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涪陵气田焦石坝区块页岩气持续稳产技术政策优化

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天然气工业 2023年第6期43卷 96-104页

作者：刘莉郑爱维包汉勇梁榜蔡进张谦刘霜中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院中国石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司

涪陵页岩气田是我国首个实现商业化规模开发的页岩气田,主力产区焦石坝区块自2017年底开始有70%的气井进入递减阶段,稳产面临极大挑战。为保障气田持续稳产,基于焦石坝区块已实施的一次井网257口井生产资料,分析了上奥陶统五峰组—下志... 详细信息

涪陵页岩气田是我国首个实现商业化规模开发的页岩气田,主力产区焦石坝区块自2017年底开始有70%的气井进入递减阶段,稳产面临极大挑战。为保障气田持续稳产,基于焦石坝区块已实施的一次井网257口井生产资料,分析了上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组储量动用情况,通过开展地质建模和数值模拟一体化为核心的储量动用状况评价技术攻关,明确了焦石坝区块一次井网开发下的剩余气分布情况,建立了地质、地面、工艺及经济“四位一体”的开发调整井水平段长度优化技术,形成了页岩气开发调整技术政策优化技术,指出了区块下一步提高采收率的方向。研究结果表明:①焦石坝区块一次井网中①—⑤小层600 m井距之间的储量动用不充分,⑥—⑨小层在裂缝不发育区储量基本未动用,在裂缝发育区储量部分动用;②基于剩余储量最富和压裂改造最易两大原则,优化了开发调整井最优穿行层位,下部气层加密井水平段穿行轨迹以①小层为主,上部气层井最优水平段轨迹为⑦小层顶之下的6 m;③以压裂干扰、投产干扰核心评价方法为基础,通过开展不同井距试验,优化建立了同层系300 m井距、上下部气层投影井距150 m的开发调整井网井距优化技术。结论认为,通过焦石坝区块一期井网的生产动态分析,明确了焦石坝区块剩余气分布情况,并建立了开发调整井提高采收率技术,为保障涪陵页岩气田的持续稳产提供了技术支撑,对于我国非常规油气资源高效、经济动用具有重要的参考借鉴和示范推广意义。

关键词：页岩气开发调整水平井轨迹优化井网井距优化五峰组—龙马溪组焦石坝区块水平段长采收率储量动用

地质工程一体化在涪陵页岩气示范区立体勘探开发中的应用

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中国石油勘探 2022年第1期27卷 88-98页

作者：包汉勇梁榜郑爱维肖佳林刘超刘莉中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院中国石化江汉油田分公司石油工程技术研究院

四川盆地涪陵海相页岩气区具有不同于北美页岩气区的地质条件,很难直接采用北美大规模、高密度、连片化布井的开发模式。针对四川盆地涪陵页岩气田下部气层一次井网开发后剩余资源精细刻画难度大、剩余资源动用率低和提高老井最终技术... 详细信息

四川盆地涪陵海相页岩气区具有不同于北美页岩气区的地质条件,很难直接采用北美大规模、高密度、连片化布井的开发模式。针对四川盆地涪陵页岩气田下部气层一次井网开发后剩余资源精细刻画难度大、剩余资源动用率低和提高老井最终技术可采储量(EUR)技术不完善等难题,提出了适用于涪陵海相页岩气立体开发特点的地质工程一体化思路。在页岩气立体开发方案实施过程中,对剩余气分布、钻完井、压裂和生产等多学科知识进行系统总结,建立地模数模一体化储量动用评价技术、立体开发调整井位一体化优化技术和钻井、完井配套工艺一体化实施技术,形成了一套地质工程一体化技术系列,有效指导了涪陵海相页岩气高效立体勘探开发。

关键词：海相页岩气五峰组—龙马溪组地质工程一体化储量动用程度立体勘探开发涪陵页岩气田

川东红星地区二叠系吴家坪组页岩储层纵向非均质性特征及其发育主控因素

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天然气地球科学 2023年第9期34卷 1500-1514页

作者：郑爱维孟志勇李凯刘莉柳筠彭国红易雨昊蔡进中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司勘探开发研究院湖北武汉430000

四川盆地东部红星地区二叠系吴家坪组二段发育一套富硅富碳页岩储层,勘探证实为一套优质含气页岩储层。该套页岩原生品质(有机碳含量、岩矿、沉积构造)纵向具备较强的非均质性,直接影响了页岩储层的含气性和可改造性。在建立页岩等时地... 详细信息

四川盆地东部红星地区二叠系吴家坪组二段发育一套富硅富碳页岩储层,勘探证实为一套优质含气页岩储层。该套页岩原生品质(有机碳含量、岩矿、沉积构造)纵向具备较强的非均质性,直接影响了页岩储层的含气性和可改造性。在建立页岩等时地层对比格架的基础上,系统阐述了该套页岩储层在岩矿组成、沉积构造、有机质丰度及有机质类型等方面的纵向非均质性。同时从沉积作用、海洋古生产力和氧化还原环境等方面探讨了非均质性的主控因素,明确了其纵向非均质性主要受控于古气候、火山活动及海平面升降等因素,古气候与海平面升降共同控制了陆源碎屑矿物的供给量,火山活动控制了表层海水的古生产力,从而控制了有机质和自生硅质的含量,陆地火山活动和海底火山活动导致页岩储层中发育凝灰岩薄夹层和硅质条带等特殊的岩性夹层,影响了页岩储层自身的可改造性。

关键词：页岩储层非均质性主控因素吴家坪组红星地区川东

重庆涪陵国家级页岩气示范区勘探开发建设进展与展望

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天然气工业 2022年第8期42卷 14-23页

作者：郭旭升胡德高舒志国李宇平郑爱维魏祥峰倪凯赵培荣中国石化油田勘探开发事业部北京市100728 中国石化江汉油田分公司中国石化勘探分公司

2013年9月国家能源局批准设立了“重庆涪陵国家级页岩气示范区”(以下简称示范区),示范区于2015年12月建成,经过近10年的开发已成为国内页岩气产量的主要阵地。为加快我国页岩气理论认识与勘探开发技术集成和突破,有效推动中国海相页岩... 详细信息

2013年9月国家能源局批准设立了“重庆涪陵国家级页岩气示范区”(以下简称示范区),示范区于2015年12月建成,经过近10年的开发已成为国内页岩气产量的主要阵地。为加快我国页岩气理论认识与勘探开发技术集成和突破,有效推动中国海相页岩气的大发展,在对示范区发展建设历程、地质理论认识、工程工艺技术、关键装备进展等内容进行系统地梳理、总结和回顾的基础上,展望了示范区未来的发展方向。研究结果表明:(1)示范区页岩气勘探开发经历了勘探评价、一、二期建设、立体开发调整三个阶段;(2)创新建立了海相页岩气“二元富集”理论和高效开发气藏工程理论认识;(3)创新形成了页岩气丛式水平井优快钻井技术、差异化缝网压裂技术、高效采气集输技术、岩溶山地绿色开发技术等配套技术体系,实现了关键装备和工具国产化;(4)实现了示范区埋深3 500 m以浅超压页岩气藏高效开发,埋深3500~4000m页岩气藏有效开发;(5)示范区未来建设主要包括加快推进深层、常压页岩气发展、持续攻关页岩气提高采收率技术、积极推广新技术新方法现场应用、着力强化绿色示范区建设等方面。结论认为,该示范区是4个国家级页岩气示范区中最早建成的,示范区取得的成果将继续指导中国页岩气勘探开发,对推动我国页岩气地质理论和勘探开发技术发展具有示范和指导作用。

关键词：重庆涪陵国家级页岩气示范区建设历程理论认识技术进展展望

页岩气立体开发理论技术与实践——以四川盆地涪陵页岩气田为例

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石油勘探与开发 2023年第3期50卷 573-584页

作者：孙焕泉蔡勋育胡德高路智勇赵培荣郑爱维李继庆王海涛中国石油化工集团有限公司北京100728 中国石化油田勘探开发事业部北京100728 中国石化江汉油田分公司湖北潜江433124 中国石化石油勘探开发研究院北京100083

针对涪陵页岩气田焦石坝区块一次井网储量动用率和采收率偏低、开发层系无明显隔层、分层开发难度大的问题,基于页岩气富集高产主控因素认识,研究了页岩气储集层精细描述与建模、立体开发技术政策优化、密织井网高效钻井和精准压裂与实... 详细信息

针对涪陵页岩气田焦石坝区块一次井网储量动用率和采收率偏低、开发层系无明显隔层、分层开发难度大的问题,基于页岩气富集高产主控因素认识,研究了页岩气储集层精细描述与建模、立体开发技术政策优化、密织井网高效钻井和精准压裂与实时调控等页岩气立体开发理论技术。立体开发的内涵是基于页岩气的沉积特征、储集特点和甜点分布,应用优快钻井、体积压裂技术,在多维空间改造形成“人工气藏”,实现页岩气开发的储量动用率、采收率、收益率最大化。在页岩气立体开发研究过程中,地质工程耦合甜点描述是基础、天然裂缝与人工缝网的协同优化是关键,钻井及压裂工程提速提效是保障。通过实施立体开发,涪陵页岩气田焦石坝区块整体采收率从12.6%提高到23.3%,为气田持续稳产上产提供了重要支撑。

关键词：页岩气立体开发涪陵页岩气田四川盆地储集层精细描述精准压裂采收率

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涪陵页岩气田水平井开发效果评价

天然气地球科学 2018年第2期29卷 289-295页

作者：梁榜李继庆郑爱维卢文涛张谦中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院湖北武汉430223

涪陵页岩气田自2013年成功实施开发试验井组以来,截至2017年底累计建成100×108 m3/a生产能力。由于页岩气井受地质条件及工艺措施影响,生产动态与常规气井有明显不同,存在初期产能递减快、不稳定线性流时间长等问题,致使页岩气水平井... 详细信息

涪陵页岩气田自2013年成功实施开发试验井组以来,截至2017年底累计建成100×108 m3/a生产能力。由于页岩气井受地质条件及工艺措施影响,生产动态与常规气井有明显不同,存在初期产能递减快、不稳定线性流时间长等问题,致使页岩气水平井试采期间难以求得准确的单位压降采气量、井控动态储量,给气田开发方案的合理编制带来很大困难。因此,在准确把握页岩气井生产特征的基础上,根据区块多口典型气井的生产数据建立了单位压降采气量、井控动态储量预测方法,能够有效预测单位压降采气量、井控储量随生产时间的动态变化规律。研究表明在保证水平段延伸方向与最大主应力方向夹角尽量小于40°,满足井间距400~600m,采用一平台六井"丛式交叉"进行布井,能够充分利用平台及动用资源,对气田的建产规模具有指导作用,从而实现页岩气田的规模效益开发,为南方海相同类页岩气和国内外其他同类型气田经济有效开发提供借鉴。

关键词：页岩气水平井开发效果评价生产动态分析开发技术政策涪陵页岩气田

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涪陵地区五峰-龙马溪组页岩流动特征

江汉石油科技 2017年第2期27卷 44-48页

作者：郑爱维中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院

涪陵页岩气田是我国第一个实现商业化开发的页岩气田,上奥陶统五峰-龙马溪组为该区主力产气层。通过开展核磁共振实验、高温高压等温吸附实验、分子动力学模拟、扩散实验、低速渗流实验,同时结合理论计算,初步揭示了目的含气页岩层页岩... 详细信息

涪陵页岩气田是我国第一个实现商业化开发的页岩气田,上奥陶统五峰-龙马溪组为该区主力产气层。通过开展核磁共振实验、高温高压等温吸附实验、分子动力学模拟、扩散实验、低速渗流实验,同时结合理论计算,初步揭示了目的含气页岩层页岩气流动特征。研究表明,涪陵地区五峰-龙马溪组页岩孔径以小于10nm为主,占比80%以上;气体分子主要以单层吸附为主。涪陵地区页岩地层压力低于10~15MPa时,页岩气开始大量解吸;扩散系数随孔隙压力、含水饱和度增大而减小,随温度增加而增大;甲烷气体在孔隙压力小于5MPa时,滑脱效应显著;在地层温度和压力条件下,页岩气在孔径大于200nm孔隙中,流态为达西流,在孔径介于2~200nm孔隙中,页岩气流态以扩散和滑脱流为主。

关键词：涪陵五峰-龙马溪组页岩流动特征流态识别

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贝叶斯判别法在煤体结构判别中的应用

中外能源 2017年第12期22卷 29-35页

作者：郑爱维中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院湖北武汉430223

煤体结构是判断煤层渗透性的有效标志,分为Ⅰ类原生结构、Ⅱ类碎裂煤、Ⅲ类碎粒煤、Ⅳ类糜棱煤,其判别大多采用岩心直接观察法,但如果同一研究区内煤体结构变化复杂,仅靠少量的勘探取心钻孔难以准确判别煤体结构。为提高煤体结构判别的... 详细信息

煤体结构是判断煤层渗透性的有效标志,分为Ⅰ类原生结构、Ⅱ类碎裂煤、Ⅲ类碎粒煤、Ⅳ类糜棱煤,其判别大多采用岩心直接观察法,但如果同一研究区内煤体结构变化复杂,仅靠少量的勘探取心钻孔难以准确判别煤体结构。为提高煤体结构判别的准确性,提出借助测井曲线数据,应用贝叶斯(Bayes)判别法来判别煤体结构的方法。以鄂尔多斯盆地某煤层气田山西组2号煤层为例,对比分析不同煤体结构岩心与测井曲线的响应关系,通过统计分析选择深侧向电阻率曲线、密度测井曲线、井径曲线、浅侧向电阻率曲线、深浅侧向电阻率曲线差值、自然伽马曲线作为煤体结构判别的最优化测井组合;依据贝叶斯判别法,选取22组训练样本构建了Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类煤体结构类型的测井响应模型,通过15组样本验证了其在煤体结构判别中的准确性。所构建的煤体结构测井响应模型对煤层气选区评价、煤层气开发井位部署以及煤层气井产能差异性分析具有重要指导作用。

关键词：煤体结构判别方法测井曲线贝叶斯判别测井响应模型

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页岩气藏压裂井产能评价及分析

西南石油大学学报（自然科学版） 2019年第6期41卷 132-138页

作者：胡德高郭肖郑爱维舒志国张柏桥中国石化江汉油田分公司湖北潜江433124 油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学四川成都610500 中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院湖北武汉430223

页岩气储存在自生自储的纳米级孔隙中,压裂成为页岩气开发的重要技术。在考虑了多尺度非达西渗流机理的基础上,建立了多种流态多尺度渗流模型,求出考虑有限裂缝流动的页岩气藏压裂井稳态产能方程,在该模型中充分考虑了孔隙尺寸对Knudse... 详细信息

页岩气储存在自生自储的纳米级孔隙中,压裂成为页岩气开发的重要技术。在考虑了多尺度非达西渗流机理的基础上,建立了多种流态多尺度渗流模型,求出考虑有限裂缝流动的页岩气藏压裂井稳态产能方程,在该模型中充分考虑了孔隙尺寸对Knudsen扩散系数的影响,并探索了滑脱现象、Knudsen扩散系数DK、渗透率K、裂缝半长Lf、裂缝穿透比Lf/Re与裂缝流动能力Kf·Wf对压裂井产能的影响规律。研究结果表明,渗透率修正因子ξ对产能的影响较大,以多尺度渗流模型确定的页岩气压裂井产能与实际生产数据非常稳合。当井底流压<15 MPa时,滑脱效应对压裂井产能的影响开始增强,并且随着滑脱因子增加,压裂井的产能随之增加;岩芯渗透率越低,Knudsen扩散系数DK和滑脱效应对产能影响越大。

关键词：页岩气流动多尺度 Knudsen扩散系数渗透率修正因子压裂井