我国页岩气开发现状与制约因素

介绍了国内外页岩气资源概况和国内外页岩气开发概况,指出制约我国页岩气产业发展的关键因素是页岩气成藏理论研究、资源勘查和开发核心技术。     

中国页岩气勘探开发现状及北美页岩气的启示

美国页岩气的突破,持续引发世界主要页岩气储量国家的页岩气开发热潮和战略布局,在全球掀起了一场轰轰烈烈的"页岩气革命"。加快我国丰富的页岩气资源的勘探开发,对于改善能源结构和保障能源安全具有重要意义。在大量文献调研的基础上,介绍了我国页岩气勘探开发历史及现状,分析了北美页岩气成功开发对我国的启示。我国页岩气起步较晚,经过了北美页岩气跟踪分析阶段(2005年以前)和页岩气地质条件研究、"甜点区"评选与评价井钻探及勘探开发前期准备阶段(2005-2010)。中国基本完成海相页岩气工业化开采试验、海陆过渡相与陆相页岩气勘探评价(2010-2015),正有序向海相页岩气规模化开采、海陆过渡相与陆相页岩气工业化开采试验阶段(2015至今)递进。中国目前探明页岩气地质储量5 441.29×10~8m~3,建立了涪陵、威远、长宁—昭通3个海相页岩气工业化生产示范区,延长陆相页岩气生产示范区和富顺-永川合作开发区。2015年中国页岩气产量为44.6×10~8m~3,已成为继美国和加拿大之后全球第三大页岩气生产国,其贡献主要来自四川盆地五峰组—龙马溪组海相页岩气的规模生产。此外,南方海相页岩发现多层系含气,需要进一步评价;海陆过渡相页岩气展现出一定的勘探前景;陆相页岩气还未形成稳定工业产量,前景并不明朗。虽然北美页岩气的成功经验值得借鉴,但中国页岩气有着自身的特色之处。中国要实现页岩气的规模开发还有很长的路要走,首先必须要克服深层页岩气勘探开发技术难点,在核心技术与装备需取得突破。此外,政府的政策扶持与严格的环境监管对我国页岩气产业的发展亦至关重要。     

中国页岩气勘探开发现状与优选方向

中国已成为世界上第3个掌握页岩气勘探开发技术的国家.为了总结页岩气地质理论研究成果、勘探开发经验及教训,基于我国页岩气勘探开发实践和理论研究进展,在解剖商业开发页岩气田和典型页岩气钻井特征基础上,系统分析了富有机质页岩发育、储层类型和特征、页岩含气能力和含气量等基础地质理论的研究现状和关键科学问题,并对页岩气富集主控因素进行了分析.建议加强富有机质页岩发育、页岩成岩作用、有机-无机相互作用及优质储层形成机制、含气量的控制因素和定量评价、不同类型页岩气藏富集主控因素和分布规律等研究;提出了战略展开、战略突破和战略准备3个层次的勘探优选方向.战略展开区主要是四川盆地五峰组—龙马溪组深层页岩气和常压页岩气;战略突破区主要指四川盆地海相寒武系、海陆过渡相二叠系和陆相侏罗系;战略准备区主要包括四川盆地三叠系、鄂尔多斯盆地三叠系以及东部陆相盆地白垩系、古近系、新近系等.四川盆地五峰组—龙马溪组深层页岩气和常压页岩气面积和资源量较大,其中深层页岩气埋深大于3 500 m的面积为12.8×10~4 km~2,钻井也取得良好效果,建议优先开展四川盆地五峰组—龙马溪组深层页岩气和常压页岩气开发技术攻关.     

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。     

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。     

页岩气储层矿物组分测井分析方法

页岩气藏一般发育在暗色泥页岩、高碳泥页岩及其间所夹砂质、粉砂质岩类地层中,页岩气储层识别与划分以及矿物组分计算,是页岩气储层测井评价中的关键内容.目前国内外页岩气储层测井评价中,一般采用常规测井、元素俘获能谱测井(ECS)、自然伽马能谱测井(NGS)和岩性密度测井等资料来计算页岩的矿物组分.它们不仅为页岩气储层矿物组分问题的解决提供了有效手段,而且对我国页岩气的勘探开发具有一定的借鉴作用.     

大规模体积压裂诱发的地质灾变问题研究综述

页岩储层大规模体积压裂对储层实施改造,是实现非常规油气资源工业化开发的核心技术,但目前该技术的机理研究和应用都处于起步发展阶段。大规模体积压裂可能带来潜在的地质灾害风险,主要包括淡水资源的消耗、浅水层的污染、断层活化诱发地质灾害和地表侵蚀、甲烷泄露致空气污染、植被破坏等问题。从体积压裂机理入手,研究了上述存在的地质灾变风险及灾害发生机制,并从勘探调研合理的页岩气开采区块、设计科学的钻井完井方式、压裂液注入速率方案、实时监测断层破裂带应力及滑移状态以及废水废气回收处理等角度提出对应的科学指导和防范措施,对国内页岩气顺利开展工业化开采、避免潜在的地质环境灾变对人类产生危害具有重要的指导意义。     

川南泸州区块页岩气钻井工程难点综述

页岩气是一种自生自储的非常规天然气资源,钻探过程中常采用水平井穿越页岩气储集“箱体”的方式完成。泸州区块紧邻威远区块,勘探开发程度相较于渝西区块高,且该区块优质页岩分布面积大,是5～10年页岩气开发的主力区块。泸州页岩气区块,页岩储层厚、储层条件好、地层压力高,页岩气商业开发前景巨大。系统研究泸州区块页岩气钻井“深、高、漏、垮(卡)、溢、杂”六大钻井工程难点,针对性提出故障复杂预防措施。     

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.     

页岩气开发核心技术及开采装备概述

页岩气是1种新型的非常规天然气,其分布广泛,储量丰富,对于全球能源转型具有重要的意义。页岩气开发涉及多项核心技术和开采装备,了解页岩气开发的核心技术和开采装备,将这些技术与相关的航天技术相联系,可实现航天技术在页岩气开发领域的应用,实现我国航天企业经济规模的增长,以及对页岩气开发技术进步的促进。     

页岩储层压裂改造的非常规理论与技术构想

近十多年来美国页岩气的成功大规模开发,在世界范围内掀起了一场"新能源革命"。中国页岩气资源丰富,储量位居世界第一。但是中国页岩储层埋深大,成藏条件复杂,构造运动剧烈,页岩板块零碎,特别是西北华北等页岩气储量丰富的地区严重缺乏水资源,页岩储层后期改造困难,页岩气开发的难度和复杂程度都超过美国。为此提出了非常规页岩气开发理论与技术构想,通过分形重构实现页岩中油气储运的精细描述,利用高能热力耦合气体使页岩脆化并产生高度体破裂,在此基础上提出了页岩储层压裂改造的气动脆裂技术和高分子中空热胀支撑剂技术,以上理论与技术构想将为中国页岩气开发特别是贫水缺水地区的页岩气开发探索新途径。     

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。     

基于灰色模型的中国能源革命下的页岩气开发

运用灰色模型对未来几年的能源消费结构进行预测,对比中俄合作的天然气输送量,说明我国依靠天然气进口来改变能源消费结构是不可行的。同时,美国通过“页岩气革命”成功改变了美国国内能源结构和能源战略,值得我国借鉴和研究,这也正是我国未来能源消费结构转型的重要途径之一。通过分析当前我国页岩气开发现状,说明页岩气开发带动能源消费结构转型的可行性。     

威远构造页岩气水平井钻井井身结构优化探讨

大斜度、长段水平井是页岩气藏成功开发的关键因素,威远区块页岩气藏成藏条件复杂,钻井过程中漏、喷、垮同存,施工周期长。由于页岩气资源多属于低渗透致密地层,较常规气藏开发难度大,如何优化钻井井身结构、有效减少威远区块页岩气井钻井风险是当前面临的一个难题。在原理论设计的基础上,充分结合实钻资料分析的研究方法,探讨并提出适用于威远构造的井身结构的优化方案。     

《天然气发展“十二五”规划》发布 确立六大重点任务

12月3日,由国家发展和改革委员会同有关部门研究制订的《天然气发展"十二五"规划》(简称《规划》)正式发布,《规划》涵盖煤层气、页岩气和煤制气等内容,并明确天然气产业"十二五"期间的发展目标和六大重点任务。据了解,《规划》以天然气基础设施为重点,兼顾天然气上游资源勘查开发和下游市场利用,涵盖了煤层气、页岩气和煤制气等内容,是"十二五"时     

涪陵地区页岩气保存条件构造指标识别与应用

为了更好地评价涪陵地区页岩气保存条件,明确可量化的保存条件构造指标。根据地层褶皱变形、出露和隆升剥蚀情况、埋深、裂缝及断裂发育特征等资料,厘清页岩气保存的关键制约因素,构建涪陵地区剥蚀强度、倾角大小,变形指数、破裂程度等五项可量化的页岩气保存条件指标参数体系,指出该区页岩气有利勘探开发目标,有效指导涪陵页岩气的高效开发。     

瘦身页岩气水平井定向与轨迹控制技术

开发成本的控制是页岩气实现规模化开采和商业化应用的重要因素。“快打井、打好井”,能够促进开发效益的提升，适应加快页岩气勘探开发的战略需求。结合江汉油田涪陵页岩气的实际情况，对现有页岩气井井身结构进行瘦身，缩小整体结构尺寸，提高钻机机械钻速，缩短建井周期，实现降成本控制，从而促进页岩气资源的大规模开发利用。根据井身结构瘦身后定向施工中暴露出来的问题进行研究，采取针对性措施，达到提高钻机机械钻速，缩短钻井周期的目的。     

涪陵焦石坝地区五峰组-龙马溪组含气页岩岩相划分——以JY11-4井为例

针对目前焦石坝地区海相页岩气勘探开发需要,以JY11-4井岩心资料为基础,通过电子显微镜观察、矿物组分及有机碳含量分析,研究区五峰组-龙马溪组页岩矿物组分以石英和粘土矿物成分为主,含有长石、方解石、白云石、黄铁矿等,有机碳含量0.55%~5.89%,具有自上而下逐渐增加趋势,结合U、TH测井解释结果,剖析五峰组-龙马溪组页岩岩相特征,划分为低有机质贫硅页岩相、中等有机质贫硅页岩相、低有机质富硅页岩相、中等有机质富硅页岩相和富有机质富硅页岩相等5种岩相,其中富有机质富硅页岩相为页岩气勘探开发最有利页岩相,对南方海相页岩气的勘探开发具有重要指导作用。     

有机质类型及演化特征对页岩气富集规律的影响

页岩气是生成并存储于页岩、泥岩中的一种非常规天然油气,具典型的源储一体特征。页岩气的成藏基本没有"运移""聚集"过程,因此页岩气富集规律成为页岩气研究的重点和难点。结合长宁地区现有勘探开发资料以及近年来页岩气勘探开发取得的新进展,分析有机质特征对页岩气富集规律的影响。页岩气的吸附量与泥页岩的有机质丰度具有明显的正相关关系,有机质丰度是生烃量和生烃强度的重要决定因素;不同的干酪根类型由于显微组分的差异而对页岩气具有不同的吸附能力;高成熟度能使有机质微孔隙增加,也能加快气体的流动,为页岩气的富集提供更多有利空间。     

页岩气工程大数据仓库设计及管理系统开发

大数据仓库(Big DataData Warehouse,BDW)融合了大数据(Big Data,BD)和数据仓库(Data Warehouse,DW)两方面的概念、内涵与外延。大数据仓库理论与实战技术的发展,为当今建立涪陵页岩气工程大数据仓库,开发相应的大数据仓库管理系统创造了良好的技术与社会人文环境。为深入挖掘和发现页岩气田勘探开发工程大数据的潜在价值,以涪陵页岩气田及中上扬子页岩气探区为主,利用大数据仓库理念,集成包括钻井、录井、测井、射孔、测试、特种作业、平台设计、产能动态、地质研究、综合研究等十方面的页岩气工程数据资料,建立页岩气工程大数据仓库,开发了基于WEB技术的B/S架构的BDL-1000大数据仓库管理系统,生产应用效果良好。