,并没有把页岩气作为一种有效资源。