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1、2009年8月油气井测试第18卷第4期中国页岩气勘探开发适用技术探讨1,22222刘洪林王莉王红岩魏伟孙爱(1.中国地质大学能源学院北京100083;2.中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007)摘要页岩气藏因其储层物性差、孔隙度和渗透率低,使其开采难度大,需要应用特殊的勘探开发技术。美国在页岩气勘探开发中采用了致密岩石分析技术、录井和测井技术、水平井钻井技术、特殊的完井工艺以及水力压裂等储层改造技术。通过借鉴国外的页岩气技术,分析技术适应条件,结合国内现有技术,提出适合我国的页岩气勘探开发技术设想及未来发展方向。关键词页岩气开发四川盆地适应性资源评估、勘探
2、启动、早期开采、成熟开采和产量递前言减阶段。在资源评估阶段需要对页岩及其储层潜力做出评估。在勘探启动阶段开始钻探试验井,测试页岩气指储集在富含有机质的细粒碎屑岩中的压裂并预测产量。进入早期开采阶段后,开始快速天然气,一部分以游离态存在于孔隙和裂缝中,一部开发,建立相应标准。在成熟开采阶段进行生产数分吸附于有机质和粘土矿物内表面,可以是生物成据对比,确定气藏模型,形成开发数据库。经过一定因、热解成因或混合成因,在一定地质条件下聚集成时间的开采后,进入到产量递减阶段,为了减缓产量藏并达到经济开采价值。全世界页岩气资源估计为递减速度,在此阶段通常需要实施再增产措施,如重12
3、3456@10m,页岩气资源主要分布在北美、中亚、中复压裂、人工举升等。整体看这5个阶段,开发页岩国、拉美、中东、北非和前苏联,其中北美最多,为气所采用的技术与常规天然气开发技术有所区别,123108.7@10m。我国各地质历史时期海相、陆相页下面将分别说明。岩分布广泛,元古界和古生界页岩分布面积达1001.地震勘探技术42@10km以上,演化程度高,TOC高,具备页岩气成页岩气储集在厚层的泥页岩中(中间可以有薄藏的地质条件,开发潜力巨大,而国内的页岩气基本夹层),解释、识别这样的地层相对比较容易,从勘探上还未进行系统研究。页岩气储量大、生产周期长,到开发都离不开地震
4、勘探技术。三维地震技术有助美国已发现埋深最浅的工业性页岩气只有182m,于准确认识复杂构造、储层非均质性和裂缝发育带,平均深度也只有1200m,通常介于450~2300m之以提高探井(或开发井)成功率,微地震监测是一种[1]间,与其他非常规类型气藏相比,高丰度富集区的主要用于油气田开发的新的地震方法。页岩气勘探成本并不高。陆上天然气产区过去曾经由于泥页岩地层与上下围岩的地震传播速度不在四川盆地、准噶尔盆地等一些地区页岩层段获得同,在泥页岩的顶底界面会产生较强的波阻抗界面,[2]工业气流。所以开展具有中国地质特点的页岩气结合录井、测井等资料识别解释泥页岩,进行构造描资源
5、潜力研究分析,对于促进页岩气的勘探与开发述并不难。裂缝的存在会引起地震反射特征的改具有重要的现实意义。变,应用高分辨率三维地震可以依据反射特征的差异识别预测裂缝。利用三维地震绘制页岩裂缝带图国外页岩气开发技术主要是通过相干分析技术、地震属性分析、层时间切片等预测泥页岩裂缝。裂缝预测技术对井位优化也美国将页岩气田开发周期划分为5个阶段,即起到关键作用。[作者简介]刘洪林,男,博士,1973年8月出生,1998年毕业于石油大学(北京)石油地质专业,获硕士学位,2005年毕业于石油勘探开发研究院,获博士学位,现从事非常规油气勘探开发工作。第18卷第4期刘洪林等:中国页岩气勘
6、探开发适用技术探讨692.钻井技术既要通过完井技术提高其渗透率,又要避免地层损美国页岩气井钻井主要包括直井和水平井两种害是施工的关键,直接关系到页岩气的采收率,因此方式。直井主要目的用于试验,了解页岩气藏特性,在固井、完井方式、储层改造方面有其特殊技术。页获得钻井、压裂和投产经验,并优化水平井钻井方岩气井通常采用泡沫水泥固井技术。由于泡沫水泥案。水平井主要用于生产,可以获得更大的储层泄具有浆体稳定、密度低、渗透率低、失水小、抗拉强度流面积,得到更高的天然气产量。高等特点,因此泡沫水泥有良好的防窜效果,能解决在水平井钻井中采用了旋转钻井导向工具,可低压易漏长封固段复杂井
7、的固井问题,而且水泥侵以形成光滑的井眼,更易获得较好的地层评价。同入距离短,可以减小储层损害。根据国外经验,泡沫时采用欠平衡钻井技术,实施负压钻井,避免损害储水泥固井比常规水泥固井产气量平均高出23%。层。随钻测井技术(LWD)和随钻测量技术(MWD),页岩气井的完井方式主要包括组合式桥塞完可以使水平井精确定位,同时作出地层评价,引导中井、水力喷射射孔完井和机械式组合完井。组合式靶地质目标。水平井形式包括单支、多分支和羽状桥塞完井是在套管井中,用组合式桥塞分隔各段,水平井。分别进行射孔或压裂,这是页岩气水平井最常用的3.页岩气井测井技术完井方法,但因
