超临界CO_2在页岩气开发中的应用研究进展

以页岩气的开采技术为研究对象,对超临界CO_2在提高页岩气开采率中的应用进行研究。论述了国内外在超临界CO_2压裂技术开采页岩气方面的研究进展。目前,使用CO_2进行增强的技术被视为页岩气开采的有效手段,该技术可以大幅提高产量,具有很好的应用前景。CO_2不仅能够取代水介质对页岩进行压裂作业,还能够高效的驱替页岩中的甲烷,与此同时,也能将CO_2封存与地下,降低了温室作用。CO_2应用于开采页岩气的压裂过程中,具有伤害低、早缝多、节约用水等优点,CO_2能在缝隙中与甲烷进行竞争吸附,有效地驱替甲烷,提高开采率,实现能源的获取,同时更加环保。     

CO2地质封存数值模拟研究

随着经济和社会的快速发展，世界各国对于温室气体排放所引起的全球变暖问题越来越重视。我国作为全球最大的CO₂排放国，短期内以煤炭及煤电为主的基本能源结构模式很难有根本转变，面临十分严峻的减排形势。CO₂的减排问题已成为制约该地区能源化工产业发展的最大瓶颈之一，为了满足经济社会可持续发展的迫切需要，我们必须采取措施来控制CO₂的大量排放。CO₂地质封存已成为一种日益成熟的技术方法，并已成为了目前全球公认的进行CO₂大规模减排的最有效途径之一。页岩储层CO₂地质封存联合页岩气增采技术(CO₂-ESGR)是一种新型的CO₂地质封存及页岩气开发技术。该技术以超临界或液相CO₂代替水力压裂页岩，利用CO₂吸附页岩能力比CH₄强的特点，置换CH₄,从而提高页岩气产量和生产速率并实现CO₂地质封存，减少温室气体排放。主要...     

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。     

超临界CO_2压裂在页岩气开采中的技术研究

随着人们对资源的需求,非常规油气藏——页岩气藏成为未来能源发展的趋势,在开采过程中,研究人员发现,由于超临界CO_2具有扩散性、低黏性及溶解性,因此超临界CO_2能迅速渗透到微孔多孔材料中,从而连通微裂隙网络,渗透到微孔多孔材料中提高油气采收量,在页岩气开采方面具有很大应用潜力。从展望的角度,以超临界CO_2的特性为基础,对超临界二氧化碳的研究历程进行调研,阐述超临界二氧化碳压裂工艺及其增产原理,对超临界CO_2压裂室内实验进行分析、总结,描述CO_2状态变化流程,指出超临界CO_2置换机理,为超临界CO_2压裂技术的研究与应用提供参考。     

超临界CO2强化页岩气开采技术研究现状及展望

介绍了页岩的储层特征,从页岩不同尺度渗流机理、CO₂/CH₄竞争吸附原理及CO₂-水-页岩相互作用机理着手,分析了超临界CO₂在强化页岩气开采技术中的作用与优势,最后指出了超临界CO₂强化页岩气开采技术在技术经济性、设备研发以及环境风险等方面面临的挑战。     

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。     

地球物理技术在页岩储层脆性评价中的应用

页岩气储层以低孔隙度、低渗透率为主要特征,在开采过程中需通过实施水力压裂改造储层以形成工业产能。页岩储层脆性的评价对于合理设计压裂方案具有从而提高压裂作业效率、节约开发成本具有重要意义。地球物理技术可为页岩气储层脆性的定量评价提供数据支持,主要包括岩石物理实验、地球物理测井和地球物理反演等。对相关研究方法进行了系统总结,并以四川盆地某区块的页岩储层脆性预测为例说明了其实际应用。     

页岩气藏与无水压裂介质CO_2源汇匹配研究

我国是世界上最大的CO_2排放国,CO_2的大量排放致使面临巨大的环境压力。利用CO_2开采页岩气,不仅可以减少我国的CO_2排放量,还可实现CO_2的资源化利用。为研究我国CO_2排放源与页岩气藏的分布与现状,通过查阅年鉴和文献,计算了火电、钢铁和水泥等行业的CO_2排放量以及在全国的分布,并对比页岩气藏的分布,简析了两者的地域分布匹配情况。分析结果显示:页岩气藏分布周围火电行业CO_2排放量占全国火电行业总排放量的70%,钢铁行业CO_2排放量占全国钢铁行业总排放量的75%,水泥行业CO_2排放量占全国水泥行业总排放量的65%以上。在页岩气藏分布地区CO_2排放源分布比较集中,保证了无水压裂介质CO_2来源。我国页岩气藏与工业CO_2排放源的分布地域匹配良好,采用CO_2作为压裂介质开采页岩气具有良好的发展前景。     

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。     

页岩气水平井水力压裂优化设计

水平井水力压裂技术,对于页岩气的开发是至关重要的,是页岩气获得工业性开发和提高采收率的关键技术。其中,缝网压裂技术是实现页岩气藏高效开采的关键技术,页岩气藏压裂设计最根本的出发点在于如何形成有效的储层改造体积,由于天然气裂缝发育,脆性强的页岩气藏容易形成交错的网络裂缝,因而对于研究页岩气藏压裂裂缝网络的形成过程和网络体积的大小对页岩气藏的开发和开采具有重要的指导意义,计算结果表明:在压裂段储层力学性质和裂缝尺寸设计相同时,每个射孔簇的有效孔眼当量直径从水平井等的跟端到趾端依次增加,通过应力翻转来改变裂缝在储集层中的走向,在压裂设计时,对分簇射孔参数优化,形成均匀裂缝。     

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。     

二氧化碳干法压裂增产技术及展望

以CO_2压裂技术为代表的无水压裂技术在国内外非常规油气资源的开发中应用越来越多。CO_2压裂技术包括CO_2泡沫压裂和CO_2干法压裂,对非常规储层(特别是低压、低渗透、强水锁、水敏伤害严重)的改造增产意义重大。本文总结了CO_2干法压裂技术的原理、施工工艺、压裂液体系、设备要求等,并分析了该技术目前存在的问题和发展趋势,同时对超临界CO_2压裂技术的技术优势和发展前景进行了论述。     

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。     

涪陵页岩气井压裂后返排及生产特征研究

涪陵页岩气储层孔隙度、渗透率极低,必须依靠大型水力压裂来实现措施增产的目的。压裂后普遍存在压裂液返排率低的现象。生产过程中,页岩气以孔隙中游离气渗流、吸附气解吸附及扩散和页岩储层自吸等机理进行产气。采用套管生产,依靠气体的临界携液速度进行排水采气,产气产水较为稳定,能实现页岩气稳定生产。     

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。     

中国页岩气勘探开发技术研究

论述了我国页岩气的资源分布状况,成藏机理及特性,由于页岩气的储藏比较复杂,开发技术要求较高,开采较困难。同时着重介绍了国际上页岩气勘探开发的主要储层评价技术、页岩含气量录井和现场测试技术、压裂增产技术、射孔优化技术。     

利用CO_2开发干热岩地热资源的分析

运用CO_2作为工质进行热储层的压裂改造、循环携热及地质封存,将成为干热岩地热资源开发利用的新兴技术。众多研究发现,CO_2具有较强的采热能力,且不易与热储层发生化学反应,同时还可获得地质封存的附加效益,这对地热资源的开发及节能减排具有重要意义。简要介绍了干热岩的传统开发方式,并结合国内外相关研究现状分析了CO_2作为工质的优势及需要优化和解决的问题,以期能为我国干热岩资源的开发利用提供帮助。     

页岩气勘探与开采技术初探--以涪陵地区为例

页岩气主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中。页岩气原地成藏模式,与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。页岩既是天然气生成的源岩,也是聚集和保存天然气的储层和盖层。页岩气勘探开发技术是复杂的,但涪陵页岩气田进入商业化生产,标志着我国页岩气开发迈出了实质性的一步。页岩气开采技术采用水平井技术和水力压裂技术,开展井工厂式的滚动开发。     

适应页岩气藏的压裂增产技术

页岩气藏属于典型的低渗透率、低孔隙度的非常规天然气藏,并且在全世界资源分布广泛.页岩气作为一种新兴能源,其资源潜力是巨大的,但由于其特殊的地质条件,常规的开发技术无法直接适用于页岩气藏的生产.页岩气藏能够成功开发的关键在于压裂技术的进步,在页岩气开采过程中,水平井分段压裂和清水压裂、重复压裂、同步压裂等技术的应用,大大提高了页岩气藏的产气量.此外分析了我国页岩气的资源现状及研究前景,建议应在借鉴国外先进经验的基础上大力加强理论研究和技术创新.     

超临界二氧化碳在地热开发中的应用研究进展

从干热岩特点及开发手段两方面介绍了干热岩地热资源,围绕CO_2在深部储层中的超临界特性,展开了其作为压裂液和工质流体的应用研究,对比了CO_2-EGS与H_2O-EGS的热提取性能,阐述了国内外学者针对CO_2-EGS的研究进展。二氧化碳增强型地热系统(CO_2-EGS)与二氧化碳地质封存(CCUS)一体化技术具有较强的可行性,其实现将对缓解化石燃料危机、节能减排具有重要作用。