页岩气钻井液技术论文

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1、页岩气钻井液技术论文贞岩气钻井液技术前言:页岩气为近年来在北美地区广泛勘探开发的天然气新目标，在全球非常规油气勘探开发屮异军突起，成为突破最晚、近期发展最快的非常规天然气资源。与常规天然气相比，页岩气开发虽然产能低，但具有幵采寿命长和生产周期长的优点，大部分产气页岩由于分布范围广、厚度大，且普遍含气，页岩气资源量巨大，因而贞岩气井能够长期地以稳定的速率产气，一般开采寿命为30〜50年，随着世界能源消费的不断攀升，包括页岩气在内的非常规能源受到越来越多的重视。美国和加拿大已实现页岩气商业性开发，中国和其他国家也正在加紧相关的研究工作。1美国页岩气勘探幵发纵览贞岩气的勘探开发历史悠久，己有

2、近200年的历史，目前正迈入快速发展期。北美页岩气的发展尤其迅速，实现了高效经济、规模开发，成为北美天然气供应的重要来源，并引起全球天然气供应格局的重大变化。世界岩气井位于美国东部1821〜1975年为页岩气早期勘探开发阶段。1821年在美国东部阿巴拉契亚盆地泥盆系Dunkirk页岩中完钻的、井深仅21m的一口井，在井深8.23m的泥盆系PerrysburyDunkirk页岩中获得天然气。该井成为北美陆台上的岩气井，也是全球岩气井，生产的天然气满足了Fredonia城市的照明和部分生活的需耍，一直供气到1858年，长达37年。1870〜1900年的勘探开发范围涉及到了美国东部的纽约、宾

3、夕法尼亚、俄亥俄、肯塔基、弗吉尼亚等州或地区。1914年在阿巴拉契亚盆地泥盆系Ohio页岩的钻探中获得日产气2.83X104m3的高产气流，由此发现了世界岩气田BigSandy7气，田，1926年BigSandy气田的含气范围由阿巴拉契亚盆地的东部扩展到西部，成为当时世界己知的最大气田。目前，BigSandy气田己累计钻井约10000口，单井平均日产气最高为2831.2m3，2008年年产气量为15.2X108m3，处于美国第20大气田的位置。BigSandy气田为页岩气早期勘探开发的重大成果。2000年以来，页岩气勘探开发技术不断提高，并得到了广泛应用。同时加密的井网部署，使贞岩气的

4、采收率提高了20%，年生产量迅速攀升［8］。2000年，美国页岩气年产量为122X108m3,生产井约有28000口［9］;2004年美国页岩气年产量为200X108m3，约占天然气总产量的4%;2006年，美国有页岩气井40000余口，页岩气年生产量为311X108m3，占天然气总产量的6%；2007年美国页岩气生产井近42000口，页岩气年产量450X108m3,约占美国年天然气总产量的9%。参与页岩气开发的石油企业从2005年的23家发展到2007年的64家。美国相关专家预测，2010年美国页岩气产量将占天然气总产量的13%。当然除美国之外，页岩气开发规模最大的当属加拿大！2目前

5、中国页岩气进展就像老师说的为了政治需要中央在页岩气开采研究方面做赔本买卖,不管对于错，我个人觉得这是很必要的，随着石油价格一路狂涨，加之中东动荡而屮国又是一个资源稀少而消耗浪费严重的国家，恰好屮国据推测中国的页岩气地质资源量将达到100X1012m3,十分可观，不过很可惜在页岩气研究方面远落后于欧美，就连页岩气的所需的化学剂受到来自美国无情的剥削，看来落后不是挨打就是吃亏。中国对页岩气的高度关注是近几年的事，冃前对屮国的页岩气资源的认识程度还远远不够，有利勘探开发区域和层系尚不明晰。2页岩气钻井液技术页岩气区别于常规天然气的特征之一是以吸附和自由气的形式存在于页岩之中。由于页岩的致密性

6、，具有商业开发价值的页岩气藏储层厚度都比较大。自从页岩气产业化以来，国内外都在储层评价、水平井增产、射孔优化和压裂增产技术上不断创新以寻求最佳的经济效益。1.1储层评价技术页岩气储层评价的两种主要手段是测井和取心。应用测井数掘，包括EC(ElementalCaptureSpectroscopy)来识别储层特征。单独的GR不能很好地识别出粘土，干酪根的特征是具有高GR值和低Pe值。成像测井可以识别出裂缝和断层，并能对页岩进行分层。声波测井可以识别裂缝方向和最大主应力方向，进而为气井增产提供数据。岩心分析主要是用來确定孔隙度、储层渗透率、泥岩的组分、流体及储层的敏感性，并分析测试TOC和吸

7、附等温曲线。1.2水平井增产技术页岩气储层的渗透率低，气流阻力比传统的天然气大得多，并且大多存在于页岩的裂缝中，为了尽可能的利用天然裂缝的导流能力，使贞岩气尽可能多的流入井筒，因此开采可使用水平钻井技术，并且水平井形式包括单支、多分支和羽状。一般來说，水平段越长，最终采收率就越高。水平井的成本比较高，但其经济效益也比较高，现代钻井技术使水平井的水平段在钻探过程中比较容易控制，因此页岩气可以从相同的储层但面积人于单直井的区域流出。在采用水平井增产