页岩气资源调查主要的技术方法汇总

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页岩气资源勘探开发方案(一)

页岩气资源勘探开发方案(一)

页岩气资源勘探开发方案一、实施背景页岩气是一种新型能源,具有丰富的资源量和广泛的开发前景。

随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高,对能源的需求也越来越大。

而传统能源的开采和利用已经面临着诸多的挑战,因此,发展新能源成为了当务之急。

而页岩气资源的勘探和开发正是产业结构改革的重要方向之一。

本文将从产业结构改革的角度出发,提出一种页岩气资源勘探开发方案,以期推动我国产业结构的转型升级。

二、工作原理页岩气的勘探和开发是一个复杂的过程,需要经过多个环节的实施。

具体的工作原理如下:1.地质勘探:通过对地质构造、地质构造、岩性、地层厚度、地下水、地温、地应力等因素的综合分析,确定页岩气的分布区域和储量。

2.钻探:通过钻探工作,获取地下岩石样本和地质数据,以确定页岩气的储层特征和储量。

3.水平井钻探:水平井钻探是页岩气勘探和开发的重要手段,通过水平井钻探,可以增加储层的接触面积,提高产能。

4.压裂:压裂是页岩气开发的关键技术之一,通过压裂作业,可以破碎储层岩石,增加页岩气的渗透性和产能。

5.生产:通过生产作业,将页岩气从地下输送到地面,以供应市场。

三、实施计划步骤1.确定勘探区域:通过地质勘探,确定页岩气的分布区域和储量。

2.制定勘探计划:根据勘探区域的特点,制定勘探计划,包括钻探方案、水平井钻探方案、压裂方案等。

3.实施勘探作业:按照勘探计划,实施勘探作业,获取地下岩石样本和地质数据。

4.分析数据:通过对勘探数据的分析,确定页岩气的储层特征和储量。

5.制定开发计划:根据勘探结果,制定开发计划,包括压裂方案、生产方案等。

6.实施开发作业:按照开发计划,实施开发作业,将页岩气从地下输送到地面,以供应市场。

四、适用范围本方案适用于我国各地的页岩气资源勘探和开发。

五、创新要点本方案的创新点主要体现在以下几个方面:1.采用先进的勘探技术,提高勘探效率和勘探精度。

2.采用水平井钻探技术,提高储层接触面积,增加产能。

3.采用压裂技术,提高储层渗透性和产能。

页岩气钻采技术综述

页岩气钻采技术综述

1前言页岩气是从页岩层中开采出来的,主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气聚集。

近年来由于天然气供需关系、价格上涨、开采技术进步等因素的影响,页岩气的开采已成为全球资源开发的一个热点。

2开采特点页岩气产自渗透率极低的沉积岩中,大部分产气页岩分布范围广、厚度大,且普遍含气,使得页岩气井能够长期地稳定产气。

一般情况下,页岩气开采具有3个特点:①生产能力低或无自然生产能力。

由于页岩气储集层通常呈低孔、低渗透率,气流阻力比常规天然气大,难以开采,因此所有的井都需要实施储层压裂改造才能开采出来。

目前,在页岩气井中实施2次以上增产措施的尝试已在美国实现了。

②井的寿命和生产周期长。

页岩气在泥页岩地层中主要以游离态和吸附态存在。

游离气渗流速度快,初期产量较高,但产量下降快;相反,吸附气解析、扩散速度慢,产量相对较低,但属于页岩气稳产期,进入该时期后产量递减速度慢,使得生产周期变长,一般页岩气井生产寿命可达30~50年[1]。

③采收率变化较大,并且低于常规天然气采收率。

根据埋藏深度、地层压力、有机质含量和吸附气量等,不同页岩气藏的采收率不同(见图1)[1]。

而且相关数据还表明,页岩气采收率通常低于常规天然气采收率,常规天然气采收率可达60%以上,而页岩气仅为5%~60%。

页岩气钻采技术综述张卫东1,郭敏1,杨延辉2(1.中国石油大学(华东)石油工程学院,山东东营257061;2.中国石油华北油田勘探开发研究院,河北任丘062552)摘要页岩气开采已成为全球资源开发的一个热点。

页岩气储集层通常呈低孔、低渗透率,开采寿命长,生产周期长,采收率变化较大,且低于常规天然气采收率。

不同于常规天然气的开采特点决定了页岩气开发具有其独特的方式。

水平井技术对于扩大页岩气开发具有重大意义,水平井的成本一般是垂直井的1~1.5倍,而产量是垂直井的3倍左右。

水平井技术结合geoVISION 随钻成像服务和RAB 钻头附近地层电阻率仪器等LWD 技术可进行更高效、更合理的开采。

页岩气分析测试技术方法-中国地质调查局

页岩气分析测试技术方法-中国地质调查局

岩石热解分析指标及其含义
S2 热 解 烃 自 由 液 态 烃
烃类,FID CO2,TCD、IRD CO,IRD、TCD
信号强度
S1 游 离 气 态 烃 S0 S3 热 解 二 氧 化 碳
S4 燃 烧 二 氧 化 碳
0
90
300
390
Tmax
温度,℃
800
热解阶段
氧化阶段
800
重要的岩石热解参数衍生指标
中国地质调查局页岩气调查技术培训班
2015年4月
成都
页岩气分析测试技术方法
汪双清
国家地质实验测试中心
一、对象、目 的与内容
对象、目的与内容——页岩气的基本特征
油气成藏模式与分布示意图
页岩气与常规天然气开 采模式示意图
成藏条件与开发模式区别 于常规油气,有着特殊的 实验测试技术要求。
对象、目的与内容——页岩气评价的关键地质要素
H/C原子比
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0.00 0.10 0.20 0.30

0.40
O/C原子比
vario micro 微量元素分析仪(CHNS-O)
干酪根元素分析方法原理
CO2 H2O
[H] Cu
CO2 H2O N2
[O]
分离
TCD IRD
干酪根
NnOm CO
CO2
关键点:干酪根样品的制备质量
有机地球化学分析——总有机碳含量测定
碎样
(粒径<0.2mm, 质量>10g) 称取0.01-1g试样
称样
(加入过量稀盐酸溶液, 至反应完全)
溶样
数据处理与集成
上机分析
洗样和烘样

页岩气勘探开发关键技术综述

页岩气勘探开发关键技术综述

能 源 安 全影 响 到 国家经 济 的发 展 和社 会 稳 定 , 世界 各 国通过 各 种 渠 道解 决 自身 的能 源 问 题 , 其 中 最重 要 的就是 寻 找替代 能 源 。非常 规油 气资 源 已经 在全 球 能源结 构 中扮演 着 重要 角色 。页岩气 是赋存
透非常规天 然气 , 在页岩气勘探开发 中有许 多关 键技术 。介 绍 了页岩气勘 探开发 中的相关 关键 技术 , 包括密 闭取 心和保压密 闭取 心技 术 、 水平井技术 和压裂 技术 , 并提 出了发展我 国页岩气勘探开 发相关技 术的建议 。 关键词 : 页岩气 ; 密闭取心 ; 保压密 闭取 心 ;方面的研究较少 , 至今还没有形成 成熟的技术 。 页岩气的勘探和开发必须采取现代钻进技术和 特殊 的固完井方法, 才能确保增产 , 达到工业开采价
值 。 国外这方 面 的研 究 主要 有 : ( 1 ) 页 岩 气 钻 进技 术( 主要 是 水 平 井 ) , 包 括 密 闭取 心技 术 、 井 身 结 构
o g y,a n d p u t f o r w a r d t h e s u g g e s t i o n o f d e v e l o p i n g r e l a t e d t e c h n o l o g i e s f o r s h a l e g a s e x p l o r a t i o n a n d d e v e l o p me n t i n C h i n a . Ke y wo r d s :s h a l e g a s ;s e a l e d c o r i n g ;h o l d p r e s s u r e s e a l e d c o i r n g ;h o iz r o n t a l we l l t e c h n o l o g y;f r a c t u i r n g t e c h n o l o g y

世界页岩气资源与勘探开发技术综述

世界页岩气资源与勘探开发技术综述

世界页岩气资源与勘探开发技术综述页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。

这是天然气生成之后在烃源岩层内就近聚集的结果,表现为典型的“原地”成藏模式。

页岩气是目前经济技术条件下天然气工业化勘探的重要领域和目标[ 1-2 ]。

一、世界页岩气资源1. 页岩气储量从全世界范围看,泥、页岩约占全部沉积岩的60%,页岩气资源前景巨大。

全球页岩气资源量为456.24×1012m3。

主要分布在北美、中亚和中国、拉美、中东和北非、前苏联(表1)[3-5 ]。

中国南方志留系地层中发育黑色页岩,演化程度高,可形成的页岩气资源潜力大。

四川盆地为古生代海相沉积背景下形成的富含有机碳页岩,与美国东部地区页岩气发育盆地相似。

四川盆地威远和泸州地区的页岩气资源潜力为(6.8~8.4)×1012m3,相当于四川盆地的常规天然气资源总量。

中国松辽盆地白垩系、江汉盆地的第三系、渤海湾盆地、南华北、柴达木以及酒泉盆地均具有页岩气资源。

2. 页岩气产量页岩气产量与储层性质有关。

影响储层性质的因素有:储层内流体的流动;利于油气流动的孔喉大小;水动力系统是否良好以及开采技术水平的高低。

目前美国有页岩气井4 259口,年产量已跃升至(168~204)×108 m3,图1反映了美国近年页岩气井数增加的情况。

预测2010年美国页岩气产量将占其天然气总产量的13%。

二、页岩气勘探技术1. 页岩气地质理论页岩气藏因为页岩基质孔隙度很低, 最高仅为4% ~5%,渗透率小于1×10-3 μm2,因此,主要由裂缝提供其储气空间。

页岩在地层组成上多为暗色泥岩与浅色粉砂岩的薄互层。

在页岩中,天然气的赋存状态多种多样,除极少量溶解状态的天然气以外,大部分均以吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面,或以游离状态赋存于孔隙和裂缝之中。

吸附状态天然气的赋存与有机质含量密切相关,其中吸附状态天然气的含量变化于20%~85%之间。

页岩气评价指标与方法

页岩气评价指标与方法

一、页岩气评价指标
一、页岩气评价指标
页岩气评价指标主要包括地质指标、物理指标和化学指标。
一、页岩气评价指标
1、地质指标:主要包括页岩层厚度、有机质含量、有机质成熟度、岩石矿物 组成、裂缝发育情况等。这些指标主要用于评价页岩气资源的潜力,为后续的开 发工作提供依据。
一、页岩气评价指标
2、物理指标:主要包括孔隙度、渗透率、含气量、储层压力等。这些指标直 接关系到页岩气的开采难度和经济效益,是页岩气评价的关键指标之一。
四、未来展望
4、强化实验与现场应用研究:实验和现场应用研究是验证和优化评价指标与 方法的重要环节。未来研究将更加注重实验与现场数据的收集和分析,通过不断 优化现有评价体系和方法,提高其在实践中的应用效果和指导价值。
四、未来展望
5、加强国际合作与交流:页岩气资源在全球范围内的分布和应用具有广泛前 景,加强国际合作与交流可以促进信息共享、技术和经验传播,对于推动页岩气 评价指标与方法研究的深入发展具有积极意义。
二、页岩气评价方法
3、物理模拟方法:主要包括物理实验和模拟实验等。通过物理模拟实验,可 以深入了解页岩气的生成、运移和聚集规律,为页岩气评价提供更为可靠的依据。
二、页岩气评价方法
在选择评价方法时,需要考虑不同方法的适用范围和优缺点,结合实际进行 评价方法的选择和优化。
三、影响因素
三、影响因素
三、影响因素
3、工艺因素:主要包括钻井工程、地球物理勘探、实验室分析等工艺技术。 这些技术的精度和质量直接关系到页岩气评价的准确性和可靠性。
三、影响因素
为了提高页岩气评价的准确性和科学性,需要考虑多因素综合评价,将各种 因素进行全面分析和比较,得出更为可靠的评价结果。
四、未来展望

页岩气勘探开发技术

页岩气勘探开发技术

页岩气的勘探方法多种多样,多学科综合勘探是主流发展方向。

微地震压裂监测技术这是近年来在低渗透油气藏压裂改造领域中的一项重要新技术。

该项技术通过在临井中的检波器来监测相对应的压裂井在压裂过程中诱发的微地震波,来描述压裂过程中裂缝生长的几何形状和空间展布。

它能实时提供压裂施工产生裂隙的高度、长度和方位角,利用这些信息可以优化压裂设计、优化井网或其他油田开发措施,从而提高采收率。

国外已将微地震监测技术视为确定水力压裂裂缝方位和形状的一种重要的实用方法。

三维地震技术有助于准确认识复杂构造、储层非均质性和裂缝发育带,可以提高探井(或开发井)的成功率,裂缝的存在会引起地震反射特征的改变,往往裂缝存在的区域也是页岩气高产区域,应用高分辨率三维地震可以识别裂缝,主要利用属性(比如曲率、相干)及方位AVO识别裂缝。

微地震监测是一种主要用于油气田开发的新的地震方法,可以在水力压裂过程中对裂缝进行实时监测,进而优化压裂设计,已经成为页岩气开发的关键技术。

水平井技术页岩气开发中主要使用垂直井和水平井。

2002 年以前,垂直井是美国页岩气开发的主要井型。

在2002 年Devon 能源公司在Barnett页岩的7 口试验水平井取得了巨大成功后,美国页岩气的开采才大力推广水平井,水平井已然成为页岩气生产开发的主要钻井方式。

而垂直井主要用来提供储层特征、钻井、压裂参数。

水平井的成本虽然比垂直井高1~2倍,但其产量却是垂直井3倍多。

水平钻井取得成功的关键是有效的井身设计,这利于节约完井和管理成本。

钻井作业采用泥浆系统、井下钻具以及定向设备等常规钻井技术。

通常,水平段越长,最终采收率和初始开采速度就会得到越大的提高。

完井技术完井过程既要提高储层渗透率,又要避免储层损害,这直接关系到页岩气的采收率。

页岩气井通常采用泡沫水泥固井技术。

泡沫水泥具有浆体稳定、密度低、渗透率低、失水小、抗拉强度高等特点,因此泡沫水泥有良好的防窜效果,能解决低压易漏长封固段复杂井的固井问题,而且水泥侵入距离短,可以减小储层损害。

页岩气开发主要技术

页岩气开发主要技术

非常规油气
页岩气的开发技术
1.清水压裂技术 2.重复压裂技术
水力压裂技术
页岩气开采技术
3.水力喷射压裂技术
4.多级压裂技术
5.同步压裂技术
水平井钻井
一、页岩气主要开发技术
二、水力压裂技术综述 1、水力压裂技术应用分析 2、水力压裂关键因素 三、我国页岩气开发面临问题 四、结论与建议
1 水力压裂技术应用分析
减阻水压裂液
水力压裂液
纤维压裂液 清洁压裂液
清水压裂液组成以水和砂为主,含量占总总量的99%以上,添加 剂成分占压裂液总量的不足1%,添加剂所占比例虽小,但对提 高页岩气产量至关重要。添加剂主要包括凝胶、减阻剂、抗菌剂 等。
报提纲
一、页岩气主要开发技术
一、水力压裂技术综述 一、我国页岩气开发面临的问题
一、结论与建议
与常规天然气关键在“找气”不同的是,页岩气开发的关键在“采 气”,但是由于勘探开发理论和技术上还不够成熟,我国页岩气开 发仍处于研究开发的初级阶段。
我国页岩气开发瓶 颈
我国页岩气开发面临问题
机 理 分 析 研 究
实 验 测 试 与 分 析
有 利 选 区 与 评 价
含 气 特 点 与 模 拟
产 能 分 析 及 预 测
精 确 导 向 与 储 层 改 造
压 裂 技 术 与 压 裂 液
汇报提纲
一、页岩气主要开发技术
一、水力压裂技术综述 一、我国页岩气开发面临的问题
一、结论与建议
4 结论与建议
1.老井可以采用重复压裂,新井可以采用清水压裂 2.水力压裂是页岩气开发的核心技术之一。天然裂缝发育 是水力压裂成功的重要条件,应根据储层特征配制合适 的压裂液。 3.考虑到水力压裂的技术特点和成本,对埋深在1500m 以浅的储层或勘探浅井,适宜使用氮气泡沫压裂,对埋 深在1500~3000m 之间的储层,适宜使用清水压裂,对 埋深在3000m 以下的储层暂时不用考虑开发。
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序 号
油藏特征
1
气藏面积/厚度
2
气藏边界
3
气藏概念
4
圈闭条件
5
油气水界面
6
烃类运移机制
7
气藏压力
8
资源量
9
富集高产区
10
储层物性
11
储层空间
12 烃源岩-储层关系
13
产水情况
14 气藏边界区产水情况
15 勘探开发成功率
16
单井储量
常规气藏
油藏特征 地震勘探条件
小面积/不同
一般
界限明显
有利
小范围整装 丰度高
1 国外成功经验回顾
——美国页岩气产业取得成功关键
• 回顾美国页岩气产业从起步到形成、发展的过程, 除了得益于自身得天独厚的自然资源条件、成熟 市场经济环境外,适用于页岩气勘探开发关键技 术的不断进步和突破,是助推美国页岩气产业形 成的核心动力之一。
——直接推动美国页岩气产业形成的两大 技术体系
• 地球物理勘探技术体系 • 水平井钻完井、开发体系 ——这两大技术体系相互发展下,不断促进,造就了
全方位、三维
加拿 不列颠哥伦比亚省 大 东北部Montney页岩
宽方位、三维
20/80
60/60 66/66 3/33
面元 (米)
30×30 33×33
纵横比
覆盖次数
排列长度 (米)
45
4490
60
4800
0.71
64
1
>0.5
120
3810 3600
>0.5 >0.5
1 >0.5
目的层埋深 (米) 10003000 10003000
有利
圈闭明显
有利
有明确界限
有利
依靠水浮力
异常压力
有利

整装富集
有利
高孔高渗
有利
孔隙为主
有利
不同单元
有利
不产
产水
一般
一般

有利
(页岩气)连续气藏
油藏特征
地震勘探条件
大面积/厚
有利
无明显界限
不利
大范围聚集 丰度低
不利
圈闭不明显
不利
无明确界限
不利
依靠压力
异常压力
有利
巨大
甜点富集
一般
低孔低渗
不利
小尺度自然裂隙
3.6 页岩几何体属性分析技术应用
随着宽方位三维地震勘探技术在页岩气勘探中的广泛应用,几何体属性分 析技术,在描述储层构造特征、断裂系统分布状况、地层沉积特征等方面 已经发挥出重要的作用。 相干;曲率;蚂蚁追踪;方差体;三维可视化。
页岩气 页岩气调查方法技术 3. 地震勘探技术 4. 非地震勘探技术 5. 钻井、储层改造技术 6. 测井技术 7. 页岩气调查方法技术规程(初稿) 8. 成果与认识
提纲
1. 国外成功经验回顾 2. 页岩气调查方法技术 3. 地震勘探技术 4. 非地震勘探技术 5. 钻井、储层改造技术 6. 测井技术 7. 页岩气调查方法技术规程(初稿) 8. 成果与认识
岩芯
方位角
极角
3.1 页岩岩石物理性质
VTI:垂直轴对称的横向各项同性地震地质模型,是地下处于近水平状态或倾角较小的页 岩的一种近似,近水平的层面是页岩层理面的简单等效。 HTI:水平轴对称的横向各项同性地震地质模型,是地下处于大倾角的或近垂直状态下的 页岩的一种近似,模型中近垂直的层面是页岩层理面的简单等效。
3.1 页岩岩石物理性质
HTI、 VTI模型地震响应与页岩特征描述
地震属性
HTI VTI 泊松比 弹性参数
页岩特征
裂缝发育情况 黏土含量、TOC
开裂比:油气藏 裂缝密度:应力场
油气丰度
硅质含量
水力压裂
密度、TOC
油气丰度
辅助数据
3C地震采集 测井资料
3.2 页岩岩石物理模型/反演
3.3 地震勘探条件与页岩气藏模型对应关系
3 地震勘探技术
• 页岩岩石物理性质 • 页岩岩石物理模型/反演 • 地震勘探条件与页岩气藏模型对应关系 • 国内外页岩气地震地质条件对比 • 页岩气地震勘探资料常规处理解释方法 • 页岩几何体属性分析技术应用 • 国内外页岩气地震勘探技术存在的主要差距
3.1 页岩岩石物理性质
——1986年提出了页岩的弱各向异性特征,弱各向异性 是指ε和γ的值均小于10%。 ——但是长期的研究结果表明,绝大多数页岩的ε和γ的值 大于10%,页岩具有强各项异性介质。
• 我国在针对页岩气资源调查方面,所采用的评价 技术及标准、对储层特征认识、地球物理勘探技 术应用、储层改造技术、商业化开发等方面,还 面临多项技术难题亟待解决。
2 页岩气调查方法技术
1. 地震勘探技术 2. 非地震勘探技术 3. 钻井、储层改造技术 4. 测井技术
提纲
1. 页岩气资源概况 2. 页岩气调查方法技术 3. 地震勘探技术 4. 非地震勘探技术 5. 钻井、储层改造技术 6. 测井技术 7. 页岩气调查方法技术规程(初稿) 8. 成果与认识
一般
相同单元
一般
页岩气不产
渗透水

有利

不利
3.4 国内外页岩气地震地质条件对比
我国西南地区典型隔槽式褶皱构造 美国德克萨斯州沃斯堡盆地构造样式
3.4 国内外页岩气地震地质条件对比
我国西南地区典型隔槽式褶皱构造 美国德克萨斯州沃斯堡盆地构造样式
3.4 国内外页岩气地震地质条件对比
工区 及目的层
四川南部龙马溪组
类型 二维
道/炮距 (米)
20/100
中国 贵州北部龙马溪组
二维 三维
沃斯堡盆地barnett页岩
三维
阿巴拉契亚盆地 二维、点接收
Marcellus页岩
三维、三分量
阿科马盆地Woodford
美国
页岩
宽方位、三维
路易斯安那州 Haynesville页岩
宽方位、三维
德克萨斯州南部 Eagle Ford页岩
10003000
<3000
激发 方式
井炮
可控震 源为主
可控震 源为主
国外:宽方位角三维、小点距二维、三维三分量为主; 国内:大道距二维普查阶段。
3.5 页岩气地震勘探资料常规处理解释方法
塑性 脆性
国内:主要的处理步骤是叠前去噪、静校正、精细速度分析。 目标:获得富有机质页岩储层的埋深、厚度、构造展布、断裂发育情况。 与常规油气勘探地震处理解释流程基本相同。 国外:通过宽方位三维地震数据的速度各项异性来检测储层裂缝的分布情况。 目标: 基于HTI、VTI模型,各向异性时间偏移成像,对储层的脆性、塑性进行描述,划分出“甜点”。
美国页岩气产业的成功形成与发展,改变了世界 能源结构的格局。
1 国外成功经验回顾
——我国页岩气资源调查现状
• 从目前国内外研究工作已经取得的成果可以看到, 我国页岩气资源成藏规律与美国页岩气的成藏特 点,有许多相似之处,这表明我国的页岩气资源 勘探前景十分看好。
• 我国近几年来虽然在页岩气资源勘探方面取得了 一些进展,但总体上仍处于起步阶段,目前尚无 成功的页岩气勘探开发实例。
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