基于正交试验分析理论的页岩气初期产能预测新方法——以涪陵焦石坝为例

页岩气主要采用长水平井分段压裂模式进行开发,初期测试产能同时受地质参数及压裂施工参数的影响。分类统计并用厚度加权平均法计算处理单井地质、工程相关参数,采用正交试验分析理论进行多因素敏感性分析,确定影响页岩气水平井初期产能的主控因素,利用多元线性回归建立页岩气水平井初期产能预测模型,并以此模型预测新钻页岩气水平井初期产能,具有较高的页岩气井产能预测精度。在我国首个页岩气勘探开发示范基地四川盆地涪陵焦石坝区块地质条件分布稳定的主体区80多口页岩气水平井进行了应用,预测结果与实测结果对比,相对误差15%,现场实用性强。     

涪陵页岩气水平井地质导向技术及应用

水平井地质导向技术是页岩气开发的核心技术之一,随着涪陵二期页岩气开发的不断深入,地层产状、埋深等地质条件变化直接影响页岩气优质储层穿行效果。在地质研究的基础上,通过梳理地质导向关键步骤,将地质导向流程划分为三个阶段,建立了利用三维可视化建模、井震结合井旁构造等关键技术,形成了针对复杂地质条件下的页岩气水平井地质导向技术体系。优质储层钻遇率平均99.2%的现场应用效果表明,该技术能够有效指导涪陵二期复杂地质条件下的页岩气水平井地质导向。     

焦石坝背斜中北部页岩气井压力变化规律研究

涪陵页岩气田焦石坝区块地质条件与北美国家存在较大差异,对其进行有效的人工改造使其成为具有经济效益的页岩气产层是个重大的课题。选取投产较早的典型井19口进行研究,发现各页岩气井的生产压力递减规律存在差异,并且井底流压测试资料表现出相同规律。从地质因素出发,进一步找出页岩气井压力递减规律的影响因素,为气藏管理及稳产措施时机等提供可靠依据,并且对涪陵页岩气田乃至整个四川盆地早古生界五峰组-龙马溪组页岩气的选区评价开发具有参考意义。     

涪陵页岩气压裂试验参数对产能的影响分析

页岩气作为一种重要的非常规能源,具有资源潜力大,开采寿命长等优点。目前,涪陵页岩气田已成功开发,涪陵页岩气藏自身的独特性决定了其产能的影响因素的复杂多样性。对气田内压裂完成的20余口水平井的试验参数及试气产量进行了统计,对比评价了不同水平段长度、不同簇间距、压裂段数、规模、方位角、不同压裂材料等试验参数对水平井压裂后产能的影响,为后期有效优化设计和指导页岩气水平井分段压裂施工提供依据,为实现涪陵页岩气田大规模高效开发提供技术支撑。     

页岩气水平井钻井地质导向技术规范研究

为了形成统一的页岩气水平井钻井地质导向技术规范,更好实现成果转化和提升钻井地质导向施工管理水平,通过回顾性研究与试验验证,建立了规范所涉及的编制原则、适用范围、技术术语定义、导向对比标准井与标准层选择、地质导向模型建立、靶点预测与调整方法等核心技术内容,并通过实例阐述了成果的可靠性,供页岩气及常规油气水平井钻井地质导向同行借鉴。     

油藏水平井产能预测数值模拟研究

根据油藏内流体的流动模型和水平井筒内流体的流动模型,建立了油藏-水平井筒流动的耦合模型,模型中考虑了油层各向异性、重力及毛管力的影响,采用全隐式方法对模型进行求解。运用该模型对影响水平井产量的地质和生产参数进行分析,结果表明水平井段长度、油层渗透率、油层厚度、井底流压和井筒直径都是影响水平井产能的重要因素。在地质因素方面渗透率较高的油层,可以获得较大的水平井产量;油层厚度越大产量递减的越慢,后期产量越高。在生产参数方面增大水平井筒长度、降低井底压力以及增大水平井筒直径都可以相应的提高水平井的产量。     

涪陵页岩气开发选区地质综合评价参数研究

页岩储层纳米级孔喉发育,属于典型的特低孔特低渗储层,且纵向非均质性强,难以获得自然产能。通过产量影响因素分析,认为储层高含气丰度和有效的压裂改造是页岩气井获得高产的两个基本条件。基于涪陵页岩气开发实践,选取影响页岩含气丰度和可压性的地质因素作为页岩气开发选区地质评价的关键参数,建立2大类12项页岩气开发选区综合地质评价参数体系,并初步确定了开发选区标准,为国内页岩气开发选区地质综合评价提供借鉴。     

考虑页岩气扩散的多级压裂水平井产能模型

由于存在浓度差,在多级压裂水平井中,页岩气由基质孔隙同时向天然裂缝和人工裂缝扩散.基于三孔块状模型,考虑页岩气解吸、扩散、渗流,建立页岩气多级压裂水平井产能模型;应用拉普拉斯变换,获得拉氏空间产量解,结合stehfest数值反演,绘制页岩气典型试井曲线.结果表明,考虑双扩散页岩气的流动过程分为线性流、拟稳定窜流、由基质向天然裂缝扩散、由基质向人工裂缝扩散和边界控制流5个主要流动阶段;拟稳态扩散条件下,压力导数受孔隙体积倍数变化影响敏感;扩散系数越大,气体扩散越早;兰格缪尔参数越大,气体解吸和供气能力越强;压裂级数越多,窜流系数越大,天然裂缝向人工裂缝窜流越早.通过与实际生产数据拟合,验证模型合理性,研究结果对认识页岩气藏压裂水平井产能递减规律、预测产能及优化压裂参数具有参考意义.     

涪陵页岩气田多段压裂水平井产量影响研究

页岩气在成藏、赋存、渗流等方面都不同于常规油气藏,开采方式与常规油气也有明显区别。利用Petrel RE建立单井数值模拟模型,输入流体、岩石物性参数,模拟页岩气井的生产动态,通过对吸附参数、应力敏感、裂缝条数、裂缝长度、水平段长度的研究,了解其对页岩气藏水平井产量的影响,为页岩气藏水平井的分段压裂提供理论依据。     

涪陵一期页岩气水平井分段压裂效果分析

页岩气水平井压裂改造的好坏是影响压后产能的重要因素。通过对储层特征进行剖析,认识到涪陵一期页岩气储层有利于体积压裂改造;从地质储量、天然裂缝发育、改造方式、各项施工参数等方面进一步剖析一期施工井分段压裂效果,得到了相应的结论,为一期后期、二期井位的布井和试气等提供参考。     

水平气井优化设计与应用

分析影响水平气井优化设计的地质因素、水平井最优长度、最优位置.结合水平井优化设计的实例分析,提供确定水平井最佳长度和位置的方法.     

页岩储层可压性评价关键指标体系

从美国的页岩压裂作业经验看,压裂后产能高的气井并非压裂过程复杂、破裂压力高的地层,而是可压裂性好的地层。借鉴美国典型页岩气田的成功压裂经验,从地质评价指标、页岩体积压裂评价指标和工程技术评价指标三方面探索国内页岩可压性评价体系,对页岩气储层的地质特点进行评价,确定总地质储量、地质"甜点"区、成熟度等;获得储层岩石的脆性参数、天然裂缝、地层倾角、地应力等数据,对储层形成体积裂缝的可行性进行评价;探讨压裂增产的方式、射孔方式、压裂液性能等工程技术指标。从中优选影响储层可压性的主导因素,挑选出最能直接反应页岩地质力学可压性的指标,建立一套适合国内复杂地质和工程条件下的页岩气储层可压裂性评价指标体系,为构建页岩可压性评价模型与风险控制方法提供参考指标。     

页岩气开发的水资源与绿色发展面临的机遇与挑战

水与能源是全球关注的热点问题。水平井与分段压裂技术结合等新技术的发展,为实现页岩能源生产创造了可能性,同时增加能源对水资源的依赖性。水力压裂所需水量以及页岩气开采作业产生废水的水量和水质是页岩气开发的核心之一。本文以中国页岩气井开采先驱地区的川南页岩气开采区为例,分析页岩气开发对区域水资源系统及生态系统的可能影响,提出传统能源开发需与水资源保护协调发展,并对未来传统能源开发管理进行展望。国家能源安全需求及企业能源规划、企业的施工技术、返排水的回收利用和再循环技术等对区域生态环境影响不可忽略; 企业应做好安全防护,政府需建立页岩气-生态环境管理规范,保障页岩气井开采区的生态环境安全。     

断块稠油油藏剩余油分布特征研究

目前,新浅45断块油田进入高周期吞吐阶段,受断层、储层物性、汽窜、边水、采出状况等静、动态因素的影响,出现了压力低、单井日产水平低、油气比低,关停井较多、低效无效生产井多、开发效益差等诸多问题,为改善油藏开发效果,进一步提高采收率,在全面分析该区块生产开发动态的基础上,综合地震、地质分析,采用精细地质建模与数值模拟相结合的方法,找出剩余油的分布特征,并依据单井的平均剩余油饱和度、采出程度等不同参数建立了5种剩余油类型的评价标准,从而总结出适用于单井剩余油分布规律的研究方法,为油田后续精细调整和挖潜提供指导依据。     

叉状压裂多分支水平井电模拟实验

近年来, 多分支水平井在低渗透油气藏, 特别是开采页岩储层、 致密砂岩储层开发中起到越来越重要 的作用。为了进一步提高产量, 可对水平井采用水力压裂的方法使其产生裂缝从而增加油气产量。运用水电模拟 原理, 分别考察了裂缝长度、 渗透条件、 分支数量、 水平段裸眼及封闭条件等因素对产量的影响。结果表明, 裂缝存 在最优长度, 各分支水平井的产量不同, 在分支情况相同时裸眼完井与封闭完井的产量存在差异。     

大牛地气田泥砂岩间互层穿层压裂影响因素分析

大牛地气田砂泥岩互层较多,水平井开采虽然可以实现单层储量的最大动用,但是无法同时开采纵向上多个储层,针对这类储层展开可控穿层压裂技术研究,有效合理地开发间互层,实现盒1和山2储层共同动用。结合单井数据,对工区内隔层厚度和水平主应力差进行对比计算,以分析储、隔层性质、人为可控因素对穿层压裂的影响。综合考虑多种因素,以储层厚度和应力差为依据,初步形成了穿层界限判别标准,并通过井温测井验证单井隔层压开与否,最后形成了一套构建在储层性质精细描述之上,结合多种施工工艺的可控参数优选方法,可为其它井设计和优化提供参考。     

Evaluation of gas production from multiple coal seams: A simulation study and economics

Gas production from multiple coal seams has become common practice in many coal basins around the world. Although gas production rates are typically enhanced, the economic viability of such practice is not well studied. In order to investigate the technical and economic feasibility of multiple coal seams production, reservoir simulation integrated with economics modelling was performed to study the effect of important reservoir properties of the secondary coal seam on production and economic performance using both vertical and horizontal wells. The results demonstrated that multiple seam gas production of using both vertical and horizontal wells have competitive advantage over single layer production under most scenarios. Gas content and permeability of the secondary coal seam are the most important reservoir properties that have impact on the economic feasibility of multiple seam gas production. The comparison of vertical well and horizontal well performance showed that horizontal well is more economically attractive for both single well and gas field. Moreover, wellhead price is the most sensitive to the economic performance, followed by operating costs and government subsidy. Although the results of reservoir simulation combined with economic analysis are subject to assumptions, multiple seam gas production is more likely to maintain profitability compared with single layer production.     

国外页岩气勘探开发综述

美国是世界上勘探开发页岩气最成功的国家,主要采用水平井+水力压裂进行开发.调研表明,页岩气资源量约占全球非常规天然气资源量的一半.国外页岩气勘探主要采用三维地震和微地震技术优化设计,已形成一套资源评价系统.国外钻井选择直井和水平井两种方式.完井储层改造多采用裸眼、筛管等完井方式,配合大型水力压裂改善页岩的超低渗透率.     

鄂尔多斯盆地下寺湾地区延长组长_7段页岩储层特征及评价

通过分析页岩分布规律,页岩埋藏深度、厚度及微构造,有机质丰度和有机质热演化程度以及孔隙度、渗透率和微裂缝等成藏条件,认为研究区中生界三叠系延长组长_7段页岩具备了页岩气成藏的条件。该区页岩气勘探选区评价的关键地质参数主要包括页岩埋藏深度及厚度、有机碳含量、成熟度、微裂缝发育程度和气测异常显示等。根据页岩气藏成藏条件及勘探过程中钻井气测异常的分布情况,预测研究区长_7段页岩气富集区,为后续页岩气甜点识别提供地质依据。     

涪陵工区测井系列优化选择探讨

选择一口井测井系列,主要依据井的区域地质情况,井所钻探的地层是否存在邻井、井所钻探的油藏是否处于生产开发期等因素。测井系列的选择应满足油气勘探、开发的需要,满足地质和工程评价需要等要求。裸眼直井段测井系列选择,除必测项目外,建议增测地层倾角、微电阻率成像、ECS元素俘获测井项目。主要解决地层剥蚀面识别问题。裸眼水平井段测井系列选择,建议增测微电阻率成像、核磁共振、ECS元素俘获测井项目。套管井测井系列选择,建议增测存储式测井项目。创新优选的测井系列和资料采集项目符合中石化南方公司的勘探要求,为涪陵工区页岩气低成本和高效开发提供了必要的技术支持。