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四川盆地非常规气藏地质-工程一体化压裂实践与认识

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石油与天然气地质 2022年第5期43卷 1221-1237页

作者：王光付李凤霞王海波李军张宏周彤商晓飞潘林华沈云琦中国石化石油勘探开发研究院北京102206 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京102206 中国石化页岩油气勘探开发重点实验室北京102206

地质-工程一体化理念和做法已广泛应用于非常规油气藏勘探开发,贯穿井位地质设计、钻井、完井、压裂投产全过程,但不同阶段和不同地质条件下侧重点有所差异。在涪陵页岩气田开发成功引进并完善了北美非常规地质-工程一体化压裂技术,但... 详细信息

地质-工程一体化理念和做法已广泛应用于非常规油气藏勘探开发,贯穿井位地质设计、钻井、完井、压裂投产全过程,但不同阶段和不同地质条件下侧重点有所差异。在涪陵页岩气田开发成功引进并完善了北美非常规地质-工程一体化压裂技术,但这一技术在新区探井压裂中的推广存在局限性。由于四川盆地沉积和构造类型具多样性和复杂性,盆地内非常规气探井的压裂测试无法获得工业气流现象突出,相邻或同一区块探井或评价井压裂产量差异大,主要原因是甜点的裂缝和地应力等地质-工程关键参数三维定量表征及建模精度不够,针对性的分段分簇、压裂优化设计及布缝控缝定量模拟技术手段欠缺。系统总结了地质-工程一体化团队在四川盆地复杂致密气和页岩气探井及评价井压裂方面的实践经验,通过开展地质、测井、地震、工程等多专业联合研究,定量表征非常规储层空间展布、物性、含气性、岩石力学及矿物含量、地层压力、应力场、天然裂缝等关键参数,建立了区域气藏三维地质-工程模型,利用模型进行压裂裂缝空间扩展模拟,优化射孔、暂堵、压裂液、支撑剂、排量等工艺参数,及时跟踪分析和调整必要的现场施工参数,从而增加有效改造体积、提高单井产能,探索并形成了地质-工程一体化压裂技术体系及方法流程,在普光千佛崖组致密气和林滩场页岩气等探区应用效果显著,为类似油气藏地质-工程一体化勘探与开发提供借鉴。

关键词：三维地质工程模型压裂优化天然裂缝地质-工程一体化致密气页岩气四川盆地

塔里木盆地顺北地区超深断控缝洞型油气藏地质-工程一体化实践与成效

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石油与天然气地质 2022年第6期43卷 1466-1480页

作者：张煜李海英陈修平卜旭强韩俊中国石化西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011

塔里木盆地顺北地区超深断控缝洞型油气藏目的层埋深大,储层非均质性强,上覆地层岩性复杂,多期断裂破碎带发育,钻完井工程难度大,无现成经验可借鉴,勘探开发面临巨大挑战。通过搭建地质-工程、勘探-开发一体化协同管理平台,将地质研究... 详细信息

塔里木盆地顺北地区超深断控缝洞型油气藏目的层埋深大,储层非均质性强,上覆地层岩性复杂,多期断裂破碎带发育,钻完井工程难度大,无现成经验可借鉴,勘探开发面临巨大挑战。通过搭建地质-工程、勘探-开发一体化协同管理平台,将地质研究、工程设计和组织实施纳入一体化协作体系。针对超深断控缝洞型油气藏的地质特点与工程难点,形成“钻井设计(储层建模与井型设计、储量估算与井网构建、井轨迹优化)、钻完井工程(风险预测与优快钻井、分段酸压与衬管完井、储层描述与分类改造)”一体化技术体系,钻井成井周期明显缩短,单井产能明显提升,新发现顺北4号、8号断裂带两个亿吨级规模增储区带,为顺北油气田勘探开发提供重要技术支撑,对国内外超深层油气勘探开发具有借鉴意义。

关键词：地质-工程一体化断控缝洞型油气藏奥陶系顺北油气田塔里木盆地

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裂缝性致密油藏地质-工程一体化开发

新疆石油地质 2018年第4期39卷 479-483页

作者：侯冰刘庆耿智盛世锋中国石油大学油气资源与工程国家重点实验室北京102249 中国石油新疆油田分公司低效油田开发公司新疆克拉玛依834000

以克拉玛依油田克80井区风城组裂缝性致密火成岩油藏为例,为提高单井产能,提出了地质-工程一体化开发技术。在有效识别储集层天然裂缝潜在发育区域的基础上,准确预测区域地应力和三维储集层岩石力学强度,建立区域可压裂性评价方法,优选... 详细信息

以克拉玛依油田克80井区风城组裂缝性致密火成岩油藏为例,为提高单井产能,提出了地质-工程一体化开发技术。在有效识别储集层天然裂缝潜在发育区域的基础上,准确预测区域地应力和三维储集层岩石力学强度,建立区域可压裂性评价方法,优选压裂"甜点",在压裂"甜点"上对目标井位进行产能模拟和压裂方案优化,并最终确定工程方案。钻井结果表明,地质-工程一体化开发有效提高了储集层缝网沟通规模,增大了泄流面积,从而提高了增产效率,单井产量提高显著。同时,可对甜点区域进行二次工程改造,通过增加压裂液液量提高施工规模,进一步提高单井产能。上述应用效果证明了地质-工程一体化开发技术的有效性和推广价值,对裂缝性致密油藏的高效开发具有重要意义。

关键词：地质-工程一体化裂缝性致密储集层单井产能天然裂缝压裂规模泄流面积

复杂地质条件下煤层气高效开发实践与认识——以沁水盆地郑庄区块为例

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煤田地质与勘探 2023年第1期51卷 131-138页

作者：朱庆忠李志军李宗源王三帅孙瑞雪王玉婷肖宇航王静王景悦关小曲中国石油华北油田分公司河北任丘062552 中国石油天然气集团有限公司煤层气开采先导试验基地河北任丘062552

我国煤层气整体构造复杂且有诸多地质相似性,随着近年来逐步向中深部、超低渗、构造复杂区域迈进,总结探索一套复杂区域高效开发手段对盘活国内大批煤层气资源意义重大。以早期低产且地质相对复杂的郑庄区块的成功实践为例,针对区块高... 详细信息

我国煤层气整体构造复杂且有诸多地质相似性,随着近年来逐步向中深部、超低渗、构造复杂区域迈进,总结探索一套复杂区域高效开发手段对盘活国内大批煤层气资源意义重大。以早期低产且地质相对复杂的郑庄区块的成功实践为例,针对区块高阶煤断裂构造复杂、非均质性强、渗透率低、早期工程技术匹配欠缺、早期达产率不足30%等不利因素和问题,通过深化煤层气地质富集规律研究和新技术研发与应用,形成了甜点区优选和高效开发理论,应用二开全通径水平井优快钻井、疏导式增产改造、定量化疏导排采控制等系列技术,大幅度提高单井产量,方案达产率由最初的29.3%提升至98.5%。实践研究认为:(1)及时有效的开发方案调整能够实现复杂低渗的高阶煤煤层气高效开发,为技术持续升级提供了空间与平台。(2)丛式井组滚动运行方式可有效降低产建风险,使整体方案达产率提高20%以上。(3)水平井地质–工程一体化技术的持续创新,是实现达产率整体提升的关键。

关键词：高阶煤煤层气新区产建高效开发水平井地质-工程一体化

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我国煤层气开发技术现状与发展趋势

煤炭学报 2022年第9期47卷 3212-3238页

作者：黄中伟李国富杨睿月李根生中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 煤与煤层气共采国家重点实验室山西晋城048000

我国煤层气资源丰富,但是由于赋存条件复杂、勘探开发技术难度大、不同地质条件下煤层气开发技术通用性差等诸多难点,导致单井产量普遍较低。首先梳理了近年来我国煤层气在钻井、完井、压裂、排采、提高采收率、人工智能方面取得的成效... 详细信息

我国煤层气资源丰富,但是由于赋存条件复杂、勘探开发技术难度大、不同地质条件下煤层气开发技术通用性差等诸多难点,导致单井产量普遍较低。首先梳理了近年来我国煤层气在钻井、完井、压裂、排采、提高采收率、人工智能方面取得的成效和关键技术进展,分析了现阶段不同技术在不同煤储层中的适用性。然后,总结了目前煤层气开发面临的难题与挑战:复杂的煤层地质条件;对煤层气赋存特点和增产机理认识不够充分;尚未形成针对我国不同煤层地质条件的适用性技术;“地质-工程一体化”理论与技术尚不成熟。为此,提出了煤层气高效开采的总体思路为:特定条件+适应性关键技术,鼓励多气合采、煤气共采,并提出了几项具体的储备型技术:深部煤层超临界CO_(2)径向井注入-聚能压裂-CCUS一体化、液氮-氮气复合/循环压裂、水平井水力喷射分段造穴、煤层气智能完井与排采决策系统及煤矿区煤层气“四区联动”井上下联合抽采模式等。最后,对“双碳”目标背景下煤层气高效开发的发展方向和趋势提出了建议:以“实现智能化、低碳化、配套化、经济化、可持续化发展”为基本理念,以“研发智能勘探-钻采-生产管控技术装备、建设智慧能源平台和数据中心”为目标任务,围绕“地质-工程一体化”的核心思想,强化基础研究,实施先导性示范工程,突出原创性、引领性、颠覆性技术研发,构建智慧煤层气田。以期为煤层气经济高效开发及可持续发展提供参考与借鉴。

关键词：煤层气挑战与难题发展趋势地质-工程一体化绿色低碳

油气勘探开发中的工程地质力学问题及研究方法

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西南石油大学学报（自然科学版） 2023年第3期45卷 72-80页

作者：李皋张毅杨旭油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学四川成都610500

工程地质力学研究在复杂油气藏勘探开发及地质-工程一体化中的作用日趋重要,但目前还有诸多问题需要探索,其中最为核心的是地层岩石的地质演变与力学研究结合尚不够紧密。以岩石力学性质随地质演变为内在联系,综合沉积相、成岩作用、构... 详细信息

工程地质力学研究在复杂油气藏勘探开发及地质-工程一体化中的作用日趋重要,但目前还有诸多问题需要探索,其中最为核心的是地层岩石的地质演变与力学研究结合尚不够紧密。以岩石力学性质随地质演变为内在联系,综合沉积相、成岩作用、构造演化及工程影响,将地质和工程因素更为紧密地结合到工程地质力学研究中。所形成的新方法强调在区域三维地质构造建模的基础上,根据不同岩类的地质演变特征实现区域—井区—单井跨尺度岩石力学参数赋值。在建立区域岩石力学相后,结合井工程的干扰机制,逆向修正参数场,从而优化和调整井工程设计,提高区域地质认识和地质信息预测的准确性,可为地应力评价、裂缝展布预测、孔隙压力系统分析、产能评价等提供科学研究手段。

关键词：工程地质力学地质-工程一体化岩石力学构造建模地质演变

四川盆地中国石化探区须家河组致密砂岩气勘探开发进展与攻关方向

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石油与天然气地质 2021年第4期42卷 765-783页

作者：郑和荣刘忠群徐士林刘振峰刘君龙黄志文黄彦庆石志良武清钊范凌霄高金慧中国石化石油勘探开发研究院北京100083

四川盆地须家河组致密砂岩气的勘探取得了丰硕的成果,但是气藏整体表现为“储层致密、大面积含气、局部富集”的特点,开发生产中普遍呈现出储量丰度低、普遍产水和裂缝控产等特征,储量动用难度大。近年来,以有效建产和高效勘探为主要目... 详细信息

四川盆地须家河组致密砂岩气的勘探取得了丰硕的成果,但是气藏整体表现为“储层致密、大面积含气、局部富集”的特点,开发生产中普遍呈现出储量丰度低、普遍产水和裂缝控产等特征,储量动用难度大。近年来,以有效建产和高效勘探为主要目标,应用地质-工程一体化的思路,开展了四川盆地中国石化探区须家河组的新一轮勘探开发攻关研究,在基础地质理论认识和勘探开发关键技术等方面取得了重要进展。在成藏模式、天然气富集规律和圈闭评价方面,建立了“先成藏后致密、超压驱动、晚期调整”的成藏模式,明确了“早期构造控带、差异致密控储、构造调整控产”的天然气富集规律,建立了基于古今构造及形变的圈闭动态评价方法。关于致密砂岩气藏甜点,划分了2类4型气藏甜点模式,并建立了相应的评价标准。针对致密砂岩裂缝预测,形成了最大似然、构造熵、形态指数和曲度等多属性融合的断褶缝体精细刻画技术。在致密砂岩组分和流体识别上,构建了粒度参数测井连续评价和中子声波包络面含气性识别测井评价技术。针对致密砂岩储层保护和改造,初步形成了氮气钻井提高产量技术,制定了不同甜点类型储层压裂改造技术和对策。当前,须家河组勘探开发工作中的重点是如何实现规模有效开发。通过近几年的攻关研究,认为下步的勘探开发应集中以下几个方面:一是在全盆范围内进一步深化须家河组天然气差异富集规律研究;二是按照不同甜点类型开展精细的地质评价;三是进一步攻关裂缝体内幕精细刻画、优质储层精细预测和流体预测等关键技术,大力发展提高产量工程工艺技术和开发政策优化技术;四是坚持地质-工程一体化,建立分类动用的思想,优先开发动用裂缝型甜点储量,以大幅度提高产量为目标攻关基质储渗型甜点储量,实现须家河组难动用储量的有效建产和高效勘探。

关键词：氮气钻井差异富集规律地质-工程一体化致密砂岩气须家河组四川盆地

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页岩气“双甜点”参数测井评价方法

石油与天然气地质 2022年第4期43卷 1005-1012页

作者：刘双莲页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京100101 中国石化石油工程技术研究院北京100101

页岩气储层的地质与工程“双甜点”评价常困于3点:①含气饱和度计算精度低,定量评价方法还不成熟;②可压裂性评价方法虽多,但操作困难,局限性大;③地质与工程评价弱关联,一体化融合不充分。针对上述难点,开展了3方面探索:①根据含气原理... 详细信息

页岩气储层的地质与工程“双甜点”评价常困于3点:①含气饱和度计算精度低,定量评价方法还不成熟;②可压裂性评价方法虽多,但操作困难,局限性大;③地质与工程评价弱关联,一体化融合不充分。针对上述难点,开展了3方面探索:①根据含气原理,基于测井曲线与含气敏感关系的次序重构,建立了表征地质“甜点”的含气丰度曲线;②根据脆性指数、岩石力学参数及地应力差异系数与压裂的相关性,提出表征工程“甜点”的综合可压指数;③根据生产数据,基于测试层产能分级,建立了表征地质-工程一体化的评价图版。本研究提高了页岩气层的定性判别和可压性评价精度,地质-工程一体化评价图版能准确区分高、中、低产气层及干层,并被生产测试及产出剖面所验证。实践表明,该技术在四川盆地及其周缘深、浅层具有良好通用性和可靠性,推广应用前景广阔。

关键词：含气丰度可压指数甜点地质-工程一体化页岩气储层评价四川盆地

地应力-岩石力学分析在东海低渗透致密砂岩气藏水平井压裂中的应用

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世界石油工业 2024年第3期 78-89页

作者：刘创新高红艳秦德文夏瑜单理军中海石油(中国)有限公司上海分公司

明确现今地应力分布规律和岩石力学特征是提高水力压裂效果的重要基础。目前海上低渗透致密砂岩气藏地应力分布及岩石力学参数研究尚不充分，且海上测井存在声波时差曲线缺失及密度曲线易失真等问题。因此，采用东海西湖凹陷A区已压裂井... 详细信息

明确现今地应力分布规律和岩石力学特征是提高水力压裂效果的重要基础。目前海上低渗透致密砂岩气藏地应力分布及岩石力学参数研究尚不充分，且海上测井存在声波时差曲线缺失及密度曲线易失真等问题。因此，采用东海西湖凹陷A区已压裂井Well-1和Well-A2的测井、地震及水力压裂技术资料，通过声波时差及密度测井曲线重构方法形成了井筒地应力及岩石力学参数分析技术，结合建立的地震驱动的构造应力场及三维脆性指数预测技术，形成了适合东海西湖凹陷低渗透致密砂岩气藏的地应力及岩石力学研究技术体系，并以东海西湖凹陷第1口多级压裂水平井Well-A4H作为应用对象，从钻井及水力压裂等方面对该技术体系进行了应用评价。研究表明，该技术体系可用于对东海西湖凹陷低渗透致密砂岩气藏多级压裂水平井进行钻前井位优化、钻后分析，以及指导压裂方案设计、优化及压后效果评价，保障东海西湖凹陷低渗透致密砂岩气藏多级压裂水平井顺利开展地质工程一体化施工。

关键词：低渗透致密砂岩气藏地应力分布岩石力学参数分段压裂水平井地质-工程一体化西湖凹陷