湘西北常页1井下寒武统牛蹄塘组页岩气聚集条件及含气特征

为评价湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气聚集条件及含气性,优选并实施钻探了湖南省第一口以牛蹄塘组为目的层段的页岩气参数井--常页1井,累计揭示了牛蹄塘组黑色页岩层系真厚度674.5 m,是目前中国单井钻遇的最大厚度黑色页岩层系。通过岩心样品有机地球化学、岩石矿物学、储层物性等实验分析,认为常页1井牛蹄塘组黑色页岩具有机碳含量高（平均为3.9%）、成熟度适中（等效R_o平均为2.6%）、脆性矿物含量高（石英含量平均为50.1%）、黏土矿物含量低（平均为32.4%）、低孔低渗（孔隙度、渗透率平均分别为1.7%、1.32×10^-3mD）、中小孔及裂缝发育的特征,具有良好的页岩气聚集条件。岩心现场解析实验和等温吸附实验都显示出常页1井具有良好的含气性,且整体上含气量随深度的增大而增加,其中井段1 100~1 250 m的黑色页岩段平均有机碳含量高达10.1%,现场解析总含气量为0.5~2.1 m³/t,等温吸附含气量为3.7~6.4 m³/t,是该井页岩气发育最有利的深度,显示出以常页1井为代表的湘西北牛蹄塘组具有良好的页岩气勘探开发潜力,鉴于其沉积厚度巨大,应优先对牛蹄塘组中下部黑色页岩进行勘探开发。     

湘西北地区龙马溪组页岩气聚集条件与含气性分析

为评价湘西北地区下志留统龙马溪组页岩气聚集条件及含气性,优选并实施钻探了永页1井,揭示的龙马溪组暗色泥页岩厚度131.2 m,其中黑色页岩19.3 m. 永页1井龙马溪组黑色页岩具有有机碳含量高（平均为2.0%）、成熟度适中（等效Ro平均为2.4%）、脆性矿物含量高（石英含量平均为50.3%）、黏土矿物含量低（平均为31.3%）、孔隙度低（平均为1.7%）等特征,具有良好的页岩气聚集条件;尽管等温吸附含气量平均可达2.52 m3/t,但现场解析总含气量很低,推测这是黑色页岩埋深较浅且湘西北地区晚期构造活动强烈、保存条件不好所致;黑色页岩的沉积厚度反映了该井位于龙马溪组深水陆棚沉积的边缘相带,而更靠近沉积中心的花垣—保靖—龙山一带,黑色页岩厚度可达30~40 m,是该区龙马溪组页岩气下一步勘探的主要区域。     

黔北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气地质调查井位优选

对黔北地区下寒武统牛蹄塘组页岩露头和实测剖面进行系统的基础地质调查基础上,对采集的页岩样品进行有机地球化学、矿物组成、物性条件及含气特点等实验测试分析.研究结果表明,下寒武统牛蹄塘组页岩在岑巩、石阡、铜仁一带分布稳定、埋藏适中,厚度在40～60m之间,有机碳含量普遍大于2.5％,有机质热演化程度高,处于成熟-过成熟阶段.页岩吸附含气量平均为2.74m3/t,并且TOC值与黏土矿物含量对其影响作用明显,在剖面上呈现规律性变化.优选并实施了位于黔北地区岑巩县羊桥乡的岑页1井,该井完井深度为1 526m,钻遏揭示的下寒武统牛蹄塘组黑色页岩厚度为53m,岩性以炭质页岩为主,气测录井发现页岩气显示.     

黔西北仁页2井牛蹄塘组页岩特点及含气评价

上扬子地区广泛发育下古生界海相页岩。研究表明:牛蹄塘组富有机质段岩性以深水陆棚相黑色炭质页岩和黑色硅质页岩为主,有机质类型以Ⅰ型为主,总有机碳含量为0.37%~11.83%,变化幅度较大,有机质成熟度为2.01%~3.11%,处于成熟—过成熟阶段,储集空间以微孔和中孔为主,连通性差。利用测井数据、等温吸附实验对页岩含气量进行分析,牛蹄塘组总含气量为0.68~6.04 m3/t。仁页2井揭示了黔西北地区下寒武统牛蹄塘组富有机质页岩具有高有机质丰度、高有机质成熟度、含气性较好的特点,表明牛蹄塘组具有较好的页岩气资源潜力。     

渝东南渝科1井下寒武统富有机质页岩发育特征与含气量

渝东南地区广泛发育下古生界海相页岩,具有发育范围广、厚度大、埋藏深度较浅、有机质丰度高等特点。渝科1井位于四川盆地东南部外缘,揭示了渝东南地区富有机质页岩的发育特征和含气特点。该井钻揭下寒武统牛蹄塘组页岩层总厚50.2 m。研究表明:牛蹄塘组页岩具有有利的页岩气成藏条件,有机碳含量平均值为5.63%,成熟度(R_o)主体分布在3%左右。利用测井数据、等温吸附实验、线性回归等多种方法对页岩含气量进行分析和计算,得到牛蹄塘组页岩总含气量在1.0～3.5 m³/t。渝科1井揭示了渝东南地区发育的牛蹄塘组富有机质页岩具有高有机碳含量、高成熟度、高含气量的特点,该地区具有较大的页岩气资源潜力。     

上扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏条件

基于上扬子地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩的野外露头、钻井、岩心等资料,通过显微薄片、扫描电镜及X-衍射、压汞分析、等温吸附等多项实验测试分析,以牛蹄塘组黑色页岩的地层、岩石学、地球化学、地球物理和页岩含气性等为重点,对上扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩气形成的成藏条件与特征进行了初步探索。研究表明上扬子地区下寒武统牛蹄塘组以浅水-深水陆棚沉积环境控制富有机质页岩的发育,沉积厚度一般在50~300 m;有机碳含量在1.5%以上,有机质成熟度达到高-过成熟阶段;富有机质页岩脆性矿物丰富、粘土矿物演化程度高,以伊利石稳定矿物为主,不含蒙脱石;多种孔隙类型及裂缝发育,可为页岩气的赋存提供良好储集空间;富有机质页岩含气量达到了页岩气商业开发下限2.0 m³/t。综合各种成藏条件,认为资阳-自贡一带、黔北和渝东南-湘鄂西地区为页岩气有利勘探区带。     

湖南常德地区牛蹄塘组页岩特征及含气性

下寒武统牛蹄塘组是常德地区重要的页岩气勘探层位之一,岩石类型主要为富炭硅质页岩、炭质页岩和石煤。以单井地质分析为基础,结合区域地质和露头资料,对常德地区牛蹄塘组黑色页岩有机地球化学、岩矿组成、储集空间类型、力学性质、含气性等进行了研究。该区牛蹄塘组地层相对稳定、分布范围广、页岩厚度大、有机碳含量高、有机质类型好、热演化程度高,孔隙和微裂缝发育,比表面积大、吸附气能力强,脆性矿物含量较高,具备良好的可压裂性。CY1井揭示牛蹄塘组页岩厚度大,含气量达到0.5~2.1m3/t,具有良好的储集条件。综合研究认为常德地区牛蹄塘组具有较好的页岩气勘探潜力。     

贵州下寒武统牛蹄塘组页岩储层特征及其分布规律

为合理评价贵州省下寒武统牛蹄塘组页岩气的资源开发潜力,利用野外地质调查及页岩气井勘探成果资料,结合钻井岩心样品测试、现场解吸及等温吸附实验等分析结果,研究了牛蹄塘组页岩储层发育的特征及其分布规律。结果表明:1该区牛蹄塘组页岩主要分布于黔北、黔中及黔南—黔东南地区,岩性主要为含粉砂—粉砂质、碳质泥岩页岩;2牛蹄塘组页岩干酪根以腐泥型和偏腐泥混合型为主,生烃能力较强,有机碳含量介于0.7%~14.6%,有机质成熟度较高(Ro普遍大于2.5%),处于过成熟演化阶段;3牛蹄塘组页岩脆性矿物含量高,黏土矿物以伊利石和伊蒙混层为主,具较好的破裂潜力,页岩孔隙度中等,渗透率极低,且两者呈线性负相关关系;4黔北西部、黔中地区牛蹄塘组页岩气富集区主要位于毕节—大方—黔西一带,含气量范围为1.5~2.5m3/t,黔北东部、黔东地区牛蹄塘组页岩现场解吸气量整体较好,而黔南、黔东南地区页岩气富集区位于丹寨—麻江—黄平一带,含气量范围为0.01~1.13m3/t。     

中扬子长阳地区寒武系牛蹄塘组页岩气成藏地质条件

中扬子湘鄂西褶皱带是湖北省页岩气勘探的首要目标区,但其页岩气勘探程度很低,尤其是寒武系及前寒武系。在寒武纪—早奥陶世,长阳地区发生广泛、快速海侵,在深水陆棚沉积背景下发育一套广泛而稳定、以黑色泥页岩和钙质页岩为主的下寒武统牛蹄塘组富有机质页岩层系。野外露头、镜下薄片观察及地层对比结果表明,研究区牛蹄塘组按照岩性可分为上、中、下3段,自南向北呈现逐渐增厚的趋势,沉积的黑色泥页岩厚度稳定且达到100 m左右。地化分析、储层特征以及含气量等温吸附实验结果表明,研究区牛蹄塘组黑色泥页岩具有较高的有机质丰度和成熟度,干酪根类型有利于生成气态烃类;岩石中脆性矿物含量较高,有机质孔隙和粒内孔隙十分发育,微裂缝也较发育;模拟吸附气含量较高,具有较好的页岩气吸附能力;孔隙度和渗透率低,属于低孔—特低孔、特低渗透型储层。长阳地区及邻区牛蹄塘组埋深适中、产状平缓且断裂不发育地区是下步页岩气勘探的有利目标区。     

黔南地区麻页1井寒武系牛蹄塘组页岩特征及页岩气勘探前景

黔南地区寒武系牛蹄塘组厚度大,底板地层封闭性相对较好,可分为两段,其中第一段为半深水—深水陆棚相黑色碳质页岩夹粉砂岩,厚度为99m,是主要的页岩气目标层段;第二段为浅水陆棚相灰色粉砂岩、页岩,厚165m。针对黔南地区仅有的一口牛蹄塘组页岩气调查井——麻江地区麻页1井取样分析,显示该井牛蹄塘组第一段页岩TOC在0.39%~5.35%之间,镜质组反射率(Ro)在1.56%~2.48%之间,平均为2.06%,干酪根显微组分以腐泥无定形体为主,为Ⅰ型干酪根;岩石主要由石英和黏土矿物组成,脆性矿物含量较高,一般大于50%,孔隙度在1.13%~1.88%之间,渗透率一般为0.0011~0.0082m D,表现为低孔、低渗的特征;总含气量最高可达1.13m3/t。该调查井初步揭示黔南地区寒武系牛蹄塘组页岩地质条件较好,具有进一步深入开展页岩气调查勘探的潜力。     

煤层气井试井工艺

对于煤层气井的生产开发来说，要确定一口煤层气井的经济可行性，在该井压裂和投产（包括试采）前，必须对该煤层的生产潜力进行评价，评价所需的储层数据可从试井中取得。煤层气试井方法很多，目前国内外使用较多的是注入／压降法。注入／压降法试井是一种单井压力瞬变测试，注入排量和压力是其设计最关键的因素。文中简述了该方法的原理、施工步骤及优缺点，并给出了注入／压降法试井常用参数的计算方法、常用的裸眼井和套管井下管     

XQ90气井分支井完井技术

XQ90井是我国在川西地区所钻成的第一口气井分支井组，该井在完井工艺上采用了先进的完井管柱和加砂压裂管柱，达到了主、分支井分层压裂，分层开采的目的；其自行研制的双管采气井口可以分别控制主、分支井井口油压，为后期的采气作业提供了可靠的保障。该井的完井工艺达到国际TAML分类5级水平。     

试井技术在气举工艺中的应用

针对气举井经多年开采后各项参数已发生较大变化，需要对气举工艺制度重新调整的实际，开展了试井技术在气举工艺井应用方面的研究，并在隆昌、庙高寺等气田开展应用试验，取得显著效果，为合理气举工艺制度的制定和新上工艺的选择提供了依据。     

气井气水两相流试井解释方法

大部分气井在生产过程中常常是气水两相流动,采用常规的现代试井分析方法不能得到合理的储层参数。通过建立气水两相流的气井试井解释方法,结合实际资料进行分析,表明新的试井分析方法更能准确的反映储层的流动情况,根据解释结果计算的产能与实际产能情况相符。     

气藏保护与气井完井技术

文中论述完井过程中气层五种伤害类型、四川田现有的主要完井方式及其对气损害状况;提出从保护气层度优选井方式及完井设计应考虑的因素是合适的钻井液完井液滤液设计、合理的固相选择及性能设计、合理的工程要求、水泥浆性能的合理设计、合理的固井压差及顶替效率等等;根据现场实例提出几点气藏保护及完井工种的建议。     

无测试资料条件下气井合理产能优化研究

在气藏开发方案设计中,气井合理产能是气藏经济开采的重要决策依据。垦东34块馆上段气顶油藏位于胜利油气区极浅海海域,矿场无稳定试井资料。为确定气井合理产能,采用经济极限初始产量、临界携液产量、绝对无阻流量和数值模拟方法进行了优化研究。研究结果表明,气井合理产能控制在1.5×104m3/d时,可实现气井在不出砂条件下长期稳产,并可提高气顶油藏开发效果。投产后气井生产效果理想,从而为无稳定试井资料条件下确定气井合理产能提供了一套操作性较强的研究方法。     

煤层气与常规天然气测试技术的异同

煤层气测试资料的分析成果对确定煤层气的排采制度和制订合理的开发方案是至关重要的,研究该问题的目的在于解决目前只能利用常规方法进行测试、常规软件进行测试资料解释的问题。煤储层在成份、结构及其物理力学性质上与常规储层(如砂岩)有着明显的差异;煤层气的赋存和采出机理与砂岩中天然气也有着本质区别。要获取煤层准确参数、正确评价煤层,必须研究煤层气测试的相关理论方法。但目前对煤层气测试的认识较少。从常规天然气测试与煤层气测试的差异对比的角度出发,给出了煤层气测试的诸多特征。从研究对象的储层特征、煤层气的赋存特征以及不同开发阶段的流体分布及流动特征等方面,论述了煤层气与常规天然气测试技术异同的根本原因。从测试方法、测试工艺、解释模型和资料分析方法等方面,分析了煤层气与常规天然气测试技术的差异。研究成果对充分认识和理解煤层气测试的重要作用有积极的意义。     

Shale Gas Well Completions and Maximizing Gas Recoveries

It is shown that stress fields within the earth are the principle control for hydraulic fracture direction in horizontal shale gas wells. Hydraulic fracturing is a process of increasing permeability within gas shales and involves a sophisticated organization of technology, good planning and proper management of equipment over a very short time period to be successful. The direction and extent of the induced fractures can be determined in near real-time at the well site via application of earthquake seismology theory in a now common process known as frac mapping. Next to the horizontal lateral azimuth, the total volume of slurry pumped into the well is a major factor in determining well EURs. Vertical fracture growth can be controlled and is important in concentration of the slurry within the main zone target zone that has the high TOC and porosity. Cemented casing with perforations is currently the most used method for zone isolation. New open-hole sleeve packers may eventually provide more flexibility in fracture design while also providing a means for refracturing multi-stage fractured horizontal wells, a technique not now commonly available. Multi-Stage fracture design requires incorporating rock properties with fracturing effect simulations and then verifying results using 3D reservoir simulations. Maximizing the gas recovery factors and EURs can be accomplished through use of closely spaced laterals with inter-fingered fracture stages and exploiting the stress shadow fracturing phenomenon. Even greater EURs may be possible if the wells can be refractured thereby opening up additional permeability channels. Shale gas development has progressed in an environmentally sensitive manner within the U.S. and will continue in this manner. During the past ten years, all of these technologies have been either newly developed or were the advancement of existing technology with modifications. The opportunity exists to take these proven technologies to other areas of the world for exploitation of shale gas reservoirs.     

天然气井井筒及井口安全技术研究

天然气勘探开发具有高温、高压、高风险,安全技术及管理难度大等特点,通过实例分析天然气井存在的主要问题,提出应采取的关键安全技术及需要解决的问题。     

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气井是气田天然气生产的主要对象，气井利用情况对天然气生产量影响很大。在地质条件和气井数量不变的情况下，加强气井管理，减少关井，增加采气时间，改善气井的利用情况，就可以达到生产更多的天然气。气井利用情况，包括两个方面因素：一是改善气井的利用，使本期应采气的气井尽可能投入开采；二是投入开采的气井应尽可能充分利用。章通过对气井的时间利用指标的计算和分析，运用指数分析的原理，从计划开井口数、气井利用率和采气时率的变化，分别对影响气井时间利用和气井综合利用率进行了分析，找到影响气井时间利用和气井综合利用的主要因素，从而提高气井的时间利用。