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深层页岩气水平井储层压裂改造技术

天然气工业 2019年第10期39卷 68-75页

作者：沈骋郭兴午陈马林雍锐范宇中国石油西南油气田公司页岩气研究院重庆页岩气勘探开发有限责任公司

四川盆地南部深层页岩气资源量大,但由于埋藏深、构造复杂,适于3500 m以浅页岩气储层的分段体积压裂主体工艺技术在3500 m以深页岩气储层的压裂改造中出现了不适应性,难以形成复杂缝网。为此,借鉴埋深为3500 m以浅的页岩气实现规模效益... 详细信息

四川盆地南部深层页岩气资源量大,但由于埋藏深、构造复杂,适于3500 m以浅页岩气储层的分段体积压裂主体工艺技术在3500 m以深页岩气储层的压裂改造中出现了不适应性,难以形成复杂缝网。为此,借鉴埋深为3500 m以浅的页岩气实现规模效益开发的压裂工艺技术,结合深层页岩的构造与储层特征,形成了一套适合于深层复杂构造页岩气水平井的储层改造技术,并在渝西地区深层页岩气井的压裂改造中进行了现场实践。研究结果表明:①天然裂缝综合预测技术实现了对天然裂缝带的精细刻画及天然裂缝发育强度的定量预测,为后续压裂施工优化提供了依据;②在页岩储层可压性评价参数中,脆性指数、缝网扩展能力指数及含气性指数越大,储层可改造潜力越大、气井增产效果越好;③采用大规模前置液工艺,“高强度注液、低孔数、低浓度段塞式加砂”工艺,以及实施暂堵转向的缝网复杂度提升工艺,单井储层增产改造体积(SRV)与产能得到了有效提升。结论认为,所形成的储层改造技术适用于深层页岩气储层的压裂改造作业,可以为同类型页岩气井的压裂施工提供借鉴。

关键词：深层页岩气储集层压裂改造技术工艺技术试验地质工程一体化四川盆地南部渝西地区

四川盆地川中古隆起及周缘下寒武统筇竹寺组页岩有机质石墨化区预测

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天然气工业 2018年第10期38卷 19-27页

作者：蒋珊王玉满王书彦彭平董大忠吴伟李新景管全中中国石油勘探开发研究院中国石油西南油气田公司勘探事业部中国石油西南油气田页岩气研究院国家能源页岩气研发(实验)中心

有机质石墨化是造成我国部分地区页岩气勘探效果不佳的主要原因之一,目前关于有机质石墨化的程度、深度下限及导致有机质发生石墨化的主要地质原因尚不清楚。为此,以四川盆地川中古隆起及周缘下寒武统筇竹寺组为主要研究对象,利用电阻... 详细信息

有机质石墨化是造成我国部分地区页岩气勘探效果不佳的主要原因之一,目前关于有机质石墨化的程度、深度下限及导致有机质发生石墨化的主要地质原因尚不清楚。为此,以四川盆地川中古隆起及周缘下寒武统筇竹寺组为主要研究对象,利用电阻率测井响应和激光拉曼光谱分析法,对筇竹寺组页岩开展了有机质石墨化表征的电性特征研究;在此基础上,预测了页岩有机质石墨化的深度下限和分布范围,以期为页岩气勘探选区提供依据。研究结果表明:(1)川中古隆起高部位页岩电阻率测井曲线为正常扁平状特征,有机质拉曼光谱未出现G'峰,未发生有机质石墨化作用;(2)早寒武世内裂陷区5 200 m以深页岩电阻率测井曲线为低阻特征,拉曼光谱出现G'峰,Ro> 3.5%,表明5 200 m以深的有机质已石墨化,但石墨化程度较长宁地区弱;(3)威远—资阳地区有机质石墨化深度下限值变化大(介于4 000～4 600 m),磨溪—高石梯地区有机质石墨化深度下限值较稳定(5 200 m左右)。结论认为:(1)四川盆地川中古隆起大部分地区筇竹寺组页岩的有机质已石墨化,不利于页岩气勘探;(2)威远—资阳、磨溪—高石梯等构造主体部位为非石墨化区,具有较好的页岩气勘探远景。

关键词：四川盆地川中古隆起早寒武世筇竹寺期有机质石墨化低电阻率拉曼光谱页岩气勘探有利区

川南地区百亿立方米页岩气产能建设地质工程一体化关键技术

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天然气工业 2021年第1期41卷 72-82页

作者：陈更生吴建发刘勇黄浩勇赵圣贤常程钟成旭中国石油西南油气田公司中国石油西南油气田公司页岩气研究院

四川盆地南部地区下志留统龙马溪组页岩气资源丰富,但地质、工程条件复杂,页岩气规模效益开发面临着严峻的挑战。为了解决川南地区页岩气"部署设计难度大、优质储层钻遇率提高难度大、复杂缝网形成难度大、单井产量和单井估算最终采收量... 详细信息

四川盆地南部地区下志留统龙马溪组页岩气资源丰富,但地质、工程条件复杂,页岩气规模效益开发面临着严峻的挑战。为了解决川南地区页岩气"部署设计难度大、优质储层钻遇率提高难度大、复杂缝网形成难度大、单井产量和单井估算最终采收量(EUR)提高难度大"等问题,通过系统梳理和总结10余年的页岩气勘探开发成果,形成了适用于该区的页岩气地质工程一体化高产井培育方法,并开展了现场试验和推广应用。研究结果表明:①所形成的三维地质建模、三维地质力学建模、复杂缝网模拟和产能数值模拟等4项关键技术,为该区页岩气井全生命周期的方案设计、现场实施、实时调整提供了重要的决策依据和指导,有效提高了页岩气单井产量和EUR;②实施地质工程一体化高产井培育方法,可以大幅度提高长宁—威远国家级页岩气示范区页岩气单井产量,其中长宁区块井均测试日产量由10.9×10^4m^3提高到26.3×10^4m^3、最高测试日产量达到62×10^4m^3,威远区块井均测试日产量由11.6×10^4m^3提高到23.9×10^4m^3、最高测试日产量达到71×10^4m^3;③推广应用地质工程一体化高产井培育方法,可以实现高产井的"复制",培育了一批EUR超过1.5×10^8m^3、部分超过2×10^8m^3的高产井,其中泸州区块4口深层页岩气井,井均EUR达1.98×10^8m^3。结论认为,所形成的地质工程一体化页岩气高产井培育方法,是破解页岩气规模效益开发难题的有效措施,可以为国内外非常规油气藏的规模效益开发提供借鉴。

关键词：四川盆地川南地区长宁—威远国家级页岩气示范区页岩气产能建设地质工程一体化高产井 EUR

页岩气井长水平段压裂一体化动态评估--以长宁国家级页岩气示范区为例

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天然气工业 2022年第2期42卷 123-132页

作者：沈骋吴建发付永强曾波中国石油西南油气田公司页岩气研究院中国石油西南油气田公司

四川盆地南部地区(以下简称川南地区)的长宁国家级页岩气示范区是四川盆地页岩气开发的主战场,为厘清页岩气井水平段及压裂长度增加带来的气井产能动态影响,以川南地区的长宁区块奥陶系五峰组—志留系龙马溪组的336口气井为研究对象,采... 详细信息

四川盆地南部地区(以下简称川南地区)的长宁国家级页岩气示范区是四川盆地页岩气开发的主战场,为厘清页岩气井水平段及压裂长度增加带来的气井产能动态影响,以川南地区的长宁区块奥陶系五峰组—志留系龙马溪组的336口气井为研究对象,采用大数据分析方法,深入剖析影响气井效益开发的靶体、压裂、排采生产一体化动态因素。研究结果表明:①高产气井具有靶体钻遇率大于70%、钻遇长度大于1200 m的特征,改进钻井工艺技术可保障高靶体钻遇率进而保障产量;②流体压力降和孔眼摩阻会削弱施工作业强度,严重影响压裂效果,采用低黏压裂液和差异化射孔工艺可有效克服该难题;③前序段“相对低排量+相对密簇距”、后序段“相对高排量+相对大簇距”可实现有效改造,并能解决邻井长期生产带来的影响;④跟端和趾端垂深差异较大易造成井底积液,严重影响前序压裂段簇效率和产量,跟趾端垂深差异在±300 m、斜率在±0.15内有利于气井高产。结论认为,长水平段压裂是气井一体化动态影响因素的综合反映,长宁区块最优水平段压裂长度为2200 m左右,研究成果为后续川南地区页岩气规模效益开发提供了理论支撑。

关键词：长宁国家级页岩气示范区长水平井段压裂一体化动态评估簇间距垂深差异最优压裂段长规模效益开发

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深层页岩气开发关键技术难点与攻关方向

天然气工业 2021年第1期41卷 118-124页

作者：何骁李武广党录瑞黄山王旭东张成林张柟乔陈月中国石油西南油气田公司中国石油西南油气田公司页岩气研究院

为了实现深层页岩气的规模效益开发,通过对比四川盆地川南地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组龙一1亚段深层与中浅层页岩储层地质工程特征的差异,梳理了其高效开发面临的难题:较之于中浅层,我国深层页岩气储层的工程特征参数总体上呈... 详细信息

为了实现深层页岩气的规模效益开发,通过对比四川盆地川南地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组龙一1亚段深层与中浅层页岩储层地质工程特征的差异,梳理了其高效开发面临的难题:较之于中浅层,我国深层页岩气储层的工程特征参数总体上呈现"五高"特点(泊松比和弹性模量高、地层温度高、水平应力差值高、破裂压力高、闭合压力高)。虽然深层页岩气在近期取得了战略突破,但其开发关键技术还欠成熟,表现在以下方面:①抗高温的旋转导向工具未实现国内商业化生产,地质导向技术对储层的预测精度低,"一趟钻"技术尚未形成,满足地层防塌与防漏需求的钻井液性能还不成熟;②深层页岩气井压裂后难以形成复杂缝网,同时裂缝起裂和延伸困难,而且加注支撑剂的难度也大,导致不易获得具有高导流能力的裂缝;③深层页岩储层孔隙中CH4相态仍不清楚,导致深层页岩气多尺度流动规律及开发技术对策不明确。为此,需要针对钻井工程、压裂工程、开发技术对策等方面开展技术攻关:①构建多源信息融合三维地质导向技术,实施"高转速、大排量、长循环"井眼强净化工艺技术,加强对油基钻井液高效微纳米封堵材料、专用堵漏材料的研发,实现水平井钻得更好更长更快;②建立深层页岩应力应变本构关系和Ⅰ、Ⅱ与Ⅲ型断裂韧性模型、考虑层理弱面力学性质的流—固—热多场耦合人工裂缝扩展模型,以及考虑页岩蠕变的支撑剂嵌入力学模型与评价方法,保障储层压得更碎更充分;③深入研究页岩储层中气体微观流动能力和产出机理,优化水平井关键参数,制订合理的返排制度和生产制度,进而优化立体开发模式,以实现深层页岩气的规模高效开发。

关键词：深层页岩气开发关键技术旋转地质导向防塌防漏缝网压裂微观流动机理返排制度立体开发

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页岩气密切割分段+高强度加砂压裂新工艺

天然气工业 2019年第10期39卷 76-81页

作者：郑有成范宇雍锐周小金中国石油西南油气田公司中国石油西南油气田公司页岩气研究院

目前依靠大型水力压裂工艺技术已经实现了四川盆地长宁地区埋深3500 m以浅页岩气的规模开发,但随着主体工艺参数的定型,增产效果提高的幅度趋缓,而同期北美地区则依靠缩短簇间距、提高支撑剂加量实现了页岩气单井产量的大幅度增长。为... 详细信息

目前依靠大型水力压裂工艺技术已经实现了四川盆地长宁地区埋深3500 m以浅页岩气的规模开发,但随着主体工艺参数的定型,增产效果提高的幅度趋缓,而同期北美地区则依靠缩短簇间距、提高支撑剂加量实现了页岩气单井产量的大幅度增长。为了给长宁地区页岩气压裂工艺参数优化提供可靠的实践依据,在应用诱导应力及水平井多段多簇产能计算模型分析密切割分段+高强度加砂压裂新工艺提高产能机理的基础上,探讨了压裂增产技术的主要工程因素,根据该区的地质参数制定了压裂新工艺的先导性试验方案并开展了现场试验,然后结合生产实际效果和试验结果对压裂工艺参数进行了优化。研究结果表明:①缩短主裂缝间隔、增加诱导应力干扰程度、提高人工裂缝对页岩储层的改造程度是密切割分段工艺的技术关键,提高支撑剂加量、降低支撑剂嵌入及破碎对裂缝导流能力衰减的影响程度、确保支撑裂缝具备足够的长期导流能力是高强度加砂大幅度增产的内因;②长宁地区优化后的新工艺实施参数——分段簇间距介于15~20 m,加砂强度介于2.0~2.5 t/m,用液强度介于30~35 m3/m。结论认为,新工艺提高了长宁地区页岩气井单井产量及开发效益,为提高该区页岩气井的综合开发效益提供了技术支撑。

关键词：页岩气密切割分段高强度加砂诱导应力套管变形压窜四川盆地长宁地区

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页岩气分段压裂水平井渗流机理及试井分析

天然气工业 2013年第12期33卷 77-81页

作者：刘晓旭杨学锋陈远林吴建发冯曦中国石油西南油气田公司勘探开发研究院中国石油西南油气田公司开发部

分段压裂水平井在国内的应用愈来愈广泛,但对其渗流机理及渗流特征的认识还不够明确,由于页岩气井特殊的生产方式,对其试井分析的研究基本上还处于空白状态。为此,首先研究了水平井分段压裂产生的裂缝形态,进而系统分析了分段压裂水平... 详细信息

分段压裂水平井在国内的应用愈来愈广泛,但对其渗流机理及渗流特征的认识还不够明确,由于页岩气井特殊的生产方式,对其试井分析的研究基本上还处于空白状态。为此,首先研究了水平井分段压裂产生的裂缝形态,进而系统分析了分段压裂水平井在开发过程中的主要渗流特征及其在双对数曲线上的特征表现,考虑页岩储层的特殊性,给出了页岩气井生命期内通常表现出的渗流形态;结合中国第一口页岩气分段压裂水平井——W201-H1井的压力恢复测试数据,分析了该井在压力恢复双对数图上表现出的渗流特征,明确了该井在测试期表现出的径向流应属早期径向流,并验证了该井在未来1年内的生产均处于复合线性流阶段;通过前后3次压力恢复试井曲线的对比分析,指出要展现页岩气分段压裂水平井完整的渗流流态及其演化过程,获取准确的储层与裂缝参数,需要较长的关井时间,确保压力计尽量靠近水平段位置,并选择合适的关井点以最大限度地降低井储和井筒积液的影响。

关键词：页岩气藏水平井分段压裂渗流特征试井分析四川盆地

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塔中隆起奥陶系油气性质及运聚富集模式

岩性油气藏 2025年第1期 53-67页

作者：熊昶王彭刘小钰王伟赵星星孙冲中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院中国石油天然气集团有限公司超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心中国石油塔里木油田公司油气田产能建设事业部

以构造、断裂分布、生产动态以及地球化学等资料为基础，对塔中地区奥陶系油气性质与产能分布特征进行了分析，从油气充注、输导体系、构造与油气运聚关系等3个方面对油气富集因素进行了分析，并建立了成藏模式。研究结果表明：（1）塔... 详细信息

以构造、断裂分布、生产动态以及地球化学等资料为基础，对塔中地区奥陶系油气性质与产能分布特征进行了分析，从油气充注、输导体系、构造与油气运聚关系等3个方面对油气富集因素进行了分析，并建立了成藏模式。研究结果表明：（1）塔中地区奥陶系原油以轻质原油为主，具有低密度、低黏度、低含硫的特征，密度为0.75～0.85 g/m3，油气藏气油比为119～82 367 m3/m3，多相态油气藏并存，且油气相态无明显边界；天然气干燥系数为0.70～0.98，天然气甲烷碳同位素为-35.7‰～-61.4‰，变化范围大；不同区域金刚烷指数（MDI）差异较大，为0.33～0.64;8个主要油气充注点具有原油密度低、气油比高、天然气甲烷同位素及MDI高的特征，沿走滑断裂带向南或远离断裂带方向密度变大，气油比、甲烷碳同位素及MDI均变小，不同区块气侵强度不同造成变化规律存在局部差异。（2）研究区油气分布格局主要受点状油气充注影响，8个油气充注点周缘油气井通常具有较高的产量，受储层发育规模影响会出现低产井，产能分布具有“北气南油”、“中间气、两边油”及“普遍富气、局部含油”3种类型；远离充注点的低产井及水井大范围分布。（3）研究区奥陶系油气富集模式为张扭性大断裂控制油气垂向充注，不整合面及走滑断裂控制油气的侧向调整，断裂破碎带叠加层间岩溶为油气聚集提供了储集空间，局部构造高部位及平台区为油气聚集有利指向区。

关键词：轻质原油金刚烷指数张扭性大断裂走滑断裂不整合面断裂破碎带岩溶作用奥陶系塔中隆起塔里木盆地

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页岩岩心样品分析数据对比及其影响因素分析

天然气工业 2020年第1期40卷 160-174页

作者：王世谦中国石油西南油气田公司页岩气研究院

近10年来,在对四川盆地川南地区下古生界上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气的勘探开发过程中,以及在与多家国际石油公司的页岩气合作评价中,针对含气页岩层段钻取了大量的岩心资料,并且在国内外不同的实验室都开展了页岩岩石矿物... 详细信息

近10年来,在对四川盆地川南地区下古生界上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气的勘探开发过程中,以及在与多家国际石油公司的页岩气合作评价中,针对含气页岩层段钻取了大量的岩心资料,并且在国内外不同的实验室都开展了页岩岩石矿物学、有机地球化学、岩石物理和含气性等方面的测试分析,积累了大量的页岩岩心分析数据。通过对比分析同一块样品或同一深度层段样品的分析结果,发现在不同实验室之间、不同分析方法之间,甚至在不同样品类型、不同取样方式和不同取样部位之间,有关分析数据都存在着较大的差异,由此影响到对页岩气储层的准确评价与页岩气勘探开发前景的客观认识。为此,在剖析若干分析数据质量问题实例的基础上,讨论确认了造成页岩岩心样品分析结果不一致的一些影响因素,如样品类型、取样部位、取样方法以及测试方法等。进而提出建议:为了减少上述因素所带来的影响,应该在页岩油气行业内,从页岩岩心的处理到标准化取样制样和测试分析,建立起一套系统和规范化的致密岩石分析流程与普遍适用的实验方法。结论认为,必须重视页岩岩心样品分析的质量问题,除了实验室内部应该建立起一套科学的分析质量保证与控制体系(QA/QC)之外,重视和接受来自数据使用者的外部质量评估与意见反馈也是保证和提高分析质量的一条重要途径。

关键词：页岩岩心分析实验室对比影响因素样品类型取样部位取样方法测试方法四川盆地南部