四川盆地深层页岩气"甜点"预测与钻井工程辅助设计技术

四川盆地优质页岩储层受埋藏深、厚度薄、致密化程度高等复杂条件的制约,页岩气勘探开发难度大.经过近8年的勘探开发研究与实践,形成了四川盆地深层页岩气"甜点"预测与钻井工程辅助设计技术,具体如下:①综合利用大偏移距、宽方位、高覆盖次数、小面元的三维地震资料和地质、测井、岩石物理等信息,在有利沉积相带分析和构造解释的基础上,...     

四川沐川大口径地质调查井（川沐地2井）钻探施工技术

大口径页岩气地质调查井（川沐地2井）部署在四川盆地西南缘五指山—天宫堂构造带建全—龙华复向斜的核部,设计井深2500 m,完钻井深2406.00 m。钻探目的是主探须家河组陆相页岩气,兼探雷口坡组常规气。本文介绍了川沐地2井的钻探施工情况,针对侏罗系易垮塌的泥岩和三叠系可钻性差的砂岩,开展了高效提速复合钻进、复杂地层钻井液、下套管固井工艺等应用研究,解决了垮塌段下套管固井难题,提高了钻探效率,建成了一口可供地层含气性测试的合格井,获取了岩心等实物资料,查明了该井区的地层层序,在三叠系须家河组—雷口坡组钻遇37层油气显示,实现了钻探目的及油气发现,为页岩气地质调查评价奠定了基础,对巩固乌蒙山区脱贫攻坚成果具有重要意义。     

美国能源独立的启示

最近．美国能否成为能源输出国一事引起热议。美国近年来一直努力谋求能源独立,且已经初见成效,尤其是在页岩气开发方面令人瞩目。那么,美国是否能实现能源独立,对中国又会有何启示？     

烷基糖苷衍生物钻井液研究及在长宁H26-4井的应用

针对川南页岩气地层特点,长水平井的钻井要求,研发了一种新型的水基钻井液体系-烷基糖苷衍生物(ZYAPD)钻井液体系,并通过室内评价了其基本性能、井壁稳定能力、润滑性。结果表明,该钻井液体系具有良好的流变性能,高密度条件下高温高压失水小于5 mL;90℃条件下对露头页岩岩心连续浸泡,ZY-APD钻井液在50 d内与油基钻井液井壁稳定能力相当;润滑系数小于0.1。该钻井液在长宁H26-4井的应用过程中,井壁稳定、携砂效果及润滑性能良好。该体系较好满足了页岩气水平井钻井施工技术要求。     

页岩储层压裂水平井气-水两相产能分析

传统的页岩气产能模型忽略了压裂液返排期间气-水同流对产能的影响,针对该问题,建立综合考虑页岩气吸附解吸、扩散、滑脱效应、应力敏感、毛管渗吸效应的气-水两相渗流数学模型,并基于有限差分,采用SS方法求解得到页岩储层产气规律及地层流体饱和度分布。对比分析不同裂缝网络渗透率、人工主裂缝渗透率、人工主裂缝长度、页岩气吸附解吸、毛管力作用对页岩气产量的影响,结果表明:生产初期,受压裂液返排的影响,日产气量呈先升高后降低的趋势,出现产气峰值,初期产气量明显低于不考虑压裂液返排所预测的产气量,但后期产气量基本一致。裂缝网络渗透率越高、人工主裂缝渗透率越高,产气量峰值出现的时间越早且初期产气量越高。人工主裂缝越长,产气量峰值出现的时间越晚,初期产气量越高。页岩气吸附解吸对初期产气量的影响不明显。考虑毛管力作用,压裂液返排率越低,产气量越高。     

涪陵页岩气水平井高效压裂技术及应用

针对涪陵页岩气田国家级页岩气示范区水平井储层特点，结合套管固井完井方式，为实现有效改造体积最大化，改造体积内裂缝复杂程度最大化，通过缝网压裂工艺、低成本高效材料体系、返排液重复利用等技术研究，形成了一套适合于涪陵页岩气水平井高效压裂技术。其中缝网压裂工艺实现了形成复杂裂缝网络的压裂目标，高效低成本减阻水压裂液体系，满足连续混配施工要求，成本较国外减阻水体系降低20%以上，现场测试减阻率高达74.5%，返排液重复利用技术实现返排液零排放。截至2017年12月，集成技术累计现场应用330井次，压裂5 300段，工艺成功率97%，平均无阻流量38.5×104 m3/d，增产增气效果显著。     

声震效应作用下页岩气产能模型的建立

页岩气储量丰富,开发难度大,目前多采用水平井压裂方式开采。在油气田开发中,超声波采油曾进行现场试验,取得较好效果。目前超声波提高采收率的研究集中于油藏近井解堵、除垢、检测,随着水平井多级压裂工艺发展,应用超声波提高页岩气采收率成为可能。用兰格缪尔方程描述解吸过程,对不同功率超声波作用下页岩气解吸过程进行定量实验研究,拟合回归p_L(Langmuir压力)、V_L(Langmuir体积)与超声波功率之间关系。将得到的超声波作用规律用于基于三线性流的页岩气藏模型中,并考虑滑脱效应、应力敏感,建立考虑超声波作用的页岩气产能模型。对模型无因次化处理,进行牛顿-辛普森迭代求解。对不同超声波功率进行敏感性研究分析,作用在页岩气藏的超声波功率越高,产量衰减越慢,累计产量越高。     

我国页岩气压裂开采与环境保护现状

分析了我国页岩气的资源现状、页岩气开采压裂技术和环保问题及页岩气开采压裂技术面临的挑战,如水资源挑战、监管和环保治理的缺失等。建议建立健全页岩气开采环境影响评价机制,加强页岩气项目的环境监管,完善页岩气勘探开发项目的环境管理规定,尽快制定页岩气压裂开采技术标准和开发规范。当前应当做好矿权秩序维护,建立先导试验区,探索重要的成熟技术和管理模式及经验非常必要。     

威远页岩气水平井压裂套变原因分析

水平井压裂套变是近几年国内页岩气开发中普遍存在的一个技术问题,为了研究水平井压裂套变机理和控制套变发生,对页岩气水平井压裂过程进行分析,结合威远202区块和204区块的储层地质特点,通过对100余口压裂水平井的基础资料进行分析研究,找到了套变发生的特点和引起套变发生的主要原因。威远压裂水平井套变的主要影响因素是地质储层特点、压裂设计和地应力特点,套变的位置绝大多数位于层理缝发育的甜点区中。威远202区块的部分套变井与水平井段钻穿坚硬的五峰组有关,一部分套变点位于A靶点附近;威远204区块的压裂水平井的套变点也是主要位于A靶点附近的甜点区中。研究结果为进一步预测套变和防止套变发生提供了技术指导和经验基础。     

上扬子区龙马溪组页岩中黄铁矿成因

黄铁矿作为页岩的特征矿物,其结构特征具有重要意义,构成草莓状黄铁矿集合体的微晶在生长过程中受限于周围环境,可将其作为评判沉积环境水体环境的指标。因此,草莓状黄铁矿结构对还原古海洋沉积水体相有着重要意义。以扬子地区龙马溪组页岩中黄铁矿样品为基础,基于氩离子抛光—扫描电镜成像技术,对图像中草莓状黄铁矿集合体粒径,微晶粒径进行测量。结合龙马溪组页岩中有机质含量、硫含量数据,对黄铁矿成因和形成环境方面指示意义进行综合分析,得出以下结论：①研究区草莓状黄铁矿平均粒径、最大粒径（MFD）和集合体平均粒径与微晶平均粒径比值三者均偏小,分析沉积环境为闭塞硫化还原环境,草莓状黄铁矿微晶粒径对沉积环境的氧化还原状态具有指征意义。②草莓状黄铁矿形成于同生—准同生阶段;简单成因自行晶状黄铁矿形成于同沉积时期,复杂成因黄铁矿形成于成岩时期。③龙马溪组页岩中孔隙类型发育,黄铁矿周围伴有大量晶间有机质孔和铸模孔,黄铁矿有助于改善储层孔隙。深水陆棚相页岩中黄铁矿与有机质关系密切,对页岩气成藏开发有积极影响。