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非常规天然气储层超临界CO2压裂技术基础研究进展

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中国石油大学学报(自然科学版) 2019年第5期43卷 82-91页

作者：孙宝江王金堂孙文超王志远孙金声非常规油气开发教育部重点实验室(中国石油大学(华东)) 中国石油大学(华东)石油工程学院中国石油集团工程技术研究院有限公司

非常规天然气(致密气和页岩气)储层一般呈现低孔隙度、低渗透率、低孔喉半径等特征,气流阻力大,对于非常规天然气藏开发,主要采用压裂方式改造储层,提高单井产量和稳产有效期。水力压裂是实现商业开采的常用手段,但水力压裂针对非常规... 详细信息

非常规天然气(致密气和页岩气)储层一般呈现低孔隙度、低渗透率、低孔喉半径等特征,气流阻力大,对于非常规天然气藏开发,主要采用压裂方式改造储层,提高单井产量和稳产有效期。水力压裂是实现商业开采的常用手段,但水力压裂针对非常规天然气储层存在水敏、储层污染等一系列问题。超临界二氧化碳(SC-CO2)无水压裂可以避免上述问题,是一种潜在的经济有效的压裂新方法,并具有减排优势。针对非常规天然气储层SC-CO2压裂技术进行跟踪调研,介绍非常规天然气储层压裂改造技术应用现状和非常规天然气储层SC-CO2压裂改造基础研究进展,分析SC-CO2压裂非常规天然气储层滤失特性、相态控制技术、SC-CO2压裂液增黏方法和SC-CO2压裂液携带支撑剂跟随性评价技术;提出SC-CO2压裂设备及工艺流程。开展结合现场工艺的SC-CO2压裂相态精确预测、研发不含氟、碳氢类聚合物的SC-CO2压裂液增黏剂体系、优选低密度支撑剂和进行SC-CO2压裂设备防腐、密封和流动保障技术攻关是非常规天然气储层SC-CO2压裂技术最重要的发展方向。

关键词：非常规天然气 SC-CO2压裂滤失规律相态控制增黏方法水力参数

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非常规天然气的水合法分离与储运过程分析

非常规天然气的水合法分离与储运过程分析

作者：王言华南理工大学

学位级别：硕士

天然气消费量的逐年增加,预计到2035年非常规天然气在其中的占比将会增长至85%。但非常规天然气在供应链中的分离、储存和运输环节中,采用传统工艺经济效益不佳。近年来水合物开采技术发展很快,衍生出了气体分离、储存和运输方面的新技... 详细信息

天然气消费量的逐年增加,预计到2035年非常规天然气在其中的占比将会增长至85%。但非常规天然气在供应链中的分离、储存和运输环节中,采用传统工艺经济效益不佳。近年来水合物开采技术发展很快,衍生出了气体分离、储存和运输方面的新技术,这些技术具有操作能耗经济、设备造价低等优点,具有替代传统工艺的潜力。因此本文基于非常规天然气供应链流程,提出了水合物法气体分离、储存和运输的新工艺。采用流程模拟的方法,以案例分析的模式,通过软件计算探索水合物衍生技术在气体分离、储存与运输环节的技术经济性。在气体分离方面,以曹妃甸油田伴生气CH回收与火驱油田次生气CH回收为例,与传统分离工艺进行了对比分析。在伴生气的CH回收工艺模拟中,设计了三种水合工艺,以单位CH回收能耗为目标函数,在恒温274.15 K的体系中对反应压力进行了优化。结果表明在纯水体系中需要9级水合后得到CH浓度大于90%的产品,其中气相循环纯水水合体系单位CH回收能耗最低,为0.94 k Wh·kg,且低于传统精馏工艺。以火驱油田次生气为例,将其中CH浓度提升至30%以上,模拟计算了水合分离与变压吸附(PSA)工艺。结果表明,水合工艺较PSA工艺具有更低的单位CH回收能耗(0.65 k Wh·kg)。在气体储存方面,以南海神狐海域第二次天然气水合物藏开采气为例,从比能耗、有效能效率、设备重量与投资等方面对水合法、带压液化法和压缩法三种储气工艺进行了分析。结果表明,水合储气工艺在比能耗(0.21 k Wh·kg)、设备投资($363273)与重量(33403 kg)分析方面均占优,且有效能效率(64%)较高,是具有前景的船载小型天然气储气工艺。在气体运输方面,建立了水合法、带压液化法以及压缩法三种工艺在海洋天然气储运过程中的经济性评价模型,分析计算了经济性储运区间与产量及储运距离的关系。水合法储运工艺在100-500 km的运输距离范围内具有经济优势,相较于带压液化法与压缩法工艺,水合法储运工艺是目前南海水合物藏开发天然气海洋储运的优选方案。目前通过软件流程模拟计算发现水合物衍生技术较传统工艺具有技术经济优势,后续可在更大规模中探索其实际可操作性。

关键词：非常规天然气水合物技术分离储运能耗经济性评价

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非常规天然气相关理论技术及前景

非常规天然气相关理论技术及前景

第33届全国天然气学术年会

作者：胡弼文刘庆蔡雨阳周楚翔中国石油集团川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院

随着我国非常规天然气的大规模开发利用,影响了全球能源供应战略布局的格局,并有助于能源独立战略的实现。本文通过描述非常规与常规天然气的异同和发展现状,揭示了非常规油气形成机理与开采规律。重点阐述了目前非常规油气勘探开发面... 详细信息

随着我国非常规天然气的大规模开发利用,影响了全球能源供应战略布局的格局,并有助于能源独立战略的实现。本文通过描述非常规与常规天然气的异同和发展现状,揭示了非常规油气形成机理与开采规律。重点阐述了目前非常规油气勘探开发面临的技术挑战和核心技术,提出了未来发展非常规油气勘探开发的方向与目的。指出非常规油气的重点为致密油和致密气,要加大页岩气工业化试验区建设和页岩油探索力度,未来发展需要克服目前现存技术挑战,掌握地震储集层预测技术、水平井钻井技术、压裂技术、微地震监测技术、微地震监测技术等非常规油气核心技术。

关键词：非常规天然气致密油致密气核心技术

来源： cnki会议评论

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非常规天然气产业投资的综合评价与路径选择

技术经济 2019年第1期38卷 89-96页

作者：谢明华孔庆宝中央财经大学管理科学与工程学院北京100081 上海电力大学经济与管理学院上海200090

分别从资源潜力、技术经济、产业发展和生态环境四个方面对非常规天然气产业投资进行了定量分析,既考虑了资源本身的特征,又考虑了技术水平、成本收益,还考虑了非常规天然气生产的外部性问题。将TOPSIS模型与灰色关联度评价相结合,构建... 详细信息

分别从资源潜力、技术经济、产业发展和生态环境四个方面对非常规天然气产业投资进行了定量分析,既考虑了资源本身的特征,又考虑了技术水平、成本收益,还考虑了非常规天然气生产的外部性问题。将TOPSIS模型与灰色关联度评价相结合,构建了非常规天然气产业投资的综合评价模型,对非常规天然气产业投资路径进行了详细分析。结果表明,综合考虑政府和企业的不同角度,非常规天然气产业投资的优先顺序依次为致密气、煤层气、页岩气和可燃冰。最后,对我国非常规天然气产业发展的路径选择提出了政策建议。

关键词：非常规天然气产业投资技术经济水平产业发展路径

鄂尔多斯盆地石炭系-二叠系煤系非常规天然气勘探开发进展与攻关方向

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石油与天然气地质 2022年第5期43卷 1013-1023页

作者：郭旭升周德华赵培荣刘曾勤张殿伟冯动军邢凤存杜伟陈刚杨帆孙川翔中国石油化工股份有限公司北京100728 中国石化石油勘探开发研究院北京102206 成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610059 成都理工大学沉积地质研究院四川成都610059

随着非常规天然气甜点评价、水平井分段压裂及多层立体开发等技术的发展,非常规天然气勘探开发对象逐渐由单一型向复合型转变,海-陆过渡相复合型煤系非常规气共探合采有望成为中国页岩油气后的“新非常规革命”。石炭系-二叠系是鄂尔多... 详细信息

随着非常规天然气甜点评价、水平井分段压裂及多层立体开发等技术的发展,非常规天然气勘探开发对象逐渐由单一型向复合型转变,海-陆过渡相复合型煤系非常规气共探合采有望成为中国页岩油气后的“新非常规革命”。石炭系-二叠系是鄂尔多斯盆地重要的烃源岩层系,非常规天然气资源潜力巨大,但尚处在勘探开发初级阶段。基于“十三五”勘探进展和攻关认识,总结出鄂尔多斯盆地石炭系-二叠系具有“两源、三高、三气”的非常规天然气地质特征。石炭系-二叠系发育多种岩性/岩性组合类型,其中富煤岩性组合和富有机质页岩岩性组合(“两源”)是勘探潜力比较大的主体类型,烃源岩有机显微组分以镜质组为主,储集空间以有机孔和微裂缝为主,具有高有机碳含量、高热演化程度和高含气量的“三高”特点;气体赋存状态深、浅层分异明显,浅层煤层以吸附气为主,深层煤层存在游离气,形成了煤层气、页岩气、致密砂岩气“三气”共存的多种组合类型。聚焦煤系储层致密、甜点识别难度大、应力大等挑战,初步形成了“长水平段、大排量、大液量、大砂量”钻完井工艺,有效支撑了深层煤系非常规天然气勘探突破。“十四五”期间将进一步加强煤系烃源岩及岩性组合综合研究,建立地质-工程甜点综合评价理论与技术,形成立体勘探开发与工程配套技术,助力鄂尔多斯盆地非常规天然气高质量发展。

关键词：岩性组合含气性非常规天然气石炭系二叠系鄂尔多斯盆地

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非常规天然气经济评价对策思考

天然气地球科学 2018年第5期29卷 743-753页

作者：苏佳纯张金川朱伟林中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国海洋石油集团有限公司北京100029

以煤层气、页岩气、致密砂岩气为代表的非常规天然气资源是重要的接替能源,但我国非常规天然气工业的发展严重受制于经济评价研究的滞后。结合我国非常规天然气勘探开发及经济评价特点,提出了非常规天然气经济评价的对策思考。根据非常... 详细信息

以煤层气、页岩气、致密砂岩气为代表的非常规天然气资源是重要的接替能源,但我国非常规天然气工业的发展严重受制于经济评价研究的滞后。结合我国非常规天然气勘探开发及经济评价特点,提出了非常规天然气经济评价的对策思考。根据非常规天然气赋存连续性强、单井生产表现差异大、工业产能边界难以确定等特点,提出"先解剖再整合"的经济评价思路以及"甜点接续评价"的经济评价流程,侧重推荐了微分积分、概率统计、模糊评价及情景分析等4种评价方法,以突出不确定性参数及随机过程。采用上述思路、方法和流程构成的评价模式,在某煤层气区块进行了应用,突出了对不确定性和风险的控制,说明了该模式的适用性和可推广性。不同类型天然气的形成和分布具有相互关联性和序列性,因此提出天然气经济评价序列理论,建议按照从常规到非常规、从致密砂岩气到页岩气再到煤层气的顺序,逐步增强经济评价不确定性和风险性的预期,递进开展针对性天然气经济评价。

关键词：非常规天然气经济评价评价思路评价方法天然气经济评价序列

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非常规天然气多储层合层压裂可行性评价研究

非常规天然气多储层合层压裂可行性评价研究

作者：靳建虎中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

临兴区块多年的勘探发现:该区块同时具有煤层气、页岩气和致密砂岩气的资源潜力,但在地质特征上该区块总体呈现多种岩性叠置,多种天然气交互赋存的薄互层发育特点,这就决定了必须采用多储层合层压裂的工艺措施来开采这些非常规天然气。... 详细信息

临兴区块多年的勘探发现:该区块同时具有煤层气、页岩气和致密砂岩气的资源潜力,但在地质特征上该区块总体呈现多种岩性叠置,多种天然气交互赋存的薄互层发育特点,这就决定了必须采用多储层合层压裂的工艺措施来开采这些非常规天然气。由于相邻地层的地质参数相差较大,不是所有的地层组合都满足合层压裂的要求,所以建立多储层合层压裂可行性评价方法来筛选满足要求的地层组合对该区块的高效开发具有重要的意义。本文从多储层合层压裂地层起裂,水力裂缝在地层内扩展和水力裂缝穿层扩展三个方面展开研究,使用数模软件分析其主要影响因素,并建立了地层同时起裂指数D,多裂缝同扩展指数B和临界水力压力来评价地层起裂情况,水力裂缝在各个目的地层中的扩展情况和水力裂缝能否穿层扩展;在考虑多储层合层压裂需要的裂缝扩展情况的基础上,使用上述三个参数建立了多储层合层压裂可行性评价模型,并对研究区块LX1压裂井进行评价。基于评价结果和压裂施工参数对合层压裂的影响,对LX1压裂井的施工参数进行优化,结合施工效果,总结出了多储层合层压裂施工对策,对该区块非常规天然气的开发具有一定的指导作用。

关键词：非常规天然气多储层合层压裂可行性评价施工对策

一种新的非常规天然气藏类型——川中地区雷三^(2)亚段蒸发潟湖源储一体碳酸盐岩气藏

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天然气地球科学 2023年第1期34卷 23-34页

作者：张建勇辛勇光张豪田瀚朱心健陈薇中国石油杭州地质研究院浙江杭州310023 中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室浙江杭州310023 中国石油四川盆地研究中心四川成都610094 中国石油勘探开发研究院北京100083

川中地区雷三^(2)亚段含有机质碳酸盐岩与膏盐岩互层沉积,已有钻井在含有机质碳酸盐岩中常见气侵显示,新钻井简阳1井、青探1井及充探1井获工业气流,展示出良好的勘探前景。为深化对川中地区雷三^(2)亚段大面积连续分布、普遍含气的含有... 详细信息

川中地区雷三^(2)亚段含有机质碳酸盐岩与膏盐岩互层沉积,已有钻井在含有机质碳酸盐岩中常见气侵显示,新钻井简阳1井、青探1井及充探1井获工业气流,展示出良好的勘探前景。为深化对川中地区雷三^(2)亚段大面积连续分布、普遍含气的含有机质碳酸盐岩的认识,从沉积环境、生烃潜力、岩石孔隙类型等方面开展了系统研究。结果表明:①川中地区雷三^(2)亚段蒸发潟湖相含有机质碳酸盐岩具有中等偏好的生烃能力,大面积连续分布,又是一套以微孔微缝为主的低孔低渗储层;②川中地区雷三^(2)亚段含有机质灰岩顶板是厚5~80 m膏盐岩直接盖层,底板是厚层膏盐岩,形成大面积连续分布的非常规气藏。

关键词：川中地区雷三^(2)亚段膏质潟湖相自生自储非常规天然气致密气

非常规天然气增产改造技术研究进展及其发展方向

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油气地质与采收率 2013年第2期20卷 103-107,118页

作者：任闽燕姜汉桥李爱山张潦源周元龙邢振宇中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国石化胜利油田分公司技术发展处山东东营257000 中国石化胜利油田分公司采油工艺研究院山东东营257000 西安石油大学石油工程学院陕西西安710065

非常规天然气是中国天然气的后备资源,提高非常规天然气的勘探开发效果具有重要的战略意义。增产改造技术是非常规天然气开采的关键技术,由于地质条件的复杂性和特殊性,增产改造技术相对落后,严重制约了中国非常规天然气开发的步伐。通... 详细信息

非常规天然气是中国天然气的后备资源,提高非常规天然气的勘探开发效果具有重要的战略意义。增产改造技术是非常规天然气开采的关键技术,由于地质条件的复杂性和特殊性,增产改造技术相对落后,严重制约了中国非常规天然气开发的步伐。通过分析中外非常规天然气的勘探开发现状和增产改造技术研究进展,重点探讨了中国非常规天然气增产改造技术的发展历程:在页岩气增产改造技术方面,目前尚处于现场试验阶段,技术还不完善;煤层气增产改造已进行了一系列的研究与现场试验;致密砂岩气增产改造已经形成了较为完善的技术体系。通过分析中外非常规天然气增产改造技术研究现状与存在问题,提出了非常规天然气室内实验、低伤害压裂液技术、水平井分段压裂技术、深层致密气藏改造技术、煤层区块整体压裂改造排采技术和裂缝监测技术是今后攻关的主要方向。

关键词：非常规天然气致密砂岩气煤层气页岩气增产改造