川东南页岩气井压裂降压技术_周成香
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页岩气水平井分段压裂技术探析我国页岩气资源量较大,分布较广,勘探潜力大,远超过其它非常规天然气,其勘探开发成为世界天然气勘探开发的热点。
但其产层致密或超致密,采收率较低,需通过压裂才能提高其产能。
而我国页岩气井压裂技术处在探索阶段,而页岩气水平井分段压裂技术是实现页岩气商业性开发的关键技术,尚需研究和攻关。
因此对页岩气水平井分段压裂技术做出探讨,对页岩气水平井的充分有效开发具有着重要意义。
本文在对页岩气水平井分段压裂方式选择做出论述的基础上,对页岩气水平井分段压裂设计的优化进行了研究与探讨。
标签:页岩气;水平井;分段压裂;支撑剂浓度;段塞;复杂裂缝页岩气藏储层具有低孔低渗特征,在页岩气开采过程中,直井压裂只能在开采前期获得较多产能,但产量会随开采进程而不断递减。
因此,如何对页岩气进行充分开采具有重要研究价值,在此过程中,对水平井完井方式以及分段压裂技术设计的优化做出探讨,有利于页岩气经济价值的充分实现。
1 水平井压裂方式选择在页岩气水平井分段压裂技术的应用中,为满足压裂改造要求,施工方式必须与完井方式契合,井位的设置、钻井轨迹的确定等都需要对压裂工艺要求作充分的考虑。
从国内外对页岩气水平井分段压裂方式可以看出,裸眼完井与套管完井是水平井最主要的完井方式。
其中,裸眼完井优势为节约时间成本及保护井壁,但其缺点也十分明显,如井壁的不稳定性、裂缝位置难以得到精细确定等,且一旦出现堵砂等现象,很难进行有效处理;套管完井的优势为能够对裂缝的初始点有效控制,且该压裂技术相对成熟,然而时间成本的提升与固井质量的不理想等也制约着相关工作的顺利开展。
因此,在井壁应力相对集中并需开展多段压裂的页岩气水平井中,可以选择套管完井下桥塞分段压裂技术。
而如果井壁稳定性好,则可使用裸眼完井,使用裸眼封隔器分段压裂技术。
2 页岩气水平井分段压裂设计的优化在开展页岩气水平井分段压裂施工中,有必要对施工过程进行模擬,从而有效预防施工过程中的潜在风险以及找出影响施工效果的因素,有针对性地降低施工风险、选择最为合理的施工方案。
川东南地区页岩气勘探井钻井工程成本因素研究摘要:区别于开发井,川东南地区深层页岩气勘探井钻井工程成本普遍较高,单口探井钻井工程成本约占全井工程项目成本达。
本文通过分析川东南地区已完深层页岩气勘探井钻井工程单位成本数据,依据页岩气钻井工程成本构成情况,分析钻井工程成本的五大影响因素以及成本占比情况,为后续控制和降低钻井工程成本提供思路参考。
关键词:页岩气勘探井钻井工程成本因素0 引言“十二五”以来,中国石化在四川盆地及其周缘开展页岩气地质基础研究和评价,甩开部署实施一批新区新层系的页岩气风险探井,相继在川东南等地区发现涪陵、威荣、綦江页岩气田,探明资源储量超千亿方。
由于川东南地区页岩储层埋藏深、地质构造复杂、地应力多变、非匀质性强、地层可钻性差等特点,勘探过程面临了地质不确定、钻井井控及安全环保等风险,造成现阶段页岩气勘探井钻井工程成本过高,将极大影响页岩气田项目投资效益。
1 钻井成本现状根据“十三五”川东南地区页岩气勘探井钻井工程成本资料,单口井钻井平均综合单位成本达11047万元/米(详见表1),对比邻区页岩气开发井,综合单位成本高出15-25%幅度。
通过对地质和工程两大方面分析,勘探井除了在钻井工艺设计、专有技术服务应用、生产组织模式等方面与开发井存在较大差异外,更主要在于勘探井是以发现油气为主要特征勘探阶段,由于新区块区域地质构造、地层层序、地层压力等认识还处于探索、验证阶段,因此,工程设计时对存在钻井地质、工程和施工风险考虑较为全面,在执行安全标准较为严格,造成勘探井钻井工程成本比开发井钻井成本偏高。
2 钻井工程成本因素研究根据清单计价模式下钻井工程成本构成,现将钻井工程项目成本按费用性质进行分类、归集,划分为五类:第一类是与时间关联度高、相对稳定的施工项目,如钻井工程的钻机作业、取心作业、配合测井、顶驱使用、钻具使用、井控装置使用等。
第二类是钻井主要材料消耗类,如套管、及套管附件、钻头、柴油、钻井液处理剂、加重材料、水泥、水泥添加剂等钻井主要材料类。
四川盆地南部构造页岩气储层压裂改造技术孙海成;汤达祯【期刊名称】《吉林大学学报:地球科学版》【年(卷),期】2011(0)S1【摘要】在调研和学习国内外相关页岩气压裂改造技术的基础上,通过室内实验和研究,对四川盆地南部构造S2井页岩储层岩性特征、孔渗特征、天然裂缝发育特征进行了评价。
针对S2井极低渗透率(0.000 18×10-3μm2)、天然裂缝和水平层理较发育,天然裂缝内充填有碳酸盐岩,同时吸附气含量较高、脆性程度高,压裂容易形成网络裂缝的特点,进行了压裂工作液体体系优选和压裂工艺优化,采取了大规模、大排量、大砂量、低砂比、减阻水压裂施工工艺,成功实现了页岩气储层大规模减阻水压裂施工;根据微地震显示,压裂改造体积达到了480×104 m3,具有明显的体积改造特征,获得较好的效果,日产10 000 m3。
压后分析数据显示,在页岩气储层中,过长的关井时间有可能影响有限支撑剂铺置的裂缝整体导流能力,最终影响到产量。
S2井压裂施工成功标志着国内在页岩气压裂施工工艺、压裂工作液体体系、裂缝监测等方面实现突破。
【总页数】7页(P34-39)【关键词】页岩气;脆性岩石;体积改造;减阻水压裂;微地震;四川盆地;储层【作者】孙海成;汤达祯【作者单位】中国地质大学能源学院【正文语种】中文【中图分类】P618.13【相关文献】1.页岩气储层压裂改造技术综述 [J], 张跃磊;李大华;郭东鑫2.页岩气储层压裂改造技术综述 [J], 张跃磊;李大华;郭东鑫;3.河南中牟页岩气区块页岩储层压裂改造实践与认识 [J], 孙永豪;袁青松;李中明;代磊;张驰4.深层页岩气水平井储层压裂改造技术 [J], 沈骋; 郭兴午; 陈马林; 雍锐; 范宇5.页岩气储层压裂改造关键技术及发展趋势 [J], 陕亮;张万益;罗晓玲;刘志逊;张家强因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
油气藏评价与开发PETROLEUM RESERVOIR EVALUATION AND DEVELOPMENT2023年第13卷第3期南川页岩气田压裂水平井井间干扰影响因素及对策研究卢比,胡春锋,马军(中国石化重庆页岩气有限公司,重庆408400)摘要:随着页岩气开发不断深入,水平井实施压裂过程中邻井的干扰现象日益增多,对气田的产量、套管的安全、气井的管柱造成较大影响,有待明确压裂井间干扰的影响因素及降低干扰的治理对策。
采用井下压力监测的方式证实压裂井间干扰的矿场表现,通过生产动态跟踪分析及微地震监测结果基本明确井网井距、压裂改造强度、天然裂缝是影响压裂水平井井间干扰的主要因素。
对降低压裂干扰提出了压裂设计源头优化、采气井现场管理、生产运行调整3种治理对策,在现场应用中获得了较好的效果。
关键词:页岩气;矿场试验;井间干扰;治理对策中图分类号:TE371文献标识码:AInfluencing factors and countermeasures of inter-well interference of fracturinghorizontal wells in Nanchuan shale gas fieldLU Bi,HU Chunfeng,MA Jun(Sinopec Chongqing Shale Gas Co.,Ltd.,Chongqing408400,China)Abstract:With the continuous development of shale gas,the interference of adjacent wells is increasing during the fracturing of horizontal wells,which has a great impact on the production of gas fields,the safety of casings,and the string of gas wells.The influencing factors of the interference between fracturing wells and the countermeasures to reduce the interference need to be clarified.The field performance of fracturing interwell interference is confirmed by downhole pressure monitoring.Through production dynamic tracking analysis and microseismic monitoring results,it is basically clear that well spacing,fracturing transformation intensity,and natural fractures are the main factors affecting the interference between horizontal wells during fracturing.Three governance strategies have been proposed to reduce fracturing interference,including optimization of fracturing design source,on-site management of gas production wells,and production operation adjustment.These measures have achieved good improvement effects in on-site applications.Keywords:shale gas;field test;interwell interference;governance countermeasures南川页岩气田位于渝东南盆缘复杂构造带,生产目的层位为五峰组—龙马溪组页岩,地层压力系数小于1.3,属于常压页岩气。
与大家共享:开采页岩气的压裂新技术潘存焕(2012年8月)常规的页岩气开采技术主要是水力压裂技术。
所谓的水力压裂就是通过将压裂液压入油井中,将岩层压裂,产生高导流能力的裂缝通道,再注入支撑剂(主要是石英砂)撑住裂缝,进而提高油气采收率的一种石油开采工艺。
在页岩气开采所使用的压裂液中,98%都是水,剩下2%的成分是化学添加剂。
在压裂结束后,约有30%-70%的压裂液会被抽回地面,称之为“返排水”。
这些返排水通常会有四种处理方式:循环利用、处理后排放到河流中、注入地下水以及储存在露天的蓄水池中。
一些环境保护主义者认为水力压裂会造成压裂液中的化学物质和页岩气(主要是甲烷)混入地下水中,返排液处置不当也会污染地表水。
因此,随着人们对水资源和环境问题的重视,国外各公司都加大了水力压裂替代技术的投入。
2011年11月第一届世界页岩气大会将创新奖颁给了加拿大Gas Frac公司,以奖励他们在无水压裂技术上的突破性贡献——LPG(液化石油气)压裂。
LPG压裂在地下的表现完全与水力压裂不同。
LPG 在压裂过程中会因为压力和高温而气化,因此会与天然气一起被重新抽回地面,进行分离并最终做到重复利用。
这种压裂手段相比于传统的水力压裂技术来说基本不需要水,也无需投入成本处理废水,极大地缓解了对环境和水资源的压力。
但这项技术的推广现在还存在难度,首先是LPG比水的成本要高,而且美国工业界已经建立了较为完善的水力压裂作业体系,生产商缺乏技术替换的动力。
其次是该技术尚不成熟,其安全性还有待检验。
2011年1月,在加拿大阿尔伯塔省一个采用LPG压裂技术的开采现场发生了一起火灾,三名工人被烧伤。
Gas Frac公司表示未被检测到的LPG泄漏是该起事故的罪魁祸首。
现在,该公司正不断改进技术并完善安全标准,同时也希望到那些对环境和水资源要求高的页岩气产地进行作业。
一些对水力压裂持反对态度的地方,比如美国纽约州,也将本地区页岩气资源开发的希望寄托在了LPG压裂等无水压裂技术的进步上。
四川深层页岩气藏压裂工艺研究和先导性实验分析刘华杰;张智强;周天春;陈介骄;易祖坤【摘要】前期的气藏评价表明,四川盆地元坝区块自流井组页岩气藏可能具有商业开发潜力.但其埋藏深度多在4000 m以上,远远超过了美国页岩普通层位深度范围(76~2440 m),因此,该区块深层页岩气藏的开发在国内外都属于独创性研究.在综合评价气藏的基础上,借鉴方深1井的页岩气藏改造经验,结合页岩气藏压裂机理,通过对入井管柱、压裂液配方、压裂规模和参数等多方面的研究,初步形成了适合于元坝区块深层页岩气藏的大型压裂工艺,并在YB9井实验获得成功,对同类深层页岩气藏勘探开发大型压裂施工具有借鉴意义.%Initial evaluation shows that, the artesian well groups in shale gas reservoirs of Yuanba region in Sichuan basin have potential to produce commercial amounts of natural gas. Buricd depth of the shale reservoirs is 4000 meters, which far exceeds the buried depth range of common layers of shale reservoirs in America. So stimulation technology research on this kind of reservoirs becomes the original one at home and abroad. On the basis of gas reservoirs comprehensive evaluation, taking references and experiences from the stimulation of Well FS1, researches of multiple aspects have been conducted which includes running string, formula of fracturing fluid, fracturing size and parameters combined with fracturing mechanism of shale gas reservoirs. Through, large-scale fracturing technology appropriate for shale reservoirs initially formed in Yuanba region, and achieved success in experiment of Well YB9. Pilot experiment analysisprovides meaning references for large-scale fracturing technology in similar deep shale gas reservoirs.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2012(034)005【总页数】4页(P71-74)【关键词】元坝区块;自流井组;深层页岩气藏;大型压裂工艺【作者】刘华杰;张智强;周天春;陈介骄;易祖坤【作者单位】中石化西南石油局井下作业公司,四川德阳 618300;中石化西南石油局井下作业公司,四川德阳 618300;中石化西南石油局井下作业公司,四川德阳618300;中石化西南石油局井下作业公司,四川德阳 618300;中石化西南石油局井下作业公司,四川德阳 618300【正文语种】中文【中图分类】TE357.2在四川元坝气藏勘探开发过程中发现,自流井组多数储层具备明显页岩气藏特征,且含气性较好,常规加砂以及酸化测试的改造效果不明显,必须要经过超大型加砂压裂改造,提高裂缝网络的覆盖面积,才能有望获得高产工业气流,最大限度降低页岩气藏勘探开发风险。
页岩气深井压裂用低伤害减阻水体系研究熊俊杰【摘要】通过开展减阻剂及配套添加剂优选,研发出一套高效减阻水体系,其配方为0.12%高效减阻剂JZ-1 +0.2%防膨剂FP-1 +0.1%助排剂ZP-1.该体系在高剪切速率下剪切稳定性好,黏度恢复率达94.7%;在高剪切速率下黏度较低,有利于压力传导,穿透层理,形成网缝,减阻率达76.7%,能够大幅降低施工摩阻;在低剪切速率下黏度较高,有利于支撑剂悬浮.同时该体系具有储层伤害小的特点,有利于储层保护,适用于页岩气深井压裂改造.【期刊名称】《精细石油化工进展》【年(卷),期】2017(018)005【总页数】4页(P8-11)【关键词】页岩气;减阻水体系;剪切稳定;减阻率;减阻剂【作者】熊俊杰【作者单位】中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津300452【正文语种】中文川东南地区深层页岩气资源潜力巨大,少数探井产气量取得了突破,但现场压裂施工中存在施工压力高、加砂规模小、砂液比难以提高等问题,深层页岩气商业开发格局尚未形成[1-8]。
国外对深层页岩气的技术研究与现场试验结果表明,减阻水的减阻率和黏度是影响加砂量的关键因素之一[9-15],耐剪切、低摩阻压裂流体体系是亟需攻关的课题之一。
笔者通过室内实验,优选出适合深层页岩气压裂用的JZ-1高效减阻水体系。
该体系在高剪切速率下剪切稳定性好,其减阻率高达76.7%,能够大幅降低压裂液摩阻。
同时具有储层伤害小等特点,有利于储层保护,适合页岩气深井压裂改造。
1.1 试剂及仪器减阻剂RY300、JZ-1、WHY-300等,助排剂PF-10 、FK-1、ZP-1等,防膨剂PC-20 、FK-NW3、FP-1等,均为工业品。
岩心为涪陵区块龙马溪组天然岩心。
RS 6000旋转流变仪,德国哈克公司;TD-Ⅲ表面张力仪,北京东方德菲仪器有限公司;MZC-2管道摩阻测定仪,江苏华安科研仪器有限公司;EVO 18扫描电子显微镜,德国卡尔·蔡司公司。
页岩气藏体积压裂水平井产能模拟研究进展周祥;张士诚;马新仿;张烨【摘要】页岩气储层孔喉细小,渗透率极低,一般无自然产能,需借助水平井和体积压裂技术才能实现经济开发.国内外关于页岩气的研究多集中于地质评估和开发工艺,而适用于页岩气体积压裂水平井产能的理论研究相对较少.页岩气产能研究的关键在于多尺度渗流机制的准确描述和复杂裂缝网络的精细表征.通过广泛调研和分析,探讨了页岩储层多尺度渗流机制;总结了页岩气藏多裂缝水平井试井模型,阐述了不同模型关于流态划分、储层和裂缝参数评估的应用;系统介绍了页岩气数值模拟方法,包括常规数值模拟方法、离散裂缝网络模型方法及有限元方法,认为后两者是未来页岩气产能数值模拟的发展趋势.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2015(036)005【总页数】8页(P612-619)【关键词】页岩气;体积压裂;水平井;产能【作者】周祥;张士诚;马新仿;张烨【作者单位】中国石油大学石油工程学院,北京102249;中国石油大学石油工程学院,北京102249;中国石油大学石油工程学院,北京102249;中国石油大学石油工程学院,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TE375页岩气为产自极低孔隙度和渗透率、以富有机质页岩为主的储集岩系中的天然气[1-2]。
由于页岩气储层物性差,需要借助大型水力压裂技术制造复杂裂缝系统,才能实现工业化生产,因此,页岩气藏又被称作“人造气藏”[3]。
美国是全球页岩气开发最成功的国家,30多年大规模商业化开采积累了大量的现场经验,引领了该领域的技术革新;中国自2005年开展了规模性的前期探索,并借鉴北美经验,努力寻求页岩气产业的快速发展。
纵观国内外页岩气的发展历程,人们为成功开发这一潜在的巨大资源开展了大量的研究工作,主要集中在以下方面:储层的孔喉结构、岩石脆性及矿物成分、储层地化特征(有机质含量、热成熟度等)、气体存储及运移机制、压裂工艺技术、复杂裂缝扩展和压后产能预测。