斯伦贝谢StimMAPLIVE提高页岩地层采收率

国外页岩气水力压裂技术及工具一览页岩储层具有超低孔低渗特性，钻完井后需要压裂改造后才得到经济产量。

国外油田服务公司最新工具达到了很高水平，水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术用高强度低密度球级差达到1/16in，封隔器耐压差达到70MPa，TAM公司自膨胀封隔器最高可达302 °C ；泵送桥塞射孔分段压裂技术所用桥塞可分为：堵塞式、单流阀式和投球式复合桥塞，桥塞耐压差达103.4MPa，耐温232 °C ；哈里伯顿CobraMax H连续油管喷射工具系统，目前最多达到44段。

这些为国内页岩气水力压裂完井方式与压裂工具的选用打下基础。

从应用工具角度看，分段压裂工艺方面主要包括：水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术，泵送桥塞分段压裂技术，水力喷射分段压裂技术。

从压裂工具方面分析，目前页岩气压裂技术有可膨胀封隔器/裸眼封隔器+滑套多级压裂，泵送桥塞射孔压裂联作多级压裂，水力喷射压裂等。

在美国的页岩气开发技术中，可膨胀封隔器/裸眼封隔器+滑套多级压裂，泵送桥塞射孔压裂联作多级压裂技术比较成熟，使用比较广泛，可适用于较长的水平段；水力喷射压裂可实现准确定位喷射，无需机械封隔，节省作业时间，非常适合用于裸眼井、筛管井以及套管中井。

1、水平井裸眼封隔器投球滑套多级压裂系统封隔器投球滑套多级压裂技术一般采用可膨胀封隔器或者裸眼封隔器分段封隔。

根据页岩气储层开发的需要，使用封隔器将水平井段分隔成若干段，水力压裂施工时水平段最趾端滑套为压力开启式滑套，其它滑套通过投球打开，从水平段趾端第二级开始逐级投球，进行有针对性的压裂施工。

水平裸眼井多级压裂目前已经是北美页岩气压裂开采主要技术手段，并越来越受到作业者的欢迎。

水平井多级压裂技术关键在于封隔器（压裂封隔器和可膨胀封隔器）和滑套可靠性和安全性能，尤其是管外封压裂管柱的可膨胀封隔器和开启滑套的高强度低密度球材料决定技术的成功与否。

目前国外油田服务公司都有自己成熟的工具，高强度低密度球级差达到1/16in，封隔器耐压差达到70MPa，TAM公司耐高温自膨胀封隔器最高可达30 °C 。

未来属于非常规资源11.Chakrabarty C ：“Peak in Gas Output Predicted ”，Rocky Mountain News ，能源与采矿版，（2006年8月1日），/drmn/energy/article/0,277,DRMN_23914_4884051,000.html （2006年10月13日浏览）。

2.Rogner H-H ：“An Assessment of World Hydrocarbon Resources ”，Annual Review of Energy and Environment 22（1997年11月）：217-262。

美国的首次商业天然气开采来自今天所谓的非常规资源。

1821年，阿巴拉契亚盆地的一口浅井开始从富含有机质的泥盆纪页岩产气。

附近纽约州Fredonia 村庄的村民利用开采的天然气进行照明。

从这些普通应用开始，非常规天然气目前在为世界经济增长提供能源方面发挥着重要作用。

一般将页岩气、致密气和煤层气（CBM ）称为非常规资源。

非常规资源对能源供应的影响越来越大，这一情况在美国非常明显，在一定程度上加拿大也是如此。

美国IHS 能源公司的高级数据专家David Reimers 认为，美国去年完井气井有三分之一是针对非常规气藏[1]。

煤层气产量大约占当前美国天然气供应量的8%，页岩气产量占4%。

在加拿大，虽然CBM 产量比例较小，但是其所占比例正在迅速增长。

2000年，美国共有28000口页岩气井，总产量超过7000亿英尺3/年（198亿米3/年）。

页岩气藏实际产量的增长速度惊人，同样令人惊讶的是页岩气藏的潜在产量会更高。

1996年，在美国已发现的页岩气盆地中，估计总开采量（EUR ）高达1.28万亿英尺3/年（362亿米3/年）[2]。

近些年来，这一数字不断增长，现在估计达到5万亿英尺3/年（1416亿米3/年）。

按照这一增长速率，全球页岩气的EUR 可高达75万亿英尺3/年（2.1万亿米3/年）。

文章编号：1001-5620（2011）06-0067-10钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势孙金声，　张希文（中国石油集团钻井工程技术研究院，北京）摘要　介绍了国外钻井液技术的新进展，包括井壁稳定、防漏堵漏、抗高温钻井液、提高机械钻速的钻井液、低密度钻井流体、大位移井钻井液、储层保护、绿色钻井液等技术，以及“十一五”期间中国钻井液技术的主要成果，分析了当前钻井液技术面临的主要挑战及“十二五”发展需求，并讨论了钻井液技术的发展趋势。

关键词　钻井液；现状；发展趋势；综述中图分类号：TE254.3 文献标识码：A近年来，钻井液在保障钻井井下安全、稳定井壁、提高钻速、保护储层等方面的作用日益突出，但随着当前复杂地层深井、超深井及特殊工艺井越来越多，人们对钻井液技术提出了更高的要求。

为此，国外开展了大量的应用基础理论和新技术研究，取得了一系列的研究成果和应用技术，而“十一五”期间中国钻井液技术也取得了较大进展，但与国外相比仍有差距。

因此，为了更好地为钻井作业提供优质高效的钻井液技术，同时也为中国“十二五”钻井液技术发展方向提供科学依据，概述了钻井液技术现状、挑战、需求与发展趋势。

1　国外钻井液技术新进展1.1　井壁稳定技术1.1.1　高性能水基钻井液技术国外各大钻井液公司均研发了一种在性能、费用及环境保护方面能替代油基与合成基钻井液的高性能水基钻井液（HPWM），其典型配方如下。

（2%～4%）聚胺化合物+（1%～2%）铝酸盐络合物+（2%～4%）钻速提高剂+（2%～3%）聚合物（可变形封堵剂）+（0.2%～0.4%）改性淀粉+（0.15% ～0.3%）XC+（0.1%～0.2%）PAC代表性技术有M-I公司的ULTRADRIL体系、哈利伯顿白劳德公司的HYDRO-GUADR TM体系[1-2]。

该钻井液体系中，聚胺盐的胺基易被黏土优先吸附，促使黏土晶层间脱水，减小水化膨胀；铝酸盐络合物进入泥页岩内部后能形成沉淀，与地层矿物基质结合，增强井壁稳定性；钻速提高剂能覆盖在钻屑和金属表面，防止钻头泥包；可变形聚合物封堵剂能与泥页岩微孔隙相匹配，形成紧密填充[3]。

川南深层页岩气旋转导向钻井技术瓶颈的突破！严俊涛等：川南深层页岩气旋转导向钻井技术瓶颈的突破作者 | 严俊涛、叶新群、付永强、李伟、黄南、王业众摘要：川南泸州区块龙马溪-五峰组页岩气储层埋深大、温度高、地层孔隙压力高、甜点地层高硅高钙，导致储层钻井效率低、周期长。

自2019年至今，通过旋转导向配套工具的应用，满足了深层页岩气甜点靶体精确地质导向轨迹控制的工程技术要求，但较高的工具失效率（56.4％）与较长的钻井周期（平均111 d），成为制约深层页岩气高效开发的工程技术瓶颈。

为提高钻井效率，优选了目前应用率高、钻井效果好的斯伦贝谢公司旋转导向工具开展深层页岩气学习曲线研究，为深层页岩气制订了提速提效技术方案。

现场实施结果表明：提速提效技术方案的应用大幅提高了储层钻井效率，与标准页岩气旋转导向钻具组合应用阶段相比，调整完善阶段Ⅰ类储层钻遇率由90.4%提升至92.7%，铂金靶体钻遇率由58.8%提升至82.1%；四开平均机械钻速由5.58 m/h提升至6.17 m/h，钻井周期由54.89 d缩短至50.54 d。

该技术方案对于加快川南深层高温高压页岩气勘探开发和产能建设具有重要意义，可以帮助作业者在深层页岩气储层钻井作业中提高钻井效率并缩短钻井周期。

关键词：深层页岩气高温高压钻井提速斯伦贝谢公司旋转导向学习曲线技术突破0 引言四川南部的龙马溪-五峰组页岩层已探明页岩气地质储量1.06×1012m3，占全国页岩气探明储量的56％，2020年页岩气产量达到116.1×108 m3，成为国内天然气主要增长点。

随着川南页岩气勘探开发持续推进，产能建设重点将由中深层页岩气（垂直深度＜3500 m）转移至资源储量占80％的深层页岩气（垂直深度＞3500 m），其中泸州区块未来五年规划年产能将达到80×108m3。

而由于川南泸州区块龙马溪-五峰组页岩气储层埋深大、井下温度高、地层孔隙压力高、甜点地层高硅高钙等原因，导致储层钻井效率低，平均钻井周期达到111 d。

2014斯伦贝谢公司石油工程新技术(三)1. TCC HAMMERMILL技术TCC HAMMERMILL技术通过将基液与钻屑分离，来降低岩屑对环境的影响。

其可使固体上的油涂层蒸发，而不会破坏钻井液的有机馏分。

处理后的钻屑非常干净，含油量不到总石油烃含量的1%，可直接处理或用作建筑填料。

除了清洁钻屑外，TCC HAMMERMILL系统还可用于清洁储油罐底层的污物与油泥。

2. WellWatcher 远程监测系统WellWatcher远程监测系统采用具有超低功率电子设备的井下测量仪器和地面设备，其中，电子设备由位于地表的单个小锂电池驱动。

它通过精确的井下测量值来进行实时评估，帮助石油公司在油井或油田开采期内优化井生产率，提高油气采收率。

WellWatcher远程监测系统的特点包括：用户界面简单，储层条件下测量可靠且稳定，具有多支路能力，可用于没有永久电源的边远地区等。

3. Petrel Shale软件Petrel Shale软件用来提供从页岩油气勘探到开采整套工作流程的解决方案，包括优化工作流程，提高投资效率等。

客户可以根据自己需求来定制该软件。

同时，基于地理地质信息的评估模型，客户可以自行完成决策，梳理工作流程，实现资本回报的最大化。

4. IsoMetrix海洋等距地震技术IsoMetrix海洋等距地震技术主要适合深海勘探作业。

其能够传输高保真地震数据，同时克服空间带宽兼顾问题，突破了常规海洋地震采集方法的局限。

斯伦贝谢的IsoMetrix海洋等距地震技术目前已经在4大洲部署。

5. Quanta Geo储层地质仿真技术Quanta Geo储层地质仿真技术通过采用业内首个微型电阻率成像仪，有针对性地形成井底油基泥浆(OBM)仿真芯形图片。

其特点为：具有独特的测井能力，能够提供高质量数据，具有不受限制的全新物理成像技术，在高测井速度下能够进行仿真成像，使用Techlog平台进行储层建模，从而实现最高质量最低风险的钻井作业。