2013年国内页岩气钻采技术综述

2013年,国内在页岩气开采方面又取得了一些新进展,特别是页岩气水平井钻井、固井和压裂技术渐趋成熟,针对页岩气开发的需要,形成了页岩气水平井钻井、压前评价技术、大型压裂设计和压后评估技术,并围绕"井工厂"化作业,初步形成了钻井、压裂等一体化设计和优化,以及边钻井、边压裂、边生产的交叉作业模式,促进了国内页岩气开发进程。基于有关文献,简要介绍了国内在页岩气钻井技术、钻井液技术、固井技术、压裂技术和环境保护方面取得的新进展。在页岩气开发方面,如何在学习借鉴国外先进开采技术和国内已经取得经验的基础上,结合国内页岩气资源实际,积极探索更经济、更高效、更环保的"井工厂"开发模式,尽快形成完善配套的实验测试、钻井完井、排采和大型分段压裂、环保型压裂液、钻井废液(渣)和压裂返排液处理等页岩气开发关键技术,是今后仍需努力的方向。     

国内页岩气开采技术进展

因页岩气开发具有资源潜力大、开采寿命长和生产周期长等优点,已成为当前能源研究的热点和突破口.自2009年以来,我国已在页岩气开发实验区钻井62口,其中24口井获得工业气流,这预示着国内页岩气资源开发全面铺开.页岩气储层与常规储层差异很大,必须采用先进技术,尤其是水平井钻井、完井及压裂技术,才能实现经济有效开发.介绍了国外页岩气开采技术以及国内近两年在页岩气钻井技术、钻井液技术、固井技术和压裂技术方面取得的经验,这些经验奠定了国内页岩气开发的技术基础.论述了页岩气开采面临的技术和环境问题,指出下一步页岩气技术发展方向.今后,需要结合国内页岩气藏特点,在借鉴国外新技术及国内经验基础上,通过工具研制、技术配套、方案优化,尽快完善适用于页岩气开发的水平井钻井技术;从流变性、封堵能力方面进一步完善油基钻井液体系,同时开展适用于页岩气水平井钻井的水基钻井液体系研究;针对页岩气水平井多采用油基钻井液的现状,进一步完善冲洗液、水泥浆体系及固井工艺技术.开发适合页岩气水平井多级压裂技术相关的井下工具、工作液和施工工艺,加强压裂裂缝动态监测,优化压裂设计.形成配套的钻井和压裂等作业过程中产生的废液、废水及废渣处理技术,重视贞岩气开采的环境污染评估,保证我国页岩气开发的健康发展.     

我国页岩气压裂技术发展现状及相关政策建议

由于页岩极低的孔隙率与渗透率,页岩气压裂技术是现代页岩气开采及增产过程中的关键技术之一.本文通过梳理总结重复压裂、同步压裂、水平分段压裂及泡沫压裂技术的特征及应用,针对我国页岩气压裂技术的发展现状和存在问题提出:深化页岩气压裂技术理论基础研究、建立完善页岩气压裂相关法律法规,出台针对页岩气开采行业的财政及金融支持等政策...     

页岩气开采技术综述分析

按照技术分类方法将页岩气开采技术分为增产技术和监测技术,并对主要的页岩气开采技术进行了综述分析,涉及水平井技术、分段压裂技术、同步压裂技术、重复压裂技术、清水压裂技术、超临界CO2压裂技术、水力喷射压裂技术、井下微地震裂缝监测技术、测斜仪裂缝监测技术、直接近井筒裂缝监测技术以及分布式声传感裂缝监测技术。     

美国Barnett页岩气开发中应用的钻井工程技术分析与启示

美国Barnett页岩气开发十分成功,有较多经验可供参考。井身结构设计要满足多次压裂的增产方式和长达30～50a生产周期的要求;丛式井成为降低开发成本、增大对储层控制能力的有效技术;水平井技术是页岩气开发的关键技术,水平井的成本一般是垂直井的1～1.5倍,而产量是垂直井的3倍左右;水平段钻进中,常使用油基钻井液和PDC钻头,在保持水平井眼稳定性的同时,提高机械钻速;低密度、高强度固井完井技术,能为后期储层改造和开发做好准备;随钻伽马测井曲线,可用于较准确地识别页岩储层,若水平井技术结合geo VISION随钻成像服务和RAB钻头附近地层电阻率仪器等LWD技术,可以更为合理的控制井眼轨迹。提出国内钻井工程技术集成与发展的建议:实现地面上集成、集中的"小间距丛式井组"(井工厂),做到"组少井多";实现储层中水平井眼轨道空间分布,合理开发"地下立体井网",做到"少井高产和高采收率";追求"钻井速度高、井眼质量好、钻井成本低"的钻井模式;开展长水平段水平井或水平分支井钻井技术的整体研究:研究满足后期开发和压裂需求的完井方式,在成本允许的条件下采用泡沫水泥固井技术,研制特殊套管、封隔器、分支工具等材料和新型井下工具。     

世界页岩气资源现状研究

页岩气的勘探开发引起国际社会的高度关注,其资源分布与资源潜力成为研究的热点。页岩气资源主要分布于北美、中亚、中国、中东、北非和非洲南部等国家和地区。据EIA最新的评价结果,全球页岩油和页岩气技术可采资源量分别为473×108t和207×1012m3,分别占油气资源总量的10%和32%。中国页岩气和页岩油技术可采资源量分别为31.6×1012m3和44.1×108t,分别居世界首位和第三位。世界页岩气技术可采资源量排名第二位、第三位的国家分别是阿根廷和阿尔及利亚,资源量分别为22.71×1012m3和20.02×1012m3。俄罗斯拥有102.19×108t页岩油技术可采资源量,居世界首位,阿根廷、利比亚、委内瑞拉和墨西哥等国也拥有丰富的页岩油资源。非常规油气已成为全球油气供应的重要组成部分,非常规油气产量占油气总产量的比例已超过10%。非常规油气勘探开发技术取得的成果包括连续型油气聚集理论、水平井规模压裂技术、平台式"工厂化"开发模式。将多学科的先进技术综合应用到勘探领域,是目前页岩油气勘探技术的发展方向。以美国为首的西方发达国家将继续引领全球页岩气勘探开发技术的潮流。     

国内外页岩气井水力压裂技术的发展及探讨

在研究水力压裂技术开发页岩气原理的基础上,剖析了国外的应用实例,分析了各种水力压裂技术的特点和适用性,得出,清水压裂是现阶段中国页岩气开发储层改造的适用技术,开采厚度大的页岩气井,可以使用多级分段清水压裂技术.     

中国页岩气现状和未来简介

前言页岩气(shale gas),是从页岩层中开采出来的天然气,是一种重要的非常规天然气资源。页岩气与深盆气、煤层气一样属于"持续式"聚集的非常规天然气。在页岩气系统中,富含有机质的页岩既是系统的烃源层又是储层,也可能是盖层,各产层地质、地球化学条件迥异。页岩气存在形式主要以     

页岩气开发的技术与环保担忧

中国原有的技术很大程度上能够保证页岩气的开采，水平井和压裂法对环境的影响微乎其微，不应过分担忧。 与其他非常规油气一样，页岩油气的勘探开发与技术的创新、水平的提高紧密相联系。美国依托其雄厚的技术支撑体系、依靠技术创新花费了较大投资和较长时间才取得页岩气快速发展。因此很多人认为，在中国作为新的生长点的页岩气必然与美国有很大的差距，在这方面要面临漫长的征程。美国一公司曾说：中国要掌握页岩气开发技术至少要10年。似乎离开美国技术中国人啃不下页岩气。这个说法不全对，甚至大部分不对。     

同井同层重复压裂技术研究与应用

根据新站油田特点和对以往压裂存在的问题,从压裂液配方、压裂工艺、施工参数、泵注程序等方面,结合新站油田岩石力学参数,从重复压裂选井选层、地应力剖面及裂缝转向研究入手,优化出适合新站油田的压裂方案。方案实施后,与以往重复压裂井对比,平均单井日增油由2.0t/d上升到3.7t/d,是从前重复压裂井的1.9倍,为同类油田提供了宝贵的经验。     

页岩气水平井钻井液技术的难点及选用原则

我国页岩气资源勘探开发已全面铺开。针对页岩气的成藏特征,页岩气开发以浅层大位移井、丛式水平井布井为主。由于页岩地层裂缝发育、水敏性强,长水平段钻井中不仅易发生井漏、垮塌、缩径等问题,且由于水平段较长,还会带来摩阻、携岩及地层污染问题,从而增大了产生井下复杂情况的几率。解决井壁稳定、降阻减摩和岩屑床清除等问题是目前页岩气水平井钻井液选择和设计的关键。选择页岩气水平井钻井液的原则是确保井壁稳定、润滑、防卡和井眼清洗。油基钻井液可提高水润湿性页岩的毛细管压力,防止钻井液对页岩的侵入,从而有效保持井壁稳定,同时还具有良好的润滑、防卡和降阻作用,是国内外目前采用最多的钻井液体系。当采用水基钻井液的时,利用低活性高矿化度聚合物钻井液或CaCl2钻井液以降低页岩和钻井液相互作用的总压力;采用浓甲酸钾、Al3+盐,可以通过脱水、孔隙压力降低和影响近井壁区域化学变化的协同作用产生良好的井眼稳定作用;对于有裂隙、裂缝或层理发育的高渗透性页岩应使用有效的封堵剂进行封堵;但对于强水敏性页岩地层,水基钻井液在抑制性方面仍然存在局限性。从环境保护的角度出发,甲基葡糖苷钻井液在井壁稳定机理方面与油基钻井液相似,未来可望作为有效的钻井液体系之一。随着以页岩气为代表的非常规油气资源的不断开发,为了满足安全钻井和环境保护的需要,未来页岩气水平井钻井液技术的研究应围绕高效、低成本水基钻井液和低毒油基钻井液来展开。     

全方位加速油气生产

近期中国油气界针对不同类油气的发展孰先孰后、孰重孰轻出现了一些争论。从主体技术(水平井和压裂)和环保措施上看,致密(砂岩)油气、页岩油气、煤层气等都是基本相同的。我国致密油气成功实现规模生产,已掌握的致密油气成套技术为煤层气和页岩油气的发展奠定了相当雄厚的技术基础,不但水平井和压裂各自形成了完整的技术链,而且配套构成了庞大的技术系列,如果再加上改革和监管体系的重大进展,将使以致密油气、页岩油气、煤层气为主体的非常规油气具备良好的发展前景。据估算,目前我国致密油、致密气的产量至少分别占全国油、气产量的1/4和2/5左右。但即使如此,我国由常规油和致密油、重油构成的石油产量增长缓慢,天然气产量增长远不能满足能源构成调整和城镇化发展的需要,这就迫使我们要拓宽油气供应的思路。就国内生产而言,要确立常规和非常规并举,非常规油气中大力促进后起的页岩油气和煤层气的开拓,关注油页岩、煤制油(气)、生物质制油(气)等的发展,这就构成油气广义多元化发展的战略思维,进而因地因时制宜地全方位加速油气生产。     

江西省页岩气资源现状与勘探前景

页岩气是一种清洁、高效的非常规天然气资源。随着页岩气勘探开发技术的突破,美国、加拿大地区页岩气得到迅速发展,我国也在不断引进先进技术与理论,对我国多个地区进行了页岩气的选区和勘探工作。通过调查,认为江西省广泛发育下寒武统、下志留统、中二叠统富含有机质泥页岩系,具备形成页岩气的地质条件。将江西下寒武统泥页岩系与国内外页岩对比,认为江西省页岩储层地质条件较好,成藏潜力大。江西页岩气主要分布在赣东北、赣西北、萍乐坳陷、赣南地区4大潜力区,初步估算了江西页岩气地质资源量在(3.5~7.0)×1012m3,认为江西省页岩气资源潜力巨大,具有良好的勘探开发前景。     

修武盆地页岩气成藏条件分析

通过分析修武盆地大地构造特征、泥页岩厚度、有机质丰度、有机质成熟度、有机质类型及泥页岩裂隙发育特征等,得出修武盆地泥页岩厚度大、有机质丰度高、有机质类型为I型,有机质成熟度高、泥岩裂隙发育,具有较好的页岩气成藏条件。     

湖北省页岩气的开发前景及建议

结合国内外页岩气的开发现状及湖北省情况,分析了湖北省页岩气的开发前景,认为处于中扬子区的鄂西、宜昌、江汉平原等地区具有良好的页岩气开发前景和现实性,并从勘查、技术、政策等方面,提出了加快湖北省页岩气开发的相关建议,包括制定页岩气产业的发展战略规划、突破页岩气开发及应用的关键技术、提供页岩气开发应用的扶持政策等,以期为加快湖北省页岩气开发应用提供参考。     

水平井压裂技术发展现状

水平井水力压裂增产技术对于薄储层、低渗透、稠油油藏以及小储最的边际油气藏改善开发效果、提高单井产量和最终采收率．都具有重要作用。就水平井压裂基础理论研究而言,国外在裂缝起裂、裂缝延伸、井筒和储层温度场、压后水平井产能预测等方而形成了较为成熟的认识,国内略显滞后,但在压后产能预测方而已建立了油藏和气藏压裂研究模型．开发了系列产能预测软件;在水平井压裂工艺的研究与应用方面,国外仍处于领先水平,国内亦进展迅速．如水力喷射分段压裂技术已在吉林、新疆、长庆等油田现场应用,辽河油田也完成了工具设计和模拟实验,但在多级压裂技术方面,国内研究与国外相比尚有差距,需要在封隔器和滑套性能方面进一步研究。由于多级压裂技术．特别是管外封分段压裂技术．属于完井－压裂－采油一体化技术,将成为水平井开发的重要手段。