正文描述:《页岩气多尺度渗流数值模拟及完井优化设计开题报告》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第一部分文献综述第1章页岩气资源分布及开发现状随着今年来世界常规油气资源的新增储量不断减少,常规油气产量也在不断下降,人们对非常规油气资源的勘探开发越来越重视,非常规油气资源在能源供给中所占的比例越来越大。页岩气是非常规油气资源的重要组成部分,而且在美国最近几年的页岩气革命的鼓舞下,世界许多国家都开始大力开发页岩气资源。页岩气储层渗透率极低,气体在储层中流动阻力很大,需要对储层进行改造才能实现商业性开采,使得页岩气开采具有成本高、技术要求高、开采周期长的特点,因此要开发好页岩气储层,必须对页岩气的勘探和开发技术进行研究[参考文献[1]蒋国盛与王荣璟,页岩气勘探开发关键技术
2、综述.探矿工程(岩土钻掘工程),2013(01):3-8.]。水平井水力压裂技术是形成美国页岩气革命的关键,水平井压裂可以增大井筒与地层接触面积,改善气体流动通道,减少气体流动阻力,从而可以提高单井产量和最终采收率,改善单井经济效益。水平井水力压裂一般是沿着水平井筒压开多条裂缝,由于水力压裂技术成本高,要投入大量的资金,因此有必要对页岩气藏水平井水力压裂进行参数优化设计,从而达到最大增产效果,获得最优经济效益。1.1国外页岩气资源分布及开发现状页岩气资源在全球范围内分布比较广泛,如图1所示,全世界的页岩气资源量约为456.24×1012m3,相当于致密砂岩气和煤层气资源量
3、的总和,具有很大的开发潜力。国外页岩气资源储量丰富的国家主要有美国,阿根廷,墨西哥,南非,澳大利亚和加拿大等。美国是世界上最早发现、研究、勘探和开发页岩气的国家。美国的页岩主要发育在20个州21个大小不等的盆地里,目前商业开采主要集中在5个盆地,即密歇根盆地的Antrim页岩、阿巴拉契亚盆地的Ohio页岩、福特沃斯盆地的Barnett页岩、伊利诺伊盆地的NewAlbany页岩和圣胡安盆地的Lewis页岩。其中,Barnett页岩是当前美国页岩气开发的主力层位,也是目前各国页岩气勘探开发学习的样本,据美国地质调查局(USGS)最新的统计,其资源量约0.74万亿立方米。早在1
4、976年,美国能源部就对东部页岩气进行了地质、地球化学和石油工程的研究,发现了Antrim页岩、Ohio页岩、NewAlbany页岩、Barnett页岩和Lewis页岩等五大页岩气系统,并进行了工业开采[[]CurtisJB.Fracturedshale-gassystems[J].AAPGBulletin,2002,86(11):1921-1938.]。20世纪90年代以来,美国、加拿大等北美国家页岩气勘探取得成效,开发技术趋于成熟[[]王公昌,姜瑞忠,徐建春.当前页岩气资源开发的瓶颈及建议.复杂油气藏,2012(02):第10-14页.]。经过多年的发展,目前美国页岩
5、气藏开发主要采用水平井套管完井及分段压裂技术。2006年,美国页岩气藏水平井套管完井及分段压裂技术获得重大突破,页岩气从摸索阶段转向了大规模开发,2011年产量达1800亿立方米,占到天然气总产量的22.6%,而预计2035年美国页岩气产量将占到本土天然气总产量45%。图1世界页岩气资源可采储量分布示意图(EIA)加拿大是继美国之后世界上第二个对页岩气进行勘探开发的国家,加拿大页岩气资源也十分丰富,且资源分布面积广、涉及地质层位多,主要分布在西部盆地地区,包括不列颠哥伦比亚省东北部中泥盆统的霍恩河盆地和三叠系Montney页岩,艾伯塔省与萨斯喀彻温省的白垩系Colorad
6、o群,魁北克省的奥陶系Utica页岩,新不伦瑞克省和新斯科舍省的石炭系HortonBluff页岩。根据加拿大非常规天然气协会(CSUG)的资源评价结果,加拿大页岩气的资源量大于42.5万亿立方米,其中霍恩河盆地和Montney的页岩气资源最为丰富,其页岩气资源量为39.08万亿立方米。目前,已有多家油气生产商在加拿大西部地区进行页岩气的开采或开发试验,但与美国相比,加拿大页岩气开发还处于初级阶段,尚未进行大规模的商业性开采。2004年,不列颠哥伦比亚省能源矿产部将页岩气的区域资源评价列入能源发展。2006年,不列颠哥伦比亚省油气委员会已核准了22个白垩系和泥盆系页岩气试验
7、区块。按照CSUG主席MichaelDawson在2009年9月一次报告的观点,加拿大的页岩气区带中只有UpperMontney达到了他所称的商业开发阶段,霍恩河盆地则部分处于先导生产试验阶段,部分还处于先导钻探阶段;魁北克低地、新不伦瑞克省以及新斯科舍省的页岩还处于其所称的早期评价阶段。在欧洲,英国和波兰是该洲页岩气前景最好的国家。美国能源信息署(EIA)[[]EIA.Worldshalegasresources:aninitialassessmentof14regionsoutsidetheUnitedStates[R].
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