页岩气勘探开发技术ppt课件
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页岩气勘探开发工程技术
1
提纲
一、 前 言 二、 页岩气勘探开发技术 三、 中石化页岩气勘探开发现状
2
一、前 言
我国与美国在页岩气地质条件上具有许多相似之处，页岩气富集地质 条件优越，具有与美国大致相同的页岩气资源前景和开发潜力。页岩气资 源已引起油气界广泛而密切的关注，受到党中央、国务院的高度重视。目 前我国页岩气资源调查与勘探开发还处于探索起步阶段，更新理念、破解 难题、创新模式，大力推进页岩气资源战略调查和勘探开发，已成为我国 油气资源领域重要而迫切的战略任务。
4
提纲
一、 前 言 二、 页岩气勘探开发技术
中石化页岩气勘探开 三、 发技术现状
1.页岩气藏特点 2.选区评价技术 3.物探技术 4.水平井钻井技术 5.水平井压裂技术 6.“井工厂”理念
5
二、页岩气勘探开发技术
1.页岩气藏的特点
1）页岩气资源丰富
美国48 个州广泛分布了含巨量天然气的高有机质页岩。德克萨斯州 初步开采的Barnett 页岩提供了本土48 个州天然气生产总量的6%。分析 估计到2011 年底多数的储量增长（50%到60%）将来自非常规的页岩气。
后期以吸附气产出为主，产量相对较低，年递减率2%～3%，单井日产2-3万方
预测页岩气田开采寿命可达30～50年
保持合理的生产制度
9
二、页岩气勘探开发技术
2.选区评价技术
1）页岩气有利目标区优选技术
北美地区页岩气评价包含16个参数，内容全面。
1) 有效页岩的厚度
9) 沉积、构造演化史
2) 页岩的有机质丰度
10) 页岩横向连续性
3) 页岩的热演化程度
11) 3D 地震资料情况
4) 页岩的矿物组成
12) 地层压力特征
5) 页岩的含气量
13) 压裂用水
6) 页岩的孔隙度
14) 输气管网
7) 页岩的渗透性
15) 井场情况与地貌环境
8) Leabharlann Baidu造格局
16) 污水处理与环保
10
二、页岩气勘探开发技术
2.选区评价技术
1990
一般无自然产能，所有井都要实施压裂 改造。据美国资料统计： 40%的井初期裸眼测试时无天然气 55%井初始无阻流量没有工业产能 直井压裂平均产量达0.8万方/d左右 水平井压裂平均产量可达10万方/d 以上，最高达30万方/d
生产周期比较长
早期以游离气为主，产量较高，递减快（第一年产量降到65%）
—推进页岩气勘探开发技术创新。 完善和创新页岩气地质、地球物理、地球化学、钻探完井和压裂等技术方法，形 成多学科、多手段的综合勘探技术方法体系，确保勘探目标的落实和顺利完成。针对 页岩气特点，引进、吸收、提高、创新页岩气储层评价技术、射孔优化技术、水平井 技术和压裂技术，逐步形成一批适合我国页岩气地质特点的自主创新关键技术。 —构筑支撑页岩气勘探开发的技术体系。 确定我国页岩气勘探开发技术攻关方向和重点，瞄准国际先进或领先水平，强化 科技攻关，建立页岩气关键技术、核心技术、重大先导、推广技术、引进技术等分层 次的技术研发、应用保障体系。积聚力量，攻克难关，逐步由技术引进向自主创新转 变，推进原始创新，力争跨越关键技术和核心技术门槛，提高页岩气勘探开发技术水 平和竞争力。
四个新的页岩气（Haynesville，Fayetteville，Marcellus 和 Woodford）可采气体总量可能超过15万亿。
对比研究，中国南方广大地区海相地层中发育的优质烃源岩是国内 页岩气勘探的重要目标，专家初步估计页岩气资源量大约30万亿方。
6
二、页岩气勘探开发技术
1.页岩气藏的特点
3）开发方式对产能影响大
水平井是目前主要的页岩气藏生产形式。水平井的产量是垂直 井的3-4倍多，成本仅是直井的1.5-2 倍。目前85%的开发井为水平井 ＋多段压裂。
平均产量, MCFD 水平井/直井产量比
4000 3000 2000 1000
00
200
400
600
水平井平均产量
直井平均产量
800 比率
为进一步加快中石化非常规储层（含非常规油气储层及低渗致密储层 ）的勘探开发进程，提高水平井钻完井及分段压裂技术水平，指导水平井 钻完井及分段压裂的实施，中石化成立了非常规储层水平井钻完井及分段 压裂技术攻关实施工作领导小组，统筹领导和协调中石化非常规储层水平 井钻完井及分段压裂技术工作。
3
一、前 言
通过对已知页岩气藏总有机碳含量、成熟度、含气性等地球化学参 数与测井资料标定建立气藏评价方法的研究，在新井或新层评价时可通 过测井模型确定各项参数。
11
二、页岩气勘探开发技术
2.选区评价技术
2）页岩气储层评价
岩心分析：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TOC和吸附等温曲线。 Bp通过参数井的系统取心，在“相控页岩分布”的思路指导下，对岩
2）页岩气藏物性差，需改造
页岩气储层物性差，低孔低渗， 孔隙度约为4%-6%,基质渗透率小 于0.001×10-3μm2。
页岩储层发育较多天然微裂缝， 岩石具有一定的脆性，在改造过 程中易形成网状裂缝系统。
www.petro-king.cn
第7页
7
2010-1-28
二、页岩气勘探开发技术
1.页岩气藏的特点
心的层序和沉积细致描述，研究页岩的沉积特征，编制不同层系页岩沉 积相平、剖面图。
Arkoma 盆地的伍德福德页岩的系统岩心分析表明，页岩气分布在碎 屑岩和碳酸盐岩构成的旋回沉积的富含有机质页岩段中，该段TOC、Ro指 标与页岩气产出有极为密切的关系。
2）页岩气储层评价
测井和岩心分析是页岩气储层评价的两种主要手段。
测井：数据主要包括ECS、GR、成像测井、声波测井等；
从CHEVRON（雪佛龙）、HARDING-SHELTON（哈丁-歇尔顿)、BP等公 司的资料看，页岩气的测井技术与常规测井无异，但对于页岩参数的确 定，在勘探阶段需要通过岩心资料的分析标定、ECS测井获得。
1000
4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 1200 天数 8
二、页岩气勘探开发技术
1.页岩气藏的特点
4）产量递减先快后慢，生产周期长
Million Cubic Feet
kentucky东部泥盆系页岩气产量递减曲线， xx井26年累计产量1333×104m3
60
30
0
1950
1960
1970
1980
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提纲
一、 前 言 二、 页岩气勘探开发技术 三、 中石化页岩气勘探开发现状
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一、前 言
我国与美国在页岩气地质条件上具有许多相似之处，页岩气富集地质 条件优越，具有与美国大致相同的页岩气资源前景和开发潜力。页岩气资 源已引起油气界广泛而密切的关注，受到党中央、国务院的高度重视。目 前我国页岩气资源调查与勘探开发还处于探索起步阶段，更新理念、破解 难题、创新模式，大力推进页岩气资源战略调查和勘探开发，已成为我国 油气资源领域重要而迫切的战略任务。
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提纲
一、 前 言 二、 页岩气勘探开发技术
中石化页岩气勘探开 三、 发技术现状
1.页岩气藏特点 2.选区评价技术 3.物探技术 4.水平井钻井技术 5.水平井压裂技术 6.“井工厂”理念
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二、页岩气勘探开发技术
1.页岩气藏的特点
1）页岩气资源丰富
美国48 个州广泛分布了含巨量天然气的高有机质页岩。德克萨斯州 初步开采的Barnett 页岩提供了本土48 个州天然气生产总量的6%。分析 估计到2011 年底多数的储量增长（50%到60%）将来自非常规的页岩气。
后期以吸附气产出为主，产量相对较低，年递减率2%～3%，单井日产2-3万方
预测页岩气田开采寿命可达30～50年
保持合理的生产制度
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二、页岩气勘探开发技术
2.选区评价技术
1）页岩气有利目标区优选技术
北美地区页岩气评价包含16个参数，内容全面。
1) 有效页岩的厚度
9) 沉积、构造演化史
2) 页岩的有机质丰度
10) 页岩横向连续性
3) 页岩的热演化程度
11) 3D 地震资料情况
4) 页岩的矿物组成
12) 地层压力特征
5) 页岩的含气量
13) 压裂用水
6) 页岩的孔隙度
14) 输气管网
7) 页岩的渗透性
15) 井场情况与地貌环境
8) Leabharlann Baidu造格局
16) 污水处理与环保
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二、页岩气勘探开发技术
2.选区评价技术
1990
一般无自然产能，所有井都要实施压裂 改造。据美国资料统计： 40%的井初期裸眼测试时无天然气 55%井初始无阻流量没有工业产能 直井压裂平均产量达0.8万方/d左右 水平井压裂平均产量可达10万方/d 以上，最高达30万方/d
生产周期比较长
早期以游离气为主，产量较高，递减快（第一年产量降到65%）
—推进页岩气勘探开发技术创新。 完善和创新页岩气地质、地球物理、地球化学、钻探完井和压裂等技术方法，形 成多学科、多手段的综合勘探技术方法体系，确保勘探目标的落实和顺利完成。针对 页岩气特点，引进、吸收、提高、创新页岩气储层评价技术、射孔优化技术、水平井 技术和压裂技术，逐步形成一批适合我国页岩气地质特点的自主创新关键技术。 —构筑支撑页岩气勘探开发的技术体系。 确定我国页岩气勘探开发技术攻关方向和重点，瞄准国际先进或领先水平，强化 科技攻关，建立页岩气关键技术、核心技术、重大先导、推广技术、引进技术等分层 次的技术研发、应用保障体系。积聚力量，攻克难关，逐步由技术引进向自主创新转 变，推进原始创新，力争跨越关键技术和核心技术门槛，提高页岩气勘探开发技术水 平和竞争力。
四个新的页岩气（Haynesville，Fayetteville，Marcellus 和 Woodford）可采气体总量可能超过15万亿。
对比研究，中国南方广大地区海相地层中发育的优质烃源岩是国内 页岩气勘探的重要目标，专家初步估计页岩气资源量大约30万亿方。
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二、页岩气勘探开发技术
1.页岩气藏的特点
3）开发方式对产能影响大
水平井是目前主要的页岩气藏生产形式。水平井的产量是垂直 井的3-4倍多，成本仅是直井的1.5-2 倍。目前85%的开发井为水平井 ＋多段压裂。
平均产量, MCFD 水平井/直井产量比
4000 3000 2000 1000
00
200
400
600
水平井平均产量
直井平均产量
800 比率
为进一步加快中石化非常规储层（含非常规油气储层及低渗致密储层 ）的勘探开发进程，提高水平井钻完井及分段压裂技术水平，指导水平井 钻完井及分段压裂的实施，中石化成立了非常规储层水平井钻完井及分段 压裂技术攻关实施工作领导小组，统筹领导和协调中石化非常规储层水平 井钻完井及分段压裂技术工作。
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一、前 言
通过对已知页岩气藏总有机碳含量、成熟度、含气性等地球化学参 数与测井资料标定建立气藏评价方法的研究，在新井或新层评价时可通 过测井模型确定各项参数。
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二、页岩气勘探开发技术
2.选区评价技术
2）页岩气储层评价
岩心分析：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TOC和吸附等温曲线。 Bp通过参数井的系统取心，在“相控页岩分布”的思路指导下，对岩
2）页岩气藏物性差，需改造
页岩气储层物性差，低孔低渗， 孔隙度约为4%-6%,基质渗透率小 于0.001×10-3μm2。
页岩储层发育较多天然微裂缝， 岩石具有一定的脆性，在改造过 程中易形成网状裂缝系统。
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二、页岩气勘探开发技术
1.页岩气藏的特点
心的层序和沉积细致描述，研究页岩的沉积特征，编制不同层系页岩沉 积相平、剖面图。
Arkoma 盆地的伍德福德页岩的系统岩心分析表明，页岩气分布在碎 屑岩和碳酸盐岩构成的旋回沉积的富含有机质页岩段中，该段TOC、Ro指 标与页岩气产出有极为密切的关系。
2）页岩气储层评价
测井和岩心分析是页岩气储层评价的两种主要手段。
测井：数据主要包括ECS、GR、成像测井、声波测井等；
从CHEVRON（雪佛龙）、HARDING-SHELTON（哈丁-歇尔顿)、BP等公 司的资料看，页岩气的测井技术与常规测井无异，但对于页岩参数的确 定，在勘探阶段需要通过岩心资料的分析标定、ECS测井获得。
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4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 1200 天数 8
二、页岩气勘探开发技术
1.页岩气藏的特点
4）产量递减先快后慢，生产周期长
Million Cubic Feet
kentucky东部泥盆系页岩气产量递减曲线， xx井26年累计产量1333×104m3
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