页岩气勘探开发实验技术研究进展与发展方向

作     者：何希鹏 蔡潇 高玉巧 丁安徐 姜志高 何贵松 夏威 曾隽 HE Xipeng;CAI Xiao;GAO Yuqiao;DING Anxu;JIANG Zhigao;HE Guisong;XIA Wei;ZENG Jun

作者机构：中国石化华东油气分公司 页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室 中国石化华东油气分公司勘探开发研究院 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2024年第44卷第7期

页      面：12-26页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：中国石化科研项目“南川—武隆地区常压页岩气富集高产机理与目标评价”(编号:P21087-6) “渝东南地区浅层页岩气勘探开发关键技术”(编号:P24115) 

主　　题：页岩气 实验地质技术 储层评价 跨尺度 人工智能 进展 展望 

摘      要：页岩气开发的成功得益于全新地质理论的建立及工程技术的进步,其中地质理论的创新离不开实验技术的突破与发展,但随着页岩气进入全面开发的新阶段,对实验方法、基础理论等方面提出了更高要求和技术挑战。为此,针对页岩气勘探开发过程中的关键问题,从页岩矿物组成、岩石物性、孔隙结构、含气性及可压性等5个方面展示了地质实验研究的进展和应用实例,分析了页岩气勘探开发实验研究面临的问题和挑战,并展望了其未来的发展方向和趋势。研究结果表明:①薄片鉴定和X射线衍射是页岩矿物分析最有效的定性定量方法,开展矿物成因实验研究对于揭示页岩成储规律及地质工程甜点段优选有着更重要的指导意义;②页岩物性测试方法多且标准不统一,需要根据研究目的选择适用的测试方法,开展地层条件下的物性测试对储量计算及开发效果评价更有帮助;③页岩孔隙结构表征已形成了从宏观到微观、从定性到定量、从二维到三维的综合评价方法,可指导开发层系划分和水平井靶窗优选;④页岩含气性评价已形成了现场含气量测试、等温吸附、气体碳同位素监测等实验方法,揭示了页岩气赋存状态和解吸规律,可有效指导气井生产制度制订和采收率提高;⑤页岩可压性评价已形成了X射线衍射、多尺度的裂缝网络刻画、三轴力学、差应变法、声波各向异性法及声发射法等实验方法,可指导水平井设计和压裂工艺优化。结论认为,建立跨尺度多方法深度融合的实验体系、加强原位条件下的页岩气储层评价、开展关键参数的动态演化和基于大数据模型的人工智能实验评价等是下一步研究方向,持续完善页岩气实验地质技术体系方可为页岩气高效勘探开发提供更好的理论基础和技术支撑。