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页岩气储层特征及其开发特征分析

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页岩 气储层 特征 及其 开发 分析
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2014年9月页岩气储层特征及其开发特征分析岳丽英 ( 天然气处理厂计量化验中心 河南濮阳 457001)摘要:赋存于页岩中的非常规天然气是一种极具开发价值的新能源 , 中国拥有丰富的页岩气资源 。 但是页岩气储层渗透率低 , 开采难度大 , 目前我国页岩气开采还处于初级阶段 , 系统的研究页岩气气藏地质特征 、 开发特征和成藏机理是目前我们亟待解决的难题 。 因此我们需要学习国外先进技术 , 开发一套适合我国页岩气储层的钻井开采工艺, 推动我国页岩气产业的发展 。关键词:页岩气 ; 储层特征 ; 勘探开发技术概述页岩气 ( 特指赋存于页岩中的非常规天然气 , 资料显示 , 中国南方海相页岩地层可能是页岩气的主要富集层位 ,重庆綦江 、 万盛 、 南川 、 武隆 、 彭水 、 酉阳 、 秀山和巫溪等区县是页岩气资源最有利的成矿区带 , 因此被确定为我国首批实施页岩气勘查工作目标区。页岩气成藏过程 、 机理复杂 , 勘探及开发方式特殊 , 因此页岩气研究具有重要的科学探索意义 。 开展具有中国地质特点的页岩气研究具有重要的实践意义。一 、 页岩气储层特征及分析1、有机质特征页岩气储层中含有大量的有机质 , 其丰度与成熟度对页岩气资源量有重要影响 。 依据四川盆地最新浅井及露头分析资料 , 分析该区下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组页岩 , 结果显示筇竹寺组有机碳含量普遍大于 1%; 龙马溪组的有机碳含量最高达9%左右 。 可以推测 , 四川盆地下古生界 2套页岩吸附气含量应该是较高的。2、矿物组成页岩储层的矿物除常见的黏土矿物外 , 还混杂有石英 、 长石 、云母 、 方解石 、 白云石 、 黄铁矿 、 磷灰石等 。 多项研究发现 , 石英等脆性矿物含量高有利于后期的压裂改造形成裂缝 ; 碳酸盐矿物中方解石含量高的层段, 易于溶蚀产生溶孔。3、物性特征页岩气储层具低孔 、 特低渗致密的物性特征 。 针对北美产页岩气储层孔隙度 、 含水饱和度及渗透性等物性 , 比较四川盆地储层物性, 研究表明四川盆地下古生界页岩具备储集条件。4、储渗空间特征页岩储层的储渗空间可分为基质孔隙和裂缝。页岩中的基质孔隙目前研究为以有机质生烃形成的孔隙为主 。 实验测得川东及邻区志留系龙马溪组暗色泥质岩有发育的溶孔, 连通孔隙率一般为 16%。页岩储层中的裂缝多以微裂缝形式存在 。 微裂缝发育具有与大型断裂连通 , 不利于页岩气的保存的缺点 , 地层水会进入储层 , 使气井含水上升 。 但微裂缝发育有利于提供储渗空间 , 并利于吸附态大然气的解析, 并成为页岩气运移、 开采的通道。二 、 页岩气开发特征及分析1、国内外页岩气工业发展概况页岩气的商业化开采目前以美国为主 , 其主要采用了水平井和水力压裂技术 , 并结合先进的储层预测评估技术 、 裂缝监测技术以及随钻测量技术等的应用。中国页岩气开发在勘探开发技术方面积累了大量的经验 , 掌握了分支水平井钻井和压裂增产技术 。 中国页岩气资源具有良好的发展前景。2、页岩气的勘探技术页岩气勘探有地震勘探、 测井和取心、 岩心分析等方法。地震勘探技术是利用三维地震绘制页岩裂缝带图进行构造描述 。 目前 , 新开发的 4 这种分析能帮助找到被绕过的产层, 从而优化开采。测井和取心是页岩气储层评价主要方式 。 利用页岩气具有不导电 、 密度小 、 含氢指数低 、 传播速度慢等物性 , 通过数据测量 ,可在测井曲线上辨别有利的页岩气储层。岩心分析主要是用来确定孔隙度 、 储层渗透率 、 泥岩的组分 、流体及储层的敏感性, 并分析测试 吸附等温曲线。除此之外 , 在录井过程中需现场进行页岩气含量测定和解析、 吸附等资料的录取, 有助于页岩气资源量的评价。3、页岩气层的钻完井技术( 1) 钻井技术页岩气钻井以水平井为主要方式 。 垂直井用于试验 、 了解页岩气藏特性 , 优化水平井钻井方案 ; 水平井用于生产 , 使无裂缝或少裂缝通道的页岩气藏得到有效的经济开发。( 2) 固井、 完井技术页岩气井通常采用泡沫水泥固井 , 实验测得泡沫水泥固井比常规水泥浆固井所获得的天然气产量平均多 23%。页岩气井的完井方式主要有组合式桥塞完井 、 水力喷射射孔完井和机械式组合完井 。 目前一些新型完井技术也在涌现 , 如司的 井技术 , 聚能射孔和多级完井, 等。( 3) 压裂增产技术目前采取的压裂增产技术有清水压裂 、 重复压裂 、 同步压裂 、水平井压裂等技术。清水压裂是目前国外页岩气开发最主要的增产措施 , 由于水粘度低 、 成本低 、 利于产生复杂的裂缝网络 , 且比较清洁而得到广泛的应用。重复压裂技术用于在不同方向上诱导产生新的裂缝 , 增加裂缝网络 , 提高生产能力 。 实验测得重复压裂最终采收率估计提高8%~10 %, 可采储量增加 60%, 是一种低成本增产方法。同步压裂技术是同时对两口 (或两口以上) 的井进行压裂 。 它可使压裂液及支撑剂在高压下从一口井向另一口井运移距离最短, 从而增加水力压裂裂缝网络的密度及表面积。水平井压裂可使其核心区域产量大幅度提高 , 并且在那些缺少遮挡或遮挡层很薄的区域 , 比直井压裂更能使裂缝保持在储层的目的段中。( 4) 储层保护页岩多具有水敏性 , 因此需要利用 射和 同时采取裂缝监测技术保护储层, 现在主要采用地震裂缝预测技术。结论近年来 , 包括页岩气在内的非常规能源受到越来越多的重视 。 目前 , 国外已实现了页岩气的商业性开发 。 我国页岩气资源开发刚刚起步 , 技术不成熟 , 经验匮乏等因素制约着我国页岩气的发展 。 我国应加强与国外合作 , 学习他们的先进技术 , 降低资金投入, 最终加快我国页岩气资源开采的步伐。参考文献 :[1]王世谦,陈更生,董大忠,]009,29(5):512]程克明,王世谦,董大忠,]009,29(5):403]刘洪林,王莉,王红岩,]009,18(4):684] 张言,]. 国外油田工程,2009,25 (1): 岳丽英作者单位: 天然气处理厂计量化验中心 河南濮阳 457001刊名: 化工管理英文刊名: (期): 2014(26)参考文献(4条)更生;董大忠 四川盆地下古生界页岩气藏形成条件与勘探前景 2009(05)世谦;董大忠 上扬子区下寒武统筇竹寺组页岩气成藏条件 2009(05)莉;王红岩 中国页岩气勘探开发适用技术探讨 2009(04)岩气藏开发的专项技术 2009(01)引用本文格式:岳丽英 页岩气储层特征及其开发特征分析[期刊论文]014(26)
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