重庆涪陵焦石坝页岩气田勘探开发纪实
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重庆涪陵焦石坝页岩气田勘探开发纪实
重庆涪陵焦石坝页岩气田勘探开发纪实
焦石坝，重庆涪陵区一个山区小镇。在这里，我国第一口实现规模化、商业化生产的页岩气井诞生，被命名为“页岩气开发功勋井”。今年3月24日，中国石化正式宣布，计划在2017年把涪陵页岩气田建成国内首个年产能100亿立方米的页岩气田，相当于一个1000万吨级大型油田。
重大突破
页岩气田进入商业开发
在中国石化勘探南方分公司岩芯库，保存着一筒采自焦页1HF井3000多米深处的深灰色页岩。“在焦石坝地底下，这些页岩就像一床大棉被，包裹着丰厚的页岩气。”分公司地质专家夏维书说。
撕开这床大棉被的“第一钻”在2012年2月14日晚8时开钻。11月28日，一个振奋人心的消息从焦石坝传来：焦页1HF井当天钻获20.3万方高产页岩气，这标志着我国第一口实现规模化、商业化生产的页岩气井诞生了。
页岩气是一种重要的非常规天然气，被认为是继常规天然气之后，又一种可以大规模开发的优质清洁能源。近年来，全球特别是北美地区，页岩气开发步伐明显加快。美国由于页岩气的大规模开采，甚至可能从油气输入国变为油气输出国。
在我国，常规天然气储量有限，而页岩气储量相对丰富。页岩气如果能得以大规模开发，对缓解我国天然气紧张局面、降低天然气对外依存度意义重大。
2011年，我国将页岩气列为独立矿种；2012年，出台《页岩气发展规划（2011—2015年）》；2013年，国家能源局正式批准涪陵页岩气田为国家级页岩气产能建设示范区。
继焦页1HF井后，环绕其周边数公里区域内，几口评价井也相继部署开采。2013年7月2日，焦页1—3HF井投产，测试产量20多万方/日；9月29
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日，焦页6—2HF井投产，测试产量达35万方/日；10月9日，焦页8—2HF井投产，测试产量再创新高，达55万方/日。
“到这时，我们已吃上了定心丸：焦石坝区块页岩气藏不是一点，而是一片；这里不仅有页岩气，而且是高产气藏。”江汉油田涪陵工区项目部经理习传学说。
截至今年5月17日，在涪陵页岩气田280平方公里一期产建区，已开钻页岩气井82口，完钻47口，投产27口，平均单井日产气11万方以上。今年内，该区域将规划投产100口井左右。
“涪陵页岩气田进入商业开发，是我国页岩气开发的重大突破。”业内专家指出，我国页岩气资源潜力大、分布面积广、发育层系多，一旦形成产能，将对满足我国不断增长的能源需求、促进节能减排、优化能源结构、保障能源安全和促进经济社会发展具有重大战略意义。
技术创新
让
页岩气挣脱束缚
科学界有句
话叫“上天容易入地难”。油气开发，离不开先进理论、技术和设备的支撑。页岩致密度高、孔隙小、渗透率低，一般页岩气散失比常规油气难得多。这是否意味着找到优质页岩，就一定富集页岩气？
南方分公司勘探团队通过无数次试验和实践发现，与北美相比，我国南方地区页岩气形成、富集、保存有一定差异性。分公司总经理郭旭升形象地说，北美地质条件稳定，地表平整，就如一个光滑大盘子；而我国南方地质条件复杂，则如这个盘子摔碎在地上，还被踹一脚，碎片更凌乱。在这种地质条件下，即使存在优质页岩，如果保存条件不好，页岩气也会慢慢流失。
保存条件如何判定？他们提出：良好的地质储藏条件、适中的埋深、远离开启断裂等是保存关键。
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近年来，南方分公司又摸索出一整套“甜点”预测技术，建立了一系列核心参数判别标准，可准确识别页岩层分布、厚度、埋深、含气性等特性。“利用这套技术，已成功捕捉到焦石坝区块89米厚页岩体，并确定了其中38米厚优质页岩层位置。”找气难，开采也难。“常规油气储存在砂岩或灰岩中，孔隙大，渗透率高，一口井打下去，油气就往外冒。页岩气隐藏于致密的页岩层，孔隙微细到以纳米计量。”江汉涪陵页岩气分公司副经理刘尧文感慨，“如果将常规油气开采比作静脉采血，那页岩气开采就是毛细血管采血，一个字，难！”
页岩革命出现，得益于两项关键技术，一是水平钻井，二是分段压裂。记者在焦石坝现场了解到，钻头先从地表垂直向下钻，找到页岩层后，折个弯，再沿页岩层水平穿行，可长达一两千米，大大扩展采气面。
更关键的技术是分段压裂。在几乎“密不透风”的页岩中，页岩气极难流通，必须通过外力将大体量压裂液压注进钻井，挤压井壁四周岩体使其碎裂，夹带在压裂液中的细砂进入裂缝，支撑起一条条四通八达的通道，让油气释出。
为实现最佳压裂，一方面需加大外力强度，我国自主研发的3000型压裂车已在焦石坝正式投用，每分钟能将14方左右压裂液注入钻井，达到了世界压裂装备领先水准。
另一方面则是缩小每一次的压裂面，需将数千米长的水平井分段隔离进行压裂。“我们已完全掌握最核心的长水平井分段压裂技术，可以建成畅通的气流‘高速路’。”刘尧文说，焦页12—4HF井成功完成了长2130米水平井、26段超大型压裂，创造了国内井段最长、分段数最多、单井液量最大等新施工纪录。
时代精神
激发巨大能量
自进入井场以来，江汉钻井一公司西南分公司70765JH钻井队队长瞿强梁就没睡
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过一个安稳觉。“今年过年没空回家，老婆就带着孩子来井队陪我，可那一段我整天呆在井场，根本顾不上他们，走的时候也没送。去年老婆动手术，我也没能陪在她身边。”说话间，这位石油汉子揉了揉眼睛。
奋斗、忘我、奉献、拼搏„„这些代代传承的崇高品质和精神风貌，依然闪耀在地质和石油工作者群体中。新的时代，又为这些宝贵精神注入新的内涵。
比如科学精神。我国页岩气开发在2010年前后形成第一个热潮，但实际效果并不理想，2012年开始进入低谷，一度出现不少怀疑和悲观的论调。
勘探南方分公司页岩气项目部主任魏志红说，早在上世纪70年代，这里就曾开展过天然气勘查，2000年又进行过二维地震勘测，2006年开展了构造评价研究。“对所有这些，包括挫折与失败，我们都一遍遍拿来咬烂嚼碎，消化吸收。”为彻底摸清家底，专家和技术人员在野外和井场一呆就几个月，开展实时跟踪研究，终于找到了南方地区页岩气形成的条件和分布规律。
再比如生态理念。焦石坝区块属喀斯特地貌，地下多溶洞暗河。为最大限度降低污染，勘探开采队伍对近地表暗河、溶洞分布情况进行精确勘测，按照既满足地质条件又避开暗河溶洞要求确定井位；钻进过程中，中浅层钻井采用清水钻进；钻过地下水层后，用套管将水层严密封固„„“与空气钻、泡沫钻相比，清水钻要慢一点。但宁可慢一点、稳一点，也不能污染环境。”江汉钻井公司西南分公司副经理熊礼方说。
展望未来
5—10年形成价值4000亿元的产业链
焦石坝的突破如何变成中国页岩气开发的突破？明确资源量并向储量转化，以及核心技术自主化，是决定因素。
郭旭升告诉记者，下一步他们将按照三个层次继续扩大页岩气储量规模：“战略展开”焦石坝所在的川东南，持续落实有利含气面积；“战略突破”川东北和川西南，开辟新阵地；“战略准备”外围区域，优选有利勘探区。
焦石坝实战，也推动我国页岩气资源评价、工艺技术体系实现突破，并在装备研发制造特别是国产化上取得重大进展。以此为基础，探索和建立一套适
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合我国页岩气开发的自主核心技术，将有力支撑和加快推动我国页岩气战略实施。
记者在焦石坝看到，世界最前沿的“井工厂”技术模式已投入运用，工作人员正有条不紊实施“同平台交叉压裂”作业，以往都是单口井一段一段实施压裂，现在两口井同时交叉作业，不仅时间节约一
半，还可使裂缝网络生成更复杂，效果更好。
3月1日，中国石化与重庆市签署《关于涪陵页岩气开发利用战略合
作协议》，双方建立合作协调工作机制，共同努力将重庆开辟成全国页岩气主战场。
距焦石镇20公里的重庆建峰工业集团最早尝到甜头。2013年9月，页岩气通到建峰，两个月后，建峰第二套装置全部用上页岩气，每天使用量达150万方。“现在供气充足，生产线可满负荷运转，每吨产品成本降低约10%。”集团副总经理周召贵说。
依托页岩气开发，重庆已出台页岩气装备制造相关政策，全力引进压裂、钻采、水处理及用气设备研发制造龙头企业，带动关键部件本地化生产配套，打造页岩气装备产业集群。重庆规划用5—10年时间，形成价值4000亿元的页岩气开采、利用和化工产业链。
焦页1HF井，页岩气汩汩往外冒出，至今已稳产超过500天。这股来自地底数千米的绿色之气，汇聚成一股新能量，带给中国能源建设和经济社会可持续发展长远的动力与活力。
涪陵焦石坝海相含硫地层泡沫钻井试验
第２７卷第１期
２０１７年３月 江 汉 石 油 科 技
儿ＡＮＧＨＡＮ ＰＥＴＲ０ＬＥＵＭ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＹ Ｖ０１．２７ Ｎｏ．１
Ｍａｒ．２０１７
涪陵焦石坝海相含硫地层泡沫钻井试验
杨海平
（中国石化江汉油田工程有限公司钻井一公司，湖北潜江４３３１２１）
摘 要：涪陵焦石坝是中国第一个页岩气产能建设示范区，地表为海相嘉陵江组，山高谷深，沟壑纵 横，溶洞发育，地袁严重缺水，钻井施工面临地层硬、溶洞多、大井眼井段长、含硫浅层裂缝气、生产用水 远程供给等不利因素，采用常规钻井方式，机械钻速慢，复杂时间多，由于焦石坝二叠系含硫化氢，钻井周 期长、费用高，影响了焦石坝页岩气勘探开发步阀，是目前钻井技术工作急需解决的重点和难点。不能使用 常规空气钻井和泡沫钻井来提速；借鉴钻井液除硫方法，首次提出在含硫地层使用防硫泡沫钻井的设想。通 过优选除硫泡沫配方、强化地面硫化氢的监测和除硫措施，并制定应急预案，在涪陵焦石坝成功试＆ｒ３口 井，安全钻穿含硫地层，地面未检测到硫化氢，拓宽了气体钻井技术的应用领域。 关键词：硫化氢；泡沫钻井；气体钻井
页岩气勘探开发是技术密集型产业，投资大、
周期长，商业开发必须走低成本战略。美国页岩气
采用“丛式井＋井工厂”钻井模式，使用气体钻井、
旋转导向钻井等先进技术，钻井速度得到极大提
高，Ｗｏｏｄｆｏｒｄ页岩气田垂深２５００ｍ、水平段１３００ｍ左
右的页岩气水平井，平均钻井周期仅２７ｄ，为页岩气
大规模商业开发奠定了基础。涪陵焦石坝是中国第
一个页岩气产能建设示范区，已探明页岩气田面积
１６０ｋｍ ，地表为海相嘉陵江组，山高谷深，沟壑纵
横，溶洞发育，地表严重缺水，钻井施工面临地层
硬、溶洞多、大井眼井段长、含硫浅层裂缝气、生
产用水远程供给等不利因素，采用常规钻井方式，
机械钻速慢，复杂时间多，目前完井３０余口，平均
钻井周期８２ｄ，钻井周期长、费用高，影响了焦石坝 页岩气勘探开发步阀，是目前钻井技术工作急需解
涪陵页岩气勘探开发重大突破与启示_王志刚
第36卷第1期OIL＆GASGEOLOGY2015年2月
收稿日期：2014－09－04；修订日期：2014－10－16。作者简介：王志刚（1957—），男，博士、教授级高级工程师，石油天然气勘探开发与生产经营管理。基金项目：中国石化页岩气示范项目（FS13006）。文章编号：0253－9985（2015）01－0001－06doi：10．11743/ogg20150101涪陵页岩气勘探开发重大突破与启示王志刚（中国石油化工股份有限公司，北京100029）摘要：中国海相页岩气分布领域广，资源丰富，但与北美相比，具有页岩时代老、热演化程度高的特点；同时由于经历多期次的构造改造，具有保存条件和埋深差异大的特殊性。针对这些特点和特殊性，提出了生烃条件、储集条件和保存条件为核心的页岩气“三元富集”理论。以此为指导，中国石化集团公司的页岩气勘探向四川盆地及其近缘聚焦，确定川东南地区下志留统是首选的页岩气勘探突破领域。建立了海相页岩气区带和目标评价方法，优选涪陵焦石坝构造为页岩气突破目标，2012年部署钻探焦页1井，一举发现了中国首个大型页岩气田———焦石坝龙马溪组海相页岩气田。同时，借鉴、集成和研发关键技术，形成了中、浅层海相页岩气钻井技术和大井段分段压裂的海相页岩储层改造技术。在勘探开发一体化的工作思路指导下，通过精细高效的组织管理实现焦石坝大型页岩气田的快速高效开发。关键词：三元富集；勘探开发一体化；海相地层；页岩气；志留系；焦石坝气田中图分类号：TE132．1文献标识码：ABreakthroughofFulingshalegasexplorationanddevelopmentanditsinspirationWangZhigang（ChinaPetroleum＆ChemicalCorporation，Beijing100029，China）Abstract：Chinamarineshalegasfieldischaracterizedbywidedistributionandrichnessinresources．ButcomparedwithNorthAmerica，becauseofsufferingmulti-stagestectonicreworking，Chinamarineshaleisolderandmoremature，asare-sult，itisuniqueinpreservationconditionandburieddepth．Basedonthesefeatures，thetheoryof‘three-elementenrich-ment’，whosecoresincludetheconditionsofhydrocarbongeneration，reservoirconditionsandshalegaspreservationcon-ditions，isputforward．Onthisbasis，shalegasexplorationisfocusedonSichuanBasinanditsperipheralregions，andtheLowerSilurianofSoutheastregionofSichuanBasinischosentobethepreferredbreakthroughfieldforshalegasexplora-tionbyChinaPetroleum＆ChemicalCorporation．Shalegaszoneandthetargetevaluationmethodissetup，andJiaoshibaBlockofFulingisasthetargetarea．Andin2012，wellJiaoye1wasdrilled，anddiscoveredthefirstlargeshalegasfieldinChina，i．e．marineshalegasfieldofLongmaxiFormationinJiaoshibaBlock．Drillingtechnologiesandmulti-stagefrac-turingtechnologiesweredevelopedforthemarineshalewithshallowtomoderateburialdepths．Therapidandhighlyeffi-cientdevelopmentoftheJiaohsibashalegasfieldwasrealizedthrougheffectivemanagementundertheguidanceofinte-gratedexplorationanddevelopment．Keywords：three-elementenrichment，integratedexplorationanddevelopment，marinelayer，shalegas，Silurian，Jiaoshibagasfield美国是页岩气大规模商业性开采最成功的国家，从2006年开始，页岩气产量呈“爆发式”增长［1］，在短时间内实现了美国的天然气基本自给。中国拥有丰富的页岩气资源，据2012年国土资源部评价，全国页岩气可采资源潜力为25×1012m3。中国石化高度重视非常规油气的勘探开发，2009年开始进行页岩气勘探，先后经历了选区评价、钻探评价和产能评价3个阶段，通过勘探实践和理论创新，在页岩气富集理论新认识的指导下，在较短时间内实现了页岩气勘探由南方海相向四川盆地、再由四川盆地向川东南聚焦的“两大转移”，2012年在涪陵焦石坝构造部署钻探焦页1井，发现了中国首个大型页岩气田———焦石坝龙马溪组页岩气田。截止到2014年6月，共有产气井28口，日产气322×104m3，产能达到11×108m3/a，初步建成我国第一个大型页岩气田，已经启动了一期50×108m3产能建设。涪陵大型页岩气田的勘探突破与成功开发，是理论创新、技术创新、管理创新共同作用、相互融合的结果。2石油与天然气地质第36卷1在地质理论新认识指导下，建立评价方法优选目标，实现勘探重大突破1.1中国海相页岩气地质条件的特殊性在多旋回的构造与沉积过程中，中国发育了海相、陆相和过渡相三种类型的多套富有机质泥页岩。与北美页岩气主要形成于上古生界及侏罗系海相页岩不同［2］，我国发育的海相页岩纵向上主要分布于下古生界寒武系和志留系，平面上主要分布于扬子地区及塔里木盆地。具有时代老、盆地内部埋深大、热演化程度高的特点［3－4］。以南方海相下寒武统黑色页岩为例，大部分地区的镜质体反射率（Ｒo）大于3%，处于过成熟晚期阶段，局部地区的Ｒo超过4%。下志留统龙马溪组页岩热演化程度相对较低，但也普遍进入了过成熟阶段，Ｒo一般大于2.5%［5］。通过页岩地层发育状况、演化程度和埋藏深度等综合分析，认为南方地区海相层系是页岩气勘探的重要领域。由于我国下古生界海相页岩时代老，进入大量生气的时间早，页岩气大规模生成之后经历了长时间、多期次的构造运动，褶皱、断裂及隆升剥蚀作用频繁，致使地表、地貌和地质条件复杂，保存条件差异性大［6－7］。盆地内部保存条件较好，但埋深大；盆地周缘埋深相对较浅，但构造复杂，同一个构造可能在深部具有较好的保存条件，而在浅部常由于上覆盖层的缺失或断裂的发育导致保存条件变差甚至失效，因此，保存条件是中国海相页岩气富集的关键因素。1.2提出了海相页岩气“三元富集”理论新认识，评价有利地区我国海相页岩气的特殊性与美国页岩气的差异性不能说明我们的页岩气没有成藏与富集条件，而是需要具体情况具体分析，形成适合中国海相页岩气地质特点的理论认识和勘探思路。通过页岩气形成条件研究、富集主控因素分析及勘探实践，提出了南方海相页岩气富集高产的“三元富集”理论。一是深水陆棚相优质页岩是页岩气富集的基础，深水陆棚优质页岩具有高有机碳含量、高硅质含量特征，有机质是烃类生成的物质基础，也是有机孔发育的物质基础，而硅质含量是评价页岩可压性的基础地质参数；二是适中的热演化程度有利于海相页岩有机质孔的形成，为页岩气的富集提供了有利的储集空间，有机质热演化控制了有机孔的形成与演化，在主要的生烃阶段，有机孔生成率与有机质转化率呈明显的正相关关系，但热演化程度过高，会引起有机质孔隙度的降低；三是保存条件是海相页岩气富集高产的关键，页岩气产量与压力系数正相关性明显，超压或超高压是页岩气井高产、高效的重要特征，而高压和超高压意味着良好的保存条件。四川盆地内部总体保存条件好，压力系数高，如涪陵焦石坝志留系气田的压力系数为1.55，页岩气单井日产量普遍达到10×104m3以上。四川盆地外部总体保存条件较盆地内部变差，如位于焦石坝气田东南120km的彭水地区，其压力系数在0.9左右，页岩气产量较低，最高日产气3×104m3左右。基于“三元富集”理论的提出，我们认识到并非有页岩就有页岩气，也不是有页岩气就能富集高产，而是要从生烃、储集、保存等多个要素进行综合分析，从而调整了勘探思路，南方海相页岩气勘探向四川盆地及其近缘聚焦，确定川东南地区下志留统是首选的页岩气勘探突破领域。1.3建立目标评价方法，优选有利目标，实现焦石坝页岩气勘探的重大突破针对中国海相页岩气地质条件的特殊性，以区块和富含有机质的泥页岩层系为评价单元，建立了基于页岩气地质条件和工程技术条件的双因素评价模型和评价方法，开展了四川盆地及其周缘页岩气的选区评价。在选区评价的基础上，充分利用研究区的地质、钻井、录井、测井解释、地震解释及相关分析测试资料，从页岩的分布及地球化学特征、储集性能、页岩气的保存条件和页岩气资源量分级评价等方面［8］，进行页岩层段的含气性评价，从页岩的可压裂性、埋藏深度、地表条件和水源条件等方面进行优质页岩段的工程技术条件评价，结合经济评价，优选有利目标。区域研究认为涪陵区块龙马溪组位于深水陆棚沉积相带，预测优质页岩厚度30～50m，热演化程度适中，评价为Ⅰ类勘探有利地区。位于该区块南部的焦石坝构造为一个宽缓的断背斜（图1），构造相对稳定，保存条件较好，高点埋深在2500m左右，具有较好的页岩气地质条件和工程技术条件，综合评价页岩气成藏富集条件优越，确定为页岩气的重点突破目标。2012年2月部署实施了焦页1井，该井在五峰组－龙马溪组底部揭示38m优质页岩（图2），含气量高达5.19m3/t，完钻井深3653.99m，水平段长1007.9m，在水平段中志留系龙马溪组页岩见良好显示，全烃最高达30.95%，2012年11月，对水平段分15段进行大型水力加砂压裂，获最高日产气20.3×104m3，实现了集团公司页岩气勘探重大战略突破。焦石坝五峰组－龙马溪组主要产气段岩性为黑色、灰黑色硅质、炭质富有机质页岩，局部夹含粉砂质页岩。含气页岩横向分布稳定（图3），达83.5～102m；第1期王志刚．涪陵页岩气勘探开发重大突破与启示3图1焦石坝构造形态Fig.1StructuralfeaturesofJiaoshibaBlock其中，有机碳含量（TOC）大于2%的优质页岩厚38～44m，页岩有机质类型以Ⅰ型为主，Ｒo平均为2.65%左右，处于过成熟阶段，以生成干气为主；储集空间以有机质孔隙为主（图4），孔径为2～300nm，即以纳米级孔隙为主，孔隙度3.4%～6.98%。渗透率具有水平渗透率高，垂直渗透率低的特点，平均水平渗透率为0.25×10－3μm2，垂直渗透率为0.0032×10－3μm2。页岩脆性矿物含量高，石英含量大于40%，具有较好的可压性。页岩气组分以甲烷占绝对优势，平均含量达到98%以上，不含硫化氢和一氧化碳。压力系数达1.55，保存条件优越。综合气藏的生烃条件、储集条件、保存条件和构造、沉积特征，焦石坝志留系气藏是典型的海相页岩气藏。2集成创新与技术研发并重，突破有效开发页岩气的工程技术借鉴北美页岩气的开发经验，同时考虑焦石坝地区龙马溪组页岩层与北美页岩层的差异，通过精心组织、大胆尝试，按照“对外引进与自主研发相结合”的思路，集中优势力量开展科技攻关。在对外技术引进方面，按照“积极引进”、“以我为主”原则加大了科研对外合作。在自主研发方面，针对急切解决的瓶颈技术，建立页岩气长水平井段优快钻井、页岩气储层水平井分段改造和页岩气开发等重点实验室，开展攻关以及重大装备研发，基本形成有效开发页岩气的工程技术。2.1形成适用性的中浅层海相页岩气钻井工程技术针对焦石坝页岩气井钻遇地层的特点，开展钻井图2焦页1井形成条件综合评价柱状图Fig.2ComprehensiveevaluationhistogramoftheformingconditionsofWellJiaoye1
涪陵地区页岩气开发的浅谈
涪陵地区页岩气开发的浅谈
杨青元
（成都理工大学）
摘要：涪陵地区的页岩气开发走在了国内页岩气开发的前列，其目前也处于开发的研究发展阶段，该地区的页岩气2014年产气10.81亿立方米方，已经进入商业化开发阶段，并成为国家级页岩气示范区。针对涪陵地区的页岩气开发，从井身结构、钻井技术、水平井压裂等方面研究涪陵地区的页岩气开发技术，并对涪陵地区页岩气开发作简单总结。
关键词：涪陵地区 页岩气 钻井技术 水平井压裂技术
Discussion on development of shale gas in Fuling area
Yangqinyuan
(Chengdu University of Technology)
Abstract: the development of shale gas in Fuling area in the development of shale gas
in the forefront of the country, which is also currently in the development stage
of development, the region's 1081000000 gas shale gas annual output of 2014 cubic
meters, has entered the commercialization stage of development, and has become a
national demonstration area of shale gas. For the development of shale gas in Fuling
area, from the development of shale gas well structure, drilling technology, horizontal
涪陵页岩气概况
涪陵页岩气概况
涪陵页岩气田开发中的地球物理面临的问题
1、概况
涪陵地区地处四川盆地和盆边山地过渡地带，境内地势以低山丘陵为主，横跨长江南北、纵贯乌江东西两岸，海拔多在200～800m之间，涪陵地区所处的四川盆地是在一个特提斯构造域内长期发育、不断演进的古生代-中新生代海陆相复杂叠合的盆地，具有早期沉降、晚期隆升、沉降期长、隆升期短等特点。该地区经历了加里东、海西、印支、燕山和喜山多期构造运动，多期构造运动的叠加改造形成了现今的构造格局。
涪陵页岩气资源富集，分布面积约7.6万平方公里，地质资源量约12.8万亿立方米，可采资源量约2万亿立方米，列全国第3位。涪陵区拥有典型的优质海相页岩气，主要含气页岩层段为奥陶系五峰组-志留系龙马溪组，截止2105年已上交探明储量3806亿立方米，是全国首个千亿方级整装页岩气田。江汉油田在涪陵焦石坝区块开展的页岩气开发和产建工作，标志着中国石化非常规天然气勘探开发进入新阶段。涪陵页岩气田根据开发阶段，分为I期产建区和II产建区，I期产建区焦石坝构造主体区，为断背斜构造，地震资料品质好，构造完整、断裂不发育，页岩气保存条件好，2015年实现产能50亿方。从开发效果来看一期产建区页岩品质差别不大，但含气量存在明显的分区性，北部构造高部位含气量高，单井平均测试产量超过50万方，南部斜坡、乌江背斜带、东部及西部断裂发育区，含气量明显降低，单井平均测试产量低于10万方。构造类型、埋深、断裂发育程度、裂缝、地应力以及地层压力不仅造成了含气性的差异，同时影响了压裂改造效果。
II期产建区包含一起产建外围区以及焦石坝南三维区，通过初步评价优选了江东、平桥、白涛、白马、梓里场等五个区块为优先钻探区域，其中江东、及平桥区块完成了部署，目前评建工作已全面展开。二期产建区地震资料品质普遍低于一期，构造条件复杂、断裂及发育，地应力非均质性强，埋深相对增大，页岩品质及含气性都差于一期主体区。
我国第一次采用工厂化压裂建设涪陵气田
我国第一次采用“井工厂”模式压裂工艺技术取得成功
建设重庆涪陵国家级页岩气示范区,日输气280万方创新高 2017年100亿方
涪陵百姓网讯（夏斐然）“坚决完成国内首次‘井工厂’模式压裂试气施工任务完成”标语在重庆涪陵焦页9号平台内的施工现场内，显得十分庄严，人们仿佛看到大庆精神“铁人王进喜”就在身边……今天（22日）上午，重庆涪陵区科协科普30名科技人员一行，正在听取中国石化江汉油田涪陵焦页分公司技术中心主任王振兴的现场介绍，中国第一次“井工厂”模式压裂试气施工工艺技术取得圆满成功，对加 快提高涪陵页岩气建设速度、降低成本、完成产能50万方页岩气创造了有利条件。
利用国内首台轮轨式钻机实现了流水化工程作业，使钻井周期从过去的100天缩短到70天左右，生产设备基本实现了国产化、但同美国页岩气技术还有一定的差距……
中国第一个百万级涪陵页岩气气田将于2017年,在重庆涪陵焦石片区100亿立方米（方）建成。到今天下午，焦页9号平台3号井正式输气，将达日产280万方，创涪陵历史最高产量，为重庆地区特别是涪陵白涛工业园区，提供了页岩气燃料和原料。最终到达日产1000万方产
量的中国第一个百万级涪陵页岩气气田。
涪陵页岩气2014年将达产能20亿方、2015年50亿方、2017年,100亿立方米（方）。
专家称，页岩气是一种天然气，比天然气干净环保，不需要脱硫，直接可用。一个年产能100亿立方米的页岩气田,相当于一个1000万吨级的大型油田。
据悉，涪陵页岩气田开发建设中第一次采用“井工厂” 模式压裂试气施工工艺技术，于4月14日成功运行。以往压裂施工都是单井作业，一套机组需要8到10天时间，随着涪陵页岩气田一期产建规划的实施，江汉油田涪陵页岩气分公司提出了“井工厂”模式压裂施工的设想，即采用单井施工时1.5倍的压力及配套设备，同时对两口井进行交替压裂，这种压裂模式可以在相同的时间内提高一倍工作效率，并减
涪陵页岩气田“功勋井”焦页1HF井投产4年
涪陵页岩气田“功勋井”焦页1HF井投产4年
）截至1月9日，涪陵页岩气田“功勋井”焦页1HF井投产4年，累计产气9082万方，为国内稳产时间最长的页岩气井。
焦页1HF井是中国石化部署在涪陵焦石坝区块的第一口探井，于2012年11月28日放喷求产，当天放喷测试获得20.3万方/天的高产工业气量，实现了中国页岩气勘探重大突破。2014年重庆市政府命名该井为“页岩气开发功勋井”。
为摸清焦石坝区块页岩气开发规律，涪陵页岩气公司坚持对焦页1HF井采取“定产生产”方式，实行全方位、全时段、全过程的现场动态跟踪监测，并制订专井管理制度和试采方案，系统录取生产资料，持续开展动态分析，确保该井生产历史可解释、当前生产可控制、后期生产可预测。
鉴于焦页1HF井具有产量高、质量优、气场稳定、开采技术高等特点，在页岩气综合利用、配套建设以及科技研发、装备制造、高效环保生产等多个领域为我国页岩气开发利用提供了重要借鉴。
涪陵页岩气田焦石坝海相页岩气富集主控因素分析
涪陵页岩气田焦石坝海相页岩气富集主控因素分析
李昂;石文睿;袁志华;张玉清;赵红燕;任元;石元会
【摘 要】涪陵页岩气田是国内首个实现商业开发的整装非常规气田,区内焦石坝海相页岩段以深水陆棚相沉积为主,发育富含有机质的深灰色、灰黑色页岩,页岩总有机碳含量高,有机质成熟度适中,储层物性好,脆性矿物含量高,游离气与吸附气含量高,具有明显的异常高压,测录井显示含气特征明显。通过岩心分析、测井曲线及分析化验资料研究,对焦石坝海相页岩气藏主控因素进行探讨,研究发现,焦石坝海相页岩气富集主要受连续厚度、总有机碳含量、热演化程度、储层物性、地层压力及岩石脆性、顶底板组合条件等因素控制,特殊沉积环境构成页岩气富集条件。本文主要依据涪陵页岩气田焦石坝海相页岩气的勘探实践,特别是JY1井和JY4井勘探成果,重点研究下志留统龙马溪组下部—上奥陶统五峰组海相页岩气富集的主控因素,以期为今后四川盆地海相页岩气勘探提供有益的帮助。
【期刊名称】《非常规油气》
【年(卷),期】2016(003)001
【总页数】8页(P27-34)
【关键词】海相页岩气;涪陵页岩气田;焦石坝区块;龙马溪组下部—五峰组;主控因素
【作 者】李昂;石文睿;袁志华;张玉清;赵红燕;任元;石元会
【作者单位】[1]长江大学地球环境与水资源学院,湖北武汉430100;[2]长江大学地球物理与石油资源学院,湖北武汉430100;[3]油气资源与勘探技术教育部重点实验室·长江大学,湖北武汉430100;[4]中国石化江汉石油工程有限公司测录井公司,湖北潜江433123
【正文语种】中 文
【中图分类】TE122
四川盆地涪陵页岩气田焦石坝海相页岩地质条件优越，是中国首个单井日产气量超过百万立方米的页岩气商业开发整装气田[1]。近年来，中国石化、中国石油对四川盆地及其周缘地区志留系龙马溪组勘探实践表明，海相暗色页岩有机质丰富，总有机碳含量(TOC)高，成熟度(Ro)较适中，处于良好生气窗口，气测录井显示具有普遍含气特征，部分页岩层段物性相对较好，但是完井试气效果却千差万别，影响页岩气富集和高产的主控因素研究也越来越受到国内外学者的广泛关注[1-14]。
中国西南，又挖到“宝”了
中国西南，又挖到“宝”了
祖国西南大地深处传来了好消息：四川盆地页岩气勘探获重大突破。
2022年11月，綦江页岩气田首期探明地质储量1459.68亿立方米通过自然资源部专家组审定，标志着我国又一个超千亿立方米的大型整装页岩气田诞生。
页岩气也称“人工气藏”，其开采乃业界公认的世界级难题。在当前全球天然气供应紧张大背景下，页岩气开采备受瞩目。初步勘探显示，我国页岩气可采资源量介于11.5万亿-36.1万亿立方米，位居全球第一，但埋藏深、地质条件复杂，勘探开发难度大。
这个“宝”，会给我们带来什么？
文 | 丁贵梓 瞭望智库观察员 沈珂（实习生）
本文为瞭望智库原创文章，如需转载请在文前注明来源瞭望智库（zhczyj）及作者信息，否则将严格追究法律责任。
1 石头“生”气
“沧海桑田”这四个字，足以记述页岩气的一生。
它曾是泥沙，与古生物遗骸相伴，静静沉积于水底。在地质演化过程中，黏土矿物、石英颗粒和有机质共同结成了页状或板状、带有颗粒空隙的沉积岩石。海陆变迁，页岩或留于河流三角洲、海洋大陆架，或化为沉积盆地。未知名的古生物足迹、数亿年前的雨滴痕迹，都能在它身上发现。高温高压将古生物遗骸等有机质锤炼成天然气，继续伴其身畔。
2022年7月3日，贵州省遵义市正安县安场镇，用于开采页岩气的钻井平台外景（无人机照片）。
其中一部分天然气从页岩中跑出来，进入孔隙度渗透率较高的地层，成为常规天然气。还有一部分留在页岩内，有的游离于孔隙裂缝，有的吸附在干酪根、黏土颗粒表面，有的溶解到干酪根和沥青质中（游离气比例一般在20%-85%）。这些未能“出逃”的非常规天然气，就是页岩气。 【注：干酪根，指沉积岩中不溶于碱、非氧化型酸和非极性有机溶剂的分散有机质。】
页岩气的生成绝非易事。它需要足够的有机质、较快的沉积速率和封闭好的沉积环境，以抢在氧气氧化前保住有机质；还要有足够厚的页岩层封盖和发育好的孔隙裂缝，既要提供充足的储存空间，还得防止气体外溢。
探秘智慧能源-走进页岩气活动小记
1 探秘智慧能源-走进页岩气活动小记
三四月的阳光在一片青山绿水中与树影一起跳动，在这静谧的午后，我们一行11人行驶于山间，有幸代表学校来到了位于涪陵的中国石化分公司，得以亲自揭开页岩气的神秘面纱，去探索它的无尽奥妙。
第一站：智慧课堂
穿上厚重的防护服，我怀着一颗忐忑的心步入了蓝白色的厂房。宽敞明亮的“教室”前正放着关于页岩气的介绍短片，“页岩气到底是什么？它有哪些用途？”这个问习题首次出现在我们的脑海。原来，页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源，是赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料，主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，用途广泛。智慧课堂的哥哥姐姐们讲解知识都很生动有趣，真实样品也让我们连声称妙，页岩气在我国的灿烂将来指日可待。
告别了第一站，我们来到了第二站——位于焦石的“功勋井”，经过消除静电等一系列严密的防护措施，四口井展现了它的风彩。经导游介绍，我才知道：之所以是四口井，是因为在同一个页岩区域，四口井就目前来说，可以最大化开采页岩气，同时也可以节省土地资源。 2
看着眼前粗壮的黄色管道，想象着地下两三千米的宏伟景象，每个人都不禁生起了浓浓的骄傲感——这就是我国科学上的巨大成就！
最后一站是位于白涛的集输站，在这里，开采的页岩气将进行最后一次加工，蒸发掉其中的水蒸气，运往千家万户。巨大的机器之间连接着一根根巨大的钢管，将页岩气输送到千家万户中去，就想将涪陵的希望送进了每一户人家。
这就是咱们涪都的骄傲——涪陵页岩气！
6000亿立方米，涪陵页岩气田发现的前世与未来
6000亿立方米，涪陵页岩气田发现的前世与未来
文/郭彤楼 中国石化勘探分公司
世界上页岩气资源的研究与勘探开发都始于美国，目前商业性开发也主要集中在美国和加拿大。２０１４年美国页岩气年产量为３６３７亿ｍ３，大大超过了我国常规天然气的年产量。
我国最早关注页岩气的文章，据笔者所查文献资料是１９８２年《石油实验地质》第二期上，张义纲发表的《多种天然气资源的勘探》一文。文中提到“页岩气赋存在有机质十分丰富（含量达４％以上）的暗色页岩中。
这种页岩的特点是层理发育，为富含有机质和富含矿物质的黏土互层，形成数毫米厚的纹层。所含的气体，一部分是生物气，一部分是热成气，或由二者混合而成。它们保存在微小的粒间孔隙中或吸附在有机质和黏土矿物上”。该文还介绍了美国三个泥盆系页岩气的勘探和开发情况，同时提出“在我国以往的勘探中，类似的页岩屡见不鲜，今后应加强研究和勘探”。
此后，也有少量文章提到页岩气，但论述较少，直到２００３年，张金川等对“页岩气及其成藏机理”进行了简要介绍，陈建渝等对“美国５个主要产气的页岩层密执安盆地的中－上泥盆统Ａｎｔｒｉｍ页岩、阿巴拉契亚盆地的Ｏｈｉｏ页岩、依利诺依斯盆地的Ｎｅｗ
Ａｌｂａｎｙ页岩、Ｆｏｒｔ Ｗｏｒｔｈ盆地的Ｂａｒｎｅｔｔ页岩和圣胡安盆地的Ｌｅｗｉｓ页岩”进行了对比介绍。
２００７年，中国石油和美国新田公司签署了《威远地区页岩气联合研究》协议，利用中石油西南油气田公司蜀南气矿在威远构造上钻探的老井资料，对威远构造下寒武统筇竹寺组页岩、下志留统龙马溪组页岩能否形成页岩气藏进行了研究，这应该是中国页岩气发展史上一个重要事件。中国南方具有寒武系筇竹寺组、志留系龙马溪组两套分布面积大、厚度大、有机质丰富的海相页岩层系，前人在烃源岩与页岩气评价方面做过大量研究，认为其是页岩气勘探最有利的两套地层。 ２００９年在四川盆地威远构造钻探了我国第一口页岩气井———威２０１井，２０１０年经加砂压裂后测试获得页岩气每日产出为１．０８万ｍ３，证实中国存在页岩气。２０１２年５月，位于四川盆地之外湘鄂西隔槽式褶皱带桑柘坪向斜的彭页ＨＦ－１井，经１２段大型水力压裂获得２．５万ｍ３／ｄ工业气流，在盆地外复杂构造区，实现页岩气勘探突破；同年１２月位于四川盆地川东隔档式褶皱带焦石坝构造的ＪＹ１－ＨＦ井在上奥陶统五峰组－下志留统龙马溪组试获２０．３万ｍ３／ｄ高产页岩气，发现了涪陵页岩气田，２０１５年探明含气面积３８３．５ｋｍ２，提交页岩气探明地质储量３８０６亿ｍ３。涪陵页岩气田２０１３年投入商业开发以来，至今已钻探开发井２００口，２０１５年完成５０亿ｍ３产能建设，年产页岩气３５亿ｍ３。