页岩气藏开发技术与流程探讨
页岩气资源勘探开发方案(一)
页岩气资源勘探开发方案一、实施背景页岩气是一种新型能源,具有丰富的资源量和广泛的开发前景。
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高,对能源的需求也越来越大。
而传统能源的开采和利用已经面临着诸多的挑战,因此,发展新能源成为了当务之急。
而页岩气资源的勘探和开发正是产业结构改革的重要方向之一。
本文将从产业结构改革的角度出发,提出一种页岩气资源勘探开发方案,以期推动我国产业结构的转型升级。
二、工作原理页岩气的勘探和开发是一个复杂的过程,需要经过多个环节的实施。
具体的工作原理如下:1.地质勘探:通过对地质构造、地质构造、岩性、地层厚度、地下水、地温、地应力等因素的综合分析,确定页岩气的分布区域和储量。
2.钻探:通过钻探工作,获取地下岩石样本和地质数据,以确定页岩气的储层特征和储量。
3.水平井钻探:水平井钻探是页岩气勘探和开发的重要手段,通过水平井钻探,可以增加储层的接触面积,提高产能。
4.压裂:压裂是页岩气开发的关键技术之一,通过压裂作业,可以破碎储层岩石,增加页岩气的渗透性和产能。
5.生产:通过生产作业,将页岩气从地下输送到地面,以供应市场。
三、实施计划步骤1.确定勘探区域:通过地质勘探,确定页岩气的分布区域和储量。
2.制定勘探计划:根据勘探区域的特点,制定勘探计划,包括钻探方案、水平井钻探方案、压裂方案等。
3.实施勘探作业:按照勘探计划,实施勘探作业,获取地下岩石样本和地质数据。
4.分析数据:通过对勘探数据的分析,确定页岩气的储层特征和储量。
5.制定开发计划:根据勘探结果,制定开发计划,包括压裂方案、生产方案等。
6.实施开发作业:按照开发计划,实施开发作业,将页岩气从地下输送到地面,以供应市场。
四、适用范围本方案适用于我国各地的页岩气资源勘探和开发。
五、创新要点本方案的创新点主要体现在以下几个方面:1.采用先进的勘探技术,提高勘探效率和勘探精度。
2.采用水平井钻探技术,提高储层接触面积,增加产能。
3.采用压裂技术,提高储层渗透性和产能。
页岩气开采工艺流程
页岩气开采工艺流程一、引言页岩气作为一种非常重要的能源资源,在近年来逐渐受到全球范围内的关注。
开采页岩气需要经过一系列复杂的工艺流程,本文将从地质勘探、钻井、压裂等方面进行详细的探讨。
二、地质勘探地质勘探是页岩气开采工艺流程的第一步,通过对地质结构和组成进行研究,找出潜在的页岩气储集层。
地质勘探主要包括以下几个步骤:1. 地质调查和野外地勘通过对地质环境的调查和野外地勘,了解地质构造和气藏地层的性质,确定最有潜力的勘探区域。
2. 电磁法和地震勘探应用电磁法和地震勘探技术,获取有关地下构造和岩层分布的信息,确定潜在页岩气储集层的位置和规模。
3. 钻孔勘探和岩心采集进行钻孔勘探并采集岩心样品,通过地质分析和实验室测试,确定岩层的物性参数和含气量,评估潜在页岩气资源的储量和可采性。
三、钻井钻井是页岩气开采的重要环节,其主要目的是将钻孔直接打入页岩气储集层,以便后续的液压压裂等工艺操作。
钻井工艺流程包括以下几个步骤:1. 钻井设备的安装和调试安装和调试钻井平台、钻井设备和测井设备等,保证钻井过程的安全和顺利进行。
2. 钻井井眼的清洁和完整性检查通过注水、旋转、冲洗等操作,清除钻井井眼中的杂质和碎屑,检查井眼的完整性和稳定性。
3. 钻头的下套和钻井液的循环将钻头下套到井眼底部,同时通过钻井液的循环,冷却钻头并带走钻孔中的岩屑和碎屑。
4. 钻井井壁的固井在钻孔完结后,通过泥浆注入等工艺,加固钻井井壁,保证钻井的稳定性和安全性。
四、压裂压裂是页岩气开采的关键环节,通过应用高压水和助剂,将岩石裂缝扩展,释放出储存在岩石中的气体。
压裂工艺主要包括以下几个步骤:1. 设备准备和设置准备和设置压裂设备和管道,保证高压液体的输送和喷射。
2. 压裂液的配制将水、助剂和砂浆等材料按照一定比例配制成压裂液,以提高压裂效果。
3. 施工和监测通过高压泵将压裂液注入岩石中,同时监测压裂过程中的压力变化、流量和裂缝扩展情况。
4. 压裂液的回收和处理回收压裂液并进行处理,以便重复利用或安全排放,减少环境污染和资源浪费。
页岩气开采工艺流程
页岩气开采工艺流程一、前期准备1.1 选址选址是页岩气开采的第一步,需要考虑地质条件、气藏规模、市场需求等因素。
1.2 勘探勘探是确定气藏规模和分布的关键步骤,包括地质勘探和钻探勘探两个阶段。
地质勘探主要是通过地震勘探、电磁法勘探等手段来确定气藏的位置和规模;钻探勘探则是通过在地下钻取孔道来获取气藏的物理性质和构造信息。
1.3 设计方案根据勘探结果,制定合理的开采方案。
开采方案需要考虑到气藏特点、开采方式、工艺流程等因素。
二、基础设施建设2.1 道路建设道路建设是为了保障运输效率和安全性,需要建设公路或铁路等交通基础设施。
2.2 供水供电建设供水供电建设是为了保障生产用水和电力供应,需要建设水源井或输水管道,并接入当地的电力网。
2.3 生产区域建设生产区域建设包括钻井平台、生产井、水处理设备、压缩机站等设施的建设。
三、钻井3.1 钻井前准备钻井前需要进行地面布置,包括建设钻井平台、搭建钻机架等。
3.2 钻探过程钻探过程中需要使用专业的钻机设备,通过旋转和冲击来打通岩石层,形成孔道。
3.3 钻井液处理在钻探过程中需要使用钻井液来冷却和清洗孔道,同时还要承担输送岩屑和防止地下水渗入的作用。
因此,需要对钻井液进行处理和回收。
四、压裂4.1 压裂前准备在完成钻孔之后,需要将压裂设备运输到现场,并进行基础设施建设,包括搭建压裂平台等。
4.2 压裂过程在压裂过程中,需要将高压液体注入到岩石层中,以使其破裂并释放出气体。
这个过程需要使用专业的压裂泵和管道系统。
4.3 压裂液回收处理在压裂过程中,需要使用大量的压裂液。
为了避免对环境造成污染,需要对压裂液进行回收和处理。
五、生产5.1 生产前准备在完成钻井和压裂之后,需要安装生产设备,并进行生产区域的布置。
5.2 气体采集气体采集是通过管道系统将气体从地下输送到地面,并进行加工和储存。
5.3 水处理在气体采集过程中,需要将地下水一起采集上来。
为了避免对环境造成污染,需要对水进行处理。
页岩气开发的基本工艺流程
页岩气开发的基本工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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页岩气成藏机理及开发技术研究
2016年11月页岩气成藏机理及开发技术研究刘客(长江大学石油工程学院,湖北武汉430100)摘要:页岩气资源分布广泛,开采潜力巨大,但是页岩气藏与常规气藏相比,成藏机理、储层特征、开发技术都有很大区别,也给实际生产带来了很大的困难。
本文主要从介绍页岩气的概念、成藏机理和储层特征入手,总结了目前页岩气开发技术和存在优势与缺点,并结合我国实际情况对未来的开发方向进行分析。
关键词:页岩气;成藏机理;储层特征;开发技术页岩气主要是只储存于页岩中的一种非常规天然气,在全球范围内都有分布,它具有开采资源分布广、开采潜力大、生产周期大的优点,已经成为当前国内外能源开采的一个热点问题。
截止目前我国页岩气勘探开发程度很低,只有在四川地区有部分页岩气田投入商业生产,但是调查研究的步伐却越来越深入,自今年在贵州发现大型页岩气田,诸多学者对国内的页岩气研究的自信程度有了更大的提升,到现在已经有了实质性的进步。
虽然如此,但是页岩气储层和常规油气的储层具有很大的差别,成藏具有隐蔽性,所以开发难度也比较大,本文从分析页岩气的储层特征入手,探讨了目前页岩气开发的技术,并对未来作出展望。
1页岩气成藏机理页岩气藏主要是在暗色泥岩和浅色砂岩互层的地层中富集,主要是以游离相和吸附相之间的状态大量存在页岩储层中运移距离很短或者可以忽略不计,不需要像常规油气藏的圈闭,导致页岩气藏分布非常隐蔽,所以在勘探和开发上对技术要求更为严格。
2页岩气储层特征页岩气藏为自身自储式油气藏,所以对页岩层的有机质含量要求很高,需要有较高的有机质丰度和成熟度的要求很高。
对于页岩层中的矿物的研究,除了常见的粘土矿物外还有发现有白云石、长石、白云母、石英等矿物,有学者研究发现,如果页岩层中存在类似于石英等的脆性矿物,有利于后期开采过程中压裂形成裂缝,并且富含方解石有利于形成溶蚀孔隙。
物性特征是判断页岩层好坏的最重要的因素之一。
页岩气藏储层具有低孔隙度、低渗透率的特点,孔隙度一般要小于10%,渗透率则在页岩层发育过程中有较大的变化。
页岩气 开发利用 工作方案
页岩气开发利用工作方案页岩气是一种在页岩中嵌存的天然气资源,具有丰富的储量和潜在的开发利用价值。
为了充分利用这一资源,制定科学合理的工作方案至关重要。
本文将从勘探、开发、利用等方面探讨页岩气的工作方案。
一、勘探工作方案1.地质调查:通过对地表地质、地下构造、地球物理勘探等多种方法,确定潜在的页岩气富集区域。
同时,结合前期研究成果,分析页岩气的储量、品质和分布特征,为后续开发提供依据。
2.勘探钻探:选择优势区域进行钻探工作,获取页岩气储层的岩心样品和地下地质信息。
通过岩心分析、地球化学测试等手段,确定岩石中页岩气的含量、组分和产气能力。
3.地质建模:根据岩心样品分析结果和地质勘探数据,建立页岩气储层的地质模型。
通过数值模拟方法,模拟页岩气在储层中的分布规律和流动特征,为后续开发工作提供参考。
二、开发工作方案1.水平井开采:由于页岩气储层的特殊性,常规垂直井开采效果有限。
因此,采用水平井开采技术,增加有效开采面积,提高产能。
同时,根据地质模型和岩心分析结果,合理确定水平井的位置和方向。
2.压裂技术:页岩气储层的渗透性较差,需要通过压裂技术来增加气体的渗透能力。
通过注入高压液体,使岩层断裂并形成缝隙,从而促进天然气的释放和流动。
3.环保措施:在开发过程中,要加强环境保护意识,采取措施减少环境污染。
例如,合理处理废水、废气和固体废弃物,确保开发过程的可持续性和环境友好性。
三、利用工作方案1.输送和储存:建设天然气输送管道和储气设施,将开采的页岩气输送到市场。
在输送过程中,要注意管道的安全性和稳定性,确保天然气的顺利输送和储存。
2.利用方式:页岩气可以作为燃料供应城市居民生活和工业生产,也可以用于发电和汽车燃料。
同时,可以开展页岩气液化技术研究,将天然气转化为液态燃料,进一步拓宽利用渠道。
3.合理规划:制定天然气利用规划,合理安排页岩气的利用方式和产业布局。
同时,要加强技术创新和人才培养,提高页岩气开发利用的技术水平和经济效益。
四川盆地页岩气藏勘探开发与技术探讨
关键词 : 川南地区 ; 页岩气藏 ; 非常规资源 ; 裂缝型储层 ; 钻井 ; 开发 中图分类号 : TE 13212 文献标识码 : A 文章编号 : 1006 - 768X (2008) 03 - 0038 - 05
随着天然气勘探的发展 ,非常规天然气的勘探 和开发逐渐引起人们的重视 。非常规天然气 (主要 包括致密储层气 、页岩气 、煤层气 、次生气 、水溶气 、 天然气水合物等 )储量丰富 ,潜力巨大 ,是未来勘探 开发的重要方向 [ 1 ]~[ 15 ] 。
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开采工艺
钻 采 工 艺
DR ILL ING & PRODUCTION TECHNOLOGY
2008年 5月
页岩气开发流程
政策法规变化:关注政策法规的动态,及时调整开发策略
环保要求:遵守环保法规,确保开发过程中的环境保护
资源利用:合理利用资源,提高开发效率,降低对环境的影响
合作与沟通:加强与政府、社区和其他利益相关者的沟通与合作,共同推动页岩 气开发事业的发展
技术风险应对策略制定:根据技术风险评估结果,制定相应的应对策略,包括技术研发、技 术创新、技术引进等方面。
技术风险应对措施实施:将制定的技术风险应对策略付诸实践,采取具体的应对措施,降低 技术风险对页岩气开发的影响。
评估方法:对页岩气开发过程中可能产生的环境风险进行评 估,包括但不限于地质风险、水文风险、生态风险等
资源储量估算方法: 采用地质统计学方法, 考虑多种因素,如地 层厚度、岩石性质、 裂缝发育等
资源储量级别划分: 根据估算结果的可靠 程度,将资源储量分 为可信度高、中等和 低三个级别
资源储量评估流程: 包括收集数据、建立 地质模型、进行数值 模拟计算等步骤
资源储量评估意义: 为页岩气开发提供科 学依据,指导开发方 案制定和投资决策
汇报人:
收益来源:包括销 售页岩气、副产品 等产生的收入
投资回报周期: 从投资开始到收 回成本的时间
经济效益评估:通 过财务指标、敏感 性分析等方法进行 评估
经济效益:包括产量、售价、 税收等方面的收益
开发成本:包括钻井、压裂、 开采等环节的成本
投资回报率:评估投资回报 的指标,反映投资效益
风险评估:对开发过程中可能 出现的风险进行预测和评估
添加 标题
遵守国家法律法规:页岩气开发必须遵守国家 相关法律法规,确保环境保护和可持续发展
页岩气开发主要技术
非常规油气
页岩气的开发技术
1.清水压裂技术 2.重复压裂技术
水力压4.多级压裂技术
5.同步压裂技术
水平井钻井
一、页岩气主要开发技术
二、水力压裂技术综述 1、水力压裂技术应用分析 2、水力压裂关键因素 三、我国页岩气开发面临问题 四、结论与建议
1 水力压裂技术应用分析
2.2 裂缝监测
水力压裂作业过程中, 为了了解裂缝的走向和 评价压裂的效果,需要 对诱导裂缝的方位、几 何形态进行监测。微地 震是用于水力压裂过程 中诱导裂缝监测的主要 技术。微地震测量迅速, 应用方便,能够实时确 定微地震时间的位置, 并确定裂缝的高度、长 度和方位。
2.3 压裂液配制
合理配置压裂液是页岩储层钻井及压裂面临的主要问题。页岩储 层开发采用不同的压裂方式,压裂液配置成分也不同。
建议
勘探开发页岩气资源迫在眉睫,要加强页岩 气地质理论、成藏机制及高效开采基础研究 ;优化勘探技术,改进工艺技术水平;针对 不同机理类型,建立相应的优选盆地试点; 借鉴经验,加大资金投入,加强交流,引进 技术,加快开采步伐。
产 能 分 析 及 预 测
精 确 导 向 与 储 层 改 造
压 裂 技 术 与 压 裂 液
汇报提纲
一、页岩气主要开发技术
一、水力压裂技术综述 一、我国页岩气开发面临的问题
一、结论与建议
4 结论与建议
1.老井可以采用重复压裂,新井可以采用清水压裂 2.水力压裂是页岩气开发的核心技术之一。天然裂缝发育 是水力压裂成功的重要条件,应根据储层特征配制合适 的压裂液。 3.考虑到水力压裂的技术特点和成本,对埋深在1500m 以浅的储层或勘探浅井,适宜使用氮气泡沫压裂,对埋 深在1500~3000m 之间的储层,适宜使用清水压裂,对 埋深在3000m 以下的储层暂时不用考虑开发。
页岩气开发主要技术
非常规油气
页岩气的开发技术
1.清水压裂技术 2.重复压裂技术
水力压裂技术
页岩气开采技术
3.水力喷射压裂技术
4.多级压裂技术
5.同步压裂技术
水平井钻井
一、页岩气主要开发技术
二、水力压裂技术综述 1、水力压裂技术应用分析 2、水力压裂关键因素 三、我国页岩气开发面临问题 四、结论与建议
1 水力压裂技术应用分析
减阻水压裂液
水力压裂液
纤维压裂液 清洁压裂液
清水压裂液组成以水和砂为主,含量占总总量的99%以上,添加 剂成分占压裂液总量的不足1%,添加剂所占比例虽小,但对提 高页岩气产量至关重要。添加剂主要包括凝胶、减阻剂、抗菌剂 等。
报提纲
一、页岩气主要开发技术
一、水力压裂技术综述 一、我国页岩气开发面临的问题
一、结论与建议
与常规天然气关键在“找气”不同的是,页岩气开发的关键在“采 气”,但是由于勘探开发理论和技术上还不够成熟,我国页岩气开 发仍处于研究开发的初级阶段。
我国页岩气开发瓶 颈
我国页岩气开发面临问题
机 理 分 析 研 究
实 验 测 试 与 分 析
有 利 选 区 与 评 价
含 气 特 点 与 模 拟
产 能 分 析 及 预 测
精 确 导 向 与 储 层 改 造
压 裂 技 术 与 压 裂 液
汇报提纲
一、页岩气主要开发技术
一、水力压裂技术综述 一、我国页岩气开发面临的问题
一、结论与建议
4 结论与建议
1.老井可以采用重复压裂,新井可以采用清水压裂 2.水力压裂是页岩气开发的核心技术之一。天然裂缝发育 是水力压裂成功的重要条件,应根据储层特征配制合适 的压裂液。 3.考虑到水力压裂的技术特点和成本,对埋深在1500m 以浅的储层或勘探浅井,适宜使用氮气泡沫压裂,对埋 深在1500~3000m 之间的储层,适宜使用清水压裂,对 埋深在3000m 以下的储层暂时不用考虑开发。
论页岩气田地面工程进展及工艺
论页岩气田地面工程进展及工艺页岩气是一种新型能源,其地面工艺的发展对其开发利用具有重要意义。
本文就页岩气田地面工程进展及工艺进行探讨。
1、页岩气田开发现状页岩气的开发可以说还处于初步阶段,在美国等国家已取得了一定的成果。
中国开发页岩气具有十分广阔的前景,目前国内已探明的页岩气储量已达到15.7万亿立方米。
但是由于中国整个地质特征和地质环境都比美国要复杂,所以开发难度相对较大。
2、地面工程进展页岩气田的地面工程主要包括勘探、开采、评价等环节。
(1)勘探:勘探主要是探查地下页岩气储层的位置、面积、厚度、气体类型和含量等参数。
勘探采用多种手段,包括物探、地震勘探、地质勘探等。
(2)开采:开采是顺应气藏特点、采用合适技术手段把气藏地下的能源资源开采出来的过程。
开采主要包括储层阻塞、储层稳定性、井筒受损、机械、渗流等诸多因素。
(3)评价:评价是指对开采出的页岩气进行评估,以确定未来的开发方案。
评价可以通过现场实验、模拟计算和数据分析等方法进行。
页岩气田的开采主要采用水力压裂等技术,具体工艺如下:(1)水力压裂:水力压裂是页岩气采取的主要工艺之一,采用高压水进行压裂分离。
压裂不仅可以增大储层渗透性,提高气藏输出率,还有助于气藏中气体的析出与采集。
水力完井是指利用水泥及其它物质堵住井壁,加强井壁稳定性,以保证井身不受损坏。
(3)泡沫调整:采用空气或氮气将水加入,在不断搅拌的过程中,液体形成泡沫状,降低压力,减少地层的破坏。
(4)斜井钻造:为了保证井位合适、完好无损,一般采用斜井钻造。
斜井角度一般在60°~80°之间,井筒直径大致在20厘米到30厘米之间。
综上所述,页岩气田地面工程进展及工艺是页岩气的开发利用的重要方面。
在未来的开发中,需要继续深入研究和改进技术,提高开发利用的效率和安全性。
页岩气的开发和利用
頁岩气的开发和利用随着人口的不断增长和科技的不断进步,能源需求的日益增长成为全球面临的一个重要问题。
传统能源的供应方式已经不能满足社会的需求,因此寻找新的能源来源成为当前重要的任务之一。
而在这个领域中,頁岩气开采已成为发展的热门领域之一,其具有广泛应用的前景和良好的经济效益,因此受到了越来越多的关注。
本文将探讨頁岩气开发和利用的相关问题。
一、頁岩气概述頁岩气,也称为致密天然气,是一种存在于頁岩岩石层中的天然气,以甲烷为主要成分,同时含有其他烃类物质。
頁岩气的开发利用技术主要是水力压裂技术,即在高压条件下将大量的水和砂岩等填充物质压入岩层中,使之裂开,从而释放頁岩气。
与传统自然气勘探不同的是,頁岩气勘探需要通过水力压裂技术来开采,这使得勘探成本增加,但开采量也随之增加。
二、頁岩气的开发利用1、頁岩气的应用领域頁岩气的应用领域较为广泛,其中最主要的是发电、工业和家庭供气等。
頁岩气的产量相对较大,并且利用技术较为成熟,因此可用于取代传统煤炭和石油等能源,有效降低对环境和健康的影响。
2、頁岩气的利益分配在頁岩气的开发过程中,利益分配是一个关键的问题,因为勘探和开发技术需要投入大量资金和人力资源,并且相关政策和法律条款也需要满足一定的要求。
通常,利益分配的主要参与方包括政府、勘探公司和居民。
政府通常会通过税收、准入条件等方式参与利益分配,勘探公司则通过销售收益和开采成本的调整来获得利益,而居民则通过土地使用权、矿产资源权利等来获得一定的收益。
3、頁岩气的环境问题与其他能源开发一样,頁岩气的勘探和开发可能会对环境造成影响。
许多人担忧水力压裂技术可能会导致水污染,而且开发过程可能会对当地家庭和自然资源产生负面影响。
但实际上,只要采取正确的管理策略和技术,减少环境影响并保护当地生态和自然环境是完全可行的。
三、頁岩气的未来頁岩气开采和利用已经成为了一个越来越重要的话题,在未来的发展中也将继续发挥着重要的作用。
随着技术和管理策略的不断发展,頁岩气的开采和利用也将变得更加高效和环保,同时也将创造更多的就业机会和经济效益。
页岩气勘探开发关键技术-页岩气的成藏过程及特征 精品
页岩气的成藏过程及特征页岩系统的地层组成:多为暗色泥页岩夹浅色泥质粉砂岩、粉砂质泥页岩的薄互层。
在页岩系统中,天然气的赋存状态多种多样。
除极少量的溶解状态天然气以外,大部分均以吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面,或以游离状态赋存于孔隙和裂缝之中。
吸附状天然气与游离状天然气含量之间呈彼此消长关系,其中吸附状态天然气的含量变化于20 %~85 % 之间。
因此从赋存状态观察页岩气介于煤层吸附气(吸附气含量在85 % 以上)和常规圈闭气(吸附气含量通常忽略为零)之间(张金川等,2004)。
页岩气成藏体现出了非常复杂的多机理递变特点,除天然气在孔隙水、干酪根有机质以及液态烃类中的溶解作用机理以外,天然气从生烃初期时的吸附聚集到大量生烃时期的活塞式运聚,再到生烃高峰的置换式运聚,体现出了页岩气自身所构成的完整性天然气成藏机理序列。
一、页岩气的成藏过程页岩气成藏作用过程的发生使页岩中的天然气赋存相态本身也构成了从典型吸附到常规游离之间的序列过渡,因而页岩气成藏机理研究具有自身的独特意义,它至少将煤层气(典型吸附气成藏过程) 、根缘气(活塞式气水排驱过程) 和常规气(典型的置换式运聚过程) 的运移、聚集和成藏过程联结在一起。
由于页岩气在主体上表现为吸附状态与游离状态天然气之间的递变过渡,体现为成藏过程中的无运移或极短距离的有限运移,因此页岩气藏具有典型煤层气、典型根缘气和典型常规圈闭气成藏的多重机理意义,在表现特征上具有典型的过渡意义。
页岩气的成藏过程可以划分为三个成藏阶段。
1.第一阶段(页岩气成藏阶段)该阶段是天然气在页岩中的生成、吸附与溶解逃离(图1-6 ①),具有与煤层气成藏大致相同的机理过程。
在天然气的最初生成阶段,主要由生物作用所产生的天然气首先满足岩石中有机质和粘土矿物颗粒表面吸附的需要,当吸附气量与溶解的逃逸气量达到饱和时,富裕出来的天然气则以游离相或溶解相进行运移逃散,条件适宜时可为水溶气藏的形成提供丰富气源。
页岩气藏开发的专项技术
页岩气藏开发的专项技术 编译:张言(中油长城钻探工程公司物探公司)审校:郭振山(中油长城钻探工程公司钻井一公司) 摘要 随着世界油气价格的上涨,对低渗透页岩气藏的开发价值越来越突出。
由于这是一种非常规的气藏,从页岩中采气就存在技术上的难题。
讨论了用于此类气藏的压裂增产技术和用于致密地层天然气开发的流体。
介绍了页岩这种低渗透性气藏的特征和开发此类气藏的一些关键技术。
就开发页岩气藏的流体处理、多油层气藏、毛细压力、地层损害、生命周期的各个阶段、前景评估、测井数据要求、如何提高开采量等专项技术进行了阐述。
最终得出结论,应用于低渗透性非常规气藏的专项技术使在得克萨斯州中北部Fort Wort h盆地的密西西比系的Barnett和俄克拉荷马州页岩井的开发获益匪浅。
关键词 页岩气藏 微乳状液表面处理剂 被动式微地震压裂监测 最终采气量 表面改性剂 酸溶水泥1 页岩从页岩中采气有技术上的难题,页岩有超低的渗透性,其脆性也不相同。
多层页岩储层的特征和流动机理极不相同。
在水力压裂方案里,地层一般都有很高的毛细压力,处理液有可能损害页岩地层。
各个油气藏特征的多层页岩储层,要求有专业评估、钻井技术,以及“邻井”的地质、地震和开采对比来确定最优的压裂目标层。
在页岩地层确定适当的裂缝充填是产生大面积、高产的裂缝网络的关键。
测井系统采用一种创新的方法,此方法结合所选岩石的力学性质、地质力学、总的有机物含量和孔隙度来帮助确定页岩地层内最好的裂缝起始位置。
微震方法也提供了压裂增产期间关于多次压裂深度和宽度的宝贵信息。
由于页岩超低的渗透性,要想从页岩储层成功获得经济的采收率,这取决于通过水平或垂直钻井和压裂或两者同时使用来使地层最大化的裸露能力。
经济的旋转导向钻井组合、大功率的压裂设备和多用途的压裂充填技术可最大、最优地裸露储层。
必须通过钻井和压裂产生尽可能大的压裂面来调合复杂的储层脆性,进而使天然气运移最大化。
新设计包括提高全套压裂系统的功率,使用高速泵,及安全性、空间利用、作业效率和实时自动化,以便最终提高采气量。
页岩气开发详细流程
页岩气开发详细流程一、勘探阶段。
咱先说说页岩气开发最开始的勘探阶段吧。
这就像是一场寻宝之旅呢。
勘探人员得满世界去找可能藏着页岩气的地方。
他们会看好多好多地质资料,就像翻古老的藏宝图一样。
这时候地质学家就特别重要啦,他们得像侦探一样,根据岩石的种类、地层的结构这些线索,来推测哪里可能有页岩气。
有时候他们还得去野外实地考察,那可真是风餐露宿啊。
在一些偏远的山区或者荒地,背着重重的设备,一步一步地找合适的地方。
要是发现了有希望的区域,就会进行一些初步的测试,比如地震勘探。
这就好比给地下拍个X光片,看看地下的结构到底啥样,页岩层在哪里,有多厚,有没有可能储存大量的页岩气。
这个过程可能要花费很长时间呢,毕竟找到一个好的页岩气藏可不容易。
二、钻井阶段。
等勘探得差不多啦,就开始钻井了。
这钻井可是个大工程啊。
首先得把那些超级大的钻井设备运到指定的地点,这些设备就像一个个钢铁巨兽。
钻井的时候,钻头就像一个超级厉害的钻子,一点一点地往地下钻。
这个过程中,要时刻注意各种数据,像钻头的压力、转速,还有钻井液的情况。
钻井液就像是钻头的小助手,它能冷却钻头,还能把钻出来的岩屑带出来。
有时候钻井会遇到各种各样的问题,比如说遇到硬岩石层,钻头就可能会磨损得特别快,这时候就得赶紧换钻头。
还有的时候会遇到地层压力不稳定的情况,那可就有点危险了,就像在走钢丝一样,工程师们得小心翼翼地调整各种参数,保证钻井安全顺利地进行。
这一钻可能要钻好几千米深呢,一直要钻到页岩气层才行。
三、完井阶段。
钻到页岩气层之后就到完井阶段啦。
这个阶段就像是给井做最后的装修。
工程师们会在井里安装一些特殊的设备,像套管之类的。
套管就像是井壁的保护壳,能防止井壁坍塌,还能把不同的地层隔离开。
而且要进行射孔作业呢,这就好比在墙上打孔。
不过这个孔可不是随便打的,得按照一定的规律在套管和页岩气层对应的地方打孔,这样页岩气才能从气层流到井里来。
完井的时候还要对井进行各种测试,看看井的性能好不好,能不能顺利地把页岩气开采出来。
页岩气藏储层特征与开采技术
页岩气藏成藏特征与主要开发技术页岩气藏成藏特征与主要开发技术摘要:页岩气作为一种重要的非常规能源,目前只有美国和加拿大取得商业开发成功。
页岩气独特的赋存状态,成藏特点与模式, 区别于常规天然气储层的特征以及评价内容等决定了页岩气储层研究的特殊性。
页岩气商业开发成功主要取决于水平钻井和压裂技术的突破。
目前常用的技术有多级压裂、清水压裂、缝网压裂重复压裂和同步压裂等。
我国页岩气的勘探和开发处于初级阶段,本文从页岩气成藏特征和主要开发技术方面做了简要介绍。
关键词:页岩气; 成藏;异常高压;压裂;裂缝0 引言根据勘探资料显示,我国页岩气主要盆地的可采资源量约为23.5×1012m3,资源量十分丰富,略小于美国的28×1012m3。
在美国,页岩气商业性开采早已实现,2009年美国页岩气产量为889×108m3,高于中国当年的常规天然气产量830×108m3,美国页岩气2010年超过了1200×108m3,占据13%~15%的天然气产量。
我国四川盆地下古生界泥页岩分布厚度大,有机质含量丰富,且演化程度高、生烃量大,尤其地质特征与美国页岩气盆地极为相似。
近年来,中国对页岩气的勘探开发投入力度加大,特别是四川盆地威201井,经过直井压裂测试,日产气量上万方,达到工业气流,这给后续页岩气资源的勘探开发提供了基础和信心。
1 页岩气藏的成藏特征1.1页岩气藏基本特征与煤层气类似,富含有机质的页岩本身可以作为页岩气的气源岩,又可以作为储集层,页岩气的赋存方式、成藏机理和成藏过程与常规天然气有很大不同,因此,页岩气藏具有独特的地质特征。
页岩气的赋存方式和赋存空间的特殊性,决定了页岩气藏具有隐蔽性特征和裂缝型圈闭。
构造圈闭对页岩气藏的形成并不起主导作用,但是一个长期长期稳定的构造背景,对页岩气聚集可能具有一定的积极作用。
泥页岩的孔隙较小且不发育,游离状态的页岩气主要赋存于裂缝系统中,泥页岩中的裂缝发育带往往是页岩气的有利聚集带,因此,裂缝型圈闭是页岩气藏的主要圈闭类型。
页岩气藏开发技术与流程探讨
页岩气藏开发技术与流程探讨【摘要】众所周知,目前我国的个大油田的采油量正在逐年快速递减,而页岩气藏正在成为一个新兴资源被人们所重视。
文章分析我国页岩气藏的特点,重点提出开采的关键技术和开采流程,为我国的页岩气藏的开采提出建议。
【关键词】甜点关键技术开采流程1 页岩气藏的基本特征页岩气是指以吸附、游离或溶解状态赋存于泥岩或页岩中的天然气,具有自生自储、无气水界面、大面积连续成藏、低孔、低渗等特征,一般无自然产能或低产,需要大型水力压裂和水平井技术才能进行经济开采,初期递减快、单井生产周期长。
页岩系统包括:页岩及页岩中呈夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,甚至砂岩。
我国页岩气资源丰富,据初步评价与美国页岩气资源量大体相当,与美国的单一海相地层相比,我国发育有海相、海陆交互相、陆相等多种形式的泥页岩地层,具有时间跨度大、资源类型多、分布广、成因复杂、潜力大的特征。
南方海相页岩地层是页岩气的主要富集层位,以扬子地块为主,下寒武统、上奥陶统和下志留统泥页岩,具有面积大、时代老、有机质丰富、成熟度高等特点。
2 页岩气开发关键技术页岩气开发是个复杂的系统工程,技术要求高,资金投入大。
页岩气在成藏机理、赋存状态、分布规律等方面有别于常规天然气的独特特性,决定了页岩气在勘探开发方式上的特殊技术要求,其开发难度远大于常规油气田。
页岩气开发技术的要点是:有效性、经济性和环保性。
我国的页岩气开发要突破以下关键技术:2.1 页岩气储层评价(甜点)技术页岩气储层是一个广泛且笼统的概念。
尽管页岩分布广泛,但只有部分区域具有开发价值,各个投入开发的页岩气区块都是独特的,难以简单照搬。
页岩气特殊的成藏特征和储层特征决定了页岩气资源评价需着眼于页岩气藏的特殊和关键因素的评价,难点是评价指标的确定和评价参数的测量。
评价的主要内容集中于地质特征、地球化学特征、力学特性三个方面。
2.2 中长段水平井钻完井技术水平井是页岩气藏成功开发的重要手段之一。
海相页岩气藏精细描述与开发优化技术
海相页岩气藏精细描述与开发优化技术
海相页岩气藏精细描述与开发优化技术
1. 引言
随着石油评价与开发深度提高,研究者们越来越关注海相页岩的层序构成、地质模型建设以及开发优化技术研究。
海相页岩气藏具有较大储量和较复杂的地质条件,提高复合油藏的生产率具有较大的技术挑战。
本文首先对海相页岩气藏研究的现状进行简要介绍,然后重点针对海相页岩气藏精细描述与开发优化技术研究进行探讨。
2. 海相页岩气藏精细描述
海相页岩气藏精细描述是指层序地层构成和介质特征的精细描述,是海相页岩气藏定量性评价和开发优化技术研究的基础。
同时,精细描述还能够有效改善成品油精度测量的准确性,从而更准确的评价海相页岩气藏的勘探开发状况。
完善的海相页岩气藏精细描述,需要采取系统性的地质勘查方法,全面地关注地层构造、层序地层精细构成、地层拉各地形态等问题,以实现并表征更加准确的海相页岩气藏构造地质特征。
3. 海相页岩气藏的开发优化技术
海相页岩气藏的开发优化技术是提高该类页岩气藏复合油藏产量的关键步骤。
在此,需要综合考量定量性的成藏机制分析、测床技术的应
用,对页岩存储技术进行应用,同时考虑开发优化技术的应用,如压裂、气体开采技术以及产量评价指标。
另外,在优化海相页岩气藏开发过程中,还需要新兴技术的支持和应用,如数据挖掘技术、人工智能技术等,才能使开发效果获得最大化。
4. 结论
海相页岩气藏精细描述是海相页岩气藏开发优化技术实施的基础,是当前海相页岩气藏研究的重点议题之一。
同时,开发优化技术也需要从多种角度配合考虑,需要利用大量综合数据,实施更加全面准确的海相页岩气藏定量性研究,才能保证开发优化技术实际运用的最佳性能。
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页岩气藏开发技术与流程探讨
【摘要】众所周知,目前我国的个大油田的采油量正在逐年快速递减,而页岩气藏正在成为一个新兴资源被人们所重视。
文章分析我国页岩气藏的特点,重点提出开采的关键技术和开采流程,为我国的页岩气藏的开采提出建议。
【关键词】甜点关键技术开采流程
1 页岩气藏的基本特征
页岩气是指以吸附、游离或溶解状态赋存于泥岩或页岩中的天然气,具有自生自储、无气水界面、大面积连续成藏、低孔、低渗等特征,一般无自然产能或低产,需要大型水力压裂和水平井技术才能进行经济开采,初期递减快、单井生产周期长。
页岩系统包括:页岩及页岩中呈夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,甚至砂岩。
我国页岩气资源丰富,据初步评价与美国页岩气资源量大体相当,与美国的单一海相地层相比,我国发育有海相、海陆交互相、陆相等多种形式的泥页岩地层,具有时间跨度大、资源类型多、分布广、成因复杂、潜力大的特征。
南方海相页岩地层是页岩气的主要富集层位,以扬子地块为主,下寒武统、上奥陶统和下志留统泥页岩,具有面积大、时代老、有机质丰富、成熟度高等特点。
2 页岩气开发关键技术
页岩气开发是个复杂的系统工程,技术要求高,资金投入大。
页岩气在成藏机理、赋存状态、分布规律等方面有别于常规天然气的
独特特性,决定了页岩气在勘探开发方式上的特殊技术要求,其开发难度远大于常规油气田。
页岩气开发技术的要点是:有效性、经济性和环保性。
我国的页岩气开发要突破以下关键技术:
2.1 页岩气储层评价(甜点)技术
页岩气储层是一个广泛且笼统的概念。
尽管页岩分布广泛,但只有部分区域具有开发价值,各个投入开发的页岩气区块都是独特的,难以简单照搬。
页岩气特殊的成藏特征和储层特征决定了页岩气资源评价需着眼于页岩气藏的特殊和关键因素的评价,难点是评价指标的确定和评价参数的测量。
评价的主要内容集中于地质特征、地球化学特征、力学特性三个方面。
2.2 中长段水平井钻完井技术
水平井是页岩气藏成功开发的重要手段之一。
页岩气储层的渗透率低,气流阻力比传统的天然气大得多,并且大多存在于页岩的裂缝中,页岩气开采中应尽可能的利用天然裂缝的导流能力,使之尽可能多的流入井筒,水平井能够连通多个裂缝系统,是页岩气开采的重要技术措施。
水平井钻井技术主要有旋转导向技术、欠平衡钻井技术、随钻测井/测量技术、固井技术。
难点是井轨迹控制、井眼稳定性和储层保护。
2.3 水平井分段压裂及体积改造技术
由于页岩气储层孔隙度、渗透率低,一般都无法直接进行生产,需要进行储层压裂改造才能进行经济性开采,主要目的是在沟通天
然裂缝系统的同时形成新的水力裂缝,以尽量增大改造体积。
页岩气压裂一般具有规模大、排量大和砂比低的特点,可采用多种压裂方式:包括氮气泡沫压裂、凝胶压裂、多级压裂、清水压裂、同步压裂、水力喷射压裂和重复压裂等。
压裂设计、压裂液和压裂工具是压裂技术的关键。
2.4 微地震裂缝监测技术
利用裂缝综合诊断技术,通过地面或井下的测量仪器,监测压裂过程中产生的微地震,直接测量裂缝造成的变形来表征所产生的裂缝网络,获取裂缝导流能力、几何形态、复杂性及其方位等诸多信息,评价压裂效果。
3 页岩气开发的主要工作流程和任务
页岩气虽是一种非常规油气藏,但其从勘探到评价再到开发的工作流程与常规气开发过程基本一致。
气田勘探开发有其自身的规律,是一个对地下情况反复认识、反复实践的连续过程。
就整体而言,将开发过程划分为勘探、评价和开发三个阶段,页岩气在大规模开发前还要有一个先导试验阶段,不同阶段的重点对象、主要工作方法、采用的技术和解决的主要问题等都有所不同,各种工程技术手段要达到的目的也各不相同。
3.1 勘探阶段
任务:从区域出发,进行盆地(或坳陷)的整体调查,了解地质概况,查明页岩的分布范围,对页岩及其储层潜力做出评估,并综合考虑其他因素筛选出页岩气聚集的有利地带。
技术手段:通过区域地质研究和地震技术圈定页岩的范围,钻探井获取区域地质资料,发现页岩气聚集的有利地带。
关键技术:叠前地震储层及流体预测技术;页岩的岩石物理分析。
3.2 评价阶段
任务:与常规油气藏钻井之后即投产的模式不同,页岩气资源投入商业开发的前提是综合评价。
在勘探提供的有利区域上,加密钻探和测网密度,查明气藏的特征,确定天然气成因,圈定有利含气区域、有效厚度,落实探明储量。
技术手段:多学科结合进行页岩气储层评价。
通过地球物理手段寻找裂缝发育区及适合工程压裂的脆性区;通过加密钻井(测井和钻井取心)落实页岩的岩石物理参数、力学参数、化学参数、气藏含气量等数据;
关键技术:
(1)多学科页岩气储层评价技术,发现“甜点”。
(2)页岩气评价参数测试技术
3.3 先导试验阶段
任务:选择有利地区采用正规井网试验页岩气经济有效开发的技术经济方法,试验有效的工程工艺技术手段,控制影响经济效益的不利因素,研究井网系统和布井方式及其对储量的控制程度,研究生产动态和合理的采气速度及适用的采气工艺技术,为气藏工程设计和开发方案编制提供全面的油藏地质资料。
技术手段:应用钻井技术和储层改造技术试验适合本地区页岩气
经济有效开发的钻井和储层改造方法,优化井身设计和压裂施工设计;通过物理试验和试采研究页岩气藏渗流机理;应用综合地质研究、气藏工程研究、各种工程技术研究、经济评价等综合技术手段编制开发方案。
关键技术:
(1)页岩气合理井网部署
(2)页岩中长段水平井钻完井技术。
(3)水平井分段压裂及体积改造技术。
(4)微地震裂缝监测技术。
(5)页岩气藏数值模拟技术。
4 开发阶段
任务:根据先导试验的结果,在开发方案的指导下部署和实施基础开发井网;完成配套的管网及地面设施建设;进行气藏生产管理;根据生产运行情况调整和优化开发方案,制定增产措施,提高采收率。
技术手段:应用工厂化施工管理技术提高钻井和压裂施工效率,降低生产和管理成本;建设污水处理设施对反排液集中处理;综合研究和优化管理提高采收率。
关键技术:
(1)页岩中长段水平井钻完井技术。
(2)水平井分段压裂及体积改造技术。
(3)工厂化施工管理技术。
(4)钻井液、岩屑、压裂返排液的处理技术。
参考文献
[1] 刘德华,肖佳林,关富佳.页岩气开发现状及研究方向[j[.石油天然气学报,2011(01)
[2] 张金川,金之钧,袁明生.页岩气成藏机理和分布[j].天然气工业,2004(07)
[3] 张言,郭振山.页岩气开发的专项技术[j].国外油田工程,2009(01)。