涪陵地区页岩气开发的浅谈

涪陵地区页岩气开发的浅谈

杨青元

（成都理工大学）

摘要：涪陵地区的页岩气开发走在了国内页岩气开发的前列，其目前也处于开发的研究发展阶段，该地区的页岩气2014年产气10.81亿立方米方，已经进入商业化开发阶段，并成为国家级页岩气示范区。针对涪陵地区的页岩气开发，从井身结构、钻井技术、水平井压裂等方面研究涪陵地区的页岩气开发技术，并对涪陵地区页岩气开发作简单总结。

关键词：涪陵地区页岩气钻井技术水平井压裂技术

Discussion on development of shale gas in Fuling area

Yangqinyuan

(Chengdu University of Technology)

Abstract: the development of shale gas in Fuling area in the development of shale gas in the forefront of the country, which is also currently in the development stage of development, the region's 1081000000 gas shale gas annual output of 2014 cubic meters, has entered the commercialization stage of development, and has become a national demonstration area of shale gas. For the development of shale gas in Fuling area, from the development of shale gas well structure, drilling technology, horizontal well fracturing and other aspects of the Fuling area, and the development of shale gas in the Fuling area for a brief summary.

Keywords:Fuling area shale gas Drilling technology Horizontal well fracturing technology

涪陵页岩气田位于川东告陡褶皱带包鸾—焦石坝背斜带焦石坝构造，主体构造为大耳西山、石门、吊水岩、天台场等断层所夹持的断背斜构造，表现为南宽被窄，中部宽缓的特点，总体为北东走向。页岩层具有渗透率低的特点，开采页岩气常使用压裂水平井。如今，涪陵地区的页岩气开发已经步入正轨，对其的开发技术做简单的总结研究，对其今后的发展以及国内其他页岩气的开发都有很大的意义。

1 钻井技术

1.1水平井井身结构设计

根据涪陵地区钻井工程地质环境因素的精细描述确定了涪陵地区的地层必

封点，主要有：1）浅表裂缝、溶洞、暗河；2）三叠系的水层、漏层与二叠系的浅气层；3）龙马溪组页岩气层顶部浊积砂之上的易漏、易垮塌地层。新设计了适合涪陵地区的三开井身结构。（见表1）

1.2 “井工厂”步井及三维井眼轨道优化设计

根据涪陵地区的地形特点，借鉴国外的“井工厂”方法，以井距600m为例，设计并提出了4种步井方案，并进行了综合分析。

方案一：六井式常规形轨道设计，每个平台钻6口井，步井方式及井眼轨道见图1。

方案二：六井式鱼钩形轨道设计，每个平台钻6口井，步井方式及井眼轨道见图2。

方案三：四井式常规形轨道设计，每个平台钻四口井，步井方式及井眼轨道见图3。

方案四：四井式鱼钩形轨道设计，每个平台钻四口井，步井方式及井眼轨道见图4。

从平台总数、单井钻前费用、摩阻以及投产周期等方面综合分析四个方案对比见表2。

综合分析涪陵地区地形条件以及开发要求，满足当年投资，当年建产的需求，推荐选取方案三，按照该方案设计焦石坝区块一期产能建设方案。在2014—2015年新增63个钻井平台，每个平台钻4口井，共计钻井252口，建成50亿方产能。

1.3 涪陵地区使用的钻井技术

浅层直井段快速钻井技术：“清水+PDC钻头+螺杆钻具”复合钻井技术避免了钻井液严重漏失对浅层产生的污染，节省了因堵漏而损失的时间，在导眼，一开和二开上部井段“一趟钻”就能完成作业，极大提高了钻井效率。

二开定向井段快速钻井技术：1）空气泡沫定向钻井；2）特色PDC钻头的研制与应用。

油基钻井液技术：针对涪陵地区地层特点以及长水平段水平井的施工要求，基于HLB理论和界面膜理论，自主研发了HiDrill柴油机基钻井液体体系。

2 水平井压裂技术

2.1 JY1HF水平井分段压裂技术

对该井水平段页岩可压性分析得到，该水平段可压性较好。

压裂设计思路：1）水平应力差异系数大，低净压力下易形成双翼裂缝，因此应增加压裂分段段数、射孔簇数、裂缝长度（W形布缝模式)和净压离，以压开弱面缝形成复杂裂缝，增大有效改造体积；2）选用组合支撑剂和对储层伤害程度低、携砂能力强、易返排破胶的活性胶液，以增加主裂缝长度和支撑缝高，提高裂缝导流能力；3）采用平衡顶替，以防顶替过量导致缝口导流能力降低过大，影响压裂效果。

根据所得数据，综合分析，JY1HF井水平段1007m得出最佳的分段数为15段，分段长度为60m，界定簇间距为20m，每段分三簇射孔。选择SRFR—1滑溜水作为压裂液，其性能要求：降阻率50%—78%，对储层的伤害率小于10%；黏度2—30mPa.s可调；能满足连续混配要求；可连续稳定自喷返排。为形成更多的主裂缝和网缝，应该适当控制缝高，减少压裂裂缝的闭合。支撑剂选用100目砂+40/70目树脂覆膜砂+30/50目树脂覆膜砂的组合。

现场施工与压裂效果见表3。

表3 JY1HF井15段压裂施工参数