基于多段压裂的页岩气藏不稳定压力分析

页岩气藏是一种具有吸附解吸作用过程,且储层物性为特低孔渗性的特殊气藏,国内外很多学者从不同的角度出发,对页岩气渗流规律展开了研究,得到了较符合页岩气藏渗流规律的成果。通过考虑页岩气藏的纳米级孔隙特征,页岩气的吸附解吸、扩散渗流特征,结合多段压裂水平井的流体渗流模型,建立了一个新的更适用于页岩气藏的多段压裂水平井的渗流数学模型。通过引入表观渗透率函数、点源函数理论、叠加原理,Laplace变换和Stehfest数值反演等数学方法 ,得到页岩气藏多段压裂水平井井底压力的连续点源解,绘制不同条件下的压力动态曲线,将储层中流体的渗流阶段分为6个阶段,并对相关参数进行了敏感性分析,得出吸附指数、窜流系数和弹性储容比在吸附解吸阶段影响明显。将该渗流数学模型应用于国内某页岩气藏压裂水平井,模型拟合参数和实际储层测井参数误差在3%~5%,说明该模型可为页岩气藏的不稳定产能预测和评价提供理论依据。     

页岩气开发现状及成功开发页岩气的关键因素

介绍页岩气的性质、特点、全球分布情况以及国内外勘探开发现状,世界范围内,泥、页岩约占全部沉积岩的60%,页岩气资源前景巨大。全球页岩气资源量为456.24×1012m3,主要分布在北美、中亚和中国、拉美、中东、北非以及前苏联地区等。我国页岩气可采资源量约为26×1012m3,与美国大致相当。在目前的经济技术条件下,页岩气是天然气工业化勘探的重要领域和目标。北美油气生产商把页岩气藏作为重要天然气开发目标,并且取得了巨大成功。通过对北美页岩气藏的深入研究并系统总结其勘探开发历史与成功经验,认为其有效勘探开发的关键在于有政策引导和水平井、水力压裂等先进钻、完井技术的成功应用。我国页岩气资源潜力很大,但我国对页岩气的研究与勘探开发尚处于探索阶段。从勘探技术、钻井技术、开发技术和政策支持四方面论述了页岩气开发的难点和技术对策,提出了国内页岩气成功开发的工作思路,对国内开展相关技术的研究有一定的指导意义。     

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.     

油气地质异常与非传统油气资源勘探研究

叙述了地质异常的概念及油气地质所具备的特征,并研究了油页岩、页岩气、煤层气、致密气藏等非传统油气资源的勘探与开发。     

不同成因类型页岩气藏特征分析

页岩气具有储层致密低渗,自生自储式成藏的特点,美国页岩气的成功开发是油气领域的新突破。2011年,美国页岩气产量超过1700×108m3,天然气基本实现自给,在一定程度上改变了世界天然气的供应格局。按照天然气的成因类型,页岩气可划分为热成因和生物成因两类。重点分析Barnett热成因页岩气藏和Antrim生物成因页岩气藏的地质特征和开发特征。我国已完钻页岩气井51口,其中直井37口,水平井14口;直井压裂试气15口,水平井压裂试气4口,14口见气;南方海相页岩气、四川盆地和鄂尔多斯盆地陆相页岩气勘探取得突破。通过我国南方海相热成因页岩气地质特征的对比分析,认为我国页岩气藏具有特殊性,储层条件更为复杂,美国页岩气开发技术不能完全适应我国页岩气的开发需求。另外,我国松辽和鄂尔多斯等盆地广泛发育富有机质页岩,但成熟度普遍偏低,热成因页岩气前景有限,但生物成因页岩气具有良好的成藏条件,是页岩气勘探的重点方向。     

页岩气

正页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,成分以甲烷为主,是重要的非常规天然气资源。页岩气的形成和富集有自身独特的特点,分布在盆地内厚度大、分布广的页岩烃源岩地层中。页岩气藏具有自生自储特点,页岩既是烃源岩,又是储层,不受构造控制,无圈闭、无清晰的气水界面。页岩气埋藏深度范围大,埋深从200m到深于3000m。大部分产气页岩分布范围广、厚度大,且普遍含气,这使得页岩气井能长期稳定地产气,开采寿命长,生产周期长。     

我国页岩气发电的经验借鉴及发展前景分析

近10年间,美国页岩气产业发展迅速,已引起全世界的关注。同时,随着中国电力需求的持续快速增长,传统的煤炭生产和运输紧张局面反复出现,生态和环境保护形势日趋严峻,亟需加快调整能源结构。介绍了国外一些国家页岩气的发展现状以及在中国资源丰富的页岩气开发利用情况,并结合国外页岩气发电的经验和电力发展形势,探讨了页岩气发电对温室气体排放的影响,分析了在中国发展页岩气发电的可行性以及必要性,对中国的页岩气发电前景进行了展望     

美国的页岩气开发对世界天然气市场的影响

介绍了页岩气资源特点、美国页岩气开发技术的突破和实现页岩气商业化开采所引发的全球天然气市场格局的变化.阐述了我国页岩气开发的现状,并提出了加快我国页岩气开发的建议.     

国外页岩气资源储量评价方法分析

页岩气指储集在富含有机质的细粒碎屑岩中的天然气,全世界页岩气资源量估计为456×1012m3,主要分布在北美、中亚、中国、拉美、中东、北非和前苏联。目前,国内外页岩气发展势头强劲,明确页岩气资源规模,对于制定页岩气发展规划具有重要指导作用。通过研究分析,总结了国外计算页岩气资源常用的几种方法,包括类比法、体积法、测井分析法、物质平衡法、递减曲线法和数值模拟法等。其中,类比法主要用于页岩气新区、气田开发前和生产早期的资源评价。体积法是天然气资源量评估最常用的方法,它不依赖气井的生产动态趋势,是勘探开发前期和初期资源量及储量评估的最好方法之一。测井分析方法适用于钻井评价和开发期间,是以大量钻井、录井、测井及岩心分析工作为基础。物质平衡法在气田开发的中、后期应用十分普遍。递减曲线法适用于气田开发中、后期,以大量的生产数据为基础。数值模拟方法以生产数据为基础,适用于气藏开发阶段。我国页岩气资源的勘探开发刚刚起步,希望通过借鉴国外页岩气资源计算方法,对我国页岩气的资源开发有所帮助。     

重庆页岩气产业收益率分析及建议

虽然重庆市境内天然气资源丰富,是我国第一个页岩气规模化生产地区,但由于页岩气勘探开发项目产量不确定性高、单井投资大、补贴前景不明朗等客观条件,并伴随着页岩气勘探开发风险大,收益率不稳定等负面影响,在一定程度上抑制了石油企业对页岩气产业的投资规模,从而约束了页岩气田的勘探开发程度.为扎实推进页岩气勘探开发,进一步保障重庆...     

湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏条件

利用野外露头、有机地球化学等资料,分析湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气资源勘探远景.初步研究表明,该地区下寒武统牛蹄塘组泥页岩有机质含量丰富、有机质类型好、热演化程度高,多数己达到成熟——过成熟阶段,是有效的页岩气烃源岩,可以作为今后页岩气勘探的目的层位.     

美国页岩气革命引发环保争议

<正>美国页岩气革命给美国经济乃至国际能源市场带来新的活力,但页岩气开发背后巨大的环境与生态成本已经引起人们的担忧。在页岩气开发过程中主要的环境问题包括水力压裂过程中使用的压裂液,这是一种由气、油、淡水、盐水等组成的流体矿;压裂之后的废水处理;压裂造成地下水的污染;淡水资源的消耗和温室气体排放等。据报道,朗蒙特的民众自发组织了一大波反对页岩气钻井的活动,甚至发布了钻井禁令。而当地州政府官员、能源公司和行业团体却将朗蒙特及其他几个城市告上了法庭。尽管不同城市的抵制措施不同,声称拥有地下矿产开采权的能源公司将这些城市一个个     

页岩气水平井体积压裂技术研究进展及展望

水平井体积压裂是目前页岩气成功开发的重要手段,通过体积压裂能够在低渗透、特低渗透的页岩储层中形成复杂裂缝网络,增大增产改造体积,从而达到提高页岩气产量的目的。介绍了几种页岩气水平井体积压裂技术,包括水平井分段压裂、重复压裂、同步压裂、交叉压裂和改进拉链式压裂,探讨了这几种压裂技术的技术原理,并对比分析了它们各自存在的优缺点。简要阐述了成功实施体积压裂的一系列关键配套技术,如滑溜水压裂技术、变黏度多级压裂液交替注入技术、脉冲加砂、全程段塞技术、裂缝间距优化、微地震监测技术等。研究发现,改进拉链式压裂能够综合同步压裂及交叉压裂的优势,为页岩气体积压裂技术发展提供了新思路。针对目前还存在的问题,认为在工具材料方面,水平井体积压裂新工具、分段工艺材料及低伤害压裂液体系的研发是未来的发展方向;在理论技术方面,套管受损、重复压裂及裂缝间距优化的力学机理研究,储层综合可压性评价以及微地震资料的有效利用等方面都是下一步页岩气水平井体积压裂研究应重点努力的方向。     

中国页岩气勘探开发技术有待突破

正页岩气是一个对技术要求很高的行业,钻井、压裂、测井、地震四大技术支撑着页岩气的发展,哪一项技术不过关,都很难有所突破。美国页岩气产量之所以能在30年时间增长近190倍,与其日趋成熟的页岩气勘探开发技术密不可分。美国页岩气开发核心技术主要包括地震储层预测、水平井钻井、压裂、微地震监测、平台式"工厂化"作业模式等。这     

我国页岩气开发现状与展望

在当前国际能源供需矛盾日益突出的形势下,页岩气资源勘探开发备受世界瞩目。分析了我国一次能源结构的现状,立足我国页岩气储藏丰富的国情,借鉴美国"页岩气革命"的页岩气开发正反两方面经验,根据我国页岩气发展现状和瓶颈,阐述我国开发利用页岩气的重要意义和发展策略,建议加大页岩气资源的研究力度和勘探投入,形成我国的页岩气资源储备和勘探开发特色技术,并进一步完善我国页岩气市场机制。     

三重介质页岩气藏分形渗流特征

页岩气藏开发中基质、天然微裂缝、人工裂缝同时参与渗流,且其内部还存在着吸附、解吸与滑脱特性,渗流机理复杂,分形理论对复杂系统恰好能比较精确地描述,因此本文引入分形理论,分别运用分形迂曲毛束管模型、分形面缝二叉树模型、分形面缝三叉树模型推导出基质、天然微裂缝、人工裂缝的分形孔隙度及分形表观渗透率,建立分形三重介质页岩气藏数学模型,绘制拟稳态与非稳态下的压力及压力导数响应曲线,划分渗流阶段。结果表明,分形因素影响渗流总径向流阶段,由于分形特征的影响,总径向流阶段压力导数曲线上翘;拟稳态窜流可分为早期纯井筒储集、天然裂缝与人工裂缝窜流、裂缝线性流、基质-天然裂缝窜流及总体径向流5个渗流阶段,非稳态窜流可分为早期纯井筒储集、过渡段、非稳态窜流段、系统线性流段及总径向流5个渗流阶段。     

页岩气脱碳及综合利用技术

页岩气是重要的非常规天然气资源,介绍了页岩气在未来能源供应中的重要性,着重对页岩气脱碳发电和页岩气综合利用2个方面进行分析,阐述了目前页岩气研究和应用的重要进展,最后展望了页岩气未来的发展方向。     

对促进我国页岩气产业发展的政策思考

页岩气是清洁低碳新型能源的典型代表,大力发展页岩气是调整我国能源结构的主攻方向之一。本文首先对全球和我国页岩气资源储量及开发现状进行了描述分析,指出我国在页岩气技术可采资源量上位居世界第一;在页岩气资源开发上,我国在最近几年发展迅猛。在此基础上,明确了政策扶持是促进页岩气产业发展的重要手段,重点阐述了国外相关产业发展的成功政策经验,包括财税优惠政策、研发支持政策和开采环保政策等。同时,分析了我国发展页岩气产业发展所遇到的主要障碍,并结合国外经验,提出促进我国页岩气发展的政策建议。     

节流孔孔径及气体流量对微纳米气泡发生器性能的影响

为研究微纳米气泡发生器的性能,搭建了微纳米气泡发生器曝气性能实验平台。通过改变装置的节流孔孔径及气液比,对自行研制的自吸式微纳米气泡发生器进行了性能测试。首先,采用显微摄像法对微纳米气泡粒径进行了测量,其次,对装置的氧体积传质系数及氧利用率进行了测试。结果显示,微纳米气泡最小平均直径为26 mm,此时孔径为3.5 mm,压强为0.38 MPa,气液比为8%。氧传质系数在孔径为4.5 mm时达到最大,孔径的增大会导致气体利用率的减小;气液比增大有助于氧传质系数的增大,但会使氧利用率减小,气液比过大会导致装置无法正常工作。     

中国石化逆势而为,大举开发页岩气

正就在国内外市场纷纷对页岩气业务避之唯恐不及的情况下,中国石化却逆势而为,大举开发涪陵页岩气田。中国石化认为,这不仅是因为涪陵页岩气的资源储量远好于预期,而且通过技术创新大大降低了成本。更重要的是,中国石化上游资源匮乏,页岩气作为资源战略的重要增长点,是中国石化未来的发展方向。美国与中国的页岩气发展无论在发展阶段还是特点上都不尽相同,2014年美国页岩气的产值是3000亿美元(约合18626.10亿元人民币),中国2015年才不到60亿元,