页岩气开发的原理与工艺

微达西
10-6 10-7 10-8
纳达西
10-9 10-10 10-11
渗透率（达西）
(1 cP = 9.8692 x 10-9 cm2
-- actually cm3 (atm2 – atm1) / cm sec )
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页岩气在哪里？
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岩石的矿物成分
• 矿物组成影响理学性能 • 石英矿物多，更脆
SPE 115258
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Fracture Treatment Design based on Brittleness
2000
SRV和产量的关系
1000
SPE 119890
0 Northing (ft)
SRV vs. 6-month Average All Wells
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 500 1000 1500 2000 2500
6
-1000
-2000
3500
4000
4500
5000
影响产量的因素：水平井长度
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水平井逐年增多
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影响产量的因素：水平井走向
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• 孔隙中 • 有机质中
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产量下降趋势
75 year life？ 50% decline in two weeks
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短期产量与长期产量的线性关系
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影响产量的因素：有机质含量
SPE 130369
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TOC-FT = TOC * Thickness
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脆性指数
vs 气体产量
Post Frac Production Log – day 45, well flowing 9MM
有机页岩： – 粘土矿物含量 < 40%； – 有细微的(<0.06mm) 的石英和长石； – 并含有机物质 超低渗透率 (纳达西范围) 裂缝走向扭曲 – 复杂的裂缝形状 天然裂缝 矿物成分范围较广 油气源岩 储藏分割明显、叠加或层状特征 对外界流体和毛细压力更为敏感 驱气压降较高时容易出现剪切破坏
SRV= Stimulated Area x Net Pay
-3000
-4000 -4000
-3000
-2000
-1000
6-Month Average (MCFD)
0 1000 Easting (ft)
2000
3000
4000
5000
y= 0.5569x + 356.11 R2 = 0.5486
3000
South-North (ft)
0 -500 -1000 -1500 -2000 -2500 -3000 -1000
-500
0
500
1000
1500ຫໍສະໝຸດ Baidu
2000
2500
3000
West-East (ft)
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被压裂储层体积（SRV）
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影响产量的因素：作业体积
Gallons per foot gross VS 12 month GAS CUM
500000
400000
300000
200000
100000
0
1800
2000
2200
2400
2600
2800
gal/ft gross
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碳酸盐
Energy Information Administration, Office of Oil and Gas, Reserves and Production Division, November 2006
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石英
粘土
4
Barnett Marcellus
Haynesville
Barnett Marcellus Haynesville
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Barnett页岩的复杂裂缝系统
1500 1000 500
2001 Barnett Shale Vertical (SPE 90051) Observation Well Multi-directional networks Interaction with natural fracs One mile long 1,200 ft wide Killed offset wells
页岩气开发的原理与工艺
提纲 北美页岩气发展概述 页岩气储层特点介绍 页岩开发工艺简述 压裂完井 环境保护
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北美页岩分布
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页岩储藏岩石的基本特征
页岩气储藏的认知
常规气
密封 储藏
砂岩 石灰岩 和 白云岩 岩溶 和 裂缝 达西
103 100 10 1 .1 .01
//
非常规气
较弱 密封 过压密封
毛细作用 顶部密封
致密气砂岩 (粉砂岩)
含气页岩
超密封~=零渗透率
渗透过10米页岩气藏所需时间 300年 3000年 30万年
毫达西
10-3 10-4 10-5
From Barnett Shale Data
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影响产量的因素：支撑剂用量
SPE 133874
Production by foot, proppant per foot (Miller et al. 2008)
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