斯伦贝谢公司关于页岩气的开发.pdf

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1、CoresectionPredicttheSweetSpots页岩气的认识和压裂改造:.斯伦贝谢公司的方法和技术张宁增产技术工程师Heterogeneity.2011年5月目录•页岩气的基本认识•页岩气的压裂改造•通过改进完井质量来提高单井产量•非常规压裂模型什么是页岩气?页岩通常分布连续、均质!从渗透率角度看页岩DCarbonate-ArabBereaSandBrickJonahLanceFm.OrganicShaleCemCRETESaltUnconventional非常规1000100101.00.10.010.0010.00010

2、.000011e-06md总体成分和基质成分粉砂质泥岩硅质泥岩任何页57%Si岩都是粘土质泥岩白云质泥岩57%Si特有、不相同47%Clay47%Dol的雏晶质粉砂岩67%SiBarnettShaleFayettevilleFayetteville粘土质泥岩Argillaceous粘土质泥岩mudstoneBaxterShale粉砂质泥岩SiltyMudstoneBarnettShaleBarnettShale页岩.Siliceous硅质泥岩≠页岩≠页岩.Mudstone提高单井产量的因素较高的含气孔隙度较高的基质渗透率油藏质量较高

3、的孔隙压力较好的裂缝高度控制(油藏有效接触面积)可压裂性(形成较大的裂缝面积)完井质量较低的岩石-液体敏感性(低的裂缝面积损失)较低的压后地层和裂缝伤害(出砂等)连续、均质和大厚层非均质性提高单井产量的因素较高的含气孔隙度油藏质量较高的基质渗透率较高的含气孔隙度RQ较高的孔隙压力油藏质量较好的裂缝高度控制较高的基质渗透率(油藏有效接触面积)RQ可压裂性较高的孔隙压力(形成较大的裂缝面积)完井质量较低的岩石-液体敏感性(低的裂缝面积损失)CQ较低的压后地层和裂缝伤害较好的裂缝高度控制(出砂等)(油藏有效接触面

4、积)连续、均质和大厚层非均质性可压裂性(形成较大的裂缝面积)完井质量HG较低的岩石-液体敏感性(低的裂缝面积损失)CQ好RQ+差CQ=差井较低的压后地层和裂缝伤害差RQ+好(CQ=出砂等差井)差RQ+差CQ=差井连续、均质和大厚层非均质性好RQ+好CQ=好井HG最初的模型通常是过于简单的横向的不连续性ArgillaceousNodules钙质的页岩粘土质页岩硅质/粘土质硅质页岩硅质透镜体页岩钙质硅质/粘土质页岩页岩可能看上去没有什么区别–但是?硅质页岩硅质/粘土混合体硅质/粘土质页岩钙质页岩硅质/粘土质页岩SecondSurpr

5、ise地质模型的简化并不能简化油藏的复杂性!岩心级别的非均质性(不同岩相的叠合)对岩石强度的连续测量通常可以指示出这些不同岩相的叠合特征，帮助我们对地质沉积特征、生物扰动和成岩作用的认识和研究油藏质量和完井质量的结合对储藏信心等高线图甜点区的定位(容易的目标)好RQ和好CQ的区域-容易的目标好RQ和差CQ–工程挑战性差RQ和差CQ的区域没有潜力(没有希望)模型与实际页岩气田生产情况的对比（直井）预测的甜点区SweetSpotsVerticalWellsProduction实际的产量分布预测的甜点区和连续12个月的平均月产量分布(75mix

6、65mi)目录•页岩气的基本认识•页岩气的压裂改造•通过改进完井质量来提高单井产量•非常规压裂模型Barnett页岩气改造的历程早期的压裂改造(1981-1991)•交联胍胶压裂液施工(SPE24884)–聚合物浓度：30-50lbm/1000gal(0.36-0.6%)–单井液量：约500,000gal(1893m3)+200scf/bblN2–单井支撑剂量：1.2~1.5MMlbs(544~680ton)–施工排量：40bpm(6.4m3/min)•压后产量较低–需要增加裂缝的延伸？大规模压裂改造(1991-1998)•为了增加裂缝的

7、延伸，尝试了较大规模的交联胍胶压裂液施工，同时也提高了最大支撑剂浓度。•压后产量与早期小规模施工的井相当•结论：交联胍胶压裂液施工不具有经济性–聚合物清理不彻底(高聚合物浓度和较低的破胶剂用量)–大规模压裂施工的高成本vs.天然气价格–有限的油藏接触面积降低聚合物浓度(1998)•在大规模的交联胍胶压裂液施工中，尝试降低聚合物浓度。–聚合物浓度：20-25lbm/1000gal(0.24-0.3%)•压后产量有所提高：减少聚合物用量=降低伤害•压后返排措施和操作程序(SPE39920)：–压裂液返排率：20-60%–强制裂缝闭合技术和超大

8、的返排速度(>3bpm)以提高裂缝的清洁–压后产量随着裂缝的清洁提高了约19%降阻水压裂(1998)•为了提高经济性，开始尝试降阻水压裂–水+降阻剂+粘土稳定剂+助排剂+防垢剂–单井用液量：6