高能氣體壓裂在美國東部泥盆系頁巖氣藏中的應用_圖文

1、 斷 & % 塊 油 氣 田 一 年 ! 月 典型實 例 ; 美 國 桑迪 亞 國 家 實驗 室 首 先在 肯 塔 基 州 泥 盆 系 下 7 盯 。 層 深 度 約 , , = 縣 的 一 口 井 內(nèi)進 行 了 二 次 壓 裂 一 次 是 在 % 。 & + % 一 + ; % , 另一次 是 在 同 一層 的 , 。 。 + ! 。 % % 壓 裂前 敝 , 噴 氣流 產(chǎn) 量很 低 有 人 預 料 不 大可 能提 高 產(chǎn) 量 因 產(chǎn) 層 淺 且 無 滲 透 性 工 后 產(chǎn)氣 量達 , 但 經(jīng)過高能 氣 體壓裂 施 & + ( % , 4 6 , 其增產(chǎn) 效 果 十

2、分 明 顯 第 二 次 壓 裂 后 沒 有 進行 試 井 據(jù) 估 計 安 裝 雙 。 封 隔 器 不 大可 能 有效 地 形 成 多 裂 縫 號為 一 , 另 一 典 型 實 例 也 是 桑 迪 亞 國 家 實驗 室 負責 施 工 的 井 井 處 于 俄 亥 俄 州 < 縣 境 內(nèi) 井 , , 該 氣井 下 < 。 7 ; 層 頁 巖 的埋 深 為 , 。 ! % ( % (& % 。 。 壓 裂時在 % 內(nèi)井 筒 , 壓 力升 至 & % 2= , 形成 了 % 條徑 向裂 縫 每 條 寬 為 , ! 6 4 , , ! 井 下 攝 影 證 實 了 裂縫 的 大

3、% 小及 裂 縫 的 間距 有 效裂 縫長 度 為 ( 一 從 壓 裂 效 果 看 壓 裂 前 的產(chǎn) 氣 量 只 有 , 。 + 丫4 而 壓裂 后該 井 的 產(chǎn)氣 量為 其增產(chǎn) 效 果 也是 非 常 明顯 的 增 產(chǎn) 四 倍 還 多 , 從 以 上 兩 個 壓 裂 實例 進 一 步 說 明 高 能氣 體 壓 裂 完 全 適 用 于 低 滲 透 氣 田 開 發(fā) 其 增 產(chǎn) 效 果是十 分 明顯 的 。 綜 合 壓 裂 是 開 發(fā) 低 滲 氣 藏 的發(fā) 展 方 向 低 滲 透氣 藏 開 采 中 經(jīng) 常 出現(xiàn)產(chǎn) 量 急劇下 降 的 問題 其影 響 因素 是 多方面 的 主 要 有 以 下 幾方 面

4、的 原 因 % % , , 鉆 井 液 濾 失 對 地 層 滲透 率 產(chǎn) 生 嚴 重 的 傷 害 % 。 & ( % 注 水 泥 固 井 過 程 中 水 泥 濾 失 也 使 地 層 滲透 率 降低 。 。 % 射 孔 完 井 過 程 由于 射 孔 深 度 不 夠 在 孔 眼 周 圍 易 形 成 壓 實堵 塞 和 低 滲 透 率 的 粉 碎 巖 石 粘 土 礦 物 與 鉆 井 完 井 固 井 等注 入 地 層 的 流 體 相 遇 產(chǎn) 生 的粘 土 膨 脹 和 微 粒 運 移 是 傷 。 、 致密 區(qū) % 、 , 害地 層 的 兩 種 重 要 形 式 % 水 力 壓 裂 與 酸 化 壓 裂

5、 若 處 理 不 當 如 凝 膠 堵 塞 支 撐 劑 破 碎 或 酸 化 產(chǎn) 生 的 疏 松 固 體 微粒 。 % % 返 回 到 井筒 等 是 巖 石 損 傷 機 理 的根 源 、 、 高 能氣 體 壓 裂 能 克 服 水 力壓 裂 與 酸 化 壓 裂 產(chǎn) 生 的弊端 同 時 產(chǎn) 生 的高 溫 高 壓 氣 體 能 清 除 鉆 井 完 井 固 井 等 過 程 所 引 起 的 近 井 帶 污 染 對 地 層 污 染 小 不 會 對 地 層 產(chǎn) 生 其 它 作 用 如 水 , % , 、 敏 酸 敏 等 # 但 也 有其 不 足 之 處 、 , 。 % 由 于 所 能 提 供 的 能 量 有 限

6、只能 在 近 井 帶 形 成 短 裂 縫 固 井質(zhì) 量 差 的 井 不 能 采 用 , , 。 , & % 因此 高 能 氣 體 壓 裂 要 完 全 代 替 水 力 壓 裂 或 酸 化 壓 裂 是 不 現(xiàn) 實 的 并 針 對 氣 藏 開 發(fā) 中 存 在 的 問 題 走 綜 合 壓 裂的道 路 是 今 后 的 發(fā) 展 趨 勢 , , 。 結 合各 壓 裂 增 產(chǎn)措 施 , 。 對 于 新 井 先進行 高能 氣體 壓 裂 預 處 理 既 可清 除 鉆 井 完井 過 程 中 形 成的 堵 塞 或 其 它 機 、 械雜 質(zhì) 又 可 使 井 眼 附 近 形 成 多 方 位裂 縫 網(wǎng) 絡 , ,

7、, 。 然 后 針 對 不 同地 層 利 用 水 力壓 裂 酸 化 壓 裂 來 , 。 、 擴 展 已 形 成的 徑 向裂 縫 使 之 與 天 然裂 縫 更 好 地 溝 通 同 時 形 成 長 裂 縫 對 于 酸 化 前 的 處 理 高 能 氣 體 壓 裂 是 改 善 工 作 條 件 的手 段 為 后 面 進 行 酸 化提 供 更 多 的 接 觸 面 使 酸 能 立 即 進 入 地 , , 層 對 于 水 力 壓 裂前 的 預 處 理 由于 地 層 預 先 有 了 裂 縫 可大 大 降 低 泵 壓 并 有 利 于 對 裂 縫 高 度 , , , 的 控 制 經(jīng) 過 高能 氣 體 壓 裂 處 理

8、 的井 其 地 層 破 裂 壓 力大 大 降低 , 。 第 / 卷第 期 , 高 能 氣 體 壓 裂 在 美 國 東 部 泥 盆 系 頁 巖 氣藏 中 的 應 用 , 對 于 老 井 即 已 進 行 過 水 力 壓 裂 或 酸 化 壓 裂 的 井 利 用 高 能 氣 體 壓 裂 進行 再 處 理 解堵 壓 裂 # 以 清 除 壓 裂 施 工 時在 近 井 帶 形 成 的堵 塞 物 改 善 地 層 流 通 性 , , , 。 對 于 探 井 無 論 是 在探 井鉆 探 過 程 中的 裸 眼 井 段 還 是 在 射 孔 完井 后 的 套 管井 內(nèi) 均 可進 行 , 高 能 氣 體 壓 裂 以 達

9、到 準 確 求 產(chǎn) 的 目的 , , , 。 總 而 言 之 高能 氣體 壓 裂 只 有 與 其 它 壓 裂 增 產(chǎn) 措 施 相結 合 取 長 補 短 互 為 補 充 才 能更 有 , , , 效 地 發(fā)揮優(yōu) 勢 最 大 限 度 地 開 采 出 更 多 的 石 油 與 天 然 氣 。 結 論 與 建議 結論 % 高能氣 體 壓 裂 增 產(chǎn) 機 理 獨 特 技 術 適 用 范 圍 廣 通 過 在我 國 的初 步 試 驗 成 功 證 明 了 該 、 , , , 方 法 是 解 決 低 滲透 & % 自然 裂 縫 性 地 層 和 其 它 綜 合 壓 裂 問 題 的 最 新 和 最 有 前途

10、的技 術 之 一 , 、 。 高 能 氣 體 壓 裂 可 作 為 預 處 理 措 施 來提 供 徑 向 多 裂 縫 網(wǎng) 絡 也 可 作 為解 堵 措 施 來 清 除 近 。 井帶的 污 染帶 ( , % 同 時高 能氣 體 壓 裂所 形 成 的裂縫 能 削 弱 或 大 大 降 低 由泥 土 水 泥 入 侵 修 井 或 , 。 、 有 害 于 井 的 流 體 以 及 地 層 水 沉 積 而 析 出 的 垢 所 造 成 的 表 皮 損 傷 使表 面 系 數(shù)大大減 小 , , 現(xiàn) 場實 踐 證 明 利 用 高 能 氣體 壓 裂可 以 清 理 射 孔 孔 眼 穿 過 表 皮 損 傷 區(qū) 解 除 乳 化

11、液 的 , 。 堵 塞 能有 效 地 清 理 套 管 內(nèi)壁 所 結 的垢 具 有 提高 射 孔 效率 的作 用 完井 工 藝措 施 % 所 以 該 技 術也 可單 獨 作 為 、 。 美 國 在 東 部 氣 藏 中 運 用 高 能氣 體 壓 裂的 成 功 說 明 了 高 能氣體 壓 裂 是 低 滲 深 氣 藏 改造 。 , 增 產(chǎn)的有效 措施 為 開 發(fā) 我 國 低 滲透 油 田 提 供 了 新 的 增 產(chǎn) 途 徑 , 。 建議 % 針 對 致 密 氣藏 的 開 發(fā) 特 點 及 其 存 在的 問 題 要 運 用 系 統(tǒng) 工 程 的 觀 點 來 對 待 每 一 道 工 藝 , 流 程 實 現(xiàn) 全

12、 面 的 質(zhì) 量 管 理 達 到 提 高 最 終 采 收 率 持 續(xù) 穩(wěn) 產(chǎn) 高 產(chǎn) 的 總 目標 & % , , 。 綜 合各種 增 產(chǎn)技 術 的優(yōu) 點 走 優(yōu) 化 的綜 合壓 裂道 路 參 , 。 考 文 獻 / 7 0 , , % , 0; ; , % % , 3 0 ; , % 二 < ; ? / ; ; / 5 ; 5 % ; = 0 ; / 4 2 / : / = 0 ; / / 0 = ; / 0 ; = 2 / ; ; = , ; 6 & 一 &&6 +# 2 ; % + + +2 2 &( # % 3 2 8 & + &a

13、mp; 328 + & 3 28 &+( 3 28 &( 328 &+(! 3 28 &+(+ 328 &+( 3 28 & 本 文 編 輯 李 宗 田 收 稿 日期 一 一 。 # > 22 / = 0 ; ; 7 一 8 ; 9 = : = 0 0 ; 3 = / 9 0; = = ; ; ; 0 8 0 8 . 2 /; % % = 4 /; 2 = 0 3 > 3 5 0 0 0 ; # 它 = , 通 8 ; = 護/ 0 ; 2 0 ; / = # _ = 2 0 / ; 翻 # = > 3 > 2=

14、2 = 0 = 22 / = 0 ; ; 7 8 一 9 : = 0 斷 7 8 9 : # . ; ; 0 . 5 / = 0 % 塊 油 氣 田 年! 月 ; = 4 4 /; 5 0= 0 ; = ? = 4 5 ; ; 0 0 = 0 ; = 4 5 0 % 4 > = / ; = 0 / 0 > = = 4 0 = 4 ? 4 . 7 89 : = 0 % = = 0 ; / 4 = ? 4 % ; 4 0; 5 0 . 0 5 ; ?/ = 5 0= 0 5 ; 4 /; 5 ; , 0 5= 0 = 0; ; / = ; 0 % 5; ? / , ; 0 ? 4 7

15、8 9 : ? ; 0 7 4 = / : = 0 7 8 9 : 2= 5 ; 4 , 4 > ?; : = 4 0 , 3 8 = 0; 3 0 0 , 5 ; 0 = 9 = 東 模 凹 陷 超 深 井 成 烴 成 巖體 系 研 究 通 過 鑒 定 由 中原 油 田勘 探 開 發(fā) 研 究 院 與 同濟 大 學 合作 開 展 的 東淮 凹 陷超 探 井 成 烴 體 系 研 究 日 前 通 過 上 海市 高 教 局 組織 的評 估 鑒 定 , 、 。 課 題 組 人 員 運 用 地 質(zhì) 有機 地 球 化 學 和 地球 物 理 資 料 綜 合 的 方 法 重 點對 東 淮 凹 陷的 、

16、、 五 口 超 深 井 在 有 機 地球 化 學 儲 層 次 生 孔 隙成 因 多 層 高 壓 艙 體 系成 因 及 分 布 和 深 盆 氣 等 方 面 進 行 了 深 入 、 研究 。 在 分 析 了大 量 實 際 資 料 基 礎 上 取 得 了 以 下 幾 方 面 的 新 發(fā) 現(xiàn) 和 新 認 識 , 、 東 淮 凹 陷下 第三 系 有 機 質(zhì) 的 成 烴 演 化 儲 層 成 孔 特 征 膠 結 作 用 流 體 壓 力艙 的 形 成 等 方 面 呈 現(xiàn) 明 顯 , 。 , 、 、 的周 期 性 振 蕩 式 發(fā) 育特 點 油 氣 生 成和 砂 泥 巖 的 成 巖 變 化 具 成 生 聯(lián) 系 其

17、 演 化 程 度 取 決 于 盆 地 的 地 球 化 學 場 性 質(zhì) 即 有 機 質(zhì) 和 礦 物 的成 分 結 構 的 化學 穩(wěn) 定 性 地 溫 孔 隙水 性 質(zhì) 及 其動 力 學 條 件 和 輕 烴 生 成 的催 化 作 用 特 別 對 有 機 質(zhì) 高 轉(zhuǎn) 化 有 明 顯 的 影 響 , % % 、 、 、 。 并 從 實 際 資料 中發(fā) 現(xiàn) 了 過 渡 金 屬對 氣態(tài) 烴 以 及 地 層 和 超 壓 作 用 對 成 烴 轉(zhuǎn) 化 具 有 緩 沖作 用 這 對 有 機 質(zhì) 的 充 分 轉(zhuǎn) 化 和 深 層 成 烴 有重 要 意 義 , 、 、 在 剖 面 上 次 生 孔 隙帶 和 封 隔 層 組

18、 成 多 套 儲 蓋 組 合 其 間隔 大 致 為 , 米 。 這 種組 合在 平 面 展 布 上 受 構 造 巖 相 地 層 界 線 的 控 制 而 與今 地 溫 及現(xiàn) 在埋 深 大體 一 致 , 。 并認 為上 述 現(xiàn) 象 是 孔 隙 水 向上 流 動 過 程 中對 周 。 圍 礦 物 發(fā) 生振 蕩 性 溶 解 一沉 淀 作 用 的 產(chǎn) 物 。 這 種 現(xiàn) 象 可 用 李 澤 岡 一 奧 斯特 瓦 德 環(huán) 帶 的 形 成 機 制 進 行 解 釋 , 在 東 淮 凹 陷發(fā) 現(xiàn) 了 多 金 屬 熱 液 活 動 對 有 機 質(zhì)成 烴 演化 和 儲 層 的 改造作 用 其 形 成 主 要 為侵 入 狀 和 噴 , , 溢 狀 熱 鹵水 及 硅 質(zhì) 流 它 們 與 周 期 性 深 斷裂 活 動 和 基 性 巖 漿 有 關 這 對 研 究 深 部 油 氣 生聚 作用 有 重 要 指 導 意 義 。 指 出 了 東 淮 凹 陷 內(nèi) 存 在 著 多 層 式塔 層 狀 高 壓 艙 體 系 , % 高壓 艙 的形 成 是 無 機 礦 物 化 學 成 巖 演化 和 有 機 , 。 。 質(zhì) 成 氣 作 用 共 同影 響 所 造 成 其 中高 壓 艙 內(nèi) 易 于 聚 集 常 規(guī) 氣或 深 層 氣 而 正 常 艙 內(nèi)往 往 聚 集 石 油 提 出 了 東淮 凹 陷深 部致