页岩气措施返排液重复利用技术研究

页岩气主要通过采用大规模减阻水多级分段压裂获得。减阻水压裂会产生大量的返排液,返排液若直接排放会对周边的生态环境造成一定的影响,必须对其进行有效处理。如果能够实现对返排液中减阻水压裂液的重复利用,就可减少对环境的污染、降低开采成本、节约水资源,研究其处理方法具有极大的技术价值和经济价值。根据页岩气措施液性能要求,在仔细分析返排液性质的基础上,评选出絮凝剂、杀菌剂等水处理药剂,筛选出适合返排液重复利用的减阻剂,在焦页8-2HF和焦页12-3HF井应用中取得较好的效果。     

压裂返排液回用处理技术研究及应用

基于页岩气井压裂返排液返排量大、成分复杂、处理难度大等问题,以处理后回用配压裂液为目标,研发了混凝沉降-精细过滤-膜深度处理压裂返排液处理工艺,并根据工艺设计制造压裂返排液处理设备一套。将该工艺及设备用于宜探1HF井压裂返排液处理,处理后的返排液所配制的减阻水满足现场压裂施工技术要求,实现了页岩气水力压裂清洁生产。     

页岩气井返排液对产能评价影响的研究

涪陵页岩气水平井产能试井测试数据主要采用孔板流量计计量,节流上游温度和压裂液流量的数据质量相对较低或部分缺失,给精确计算气井节流临界流量带来了一定的难度。为解决页岩气分段压裂水平井试采期间不同节流嘴尺寸、不同压裂液返排量条件下的临界流量计算问题,建立适合于页岩气分段压裂水平井气-液两相节流临界流计算方法,对于研究返排液对产能评价的影响具有重要的现实意义。     

塔河油田酸压井气举阀气举排液技术应用研究

塔河油田碳酸盐岩油藏部分油井酸压后不能通过自身能量排液、投产，前期主要采取抽汲排液的方式返排残酸，但作业时间长，效率低，还会对储层造成二次污染，影响了油井的酸压效果评价。为此，引进了吐哈钻采院的气举阀气举排液技术，在现场应用中取得了良好的效果，提高了酸压返排效率，缩短了返排周期，达到了快速返排的目的。本文对气举排液技术的技术原理、工艺设计、动态检测和技术特点等进行了全面的论述，对气举技术在塔河油田的应用情况进行了总结，针对不同油井特点、气举技术及技术应用效果等相互关系，开展了连续气举技术、稠油井气举技术和地层供液不足井气举技术的实施效果研究，对气举技术在塔河油田的应用具有指导意义。     

页岩气返排水处理新工艺研究

通过投加聚合氯化铝(PAC)对压裂返排水进行预处理,然后利用臭氧的强氧化性杀灭返排水中的硫酸根还原菌(SRB细菌)、腐生菌(TGB细菌)和铁细菌(FB细菌),同时分解返排水中的高分子有机物,最后通过PTFE微滤膜进一步降低返排水的COD和盐度(SAL)。结果表明:1)混凝沉淀单元PAC的最佳投加量为400mg/L,臭氧氧化单元臭氧投加量为3g/h时,臭氧氧化单元的停留时间为20 min,然后经过PTFE微滤膜处理后,可以有效去除返排水中的SRB细菌、TGB细菌和FB细菌,其含量均低于检出限,SS的平均去除率达到99.2%,同时该工艺还可有效去除压裂返排液的COD和SAL,其去除率分别为66.99%和21.11%;2)串联PTFE微滤膜可以有效提高SAL的去除率;3)膜清洗采用水力冲洗后用5%的NaClO反冲洗的方法,通量恢复近100%。     

浅议页岩气井油管内连续油管冲砂技术

页岩气井油管内连续油管冲砂虽工艺简单,但由于连续油管与油管之间环空小以及冲砂解堵施工中产气量波动大等原因还会引发各种事故。在施工中要严格按照设计工序施工,抓好冲砂液、井控措施、安全措施、参数选择等几方面的工作,有效地防范各类事故的发生。焦页XX-1HF井的实践表明,连续油管冲砂解堵施工具有施工效率高、成本低、带压作业、施工参数可操作性强等优点,能够满足页岩气井冲砂解堵的施工需要。     

川东北地区油气形成过程中稀土元素地球化学特征

针对我国海相烃源岩成熟度高、油气源对比困难的特殊性,以川东北地区古生界—中生界为研究对象,对有机质(烃源岩干酪根、沥青)的稀土元素特征进行分析,并对有机质中稀土元素的来源进行了探讨,通过稀土元素与有机碳同位素数理统计分析,对古油藏油源进行辨别,为高过成熟度地区油源对比提供了一种新的方法.研究结果表明:研究区有机质的稀土元素总量变化范围为0.23～603.39μg/g,比赋存环境大;干酪根δEu变化范围为0.71～1.06,比全岩低,主要反映有机质沉积时的还原环境;干酪根的轻、重稀土元素比为1.01～16.73,相比其全岩呈重稀土元素富集,富集程度由老地层向新地层逐渐增强,其变化趋势与有机质碳同位素呈较明显的负相关,表明有机质中稀土元素主要继承自原始有机物质,可作为有机物源研究的指示剂.数理分析综合对比表明,该区上震旦系古油藏的主要烃源岩层为下寒武统,上二叠统—下三叠统古油藏的主要烃源岩层为上二叠统和上奥陶统.     

鄂尔多斯盆地东南部下寺湾—云岩区二叠系山西组页岩气形成条件

鄂尔多斯盆地东南部下寺湾—云岩区页岩气资源量较大,二叠系山西组作为主要的目的层系之一.基于钻井资料和暗色泥页岩样品化验资料,从暗色泥页岩生烃条件、储层特征、含气性等方面研究研究区山西组暗色泥页岩中页岩气的形成条件.结果表明:山西组暗色泥页岩分布广泛,且厚度大,平均厚度为80m,有机碳质量分数较高(平均为2.37%),有机质类型以Ⅰ、Ⅱ型为主,成熟度处于成熟—过成熟阶段,具有很强生烃潜力.矿物组成以石英和黏土矿物为主,黏土矿物中主要为伊蒙混层,吸附能力强.硅质、碳酸盐岩等矿物较多,岩石脆性大,造缝能力强.研究区山西组泥页岩中裂缝极为发育,储集条件优越,泥页岩段气测显示活跃,结合页岩含气层显著的测井响应,显示暗色泥页岩段含气性好,页岩气资源潜力较大.鄂尔多斯盆地东南部下寺湾—云岩区二叠系山西组具有良好的页岩气形成地质条件,厚层泥页岩分布区如下寺湾区、云岩区北部黑家堡、关庄及研究区中部延安等,是页岩气成藏的有利发育区.     

Current research into the use of supercritical CO_2 technology in shale gas exploitation

The use of supercritical CO_2 for shale gas extraction is a promising new technology. This paper explores current research into this process, looking at analysis of the mechanism of CH_4 displacement in nanoporous shale, the positive and negative effects accompanying its use for sequestration as well as organic extraction, the migration of elements and the swelling process, and the macro and micro control mechanisms involved in permeability enhancement in reservoirs. Fruitful directions for future research are also considered through comparison with hydraulic fracturing. The research findings indicate that Sc CO_2 fluid replacement can be used to increase gas production and seal up greenhouse gases as an effective, clean and safe method of shale gas exploitation. It is particularly effective for promoting the desorption of CH_4 in shale reservoirs that have developed fine neck-wide body pores, and the subtle structural changes effected by Sc CO_2 fluid in sensitive minerals in reservoirs with a high brittle mineral content also have a positive effect on permeability and storage capacity. The adsorption process has been characterized as consisting of three stages: short-term shrinkage, slow swelling, and stability; an expansion equation has been proposed for CO_2/CH_4 that incorporates competitive adsorption, collision desorption, and impingement re-adsorption. Sc CO_2 fracturing has been found to be more effective than hydraulic fracturing for dense reservoirs and more effective at linking up pore-micro-fissure-fracture systems.     

吐哈盆地沙尔湖地区煤层气钻完井适用技术探讨

在剖析美国圣胡安盆地煤层气空气钻井、裸眼洞穴完井技术及优势的基础上,确定了低煤阶煤层气钻井及裸眼洞穴完井的煤储层条件等,并以吐哈盆地沙尔湖地区低煤阶煤层气为主要研究对象,利用类比法及地质统计法,具体分析了吐哈盆地沙尔湖地区的煤储层厚度、含气量、渗透率、井壁稳定性及储层压力条件等．研究表明,沙尔湖地区煤层厚度大,储层物性好,井壁稳定性好,可采用低成本空气钻井及裸眼完井技术提高钻井效率,保护煤储层,提高煤层气采收率．     

煤盆地中的新生天然气资源

人类长期的采煤活动,打破了地下应力的原始平衡状态,形成了十分发达的地下裂隙网络,以致含煤盆地中可采与不可采煤层中的煤层气和老塘瓦斯气等可燃气体,借以发生新的运移,甚至泄漏于地表.在盖层条件具备的情况下,发生新运移的煤成气可能形成层、带状分布的新生天然气资源.这种新生天然气既是老煤矿区(甚至废弃矿区)特有的、可供开发利用的气体矿产,也是造成地质灾害的温室气体.     

煤盆地中的新生天然气资源

人类长期的采煤活动,打破了地下应力的原始平衡状态,形成了十分发达的地下裂隙网络,以致含煤盆地中可采与不可采煤层中的煤层气和老塘瓦斯气等可燃气体,借以发生新的运移,甚至泄漏于地表.在盖层条件具备的情况下,发生新运移的煤成气可能形成层、带状分布的新生天然气资源.这种新生天然气既是老煤矿区(甚至废弃矿区)特有的、可供开发利用的气体矿产,也是造成地质灾害的温室气体.     

塔里木盆地天然气中丁烷的地球化学特征

为了研究母质类型、热演化程度和运移方向等成藏要素对丁烷地球化学特征的影响,统计分析了塔里木盆地天然气中丁烷组分和碳同位素的变化特征．结果表明：该区丁烷含量变化较大,体积分数在0．02％～28．9％之间,平均值为1．89％;丁烷碳同位素较稳定,台盆区主频在一30％0～一28％0之间;前陆区主频在一24‰～～22‰之间;油型气iC4／nc4值小于0．8,δ^13C4轻于一27．5‰;煤型气iC4／nC4值大于0．8,δ^13C4重于一25．5‰;处于较高热演化阶段的天然气δ^13iC4-δ^13nC4值大于0;不同输导条件下,沿运移方向iC4／nC4值具有不同的变化趋势,在碎屑岩输导层中沿运移方向i4／nC。值减小;通过盖层散失或是在碳酸盐岩风化壳中运移的天然气,沿运移方向iC4／nC4值增加．天然气中的丁烷可以为油气成藏研究提供丰富的地球化学信息,对其组成和碳同位素特征的研究具有重要的理论和实践意义．     

四川盆地传统民居材料技术浅析

从材料技术观的角度对四川民居中的选料原则、用料方式,到地域乡土特色的形式的产生进行了分析,提出材料及其建构方式对于民居形式产生具有决定性的意义.     

沁水盆地海陆过渡相页岩储层微观孔隙特征及含气性特征

为了更加精细地表征沁水盆地海陆过渡相页岩储层物性特征和含气性特征,以沁水盆地Y3井山西组和太原组页岩为研究对象,通过有机地球化学测试、扫描电镜(SEM)、X射线衍射、高压压汞和低温氮吸附等试验,并结合等温吸附试验和含气量测试,对Y3井石炭-二叠系页岩储层物性特征和含气性进行评价,结果表明:(1)页岩有机质类型为Ⅲ型,总...     

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.