页岩气藏体积压裂技术概述

页岩气作为一种储存在页岩中的非常规天然气,其巨大的储藏量和可持续性使得其开发成为世界各国关注的能源焦点.利用传统的水力压裂方式形成单一对称双翼裂缝的增产改造技术目前已不能满足页岩气产量的需求.为此,美国提出了改造油气藏体积(Stimulated Reservoir Volume,SRV)的概念,即通过压裂形成复杂裂缝网络,极大地改造储集层有效泄油体积,从而达到提高页岩气产量的目的.对体积压裂原理及工艺技术现状进行了简要的回顾,认为体积压裂是目前页岩气开发最为有效的技术之一,虽然其技术工艺已有一定的进步,但对于体积压裂力学机理仍缺乏深入认识,与之配套的压裂优化设计和施工工艺技术也有待进一步研究和开发,同时给出了下一步体积压裂研究应努力的方向.     

考虑储层改造体积页岩气藏复合模型

针对页岩气藏中水平井结合体积压裂开采、吸附气和游离气共存的方式,建立考虑储层改造体积的页岩气藏复合模型,定义新的参数表征基质中吸附解吸气量与游离气弹性释放量的比值,且将储层分为人工主裂缝区域、储层改造区域和未改造区域,其中人工主裂缝基于离散裂缝模型降维处理,储层改造区域为双孔双渗模型,未改造区域为单孔隙介质模型;模型采用有限元方法进行求解,与双重介质解析解对比验证算法的正确性.结果表明:页岩气藏水平井体积压裂复合模型主要存在主裂缝周围线性流、过渡区域拟稳态、窜流阶段、未改造区域的拟径向流动和到达边界后的拟稳态等5个主要流动阶段,且考虑吸附解吸后,定产量生产所需压差小,压力波传播到边界时间长,压力导数曲线凹槽更加明显,定井底流压生产时压裂水平井产量更大,稳产时间更长;储层改造体积越大,到达区域拟稳态流越晚,可判定储层改造体积;Langmuir吸附体积越大,压力波传播越慢,所需压差越小,压力导数曲线凹槽越深,页岩气藏稳产时间越长,产量越大,但产量的增幅越来越小.     

页岩气藏吸附及解吸附特征对产量的间接影响

通过页岩气数学模型模拟,研究吸附、解吸附过程中页岩气藏的物性变化规律。研究表明,页岩气藏物性受压力下降过程中的岩石膨胀作用和吸附气解吸附过程中的岩石收缩作用双重影响。压力的下降,引起岩石基质膨胀,导致基质孔隙度降低;吸附气的解吸附作用会使岩石基质产生一定程度的收缩效应,导致基质孔隙度增大。基质孔隙度在2种效应的耦合作用下逐渐变小;裂缝的渗透率在2种效应的耦合作用下会逐渐变大。裂缝孔隙度和基质渗透率的值很小,其变化可忽略。     

人工裂缝对深层页岩气藏稳产能力的影响

为了定量分析人工裂缝参数对深层页岩气藏稳产能力的影响,针对深层页岩气藏进行渗流数值模拟研究.基于渗流力学理论,建立了考虑人工裂缝导流能力、人工裂缝高度和人工裂缝半长等主要影响参数的数值模型,对渝西地区深层页岩气藏的稳产能力和产气量进行了预测.预测结果显示,稳产时间和累计产气量均随着这3个参数的增大而得以优化,但累计产气量的增幅逐渐减小,前中期稳产能力的改善效果最显著.研究认为,在深层页岩气储层压裂改造中,应对裂缝参数进行模拟优选,以适当增加压裂段数,并尽可能地提高人工裂缝的导流能力、加大裂缝半长,从而达到最佳压裂改造效果和较高稳产能力.     

适用于页岩气藏储量的几种计算方法

页岩气在形式上以游离气和吸附气并存,存储空间上为孔隙和裂缝同存。页岩气藏的产气机制主要为游离气的扩散以及吸附气的解吸。基于此,分析页岩气储量计算的方法,如类比法、静态法、动态法。重点分析动态法,探讨不同方法的适用条件。分析页岩气储量计算中的几个关键因素,简要介绍其确定方法。     

非常规储层体积改造中岩石脆性特征的判别方法

水平井钻井+体积改造技术是非常规领域实现突破的关键.研究储层的脆弹性特征是储层是否适合体积改造的核心问题,通过岩石力学分析、全岩分析及核磁扫描等方法,建立岩心剪切破坏观察、脆性指数计算、断裂韧性计算和岩心CT与岩石力学结合的一套用于评价储层脆性特征的综合研究方法.     

大体积砼施工方法的试验研究

对采用“预设冷却水管”法进行大体积砼施工的方法进行了试验研究，并在具体工程中得到了应用，效果良好．     

大体积混凝土工程温控的探讨

大体积混凝土现在较为流行的定义是,结构外型最小尺寸不小于80 cm,水化热在混凝土内产生的最高温度与外界温度的差预计超过25℃的混凝土工程.在工业厂房施工中,大体积混凝土工程的施工比较常见,但对于如何掌握大体积混凝土工程的温控,怎样处理好温控措施,对于广大设计者还是一个较浅的概念.笔者针对我院安阳钢铁股份有限公司2X23500 m3/h空分工程中冷箱基础承台的施工,对大体积混凝土的温控进行阐述.     

大体积混凝土结构的抗裂可靠性

运用体积开裂概率分析了大体积混凝土结构的抗裂可靠性,并结合有限元法对控制裂缝设计与施工进行了研究．结果表明,本文方法能较好地反映材料的不均匀性,对大体积混凝土的裂缝控制有重要意义．     

大体积混凝土温度裂缝的控制

内外温差引起的裂缝问题是大体积混凝土最主要的工程问题,通过工程实例,对某桥大体积混凝土承台的裂缝进行控制,并通过计算验算措施的可行性,有效地防止裂缝的产生.     

焦石坝地区五峰组-龙马溪组页岩气成藏地质特征

基于焦石坝地区页岩气勘探、研究与实践,从页岩层厚度、地化、储集、岩矿等多个方面剖析了焦石坝地区五峰组-龙马溪组页岩气成藏地质特征。结果表明:焦石坝地区优质页岩储层厚度均大于30m,一般在35~45m;储层页岩有机质含量高、热演化程度适中,有机质类型以腐泥无定形体+藻类体为主;储集层矿物成分以石英和黏土矿物为主,微裂缝发育活跃;深水陆棚相沉积中富含大量含硅质及碳酸盐矿物的生物,较其它层位的页岩具有更高的脆性矿物含量。     

页岩储层压裂缝网形成条件分析及波及体积计算

在分析页岩压裂缝网形成条件的基础上,基于线网模型计算了页岩气藏缝网压裂波及体积的大小,分析施工排量、压裂液黏度、裂缝密度及地层水平主应力差对缝网形成大小的影响。结果表明,施工排量越大、裂缝密度越大、压裂液黏度越低及地层水平应力差越小时,缝网形成的结构越复杂,储层与裂缝接触面积越大。     

重庆地区页岩气资源及储层评价内容

页岩气作为最有可能接替常规天然气的油气资源,其勘探开发日益受到重视。中国是页岩气资源量极其丰富的国家,其中重庆页岩气资源非常可观。该区下古生界发育富有机质页岩,富集条件优越,具有较好的页岩气勘探前景。页岩气赋存状态和聚集模式独特,储层评价内容区别于常规天然气。     

基于TOC的页岩储层含气饱和度确定方法及应用

基于TOC的页岩储层含气饱和度确定方法如下:通过地化录井仪测量或测井资料计算获取TOC资料;依据地层岩性、气测甲烷、钻时和测井自然伽马、密度曲线变化等划分页岩气显示储层;读取页岩储层TOC曲线数据,选取处于同一页岩段内相邻的非储层TOC平均值,作为该页岩储层的TOC背景值;根据地区不同分类选取区域页岩储层含气饱和度指数n,求取页岩储层段的含气饱和度Sg;输出计算结果。该方法已应用于中扬子地区建南气田、涪陵页岩气田的26口井,在一定程度上解决了低阻页岩储层的含气饱和度问题。     

X气田出水类型判断

在现有研究结果的基础上,提出运用生产实际与数值模拟相结合的方法,通过水气比的大小来判定气井的出水类型。依据岩心物性及实验结果,建立起可靠的数值模拟模型。将该方法应用于X气田,验证其有效性并制定出X气田出水类型表。     

页岩气储层常规测井解释模型与应用实例

为深化建南构造侏罗系东岳庙段陆相页岩气储层认识,对东岳庙段岩心与测井资料进行细致研究,建立东岳庙段泥页岩岩性、储层识别、储层矿物含量、孔隙度、渗透率、饱和度和含气量解释计算模型,建立一套较完善的页岩气储层综合解释评价方法。对2口井的东岳庙段页岩气储层进行精细解释,提出东岳庙段页岩气层解释参考标准。适用建南地区东岳庙段页岩气储层测井评价,可以扩展用于整个建南地区及中扬子地区陆相页岩气储层评价。     

页岩气储层微尺度流动模型研究及应用

利用尘气模型对页岩气储层纳米级孔喉中的努森扩散和气体分子扩散的扩散系数进行校正。通过尘气模型对二元气体的Knudsen扩散和气体分子扩散进行耦合模拟,表征气体的组分状态变化,获得储层岩心渗透率估值。通过持续测量气体组分的变化确定其有效流动边界,为页岩气的生产诊断、建模和储量估算提供理论依据和数据支持。     

如何确定矿渣活化方法的尝试

矿渣作为一种高活性的矿物掺合料被广泛应用于水泥及商品混凝土的生产.因此,如何采取有效的方法激发矿渣活性非常重要.本文通过分析矿渣粉的成分及作用,列举了激发矿渣活性的方法,通过对3种不同产地的矿渣进行化学分析和相分析,经对比试验总结出采取激发矿渣活性方法的有效性及合理性.     

如何准确测定锅炉水的相对碱度

相对碱度是锅炉水质重要指标之一，采用双指示剂法测定误差较大文章提出用单指示剂－ｐＨ联合测定法可大大提高测定准确度