页岩气水平井改造技术研究
威荣深层页岩气田开发水平井测试选段技术研究
油气藏评价与开发RESERVOIR EVALUATION AND DEVELOPMENT2021年第11卷第1期威荣深层页岩气田开发水平井测试选段技术研究王浩宇，熊亮，史洪亮，董晓霞，魏力民，简万洪（中国石化西南油气分公司勘探开发研究院，四川成都610041）摘要：国内外成功开发的经验表明，压裂改造是实现页岩气开发的重要步骤，而测试选段是压裂改造前期工作中最为关键的一步，选段好坏决定着压裂改造的效果。
以威荣页岩气田平台井为研究对象，根据前期评价井和后期开发井基础资料的特征，结合测试选段原则，对后期开发井的选段思路进行深化，并从轨迹、地质、工程、裂缝预测四大方面对开发井资料进行合理利用，形成以轨迹穿行评价、地质参数评价、工程参数评价、裂缝预测、综合分段“五步法”的页岩气水平井地质—工程一体化测试选段技术。
使用该项技术开发井的测试无阻流量较前期评价井提高1～2倍，节约40%方案时间。
现场试验表明，该技术对提高深层页岩气的效益开发具有一定的借鉴。
关键词：威荣页岩气田；测试选段；水平井；效益开发；非常规中图分类号：TE37文献标识码：ATesting and selection techniques of horizontal wells in Weirong Shale Gas FieldWang Haoyu,Xiong Liang,Shi Hongliang,Dong Xiaoxia,Wei Limin,Jian Wanhong（Research Institute of Petroleum Exploration and Development,Sinopec Southwest China Oil and Gas Company,Chengdu,Sichuan 610041,China ）Abstract:The successful development experience at home and abroad shows that fracturing is an important step to realize shale gas development,and testing selection is the most critical step in the preliminary work of fracturing.The quality of the selection determines the effect of fracturing.Taking Weirong Shale Gas Field platform wells as the research object,according to the characteristics of the basic data of the early evaluation wells and the later development wells,and combined with the principle of testing selection,the later development well selection ideas are deepened.And the development well data is rationally utilized from four aspects,which are the trajectory,geology,engineering and fracture prediction,forming a geological-engineering integrationtechnology of shale gas horizontal well testing selection in “five steps ”of trajectory evaluation,geological parameter evaluation,engineering parameter evaluation,fracture prediction,and comprehensive segmentation.The test open flow rate of development wells obtained by this technology is increased by about 1～2times compared with the previous evaluation wells,saving 40%of theproject time.Field tests show that this technology has certain guiding significance for improving the beneficial development of deep shale gas.Key words:Weirong Shale Gas Field,test section selection,horizontal well,benefit development,unconventional由于页岩储层的特殊性，页岩气只能通过压裂改造才可能获得产能，而测试选段是页岩储层压裂改造前期工作中最为关键的一步，一般是在水平井完钻、测录井等资料出来后，讨论具体的测试选段方案，即确定水平段重点压裂施工的层段。
浅析油气藏开采过程中水平井钻井技术的应用
浅析油气藏开采过程中水平井钻井技术的应用水平井钻井技术是油气藏开采过程中的一种重要技术手段，其应用可以提高油气产能、延长油气田寿命、降低开采成本等。
本文将从水平井钻井技术的定义、应用领域、技术原理和效果等方面进行较为详细的论述。
一、水平井钻井技术的定义水平井钻井技术是指在垂直井眼基础上，通过特殊工艺和作业流程，沿着特定的地层倾角，在岩层中钻制出一段水平孔道。
其目的是为了提高油气产能、延长油气田寿命、降低开采成本。
二、水平井钻井技术的应用领域1. 页岩气开采：页岩气属于非常低渗透性的油气藏，常规钻井技术难以有效开采。
通过水平井钻井技术，可以增加有效井网，提高页岩气的采收率。
2. 稠油开采：稠油是一种高粘度的油类，通过常规钻井技术难以有效开采。
水平井钻井技术可以增加油水接触面积，提高稠油的采收率。
3. 水平井增产：对于传统垂直井开采的油气田，通过将部分井段改造为水平井，可以增加油气流通通道，提高产能。
三、水平井钻井技术的技术原理1. 地层勘探：通过地震勘探和地质解释等手段，确定目标地层的分布和性质，找出适合钻制水平井的地层。
2. 定位技术：利用导向工具和测井仪器等设备，精确测量井眼的方向和位置，确保水平井能准确钻制在目标地层中。
3. 钻井工艺：通过调整钻井参数和选用合适的钻头和钻井液，控制钻井方向和位移，实现井眼的水平钻制。
4. 完井技术：通过套管和封隔器等设备，对水平段进行完整封隔，防止地层间的交叉流动。
5. 水平井测试：对钻完的水平井进行测试分析，评估水平井的钻制效果和产能水平，为后续的开采作业提供参考。
四、水平井钻井技术的效果1. 提高产能：水平井的井筒面积大，油气流通通道长，增加油气向井筒流动的路径，提高采收率。
2. 延长油气田寿命：通过水平井技术，有效开采残留油气，延长油气田的可开采时间。
3. 降低开采成本：水平井减少了钻探井的数量，降低了钻井和完井的成本，提高了采收效益。
4. 减少地面占地面积：水平井的单口井产能较高，可以减少地面占地面积，提高油气田开采的空间利用率。
页岩气水平井固井技术难点分析与对策
页岩气水平井固井技术难点分析与对策发布时间：2021-06-10T11:04:00.777Z 来源：《中国科技信息》2021年7月作者：付江超[导读] 页岩气储层具有特殊特征，孔隙率较低。
同时，页岩储层渗透率相对较低。
在此基础上，页岩气井主要通过针对油田或油井的技术措施，为保护石油资源提供技术支持。
随着石油工业的迅速发展，对钻井技术进行了有效的革新，传统的钻井技术已不再适合现代钻井项目的需要。
山东省山东滕州市煤田地质局第一勘探队付江超 277599摘要：页岩气储层具有特殊特征，孔隙率较低。
同时，页岩储层渗透率相对较低。
在此基础上，页岩气井主要通过针对油田或油井的技术措施，为保护石油资源提供技术支持。
随着石油工业的迅速发展，对钻井技术进行了有效的革新，传统的钻井技术已不再适合现代钻井项目的需要。
因此，有必要进一步研究水平固井技术，并提出有效解决固井问题的办法，这是提高工程质量和保护资源所必需的。
关键词：页岩气水平井；固井技术；难点分析；处理对策随着人口的增长、工业的发展、石油和天然气勘探的扩大、开采的逐步发展、页岩气资源的不断发现、生产成本的大幅降低以及对其经济价值和战略重要性的日益重视。
作为一名现场技术人员，经过多年的页岩气井固井实践，对页岩气井的固井难点有了一定的认识，并采取了技术措施。
一、页岩气固井技术的特点1.页岩气固井是短期工程、技术密集型工程和劳动密集型工程。
2.页岩气固井是一个系统工程。
它涵盖广泛的学科。
第一，有许多学科，包括地质、石油、机械、化学、流体力学和电子。
其次，由于组织管理、供应、运输和场地建设等部门众多，直接促进了社会的快速发展。
最后，还有许多其他因素，包括施工准备、下钢管或者套管、注人水泥等。
3.固井作业是一个非常隐蔽的项目。
首先，主要工艺在地下完成，不能直接观察和测试。
其次，质量控制主要取决于设计的准确性和准备程度。
最后，施工过程中会发生不可预测和未知的事故目前正在实施的三个隐藏的高风险特征将直接影响工程的实施，并妨碍工程工作的快速完成。
深层页岩气水平井“一趟钻”_技术探索与实践
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ: ｄｅｅｐ ｓｈａｌｅ ｇａｓꎻ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌꎻ ｏｎｅ ｔｒｉｐꎻ ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎꎻ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｆｌｕｉｄ ｃｏｏｌｉｎｇꎻ ｕｎ￣
ｄｅｒｂａｌａｎｃｅｄ ｄｒｉｌｌｉｎｇ
下井打完某个井段ꎬ 例如水平段、 造斜 － 水平段ꎬ
ｍ 以浅的中浅层页岩气区约 １６ 口井实现了 ２１５ ９
ｍｍ 井段 “ 一趟钻” ꎬ 约占完钻井数量比为 １ ３％ꎬ
其中 “ 一趟钻” 最低进尺为 １ ９４２ ｍ、 最高进尺为
２３３ ｍ、 平均钻井周期 ５２ ｄ、 平均趟钻数 ９ ３ 趟ꎮ
３ ７００ ｍꎮ 随着页岩气勘探开发向地质条件更为复
高ꎬ 与钻井提质提效目标及国外水平相比存在较大
摘要: 页岩气水平井 “ 一趟钻” 技术能大幅提升钻井效率、 降低钻井成本ꎬ 在北美页岩气开
发中得到了广泛应用ꎮ 我国川南深层页岩气储层埋藏深、 温度高、 地质条件复杂ꎬ “ 一趟钻” 技
术面临诸多挑战ꎮ 基于地质工程一体化理念ꎬ 通过三维地质精细建模与关键层位标定形成了井眼
轨迹优化设计与预调预判方法ꎻ 利用大数据钻头效能评价机制ꎬ 完成 ＰＤＣ 钻头型号优选ꎻ 融合钻
Ｌｕｚｈｏｕ ｂｌｏｃｋꎻ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｏｔｔｏｍｈｏｌｅ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ｒｅｄｕｃｅｄ ｂｙ ６ ~ ８ ℃ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ａｄｊａｃｅｎｔ ｗｅｌｌ. Ｔｈｅ
ｆｉｅｌｄ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｎｓ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｄｅｖｅｌ￣
211004393_页岩气长水平段水平井钻完井关键技术
185中石化在涪陵、南川、威荣等多个区块开展页岩气水平井开发，其水平段长历经1500以内、1500~3000米、3000米以上三个阶段，针对国内页岩气水平井开发，一般把水平段超过3000m的水平井称为长水平段水平井，通过施工3500米以上水平段水平井，其压裂改造段长、产气量将提高至少30%以上，大幅度提高单井产量，减少部署井数量、节省土地征用，突破地形地貌限制等，真正实现“少井高产”，对于页岩气的效益开发具有重要意义。
1 钻完井难点问题针对东胜页岩气区块，从前期施工情况分析来看，主要存在以下钻井难点问题：（1）浅表层漏、垮风险高。
东胜区块浅层以须家河组、雷口坡组地层出露为主，溶洞、裂缝发育，部分井区与地下暗河连通，极易发生恶性漏失，同时由于沉积过程中砾石对原有缝洞的充填，导致钻井过程中易发生掉块垮塌，钻井过程也易发生卡钻事故，严重影响钻井进度。
（2）中上部地层差异大，从上部地层到目的层，发育灰岩、白云岩、泥岩地层，灰岩裂缝发育易造成井漏，而夹杂的泥岩地层也影响井眼稳定性。
（3）长水平段施工井壁稳定与降摩减阻难度大，目的层为泥页岩地层，受钻井液浸泡、地层岩石矿物的水化膨胀、应力传递等影响存在垮塌风险，同时长水平段施工摩阻扭矩急速增加，倒是后续施工难度大幅增加。
（4）固完井难度大，长水平段水平井钻井施工后，套管无法与钻具一样实现倒装，提高上部载荷，套管的下入存在较大难度。
2 井身结构设计井身结构设计是钻井安全顺利施工的首要条件，合理的井身结构设计能有效针对各类风险提供保护措施，为下步施工提供条件，同时能最大限度地减小裸眼段摩阻，为长水平段水平井提供保障。
页岩气水平井井身结构设计主要考虑两点因素，一个是封固不同压力层系的地层；二是封固各类不稳定地层，为下开次的施工提供井眼条件。
其井身结构设计具体为：导管段采用Φ609.6mm钻头×Φ473.1mm套管封固雷口坡组易漏失、易跨地层；一开采用Φ406.4mm钻头×Φ339.7mm套管封固嘉陵江组裂缝发育层；二开采用Φ311.2mm钻头×Φ244.5mm直至进入目的层龙马溪组顶部，套管封固上部二叠系、志留系易漏失层，为三开油基钻井液施工提供条件；三开采用Φ215.9mm钻头与油基钻井液施工水平段直至完钻[1]。
页岩气水平井固井技术研究进展
页岩气水平井固井技术研究进展页岩气水平井固井技术研究进展随着能源需求的日益增长，页岩气逐渐成为了替代传统石油天然气的重要资源。
水平井作为主要的生产工具，其固井技术成为了页岩气开发中的重要问题。
近年来，国内外学者针对页岩气水平井固井技术进行了研究，本文就其研究进展进行了综述。
一、水泥固井技术水泥固井是目前水平井固井技术的主流方案，其通过注入水泥浆将套管与井壁固定，防止井壁侵蚀和漏失油气。
然而，页岩气水平井中存在的大量细小裂缝会导致水泥浆的染浸，影响其固结力，并产生裂缝，从而使油气渗漏。
因此，国内外学者在水泥固井领域的研究主要围绕水泥改性与水泥浆稳定性。
其中，P. L. Dürig等(2015)提出了一种纳米级碳酸钙在水泥胶凝体中的应用，该技术能够形成更致密、更均匀的水泥固结体，并使固井力度提高60%以上。
另外，A. C. Boivie等(2018)研究了不同温度下水泥胶凝体的强度和耐久性，发现在较高温度下固井效果更佳。
同时，X. Chen等(2019)通过添加聚丙烯酰胺( PAA)改善了水泥浆体的流动性，并提高了固井效果。
二、环氧树脂固井技术除了传统的水泥的固井技术，针对页岩气开发中水泥固井存在的问题，环氧树脂固井技术被提出。
与水泥固井相比，环氧树脂具有更高的渗透性和粘附性，可以更好地填补井壁的裂缝和孔隙。
因此，为了提高环氧树脂固井的效果，国内外学者进行了一系列相关研究。
其中，B. Li等(2016)研究了环氧树脂固井的最佳浓度、固化时间和接触时间，提高了固井效果并减少了漏失。
同时，Q. Zeng等(2018)通过与水泥固井技术的组合应用，有效地提高了固井的完整性和耐久性。
三、石墨烯增强固井技术石墨烯具有极高的强度和导电性，其与水泥等材料的复合可以有效地加强其力学性能。
因此，石墨烯增强固井技术被提出，并取得了一定的研究进展。
例如，L. Huang等(2019)研究了石墨烯在水泥浆体中的添加量，发现当石墨烯/水泥比例为0.25%时，固井力度可提高71.6%，漏失率降低至0.8%以下。
页岩气水平井固井技术难点与措施
298我国经济的快速发展离不开能源资源的使用，我国能源紧缺问题一直没有的得到有效的解决。
页岩气是继煤炭、石油、天然气之后的又一新能源。
新能源的使用是经济效益和环境效益新的平衡点。
大部分页岩气藏为低孔隙度和低渗透气藏。
必须采用压裂等增产措施与天然裂缝进行沟通，需要较高的固井质量。
随着科学技术的不断推进和社会天然气需求的不断提高，页岩气水平井固井技术问题必须在短时间内解决。
一方面要保证新工艺的稳定性和耐久性，另一方面必须提高生产能力，保证固井质量的进步。
1 页岩气水平井固井技术难点分析1.1 对水泥环的破坏性较大在页岩气水平井施工后期，由于压裂作业对水泥环和套管的巨大冲击压力，使得部分地区容易产生高压、高压应变带。
此外，普通水泥浆材料的抗拉强度和抗压强度较差。
页岩气水平井施工容易产生宏观裂缝，降低了其使用寿命，限制了其生产效率。
1.2 水平段下套管难度较大由于页岩储集层易膨胀，所以，页岩气水平井的井眼呈现出的是椭圆形。
此外，水平位移越大，水平截面越长，套管的阻力越大，并且套管很难放置在预定位置。
当井的水平位移较大，新侧SH井的水平位移较大时，最后一次套管作业的阻力较大。
1.3 顶替效率得不到有效的提升由于井斜角的影响，套管的应力方向将来自高偏差部分的轴向、径向和横向部分，从而导致套管偏心，影响钻井液正常驱动套管的底部，进而导致导向问题，最终影响驱油效率。
对于页岩水平井来说，钻井作业中的不稳定性一直是钻井作业中的一个主要问题，因此在钻井过程中经常使用油基钻井液。
钻井液的实际影响主要体现在钻井液的质量、顶替效率和水泥浆强度上。
油基钻井液的顶替难度很大，特别是在温度很低的情况下，这将直接影响油基钻井液在运行过程中的保护效果。
另外，为了避免钻井液的不稳定性，保证钻井液的效率，钻井液使用的粘度和密度都很高，而且性能较差，这也会对钻井液的效率产生不利的影响。
1.4 射孔、压裂对水泥环的破坏除上述三点外，射孔压裂损伤水泥环也是页岩气水平井技术的难点之一。
永川页岩气水平井优快钻井关键技术研究
永川页岩气水平井优快钻井关键技术研究李林;王存新;罗朝东【摘要】永川区块地层古老、可钻性差、页岩储层埋藏深、非均质性强,导致钻井过程中出现机械钻速慢、安全风险高等难题.为实现该区域的高效开发,开展了井身结构优化研究、采用Power-V垂钻工具和减震工具提高大尺寸井眼机械钻速、优选混合钻头和低转速大扭矩螺杆穿越须家河组难钻地层、使用高造斜率旋转导向工具ATK-Curve配合近钻头方位伽马提高钻遇率,实现了永川地区页岩气水平井钻井提速,加快了页岩气勘探开发步伐.【期刊名称】《钻采工艺》【年(卷),期】2018(041)004【总页数】2页(P105-106)【关键词】页岩气;水平井;优快钻井;关键技术【作者】李林;王存新;罗朝东【作者单位】中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院;中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院;中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院【正文语种】中文重庆永川区块龙马溪组页岩气资源量达1 347.57×108 m3，是中石化增储上产的重点探区。
根据中石化“十三五”规划，该区块计划部署10个钻井平台50口井，建成产能10×108 m3。
2015年完成了YY1井直导眼和YY1HF侧钻水平井施工作业，折算水平井钻井周期为203.2 d，经济效益差。
为了提高经济效益，在新一轮的试验井中，通过优化井身结构，优选动力钻具、个性化钻头及旋转导向工具等方式，为高效、快速开发该区域页岩气井探索出一种新方法。
一、永川页岩气水平井钻井技术难点永川龙马溪组页岩气埋深3 900～4 200 m，较涪陵地区平均深约1 000 m，区域地质结构复杂，差异性大，实测弹性模量10～30 GPa、泊松比0.33、抗压强度40～70 MPa、抗张强度3～8 MPa，目的层龙马溪组属高压区，压力系数达1.70[1]。
前期钻井作业存在以下技术难点：(1)一开Ø444.5 mm井眼长约2 000 m，且沙溪庙组地层砂泥岩互层频繁，易井斜，钻进蹩跳现象严重，钻压无法释放，机械钻速低，钻井周期长。
页岩气水平井钻井技术与难点分析
页岩气水平井钻井技术与难点分析页岩气水平井钻井技术应用受到了地质特点的影响，存在着一定难点，为了顺利进行钻井施工，需要对钻井技术进行合理应用。
本文介绍了页岩气井的钻探的含义，分析了页岩气水平井钻井难点，阐述了水平钻井技术在页岩气井中的应用，提出了加强钻井技术效果的措施，使页岩气水平井钻井的进行更加顺利，为页岩气资源开采提供了便捷的条件。
标签：水平井钻井;页岩气;难点引言页岩气作为一种天然气，是重要的资源，在勘测中受到了多种因素的影响，开采可能会遇到问题。
由于我国的页岩气勘探及开发还处于发展过程中，钻井技术水平还没有达到较高的程度，这使勘测的进行受到了影响。
应结合页岩气的特点，分析水平井钻井技术的应用难点，页岩气的开采效果，使页岩气开发能够有效实现，为我国的能源供应带来帮助。
一、页岩气井的钻探概述同时采用压力控制和钻井平衡测量凿岩的技术，解决施工中遇到的重大技术难题。
对于非传统天然气资源的页岩气来讲，我国储量非常丰厚，但是开发难度系数较大，需要进行科学、系统的分析和研究，并采取措施改善井内钻井技术，解决工作中遇到的各种问题，提高页岩气和天然气的利用率和质量，并延长页岩气的使用期限，满足人们的需求。
在开展页岩气水平钻井工作的过程中，一般常用井眼轨迹控制技术进行作业，并且借助井的地质钻井技术导向使用，使钻探过程中的井眼轨迹问题得到了解决，为钻探工作带来相应的支持。
二、页岩气水平井钻井难点通过对某地区的地质构造情况进行分析，该地区的地质构造属于纵向上孔隙、裂缝发育，在结构中易产生钻井口的出口失返或者漏水问题，对钻井作业造成了影响，钻进水平井的过程中可能会产生更多的问题，导致周期延长。
由于地表的沉岩性比较差，易产生垮塌的问题或者掉块问题。
井壁切向应力等多种因素的作用下，水平井以及大斜度井中可能会出现井壁垮塌的问题。
同时，该地区的地层构造中可钻性比较差，地层中的夹层较多，对钻头有着较高的要求，一般使用单只钻头进行施工，避免对钻井效果产生不良的影响。
页岩气水平井气液两相流动规律实验研究
页岩气是一种非常珍贵的石油资源，它的开采对于能源行业的发展至关重要。
而页岩气的开采主要依赖于水平井的开发技术，因此对于水平井气液两相流动规律的实验研究显得至关重要。
1. 页岩气资源的重要性页岩气是一种在石油和天然气资源中相对较新的发现，它存在于页岩岩石中，具有分布范围广、储量丰富的特点。
受益于水平井技术的发展，页岩气资源得以充分开发，为能源行业的发展提供了新的动力。
2. 水平井开发技术的作用水平井开发技术是指在地层中开垦一种接近水平的井眼，利用井眼穿入产层进行水平钻井，以提高储层的有效厚度，增加油气的产量。
水平井技术在页岩气开采中发挥着至关重要的作用，因此对于水平井气液两相流动规律的研究显得尤为必要。
3. 气液两相流动规律的研究意义气液两相流动规律的研究对于页岩气的开采具有重要意义。
了解气液两相在水平井中的流动规律能够帮助工程技术人员更好地设计井眼结构，提高页岩气的采收率；另掌握气液两相流动规律有助于避免井眼堵塞、泄漏等问题的发生，从而保障油气的安全开采。
4. 实验研究方法实验研究气液两相流动规律通常采用物理模型实验和数值模拟两种方法。
物理模型实验是通过搭建实验装置，采用透明管道和介质，观察和记录气液两相流动过程中的各种现象和规律。
数值模拟则是利用计算机软件模拟气液两相流动过程，通过数值计算得出流速、流量、流态等相关参数。
5. 实验研究结果近年来，国内外学者对水平井气液两相流动规律进行了大量实验研究，取得了丰富的成果。
研究表明，在水平井中气液两相流动存在着复杂的流体力学现象，包括液滴运移、泡沫流动、气液分离等多种流动状态。
地层渗流性、井筒内形貌、液体密度等因素也对气液两相流动产生影响。
6. 实验研究的应用前景实验研究的成果不仅可以帮助工程技术人员更好地设计水平井开发方案，提高页岩气的开采效率，还有望推动水平井气液两相流动规律的理论研究和工程应用的发展。
未来，随着技术的不断进步和理论的不断完善，水平井气液两相流动规律的实验研究将在页岩气开采中发挥越来越重要的作用。
威远构造页岩气水平井钻井井身结构优化探讨
图３ 威 ２ ０ １一Ｉ － Ｉ ３井身 结构 设计 图（ 筇竹寺 ）
根据 威 ２ ０ １一Ｈ１ 、 威２ ０ １一Ｈ ３井 的实 钻 情 况 ，
（ ３ ） 可钻性差 的罗 汉坡 一 遇仙寺 可采用氮 气钻 ；
（ ４ ） ２ ４ １ ． ３套 管 下 至 Ａ 点 附 近 ， 裸 眼 段 由 过 去 的
（ ５ ） 井身 结 构 的优 化方 案需 要进 行现 场验 证 。
参 考 文 献
井井 身结构 优化 获得 以下 认识 ： （ １ ） 增大表层套管下入深度 ， 有 效 地 将 表 水 层
等地 表复 杂完 全封住 。 （ ２ ） 技 术 套 管 下 至 目的层 顶 部 附 近 ， 裸 眼 段 由 过去 的 ２ ０ ０ ０ ｎ ｌ 以上 缩到 １ ２ ０ ０ ｍ 以内 ， 缩 短 了页岩
［ ３ ］ 李功玉 ， 王华 平 ， 张德 军 ， 等． 泥浆 盖帽 强钻 技 术在 威远 页岩地层 的应 用［ Ｊ ］ ． 钻采 工艺， ２ ０ １ ２ ， ３ ５ （ １ ） ： １ — ２ ．
（ ３ ） 封 隔 目的层 以上 的漏 层 、 垮 塌层 ， 有利 于页
Ｏｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｃａ ｓ ｉ ｎｇ Ｐｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｈ ａ ｌ ｅ Ｇａ ｓ Ｈｏ ｒ ｉ ｚ ｏ ｎｔ ａ ｌ Ｗ ｅ ｌ ｌ ｉ ｎ Ｗ ｅ ｉ ｙ ｕａ ｎ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ
２ ０ ０ ０ ｍ 以上 减 到 １ ２ ０ ０ ｍ 以 内， 缩 短 页 岩 浸 泡 时 间； （ ５ ） 封 隔 了筇 竹 寺 以 上 的 漏 层 、 垮塌层 ， 有 利 于 页 岩水平 段段 高密 度 钻井 。
页岩气水平井钻井技术难点及对策研究
页岩气水平井钻井技术难点及对策研究[摘要]：我国已探明的页岩气储量丰富，已然成为油气勘探领域的热门。
目前，我国针对页岩气的钻探主要采用的是水平井钻井技术，在实际勘探开发过程中暴露出了许多问题，本文主要概述了页岩气水平井钻井过程中的常见问题，有针对性的提出了一些完善对策，旨在能够进一步的推动我国页岩气水平井钻井技术更上一个台阶。
[关键词]：页岩气水平井钻井难点对策一引言石油天然气资源是我国目前主要的能源物质，随着勘探开发的不断推进，油气资源的开采难度越来越大。
近些年，页岩气资源的开采研究工作如火如荼的进行着，根据探明储量表明，页岩气资源储存量大已然成为一种新型的能源物质。
目前，我国针对页岩气资源的钻探主要采用的是水平井钻井技术，但是在钻进的过程中会遇到一些新的问题比如页岩遇水易膨胀、井壁失稳等，这在一定程度上严重的制约了页岩气钻井技术的发展。
因此，本文从页岩气的特征出发，指出了在页岩气水平井钻井过程中存在的难点，并有针对性的给出了完善措施，旨在能够为我国的页岩气勘探开发奠定一定的理论基础。
二页岩气特征页岩气是一种存在于泥岩或者页岩结构中的天然气，由于其自身的产能很低，所以必须要借助更加先进的钻采技术来提高页岩气资源的产量。
相比于常规气藏而言，页岩气藏有很多独特的特征。
首先是从成藏条件上来说，页岩气主要是通过自生自储的方式，而常规气藏主要是通过在路径上进行圈闭；其次，从储集介质上来看，页岩气的岩层主要是页岩和砂质岩夹层，但常规的气藏的介质主要是多孔隙的碳酸盐岩；再者，从气藏的分布来看，页岩气分布面积广，丰度低，但常规气藏相对比较集中，丰度也较高；最后，在气藏的开采方式上来看，页岩气的开采主要是通过压力驱动的方式来进行开采，但常规气藏主要通过储层压裂改造，开采的周期更长。
三页岩气水平井钻井技术难点3.1 钻井摩阻较大页岩气主要通过水平井的方式进行钻采，由于存在着水平段，而且页岩气水平井自身的结构比较复杂，所以在进行钻进的过程中，钻柱在重力的作用下就会和井壁之间产生一定的摩擦力。
深层页岩气水平井优快钻井技术分析
深层页岩气水平井优快钻井技术分析摘要：深层页岩气水平井的钻井过程面临着诸多技术难题，包括钻井周期长、复杂事故发生率高以及定向工具故障等问题。
为了克服这些难点并提高钻井效率，本文对深层页岩气水平井的优快钻井技术进行了全面分析。
钻井提速的关键技术包括井身结构优化、井眼轨道优化、钻井提速提效技术等。
此外，优选定向钻具组合及其应用效果以及钻井液体系的优化和应用也得到了研究。
通过实践和数据分析，本研究验证了这些技术在深层页岩气水平井钻井中的应用效果。
关键词：深层页岩气水平井；优快钻井技术；钻井提速；定向钻具组合引言深层页岩气水平井作为一种重要的油气勘探与开发方式，具有巨大的潜力和经济价值。
然而，传统的钻井技术在深层页岩气水平井的钻井过程中面临着诸多挑战。
本文以提速为核心目标，通过优化钻井工艺和应用新的技术手段，旨在缩短钻井周期，减少事故发生率，改善定向工具的性能，并提高钻遇优质储层的概率。
1钻井提速关键技术1.1井身结构优化技术第一，根据地层特性和井深条件，选择适当的井筒材料，如高强度钢管或复合材料管，以提供足够的强度和耐磨性，减少井壁塌陷和磨损。
第二，优化钢管螺纹连接设计，确保连接的强度和密封性，减少漏失和断裂的风险，提高井身整体的稳定性和可靠性。
第三，根据地层压力、井深和井斜要求，合理确定井身壁厚，并采取加固措施，如设置加强环、钢带包覆等，提高井身的抗压和抗弯能力。
第四，根据井身结构要求和施工工艺，合理设计管柱组合，考虑钻进、套管和固井等工序的需求，确保井身的完整性和施工效率[1]。
1.2井眼轨道优化技术第一，根据地层特性、井眼形状和钻井目标，合理设计钻进曲线，确定井斜和方位角的变化规律，以实现预期的井眼轨道。
第二，选择适当的定向钻具，如测斜仪、方位仪和导向钻头，根据钻进曲线要求进行合理配置和组合，以确保井眼轨道的准确性和稳定性。
第三，轨迹实时监测和调整。
利用测斜仪和方位仪等装置，实时监测井眼轨迹的测量数据。
页岩气水平井钻井技术与难点分析
页岩气水平井钻井技术与难点分析【摘要】：页岩气是一种重要的天然气资源，对其进行开采主要采用的是水平井钻井技术，此项钻井技术不仅能提升单井的采收效率，还能提高采油产量，在页岩气开发中具有显著作用。
但是，水平井钻井技术还是存在一些技术难点问题，钻井过程中扭矩、摩擦阻力大，井壁稳定性差，井眼轨迹难以精准控制等，给实际的勘测开发工作带来一定的影响。
因此，我们需要对水平井钻井技术难点进行全面分析，采取有效的措施解决技术难点问题，确保页岩气水平井钻井顺利进行，推动页岩气水平井技术长远发展。
【关键词】：页岩气；水平井钻井技术；难点；措施；引言目前，社会广泛关注和研究非常规油气资源的开发，页岩气作为储量丰富、开发潜力大的非常规能源，自然受到了人们的重视。
在页岩气开发过程中，常用的开发技术是水平井钻井技术，水平井钻井技术在钻井速度、单井开采产量、开采时间等方面都具有显著的应用优势，但是，在实际开采过程中，水平井钻井技术也存在一些技术难点问题。
因此，为了充分发挥出水平井钻井技术的作用，就针对技术难点问题采取有针对性的解决措施，确保页岩气水平钻井技术的成功率，确保页岩气的开采效率和质量。
1.页岩气水平井钻井技术进行页岩气开发过程中，最关键、最常用的技术就是水平井钻井技术。
目前，常用的水平井钻井技术包括欠平衡钻井、旋转导向钻井、控制压力钻井等。
欠平衡钻井技术可以很好的克服井壁坍塌问题，避免钻井液伤害储层，机械钻井速度快，开采产能高。
旋转导向钻井技术在水平井钻井中主要使用旋转钻井导向工具，具有边滑动边旋转特点，能够精准的控制井眼轨迹，钻出来的井眼会更加光滑，能够有效减少扭矩、摩擦阻力，减少井下复杂情况的出现。
控制压力钻井技术是指在钻井过程中，能够对井筒液柱压力剖面进行有效控制，将全部的井筒压力始终控制在地层孔隙压力和破裂压力中间，实现安全钻井和高效率钻进的先进钻进技术。
此项钻井技术的准确性、及时性较强，钻井速度快，在高难度定向井、水平分支井、超深井等都有广泛的应用。
页岩气水平井钻井技术与难点分析
页岩气水平井钻井技术与难点分析目前全世界对页岩气的开发已经成为新能源研究的突破口，具有很大的开发潜力，具有使用寿命和生产周期长的优点，广泛的得到了人们的关注，我国的页岩气开发要根据实际储藏的特点，在借鉴国外先进技术和经验的基础上，研究出适合我国页岩气水平井钻井的技术方案，形成配套的钻井、固井、压裂等作用流程，实现废水、废渣等處理不不会造成环境的污染，促进我国页岩气水平井技术健康、可持续发展。
标签：页岩气；水平井钻井技术页岩气是一种以多种形态存在的天然气聚集物，主要富集与泥页岩地层中，页岩气的特点是储量丰富、开采周期较长，开发的潜力非常大，作为一种新能源目前已经成为全世界研究的对象，页岩气藏的地层一般呈现孔隙度较低、渗透率较低的特点，因此与传统的常规天然气相比，气流的阻力较大，开采率也比较低，通常情况下需要进行页岩气储层的压裂改造，才能进行开采，因此开采页岩气的成本也就相对比较高。
所以我们想要增加经济效益，就要适当的提升钻井的速度、提升单井的产量、延长开采时间。
1. 水平井钻井技术水平井钻井技术是页岩气成功开发的核心技术之一，深受业界重视。
与直井相比，水平井成本虽然是直井的2～3 倍，而产量却是直井的3～5 倍。
水平井提高了与页岩层中裂缝接触的可能性，增大了与储层中气体的接触面积，在直井收效甚微的地区，水平井开采效果良好。
同时，水平井减少了地面设施，开采延伸范围大，避免地面不利条件的干扰。
当前，国外常用的水平井钻井技术有欠平衡钻井、旋转导向钻井、控制压力钻井等，其中：①欠平衡钻井技术可实施负压钻井，减少循环漏失，提高采收率和机械钻速，避免损害储层；②旋转导向钻井技术由于在水平井钻井中采用旋转钻井导向工具，可以形成光滑的井眼，更易较好的进行地层评价，同时可有效提高钻井速度；③控制压力钻井技术在钻井过程中能有效控制井筒液柱压力剖面，达到安全、高效钻井；④随钻测井技术（LWD）和随钻测量技术（MWD）可以使水平井精确定位，引导中靶地质目标，保证井眼轨迹，同时可以准确评价地层。
页岩气与钻井技术
页岩气与水平井钻井技术石工10-9班林鑫2010022116(中国石油大学石油工程学院，北京102249)摘要：页岩气在世界油气资源中占有巨大的比重，但因其渗透率低，开采难度大。
目前对页岩气的开采方式主要是以水平井为主。
水平井与直井相比，具有与油层接触面积大，采油率高等特点，因而被广泛的应用到非常规油气和老井增产中去。
本文分析介绍了水平井钻井技术中的一些关键技术，对水平井技术中存在的问题进行了探讨，并对水平井的几个研究的方向进行了介绍。
1.目的：页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上，以游离相态（大约50%）存在于裂缝、孔隙及其它储集空间，以吸附状态（大约50%）存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后，在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地成藏模式，与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。
与常规储层气藏不同，页岩既是天然气生成的源岩，也是聚集和保存天然气的储层和盖层。
因此，有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发育条件。
中国主要盆地和地区页岩气资源量约为15万亿－30万亿立方米，经济价值巨大。
另一方面，生产周期长也是页岩气的显著特点。
页岩气的储量巨大，但开采难度也很高，为能充分开采页岩气，目前采用的技术有水平井技术和压裂技术，为此，对页岩水平井钻井技术的研究具有重要的意义。
2.技术进展水平井是定向井的一种，指井眼轨迹达到水平后，井眼继续眼神一定长度的定向井。
这里所说的“达到水平”是指井斜角达到90°左右（一般大于85°）。
“延伸一定长度”一般是在油层里延伸，并且延伸的长度要大于有层厚度的六倍。
根据垂直段向水平段转弯时的曲率半径的大小，将水平井分为五类，分别为：2.1水平井的优势1.水平井的突出特点是井眼穿过油层的长度长，大大增加了井与油层的接触表面积，从而使油井的单井产量高，油井的生产速度快，减少了生产时间。
页岩气水平井完井压裂技术分析与研究
2020年25期技术创新科技创新与应用Technology Innovation and Application页岩气水平井完井压裂技术分析与研究王茂森（庆阳职业技术学院，甘肃庆阳745000）页岩气是一种蕴藏在页岩层当中的天然气资源，我国的页岩气可开采储量相对较大。
在对页岩气进行开采时，需要钻水平井，为进一步扩大井筒与储层之间的接触面积，可以在水平井完井的过程中，对压裂技术进行合理运用。
下面就页岩气水平井完井压裂技术展开分析探讨。
1页岩气水平井完井及压裂方式的选择1.1与水平井完井相适应的压裂方式水平井作为一种特殊井，它的井斜角接近90毅，采用压裂技术对此类井段进行完井的过程中，必须保证压裂方式与完井方式之间具有良好的适应性，否则可能会对完井效果造成影响。
鉴于此，在应用压裂技术对水平井进行完井时，需要对压裂方式进行合理选择，这是确保完井质量的前提。
现阶段，页岩气水平井段较为常用的完井方式有两种，分别为套管完井和裸眼完井。
（1）与套管完井方式相适应的压裂方式为泵送桥塞，这种压裂方式的特点如下：对裂缝的初始点具有良好的控制效果，可以保证井眼的稳定性，对于生产测井非常有利，成熟度比较高、风险相对较低，不足之处在于等待时间长。
（2）与裸眼方式相适应的压裂方式为封隔器加滑套，该方式的特点体现在如下几个方面：能够节约作业时间，且作业过程中不需要进行固井，井壁上存在的自然裂缝均不会遭到破坏。
实际应用中发现，该方式的缺点较多，比如井壁的稳定性比较差，容易出现坍塌，完井的复杂程度较高，无法对裂缝的位置进行精确控制，一旦出现砂堵，很难处理。
由上述分析不难看出，泵送桥塞分段压裂方式的优点更多、缺点更少，因此，可将该压裂方式作为页岩气水平井完井方式的首选。
1.2泵送桥塞分段压裂在页岩气水平井完井作业中，最为适宜的压裂方式为泵送桥塞，该压裂方式的具体工艺流程如下：第一段采用油管传输射孔，将射孔枪连接到油管柱的下部，送入井下预定深度后，通过调整油管的深度，使射孔枪对准射孔层位后打出射孔弹，从环形空间完成第一段压裂；随后使用凝胶对井筒进行冲洗，借助液体泵将桥塞工具送入井内；引爆座封桥塞，借此来使桥塞与射孔枪相分离，同时进行试压；拖动电缆，将射孔枪带至射孔段后进行射孔，完成射孔后，将电缆从井内拖出，并对第二层进行压裂。
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页岩气水平井改造技术研究宋新见(中海石油气电集团海南贸易分公司,海南海口 570105) 摘 要:页岩气藏是一种超低渗透非常规储藏,水平井完井和压裂技术是页岩气获得工业性开发的关键。
综述了几种页岩气水平井的改造技术,包括储层评价技术、射孔技术、水平井钻井技术、水平井压裂技术以及水平井增产技术,分析了页岩气开发的瓶颈,具有中国特点的地质问题成为制约我国页岩气研究及勘探的因素之一。
关键词:水平井;页岩气;改造;瓶颈 中图分类号:T E357.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)23—0132—03 页岩是一种渗透率极其低的沉积岩,通常被认为是油气运移的天然遮挡。
在含气油页岩中,气产自其本身,页岩既是气源岩,又是储层。
天然气可以储存在页岩岩石颗粒之间的孔隙空间或裂缝中,也可以吸附在页岩中有机物的表面上。
对常规气藏而言,天然气从气源岩运移到砂岩或碳酸盐岩地层中,并聚集在构造或地层圈闭内,其下通常是气水界面。
因此,与常规气藏相比,将含气页岩看作非常规气藏也就理所当然了。
页岩气开发一般无自然产能或低产,单井产量低,生产周期长,采收率变化较大。
单井初期产量直井一般为2800～8000m3、水平井一般15000～33000m3。
但是,页岩气开采寿命长,一般可达30～50年。
另外,统计表明,页岩气的采收率变化大,变化范围为12%～80%。
水平井技术不算是一项新技术,但它对扩大页岩气成功开发的战果却有着重大的意义。
通过得克萨斯州中北部Fort Worth盆地Barnett页岩的开发进程可以清楚地看到水平钻井的作用。
一般情况下,作业者通过沿垂直于最大水平应力方向钻井的方法来增加井筒与裂缝相交的可能性,从而打开更多的页岩表面进行开采。
1 储层评价技术通过分析测井和取心资料进行页岩气储层评价。
利用成像测井技术识别裂缝和断层,对页岩进行分层;利用声波测井技术识别裂缝方向和最大主应力方向,为实施气井增产措施提供基础数据;利用岩心分析来确定孔隙度、储层渗透率、泥岩组分、流体和储层敏感性,确定T OC和吸附等温曲线。
Schaumberg公司应用测井数据,包括ECS (Elem ental Capture Spectroscopy)来识别储层特征。
单独的GR(自然伽马测井)不能很好地识别出粘土,干酪根的特征是具有高GR值和低Pe值。
成像测井可以识别出裂缝和断层,并能对页岩进行分层。
声波测井可以识别裂缝方向和最大主应力方向,进而为气井增产提供数据。
岩心分析主要是用来确定孔隙度、储层渗透率、泥岩的组分、流体及储层的敏感性,并分析测试T OC和吸附等温曲线。
低渗致密气田,构造复杂,非均质性强,渗透率低,难动用储量较大,储层易被污染,开发难度较大。
水平井开发低渗气藏可有效增加泄流面积,提高单井产能,对凝析气藏可有效抑制反凝析污染。
但水平井压裂改造技术还不成熟,主要是对地应力认识的局限性,对压裂裂缝形状难以预测,仍需进一步攻关和试验。
针对中原油田低渗致密气藏气井积液问题,加强排水采气工艺的分析与设计,优化工艺参数,提高措施时效,同时要深化和扩大现有排水采气工艺技术的适应范围,研制和更新井下工具和配套工具,提高排水采气应用效果。
[参考文献][1] 潘一览,毕建霞,等.东濮凹陷低渗致密砂岩气藏采气工艺技术研究[J].断块油气田,2002,(6).132内蒙古石油化工 2012年第23期 高自然伽马强度被认为是页岩中干酪根的函数。
通常情况下干酪根能形成一个使铀沉淀下来的还原环境,从而影响自然伽马曲线。
高含气饱和度导致高电阻率,但电阻率也会随着流体含量和粘土类型而变化。
粘土含量及干酪根的存在能降低地层体积密度,干酪根的比重较低,介于0.95～1.05g/cm3之间。
还可以根据测井资料确定页岩中复杂的矿物组分以及源岩孔隙空间内的游离气体积。
通过综合应用常规三组合和地球化学测井资料,斯伦贝谢的岩石物理学家可以确定页岩中的有机碳含量并计算吸附气的含量。
地球化学测井资料也能帮助岩石物理学家分辨粘土类型以及各自体积。
这些信息对计算生产能力、确定随后的水力压裂作业中应使用流体的类型起着关键作用。
2 射孔技术定向射孔的目的是沟通裂缝和井筒,减少井筒附近裂缝的弯曲程度,进而减少井筒附近的压力损失,为压裂时产生的流体提供通道。
通过大量页岩气井的开发实践,开发人员总结出定向射孔时应遵循的原则,即在射孔过程中,主要射开低应力区、高孔隙度区、石英富集区和富干酪根区,采用大孔径射孔可以有效减少井筒附近流体的阻力。
在对水平井射孔时,射孔垂直向上或向下。
页岩气井射孔应遵循下列原则: 主要射开低应力区、高孔隙度区、石英富集区和富干酪根区; 采用大孔径射孔; 对水平井射孔时,射孔垂直向上或向下。
3 水平井钻井技术与直井相比,水平井在页岩气开发中具有很大的优势: 水平井成本为直井的1.5～2.5倍,但初始开采速度、控制储量和最终评价可采储量却是直井的3～4倍。
Barnett页岩最成功的垂直井在2006年上半年页岩气累积产量为991.10×104m3/d,而同期最成功的水平井产量为2831.7×104m3/d,为直井产量的近3倍。
New ark东油气田水平井的初始产气速度一般比直井快2～3倍。
水平井与页岩储层中裂缝(主要为垂直裂缝)相交机会大,明显改善储层流体的流动状况。
统计结果表明,水平段为200m或更长时,比直井钻遇裂缝的机会多几十倍。
在直井效果甚微的地区,水平井开采效果良好。
如Bar nett 页岩受上、下灰岩层的限制,避免了Ellenber ger层的水侵,降低了压裂风险,增产效果明显。
在外围生产区得到广泛地运用。
减少了地面设施,开采延伸范围大,避免地面不利条件的干扰。
4 压裂技术含气页岩中的天然裂缝虽然具有一定的作用,压裂,能有效产生裂缝网络,尽可能提高最终采收率,同时节约成本。
最初水平井的压裂阶段一般采用单段或2段,目前已增至7段甚至更多。
水平井水力多段压裂技术的广泛运用,使原本低产或无气流的页岩气井获得工业价值成为可能,极大地延伸了页岩气在横向与纵向的开采范围。
4.1 水平井分段压裂技术—推动单井产量在水平井段采用分段压裂,能有效产生裂缝网络,尽可能提高最终采收率,同时节约成本。
最初水平井的压裂阶段一般采用单段或2段,目前已增至7段甚至更多。
水平井水力多段压裂技术的广泛运用,使原本低产或无气流的页岩气井获得工业价值成为可能,极大地延伸了页岩气在横向与纵向的开采范围。
4.2 清水压裂技术—清洁目前美国页岩气开发最主要的增产措施是清水压裂,即:使用添加了一定减阻剂的清水作为压裂液。
这种压裂液主要成分是水,以及很少量的减阻剂、粘土稳定剂和表面活性剂。
之所以使用这种低成本压裂液是因为,水是一种低粘度流体,更容易产生复杂的裂缝网络,而且很少需要清理,是一种清洁压裂技术,可提供更长的裂缝,并将压裂支撑剂运到远至裂缝网络,在像Barnett等低渗透油气藏储层改造中取得很好的效果。
4.3 重复压裂技术—降低完井成本重复压裂技术用于在不同方向上诱导产生新的裂缝,从而增加裂缝网络,提高生产能力。
当页岩气井初始压裂处理已经无效或现有的支撑剂因时间关系损坏或质量下降,导致气体产量大幅下降时,重复压裂能重建储层到井眼的线性流,恢复或增加生产产能,可使估计最终采收率提高8%～10%,可采储量增加60%,是一种低成本增产方法。
该方法有效地改善单井产量与生产动态特性,在页岩气井生产中起着积极作用,压裂后产量接近甚至超过初次压裂时期。
页岩气井生产一段时间后,初始裂缝周围孔隙压力重新分布,另外,初次压裂裂缝沿着最大水平应力方向,随着地层压力降低,该方向应力降低幅度大于最小水平应力方向,如果原最小水平应力方向的诱导应力足够大,围绕原始裂缝的最大、最小水平应力发生应力反转,则重复压裂诱导裂缝重新取向,新裂缝在对应初始裂缝方位角90°范围内延伸至应力反转区域边界。
当页岩气井产量大幅降低时,重复压裂能重建储层到井眼的线性流,恢复或增加产能,是一种低成本增产方法。
133 2012年第23期 宋新见 页岩气水平井改造技术研究即同时对两口(或两口以上)的井进行压裂。
它可使压力液及支撑剂在高压下从一口井向另一口井运移距离最短,从而增加水力压裂裂缝网络的密度及表面积。
同步压裂采用的是使压力液及支撑剂在高压下从一口井向另一口井运移距离最短的方法,来增加水力压裂裂缝网络的密度及表面积。
目前已发展成三口井同时压裂,甚至四口井同时压裂,采用该技术的页岩气井短期内增产非常明显。
4.5 页岩气井体积压裂技术—增加改造体积体积压裂是指在水力压裂过程中,使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移,形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络,从而增加改造体积,提高初始产量和最终采收率。
压裂液体系以滑溜水为主,滑溜水可以采用阴离子聚合物,也可以用低浓度瓜胶。
为了压裂形成网状裂缝、提高改造体积,采用分簇射孔技术,每级分4～6簇射孔,每簇长度0.46～0.77m,簇间距20～30m,孔密16～20孔/m,孔径13mm,相位角60°或者180°。
4.6 二次压裂增产技术Barnett的大部分页岩气井都进行了二次压裂,二次压裂后可接近或超过初次压裂时的产量。
采用直井对Barnett页岩气开发时,初期产量迅速递减,之后逐渐稳定。
二次压裂能够使Newark东老(直)井有效增产,特别是对上世纪90年代末以前的井二次压裂效果明显。
这项技术被进一步应用到比较新的井中,在一般情况下,二次压裂后井的产气速度能达到或超过原始产气速度。
这种方法已成功应用到那些经济效益较差的井,这表明多次压裂对某些井来说是有经济效益的。
5 水平井增产技术水平井技术的应用可以使无裂缝通道或少裂缝通道的页岩气藏得到经济有效的开发。
与直井相比,该技术具有无可比拟的优势。
水平井井位与井眼方位应选择在有机质与硅质富集、裂缝发育程度高的页岩区及层位,选择与主要裂缝网络系统大致平行的方位钻井,能够生成众多横向诱导裂缝,使天然或诱导裂缝网络彼此联通,增大了气体接触表面积,提高了页岩气的采收率。
在水平钻井过程中,应采用M WD(随钻测井)和自然伽马测井曲线在页岩段内定向控制和定位,并应用对比井数据和地震数据避开有井漏问题、断层及构造复杂的区域。
在水平井段采用分段压裂,能有效产生裂缝网络,尽可能提高最终采收率。
最初水平井的压裂分段一般采用单段或2段,目前,已增至7段甚至更多。
水平井水力多段压裂技术的广泛运用,极大地延伸了页岩气在横向与纵向的开采范围,是目前美国页岩气快速发展最关键的技术。
需要注意的是,页岩储集层改造技术的应用始终不能脱离地质条件的约束,需针对页岩储集层特点优选压裂层位和施工工艺。