页岩气开发技术-哈里伯顿

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1、页岩气开发技术——哈里伯顿美国的页岩气主要产自Michigan（密执安）、Illinois（伊利诺依斯）、Appalahian（阿帕拉契亚）、SanJuan（三娟）和FortWorth（法沃斯）盆地，其中最活跃的页岩气藏是法沃斯的Barnett（巴内特）页岩，由于近年来水平钻井和多级增产工艺的应用，其产量已由2000年的0.2BCF/天增至1.3BCF/天，按照这样的趋势发展，其产量很快会达到3BCF/天。这些工艺的成功极大地激励了其它页岩气藏的开发，其中包括Arkansas的Fayetteville页岩

2、、西德克萨斯的Barnett和Woodford页岩、俄克拉荷马Arkoma盆地的Caney和Woodford页岩等。在《油气投资家》（OilandGasInvestor）2007年第1期的“页岩气”报告中，美国NatexisBleichroeder公司的勘探开发分析师JohnWhite称，美国目前有64家股份公开公司参与了8个页岩盆地的页岩开发，其中主要有：·Chesapeake能源公司·Southwestern能源公司·Range资源公司·Carrizo油气公司·Brigham勘探公司·Abraxas公

3、司·EnCana公司·EOG资源公司·Devon能源公司·Quicksilver资源公司等最大的页岩气Barnett页岩开发区主要包括北德克萨斯的Wise和Denton镇，于80年代末90年代初开始开发。到2006年初，NewarkEastBarnett页岩气田共有约4200口井和135台钻机，累积产量维持在1.7TCF,未来该气田开发面积将可能扩展到10个镇。巴内特能成为最大的页岩气田主要有两个原因：与美国其它开发区相比，巴内特属于高压气田，压力梯度为0.52psi/ft；储量比其它页岩储层高得多，约为

4、142BCF/平方英里。近期开发的采收率预计在10%-12%，采用改善采收率技术可使采收率再提高5%-10%。巴内特核心开采区具有如下特性：·裂缝是闭合的且充填有方解石；·孔隙度在3%-5%；·渗透率低于0.001md；·储层厚度在122-183m之间；·井深在1830-2745之间，单井储量超过1BCF。2006年三季度，Devon公司有26台钻机在运行（上年为18台），2006年安排钻325口井，其中大多是水平井。2005年Devon钻了271口井，其中244口为水平井。2005年累积产量达到1TCF

5、（1TCF=280亿m31BCF=2800万m3）。哈里伯顿页岩开发技术页岩是一种细粒沉积岩，页岩通常含有游离气和吸附气。如果主要开采机理是解吸附，则增产设计应该是要增大总裂缝表面积。如果多数气体是存在于微孔隙或裂缝内的游离气，则形成高导流能力支撑裂缝会对开采更加有利。ShaleStim工艺提供有效方法低渗透页岩朝着大规模清水压裂方向发展，这是一种最经济实用的页岩改造方式。曾经单层注入过15900m3液体。然而，如此大量的水泵入气藏不能说是没有风险的。哈里伯顿的页岩增产技术ShaleStim有助于消除大规

6、模清水压裂造成的不利影响。该工艺可以根据特定的页岩生产机制和组分而进行定制。该工艺可用于页岩储藏开采周期的不同阶段。通常页岩开发阶段包括：阶段1：区域资源勘查（储藏评价）。初步考察储藏潜力和范围。评价页岩，量化储藏质量。阶段2：局部资源评价（启动勘探）。开始进行钻完井技术开发试验，尝试进行压裂设计和生产预测。阶段3：早期开发（大规模开发）。采用优化设计进行快速开发，数据库开发和建立标准。阶段4：成熟开发（储量丰收期）。现金流循环。储藏生产历史拟合，调节储藏模型。数据库镜像。新型ShaleFrac-RF处理

7、液提供了良好的增产效果。页岩采用反应性流体处理前后的SEM图显示大量表面腐蚀，从而导致压后产量提高。阶段5：递减阶段（维护和修井）。作业井评选，重新改造，递减曲线移动。ShaleStim工艺包含一系列在页岩储藏生产周期内帮助经营者提高资产价值的产品和服务。·ShaleStim服务：页岩评价包括总有机碳含量（TOC）、页岩成熟度（R0）、含气量（scf/ton）、游离气和吸附气含量、裂缝流动试验、X射线、SEM和酸溶性分析。·ShaleLog测试服务——测井识别有利（高产）层位（TOC、含气量、脆性、地下气

8、储量GIP、IP和估算最终采收率EUR）。·ShaleFrac压裂服务：针对页岩地层的水力压裂技术。·ShaleClean服务：一次改造和修井用化学剂设计以恢复或提高产量。压裂后的产量递减具有三个不同的开采期，每个时期由多种储藏和完井因素控制。在早期，裂缝间隙和裂缝渗透率是关键因素。在中期，裂缝平面延展和裂缝渗透率比较重要。在后期，未压裂区（泄压区）面积、基质渗透率和未改造区的裂缝间隙都会产生影响。尽管人们对支撑剂在未稠化液中