涪陵页岩气田焦石坝区块调整井钻井技术

随着涪陵页岩气田焦石坝区块进入开发调整期,单井可采储量降低,要继续经济开发就需要缩短钻井周期、降低钻井成本.为了实现钻井提速降本,进行了钻井优化设计、超长水平段钻井、强化参数钻井提速、基于等寿命理念的"一趟钻"钻井、"钻刮通洗一体化"完井和长效密封固井等方面的技术攻关,形成了涪陵页岩气田焦石坝区块调整井钻井技术.现场应...     

涪陵页岩气田焦石坝区块页岩脆性指数地震定量预测

为了确定四川盆地涪陵页岩气田焦石坝地区页岩储层相对高脆性层段及压裂有利区,研发了适应于复杂构造应力环境的多参量页岩脆性指数的地震定量预测技术。首先通过对构造、岩石矿物组分、岩心裂缝发育程度、测井、地震等资料的综合分析,明确了构造挤压应力对岩石脆性特征的影响作用;然后在Rickman公式的基础上,引入反映横向剪切应力—应变作用的剪切模量,构建了基于杨氏模量、泊松比、剪切模量×密度的新脆性指数预测模型;最后结合基于矿物组分的弹性岩矿脆性指数法可精确计算全井段脆性指数的优势,形成了适应复杂构造应力环境的多参量页岩脆性指数定量预测技术。应用效果表明:(1)利用该技术预测的结果与未参与建模探井的脆性指数计算结果吻合较好,相对误差在4%以内,证明该技术是可靠的;(2)焦石坝地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组优质页岩的脆性指数具有自上而下逐渐增高的趋势且横向上分布稳定,其中五峰组—龙马溪组一段一亚段的脆性指数为最高,是水平井穿行与压裂的最有利层段。     

气测录井在涪陵页岩气田焦石坝区块勘探开发中的应用

气测录井又称为相色谱录井,是一种随钻测试技术,主要是通过对钻井液中天然气的组分和含量进行测量,从而判断地层流体性质,间接评价储层。该技术是目前石油钻探中发现和评价油气层的基础方式之一,具有实时方便,准确度高,效率高的特点。气测录井技术在涪陵页岩气田礁石坝区块进行应用,结合该气田多年钻探的成果资料,取得了非常好的效果。     

涪陵页岩气田焦石坝区海相页岩气层特征研究

国家级页岩气示范区涪陵页岩气田的勘探突破,给业界专家提供了丰富的研究实例资料。为深化认识涪陵页岩气田焦石坝区块龙马溪组下部-五峰组海相页岩气层特征,以参数井JY1井和探井JY2井、JY3井、JY4井为研究对象,结合岩心试验资料,系统研究了页岩气储层岩性、物性、地层压力、脆性、含气性等特征,建立了典型含气剖面。结果表明:页岩气层岩性主要为深水陆棚沉积环境形成的灰黑色页岩;气层厚度、孔隙度、总有机碳质量分数、脆性、游离气与吸附气体积分数等"甜点"参数均优于北美地区的典型页岩气层指标;天然气以甲烷为主,不含硫化氢;页岩气层存在明显异常高压,脆性矿物含量高,水平地应力差异系数小。     

涪陵页岩气田焦石坝页岩气储层含气量测井评价

为深化焦石坝区块页岩气储层评价认识,以四川盆地首口参数井页岩岩心实验为基础,建立了基于常规测井资料的页岩气储层游离气、吸附气及总含气量计算模型与评价标准,并应用于工区内3口探井连续含气量剖面建立和综合评价。焦石坝页岩气田龙马溪组下部—五峰组页岩气以游离气为主,吸附气为辅,游离气含量达到了吸附气含量的2倍以上。其页岩气层含气量呈"上低下高"且随深度增加而增大特征,其中下段总含气量大,游离气含量高,为最优"甜点"段,是典型的Ⅰ类气层,具有非常好的商业开发价值。     

涪陵焦石坝区块页岩动静态弹性模量转换关系研究

油气开采过程中,常通过测井资料和室内试验2种方式获得岩石的力学参数,通过测井资料获得的动态力学参数与通过室内试验获得的静态力学参数相比,在资料的数量、实时性以及获取成本等方面都具有明显优势,而现有力学本构关系是基于静态力学参数建立的,因此有必要建立动静态力学参数的转换关系。鉴于此,选取层理发育完好的涪陵地区焦石坝区块下志留统龙马溪组页岩,逐一分析不同层理角度、孔隙度和声波频率对页岩弹性模量的影响,结果表明,层理角度对页岩弹性模量影响规律最强。根据试验结果,利用相关性分析法建立了层理角度与动静态弹性模量的转换关系模型,并对相同区块的页岩进行了模型验证,发现该模型预测值的平均误差小于6%,具有误差小且计算简单的特点。该研究结果可为获得层理性页岩的动静态弹性模量转换关系提供一种快速有效的方法。      

涪陵焦石坝区块水平井组拉链压裂实践与认识

涪陵页岩气田具有不同于北美页岩气区的地面和地下地质条件,山地环境下多井压裂工程设计及现场施工如何组织运行,成为实现该区域页岩气经济有效开发的关键环节。结合涪陵国家级页岩气示范区建设需求,在高效产建模式下形成了基于地质工程一体化理念的拉链压裂整体参数设计技术及运行模式。围绕全面提高页岩气单井产能,针对焦石坝区块山地"井工厂"作业需求及特点,通过压前关键地质因素识别分析、平面—横向—段间多层次工程参数设计、现场施工动态调整等方面开展工艺参数优化,创新了以交叉立体布缝为核心的拉链压裂整体参数设计技术。实现了焦石坝区块页岩气地质工程一体化开发、单井—井组批量化施工,现场推广应用200余口井累计4000余段,在增加水平井组产量、全面提高压裂时效、降低综合成本等方面效果显著,为涪陵页岩气田一期50×108m3产能高速高效建成提供了有力技术支撑。     

涪陵页岩气田焦石坝地区页岩气地球化学特征及成因

以涪陵页岩气田焦石坝地区五峰组—龙马溪组海相天然气为研究对象,通过对页岩气样品组分和碳同位素等方面的分析发现,涪陵页岩气田焦石坝地区天然气为优质烃类气体,甲烷含量介于97.22%~98.41%之间,含有少量的乙烷、丙烷,湿度平均为0.74%,非烃气体中含有少量的CO_2、N_2和H_2等,不含H2S;甲烷、乙烷与丙烷的碳同位素值分布具有δ~13 C_1δ~13 C_2δ~13 C_3的完全"倒转"特征。涪陵页岩气田五峰组—龙马溪组产出的天然气来自于五峰组—龙马溪组烃源岩自身,为典型的页岩气。同时天然气成因类型判别标志和图版表明,涪陵页岩气田焦石坝地区天然气属于有机高温裂解的油型气,为干酪根裂解气和原油二次裂解气的混合气,具有明显的原油二次裂解气的特征。δ~13 C_1δ~13 C_2δ~13 C_3完全"倒转"的主要因素为原油二次裂解气和干酪根裂解气混合造成的,燕山晚期以来页岩气的散失作用也有一定的影响。     

构造特征对页岩气井产能的影响——以涪陵页岩气田焦石坝区块为例

为了厘清不同构造特征对页岩气井产能的影响机理,从分析四川盆地涪陵页岩气田焦石坝区块的构造特征入手,结合190多口水平井的试气情况,系统解剖了构造对页岩气井产能的影响情况,明确了焦石坝区块不同构造单元影响页岩气井产能的主要构造因素。研究结果表明:①焦石坝区块不同构造单元之间,构造特征差异明显,构造变形强度也不尽相同;②构造特征对页岩气产能的影响直接表现在对含气性和压裂改造效果上,构造变形越强烈、大规模断裂及天然裂缝越发育,越易于页岩气的逸散、含气性越差,反之含气性则越好;③构造变形越强烈、裂缝越发育、埋深越大、负向构造压应力越大,压裂改造效果越差,反之改造效果则越好;④构造因素是控制焦石坝区块不同构造单元之间页岩气产能差异的主要原因,但不同构造单元之间控制产能的构造因素存在着差异。     

涪陵页岩气田焦石坝区块五峰组—龙马溪组一段页岩气储层地球物理特征分析

开展了四川盆地东南部焦石坝区块奥陶系五峰组—志留系龙马溪组一段页岩气储层地球物理特征的系统性分析研究。测井资料统计分析表明,五峰组—龙马溪组一段页岩气储层具有"高自然伽马,高铀,相对高声波时差,相对高电阻率;低密度,相对低中子,低无铀伽马"的"四高三低"测井响应特征。通过井资料精细标定和地震正演模拟分析,明确了页岩气储层顶界面呈连续波谷,底界面呈连续波峰,储层内部呈中强-弱波峰的地震反射特征;波峰强弱与页岩气储层厚度及物性有关,当页岩气储层中优质页岩段(总有机碳(TOC)含量大于2%)发育时,储层底界和储层内部波峰能量变强,之间夹强波谷特征,波谷越宽,优质页岩发育厚度越大。经地震相分析,总结出表征五峰组—龙马溪组一段页岩气储层的两类地震相,其中I类地震相是物性相对较好、发育厚度较稳定的页岩气储层的地震响应,占研究区面积的63%,为最有利的页岩气勘探区。     

四川盆地涪陵气田焦石坝区块上部气层地质特征分析及有利区优选

以四川盆地涪陵页岩气田焦石坝区块上部气层为研究对象,在对上部气层岩相、地化、孔隙、含气性等页岩品质特征研究的基础上,分别建立了上部气层含气性、可压性评价标准,指出焦石坝区块上部气层以Ⅱ类气层为主,⑧小层含气性最优。优选页岩烃源品质、含气性、构造变形强度、裂缝、埋深5大类8项指标,建立焦石坝上部气层开发选区评价体系,将焦石坝区块上部气层划分为4个区,其中焦页A井区最有利,评价井效果好,可作为焦石坝区块上部气层开发有利区。此外,研究揭示有机质丰度、孔隙度和保存条件是影响焦石坝区块上部气层页岩气富集的主要因素,埋深与地应力和天然裂缝发育程度是上部气层气井高产的主控因素。     

涪陵焦石坝区块页岩气井弹性产率变化规律研究

为了准确的评价页岩气井各阶段的生产特征,探寻其生产动态变化规律,采用弹性产率作为描述页岩气井生产动态的主要技术指标。通过理论推导与现场实际相结合的方法,明确了涪陵焦石坝区块页岩气井的弹性产率变化规律及其主控因素。研究表明,页岩气井采用控压定产生产方式,弹性产率随地层压力的下降而逐渐增加,后期受气体偏差系数的影响,会出现拐点,略微下降,并且弹性产率的变化与气井本身能力、现场合理配产等因素密切相关。同时,该指标的合理应用,可在区块开发趋势预测、单井合理工作制度优选等方面提供有意义的借鉴。     

涪陵焦石坝区块页岩气水平井钻井完井技术

针对涪陵焦石坝区块地质条件复杂、各向异性大,易导致发生井下故障、钻速慢、钻井周期长及成本居高不下的问题,在分析该区块页岩气钻井完井技术难点的基础上,进行了页岩气水平井钻井工程技术适应性评价,通过对丛式井布井方案、井身结构、井眼轨道设计、优快钻井技术、钻井液技术及页岩气层长水平段固井技术等进行优选及进一步优化,提出了涪陵焦石坝区块页岩气水平井钻井完井技术方案。该技术方案在焦页 1-2HF 井等17口井进行了现场实践及应用,初步形成了涪陵焦石坝区块页岩气水平井钻井完井技术。应用表明,该技术可显著提高机械钻速、缩短钻井周期,可为涪陵焦石坝区块页岩气规模开发提供技术支持。      

涪陵页岩气田压裂施工成功率创全国最高纪录

<正>近来,涪陵页岩气公司深入开展科研技术攻关,消化吸收应用新设备、新工艺、新技术,以提高压裂施工成功率为目标,不断优化方案设计,创新理论体系、工艺体系和技术体系,初步建立起一套与国家级页岩气示范区发展建设相配套的技术系列,成效显著。9月份,引进创新泵送桥塞射孔联作等8种新工艺,完成21口井、240段的压裂施工,泵送射孔施工一次成功率达到96.5%,创全国同类页岩气井施工成功最高纪录。     

涪陵页岩气田压裂后闷井工艺适应性初探

利用X射线衍射、扫描电镜,结合自发渗吸、核磁共振实验,研究了涪陵页岩气储层特性及其对压裂液渗吸和扩散的能力,探索了涪陵地区储层的渗吸及孔隙内部压裂液流动规律,评价了涪陵地区页岩气储层压裂后闷井的潜力,分析了储层物性对压裂后闷井效果的影响,并开展了压裂后闷井试验。结果表明:涪陵页岩气储层具有一定的压裂后闷井的潜力,压裂后闷井可有效降低试气阶段的压裂液返排量,增强储层与压裂液的相互作用,增加初期测试产量;层理和微裂隙发育程度、储层改造效果是影响闷井效果的关键因素,储层对压裂液的渗吸、扩散以及储层微裂隙的诱导是增强产能的关键机理。该研究结果可为其他地区开展压裂后闷井提供依据和参考。     

涪陵页岩气田压裂后闷井工艺适应性初探

利用X射线衍射、扫描电镜,结合自发渗吸、核磁共振实验,研究了涪陵页岩气储层特性及其对压裂液渗吸和扩散的能力,探索了涪陵地区储层的渗吸及孔隙内部压裂液流动规律,评价了涪陵地区页岩气储层压裂后闷井的潜力,分析了储层物性对压裂后闷井效果的影响,并开展了压裂后闷井试验。结果表明：涪陵页岩气储层具有一定的压裂后闷井的潜力,压裂后闷井可有效降低试气阶段的压裂液返排量,增强储层与压裂液的相互作用,增加初期测试产量;层理和微裂隙发育程度、储层改造效果是影响闷井效果的关键因素,储层对压裂液的渗吸、扩散以及储层微裂隙的诱导是增强产能的关键机理。该研究结果可为其他地区开展压裂后闷井提供依据和参考。     

涪陵焦石坝区块页岩气井动态合理配产技术

涪陵页岩气田焦石坝区块页岩气井的渗流特征、产量递减特征和生产特征呈现分阶段变化和分区差异性,目前没有适用该类页岩气井的配产方法。借鉴国外页岩气生产经验,根据页岩储层应力敏感试验结果和实际生产情况,确定采用定产控压的生产方式。在此基础上,借鉴常规气藏配产方法,根据该区块页岩气井实际生产特征,选用采气指示曲线法和不稳定产量分析法确定不同产能页岩气井的合理配产系数。引进页岩气井分区、分阶段动态合理配产的理念,结合分区不同产能区间页岩气井产能的递减规律,按照页岩气井当前累计产气量对应产能的合理配产系数调整配产。按照此方法对涪陵焦石坝区块页岩气井的配产进行了调整,调整后既满足了该区块页岩气井稳产3年左右的需要,又使页岩气藏获得了较高的采收率和较好的经济效益。      

涪陵焦石坝区块油基钻井液漏失处理技术探讨

涪陵焦石坝非常规页岩气产能建设是国家页岩气产能示范区建设的重点项目,钻井施工中三开井段(目的层)采用油基钻井液钻穿水平段。涪陵焦石坝工区地质结构复杂,且构造两翼破碎带裂缝、断层发育,导致三开油基钻井液漏失频发。主要针对三开目的层地层岩性组成,结合地质取心资料,初步分析了三开目的层的漏失机理及特点,并提出了油基钻井液的漏失控制技术,对今后的油基钻井液防漏堵漏施工具有一定的借鉴意义。     

四川盆地焦石坝页岩气田形成与富集高产模式

以四川盆地东南缘焦石坝构造龙马溪组页岩气田及邻区为例,探讨复杂构造区、高演化程度页岩层系成藏富集的关键控制因素。焦石坝构造为经历多期构造运动改造的断背斜;龙马溪组页岩热演化程度高,Ro值大于2.2%,下部发育厚35~45 m、TOC值大于2%的优质页岩层系;产层超压,地层压力系数为1.55,页岩气产量、压力稳定。构造类型、构造演化及地球化学分析表明,龙马溪组存在多期生烃和天然气运聚过程,两组断裂体系与龙马溪组底部滑脱层的共同作用控制网状裂缝形成和超压的保持,是页岩气富集高产的关键,龙马溪组封闭的箱状体系保证了气藏的动态平衡。焦石坝页岩气藏的高产富集模式为"阶梯运移、背斜汇聚、断-滑控缝、箱状成藏";经历多期构造演化的复杂构造和高演化页岩层系发育区,要形成页岩气高产富集区,与常规气藏一样,需要有利的保存和构造条件。     

涪陵焦石坝地区页岩气水平井压裂改造实践与认识

水平井缝网压裂技术的应用大幅提高了涪陵焦石坝地区试验井组产量,促进了我国页岩气商业开发。在分析区块页岩储层构造及地质特征基础上,通过岩石力学参数测试和岩石矿物组分分析,评价了储层岩石脆性及其可压性。根据焦石坝地区五峰组-龙马溪组含气泥页岩段页岩有机质类型好、含气量高、脆性指数高的特点,以“复杂缝网+支撑主缝”为改造主体思路,增大页岩储层的改造体积为目标,优选了压裂材料,优化了压裂设计及配套工艺,确定了试验井组压裂改造工艺技术方法,形成了适用于涪陵焦石坝地区的页岩气水平井分段压裂改造技术。经过26口井的现场实施,效果显著,压裂井均获得了较高产能,平均单井无阻流量10.1×10⁴~155.8×10⁴ m³/d,证实了以“复杂缝网+支撑主缝”为改造主体的页岩气水平井分段压裂技术的有效性,为我国页岩气压裂改造积累了经验。