页岩气开发流程

200 100
10100
(18.41, 57.27)
10050 10
StimWin v4.8.2 27-Jul-08 16:24
0 20 30 40
G(Time)
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ShaleXpertTM 数据分析工具
输出： 总有机质 矿物组成 有效孔隙度 气含量 地应力 脆性 渗透率
Drilling Fluid Properties Geomechanic Understanding Fluid / Pressure Samples
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多方面的合作
核心成员 项目经理 安全监督 物流后勤 岩石物理家 岩石力学家 油藏工程师 钻井工程师 完井工程师 压裂工程师
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页岩气开发需要用到的参数
目的 关 键 要 素 储层评价 最大化产量 优化压裂
Reservoir Continuity
优化钻井
Well Bore Integrity Well Bore Isolation Well Bore Rugosity Well Placement Minimize NPT
页岩气开发流程
提纲 哈里伯顿简介 页岩气开发流程
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哈里伯顿 石油天然开采一体化服务，1919年成立，世界500强之一 70,000+雇员，80个国家，2011年收入$250亿，北美58%， 国家42%
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数据的应用 - 寻找类比储层
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数据的应用 – 压裂设计
Brittleness 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Brittleness Youngs Modulus 70% 7E6 60% 6E6 50% 5E6 40% 4E6 30% 3E6 20% 2E6 10% 1E6 SPE 115258
低粘土含量 - 储层不易损伤 - 脆性高
孔隙度发育
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数据的应用 – 选择定向钻井工具 Azmuthal Deep Resistivity
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Time BHCP CP
1 Closure
DP
FE D 1000 900
41.64 10135 10121 191.8 95.68
1
10350 800 10300 700 600 500 10200
(Y = 368.3)
10250
400
10150
(m = 11.53)
(41.43, 322.6)300
Well Architecture Well Trajectory Well Spacing
Perforating Strategy
Interval Contribution
Stress Direction Stress Barriers Stress Anisotropy
Pre-Frac Evaluation
Tanggu Bohai Workshop 塘沽渤海工厂 Shekou Workshop 蛇口车间
Chiwan Shekou Workshop (coming in 2012) 蛇口赤湾车间(2012年投入使用）
Shekou Office 15F/G, Times Plaza, Shekou, Shenzhen 蛇口办公室 深圳蛇口时代广场15/G
Beijing Office 10/F West Tower, World Financial Centre, No.1 East 3rd Ring Mid Rd, Chaoyang Dist, Beijing 北京办公室 北京朝阳区东三环中路 1号 环球金融中心西塔 10层
557 Locals Luntai (Tarim) 塔里木轮台基地 Tanggu Office Building B, No. 160, Dongting Rd, Tianjin 塘沽办公室 天津洞庭路160号B座
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哈里伯顿非常规能力
在北美，哪里有页岩气和油，哪里就有哈里伯顿
压裂作业
>>8,000 个压裂作业/月
完井
提供了超过33.5万个桥塞
钻井
远超过1万口水平井
盆地评价
超过36个国家的60个以上的盆地
Halliburton Technology
Chengdu Office Room 405, Crown Plaza Hotel, #31 Zongfu Str. Chengdu 成都办公室 四川成都总府路31号皇冠假日饭店405房间
Tanggu TEDA Workshop 塘沽TEDA工厂
Sichuan Xindu Workshop 四川新都车间
15%
39%
4
Strength (5300 patents)
27 Expats Xinjiang DBS Bit and Tool Company LTD. 新疆钻头和工具厂 No. 80 Hong Yan Road，Karamay， Xinjiang 新疆克拉玛依鸿雁路80号 27 Commuters
Zone Selection
Material Selection
Re-entry wells
Casing Design Reservoir Damage Hole Instability Well Control
Logistics
Economic Estimates Pad / Platform HSE Production Sustainability
Drill Bits and Services Wireline and Perforating Testing and Subsea
28% 5%
Various Landmark Completion Tools
6% 3% 2%
物流
在北美，哈里伯顿每7分钟卸载 一火车皮支撑剂
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岩石物理评价 通过探井收集数据 - 录井 - 取岩心 - 岩心评价 - 测井 - 测井解释 - 建模
有没有成气条 件？
岩石化学 • 有机质 • 油母岩质 • 热成熟度
有没有储存条 件？ 储层物性 • 孔隙度 • 渗透率 • 流体性质
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能不能有效改造 地层? 岩石力学
• 岩性 • 机械性质 • 应力场
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哈里伯顿在中国的页岩气案例
在四川和重庆地区提供了四口页岩气水平井的泥浆服务 在四川和重庆地区提供了三口页岩气水平井的钻井服务 在四川和重庆地区提供了三口页岩气水平井的压裂服务 中国的第一口高产的页岩气水平井是哈里伯顿压裂的 非常规技术组
优化完井
Completions Design Zonal Isolation Perforating Pressure Monitoring
现场作业
Number of Wells Type of Wells Field Target Rate Surface Facilities Procurement
输入： 测井曲线 岩心分析 录井数据 DFIT
ShaleXpertTM
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数据的应用 – 寻找甜点
高有机质和成熟度 - 气含量高 - 孔隙度高 高脆性 - 容易增加改造体积 - 裂缝不易愈合 低闭合应力 - 裂缝不易愈合 - 压裂压力低
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页岩气区块开发流程
储层模拟 井位选择
区块的整体方案
物流保障
地震采集
产量测试
一体化数据集成分析 区块价值初步评价 钻井 录井 测井 解释 完井设计 压裂 压裂监测
整体体系评估
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Multiple Zones Hyd. Fracture Properties Conductivity Endurance Effective Fracture Half-Length Number of Hydraulic Fractures
Post Fracture Evaluation
Hyd. Fracture Geometry Frac Staging Techniques Mechanical Rock Properties Conductivity Endurance
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数据采集直井 SPE 153681 – Pitcher, Buller and Mullen, 2012
测井 电阻率 密度和光电 中子补偿 伽马能谱 元素分析 偶极子声波 核磁共振 电介孔隙度 水基泥浆成像 油基泥浆成像 用途 油母岩质的饱和度和体积 总孔隙度，油母岩质和岩性描述 总孔隙度和气体含量校正 放射性元素含量，粘土含量，有机质 矿物组成 应力方向，杨氏模量，泊松比，三维应力的值 孔隙度，油母岩质含量，水饱和度，渗透率，碳氢种类 含水的孔隙度 裂隙表征，应力方向，砂岩层 诱导裂缝和张性缝，应力方向，砂岩层
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挤注测试 （DFIT）
目的 - 渗透率 - 地层破裂压力 - 闭合压力 - 地层压力 优点 - 储层的在线性质 过程
– 用少量液体破裂地层 – 关井监测压力降 – 对压降数据解释
Minifrac - G Function
A 10400
Bottom Hole Calc Pressure (psi) Corrected Pressure (psi) 1st Derivative (psi) G*dP/dG (psi) A A D D
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Fluid System Slick Water Slick Water Hybrid Hybrid X-Linked X-Linked X-Linked Proppant Concentration
经验
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总体区块分析和勘探方案 三维地震和露头为主要输入 目的层厚度，深度，延展范围 主要地质结构 目的 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 储量 - 井位
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Fluid Sampling
Core / Cuttings Mineralogy Natural Fractures Porosity Kerogen Type Geomechanic Understanding Total Organic Carbon
Post Frac Clean UP Complex Fracture Network
岩心分析 s1，s2 总有机质 GRI孔隙度 GRI页岩渗透率 GRI气饱和度 X光衍射 X荧光谱 电感耦合等离子体 毛细力时间 布氏硬度 三轴应力测试 静态杨氏模量和泊松比 镜质体反射
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用途 油母岩质类型 油母岩质含量 总孔隙度 渗透率 GRI含气量 矿物组成 矿物组成 元素分析 水敏性分析 岩石硬度 两个方向上的杨氏模量和泊松比 测井校正 热成熟度
Heterogeneity Permeability Thermal Maturity Analogous Fields
Frac Fluid Design
Production Monitoring Temperature Monitoring Frac Staging Techniques D&C Fluid Compatibility Mechanical Strengths/Loads Well Bore Clean Out