页岩储层中注烟道气置换CH_(4)机制

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作者 向祖平 马欣健 +8 位作者 张雪莹 严小勇 敖翔 李平 刘哲知 陈中华 卜淘 李巍 蒙珂宇 《天然气工业》 北大核心 2025年第2期95-104,共10页

烟道气是“双碳”目标主要攻关对象之一,将其注入页岩气藏可实现提高页岩气采收率和埋存烟道气的双重目标,明确烟道气作用下CH_(4)解吸机制是实现双重目标的关键。为此,基于四川盆地典型区块页岩样品,开展了室内实验分析和分子模拟研究... 烟道气是“双碳”目标主要攻关对象之一,将其注入页岩气藏可实现提高页岩气采收率和埋存烟道气的双重目标,明确烟道气作用下CH_(4)解吸机制是实现双重目标的关键。为此,基于四川盆地典型区块页岩样品,开展了室内实验分析和分子模拟研究,分别测试了烟道气、CH_(4)气体高温高压吸附能力,建立了符合实际页岩储层特征的干酪根分子模型,精确模拟了烟道气置换CH_(4)分子过程,明确了烟道气置换CH_(4)的机制。研究结果表明:①页岩储层中烟道气具有较强的置换CH_(4)能力,主要机制包括CO_(2)/CH_(4)竞争吸附和N2降低CH_(4)分压;②CO_(2)分子与页岩间相互作用力强于CH_(4),导致CO_(2)优先吸附并置换CH_(4);③在N2、CH_(4)气体分压差异作用下,N2在分压高于CH_(4)时,吸附态CH_(4)扩散,转化为游离态,当N2分压低于CH_(4)时,游离态CH_(4)在扩散与气体竞争吸附综合作用下重新转化为吸附态CH_(4);④烟道气、CH_(4)混合气体中,烟道气比例升高后,烟道气置换CH_(4)机制由分子间竞争吸附主导,烟道气置换CH_(4)能力总体上呈现上升趋势;压力升高后,游离态CH_(4)重新置换吸附态N2,烟道气置换CH_(4)能力下降。结论认为,实验结果和分子模拟研究结果均揭示,在页岩气开发中可以选用注烟道气的方式来提高页岩气采收率。 展开更多

关键词 页岩气 烟道气 竞争吸附 干酪根 分子模拟 提高采收率 CO_(2)埋存

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基于深度学习的页岩气藏压裂缝网反演方法研究 被引量：1

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作者 陈维铭 蒋琳 +2 位作者 罗彤彤 李悦 汪健华 《油气藏评价与开发》 北大核心 2025年第1期142-151,160,共11页

页岩气储集层致密性强,非均质性显著,自然产量极低,必须采用水力压裂技术进行增产改造才能获得工业气流,而评估压裂作业成效及优化工艺参数的关键在于获取准确的压裂缝网参数。传统裂缝监测技术(如微地震监测)费用高昂,无法实现井区全... 页岩气储集层致密性强,非均质性显著,自然产量极低,必须采用水力压裂技术进行增产改造才能获得工业气流,而评估压裂作业成效及优化工艺参数的关键在于获取准确的压裂缝网参数。传统裂缝监测技术(如微地震监测)费用高昂,无法实现井区全覆盖监测,而数值模拟预测模型需要大量的工程地质参数,导致地质资料不完整或缺失井段预测效果不佳,亟须一种经济高效地获取缝网参数的新方法。为此,提出一种基于深度学习的页岩气藏压裂缝网反演方法,其核心是以现场施工压裂曲线数据为基础,对压裂曲线特征参数进行量化分析,以缝网参数的强相关性指标作为输入,以微地震监测缝网参数(包括缝网长度、宽度、高度、体积)作为目标输出,建立BP(误差反向传播)神经网络反演模型,实现压裂缝网参数精确反演。根据渝西地区页岩气井现场450段压裂曲线,对模型进行了训练和参数优化,测试集缝网参数反演结果平均相对误差低于15%,验证了这种新方法对页岩气藏压裂缝网反演的可行性。 展开更多

关键词 页岩气 压裂曲线 缝网参数预测 BP神经网络 反演

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页岩气管道微生物腐蚀及其防控研究进展

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作者 青佳奕 丁阿强 +4 位作者 全林 侯争鸣 卢培利 王言 文科智 《环境化学》 北大核心 2025年第4期1404-1416,共13页

页岩气作为一种非常规天然气资源,具有清洁、高效、生产寿命长、生产周期长等优点,近年来受到世界各国广泛关注.面对我国天然气对外依存度超过40%的能源供应安全压力,以及减污降碳能源结构优化的国家需求,页岩气开发在国家经济社会可持... 页岩气作为一种非常规天然气资源,具有清洁、高效、生产寿命长、生产周期长等优点,近年来受到世界各国广泛关注.面对我国天然气对外依存度超过40%的能源供应安全压力,以及减污降碳能源结构优化的国家需求,页岩气开发在国家经济社会可持续发展中被寄予厚望.在大力开发页岩气的同时,其管道腐蚀的问题也逐渐凸显.腐蚀所导致的气体酸化、管道腐蚀穿孔、天然气泄漏等问题不仅影响着页岩气的产率与质量,同时也有着极大的安全风险.微生物腐蚀是页岩气腐蚀的重要原因之一,研究页岩气管道微生物腐蚀及其腐蚀机制对页岩气的开采具有重要的意义.本文概述了目前页岩气管道微生物腐蚀过程及腐蚀机制的研究进展,并总结了目前常用的微生物腐蚀防控策略,以期为页岩气的绿色高效开发提供理论与技术基础. 展开更多

关键词 页岩气 微生物腐蚀 腐蚀机制 腐蚀防控.

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页岩气储层孔隙连通性及其对页岩气开发的启示——以四川盆地南部下志留统龙马溪组为例 被引量：19

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作者 张海杰 蒋裕强 +6 位作者 周克明 付永红 钟铮 张雪梅 漆麟 王占磊 蒋增政 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期22-31,共10页

大型水力压裂后,页岩气储层中的不连通含气孔隙有可能转变成"潜在可采孔隙",而目前的主流页岩气储层孔隙分类方法没有考虑上述不连通孔隙,对储层孔隙有效性评价的准确性有影响。为此,以四川盆地南部下志留统龙马溪组页岩为研... 大型水力压裂后,页岩气储层中的不连通含气孔隙有可能转变成"潜在可采孔隙",而目前的主流页岩气储层孔隙分类方法没有考虑上述不连通孔隙,对储层孔隙有效性评价的准确性有影响。为此,以四川盆地南部下志留统龙马溪组页岩为研究对象,开展柱塞样和碎样岩心孔隙度、饱和盐水后离心+渐变干燥核磁共振和核磁冻融实验,分析页岩气储层不连通孔隙体积、主要发育位置、主要孔径分布范围,划分页岩气储层孔隙系统,确定页岩含气连通孔隙有效孔径的下限,开展页岩气储层全孔隙有效性评价,并探讨页岩中不连通孔隙对于页岩气开发的影响。研究结果表明:①该区页岩气储层存在着大量的不连通孔隙,占比高达30.23%,孔径分布介于5~30 nm,主要发育于有机质和少量的黏土矿物中;②该区页岩气储层黏土束缚水核磁T2截止值为0.26 ms,对应孔径为5.35 nm,此为该区页岩气储层有效孔径的下限;③大型水力压裂可改善页岩气储层中孔径超过5.35 nm的不连通孔隙,实现页岩气有效开发;④水力压裂改造后的不连通孔隙可增加压裂液在基质中的储存空间,吸收裂缝中的压裂液,置换孔隙中的页岩气,促使页岩气储层自动缓解水锁,提高页岩气单井产量。结论认为,采用"离心+渐变温度干燥"法,结合核磁共振实验可实现页岩孔隙中流体赋存状态和孔隙系统的定量划分,高速离心+核磁共振实验可以确定可动水和毛细管束缚水,渐变干燥+核磁共振实验可以确定毛细管束缚水和黏土束缚水。 展开更多

关键词 不连通孔隙 孔隙系统 孔隙有效性 黏土束缚水T2截止值 自动缓解水锁 页岩气储层 四川盆地南部

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渝西大足区块早志留世陆架微地貌对深层页岩气沉积-储层的影响

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作者 陈维铭 万翠蓉 +7 位作者 李悦 钟铮 严雪齐 蒋威 刘建平 王佳 王敦繁 谭先锋 《东北石油大学学报》 北大核心 2024年第6期49-68,108,I0004,I0005,共23页

基于岩相学、三维地震、元素地球化学、总有机碳质量分数和X线衍射分析等资料,研究不同微地貌单元对渝西大足区块龙马溪组一段1亚段(龙一1亚段)1—4小层沉积—储层特征的影响,分析优质页岩气储层的分布规律。结果表明:龙马溪组沉积早期... 基于岩相学、三维地震、元素地球化学、总有机碳质量分数和X线衍射分析等资料,研究不同微地貌单元对渝西大足区块龙马溪组一段1亚段(龙一1亚段)1—4小层沉积—储层特征的影响,分析优质页岩气储层的分布规律。结果表明:龙马溪组沉积早期,研究区呈3级阶梯状微地貌格局,由北向南划分为陆棚高地、陆棚斜坡和陆棚洼地;中—高碳水平纹层硅质页岩主要沉积于陆棚洼地,向北逐渐过渡至低碳—特低碳无纹层/弱纹层黏土质页岩或硅质页岩。龙一1亚段1和3小层发育中—高碳水平纹层硅质页岩,2和4小层以低碳—特低碳无纹层/弱纹层黏土质页岩为主;识别碳质硅质、硅质泥质和泥质硅质深水陆棚微相,由下至上反映两期海侵—海退沉积旋回,与沉积水体氧化还原条件和古盐度变化特征一致。由陆棚高地至陆棚洼地,沉积微相从泥质硅质过渡为碳质硅质,沉积水体古盐度和还原条件增强。海侵阶段,1和3小层沉积时期,碳质硅质深水陆棚微相向北扩张,沉积水体的还原性强、古盐度高,有利于生物繁盛和有机质保存,在陆棚洼地和陆棚斜坡发育高比例的高碳水平纹层硅质页岩(M8)和中碳水平纹层硅质页岩(M11),高有机孔和脆性指数提高总孔隙度;海退阶段,2和4小层沉积时期,硅质泥质深水陆棚微相向南扩张,主要发育低碳弱纹层黏土质页岩(M5)和特低碳无纹层黏土质页岩(M6),有机孔降低和黏土比例增高导致总孔隙度降低。总有机碳质量分数、孔隙度和脆性指数整体呈向陆棚洼地逐渐增大的特征,受微地貌格局控制显著。该结果为渝西深层页岩气勘探与开发提供指导。 展开更多

关键词 深层页岩气 微地貌 沉积特征 储层特征 龙马溪组 早志留世 大足区块 渝西地区

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海相页岩气储层评价发展趋势与综合评价体系 被引量：34

6

作者 蒋裕强 付永红 +8 位作者 谢军 董大忠 周克明 程晓艳 漆麟 张海杰 陈超 马廷虎 谷一凡 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1-9,共9页

目前,我国页岩气勘探开发中还存在着储层有效性评价体系不完善、储层评价体系不能满足页岩气高效开发需要等问题。为了完善储层评价内容与标准,基于现有的页岩气储层评价方法,分析页岩气储层静态评价的不足及其面临的挑战,建立了页岩气... 目前,我国页岩气勘探开发中还存在着储层有效性评价体系不完善、储层评价体系不能满足页岩气高效开发需要等问题。为了完善储层评价内容与标准,基于现有的页岩气储层评价方法,分析页岩气储层静态评价的不足及其面临的挑战,建立了页岩气储层有效性评价方法和孔隙系统划分方案;在此基础上,探讨了页岩压后动态评价参数及其对排采措施的影响,研究了“自动缓解水锁”潜力评价参数,建立了“静—动”结合的储层综合评价体系。研究结果表明:①页岩气储层评价的新挑战表现为“储层有效性、压后动态评价参数体系、压后排采措施”研究不够深入,导致现有的页岩气储层评价体系相对于生产具有严重的滞后性;②储层有效性评价主要表现为有效孔隙度下限评价,体现在黏土矿物束缚水和不连通孔隙对页岩气开发的影响;③页岩气储层评价发展趋势表现为细化储层静态评价参数、建立“自动缓解水锁”潜力评价指标和“静—动”结合的储层综合评价体系;④确定了“润湿性、吸水滞留能力、吸水膨胀方式、膨胀率和吸水产生裂缝能力”等“自动缓解水锁”潜力评价指标的压后动态评价体系;⑤提出了“页岩气储层静态评价是基础,压后动态评价是补充”的储层评价思路,并建立了一套适合我国海相页岩气储层评价的“静—动”结合的储层综合评价体系。 展开更多

关键词 页岩气 储集层有效性 压后动态参数 “自动缓解水锁”潜力 “静—动”结合 储集层综合评价体系

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页岩气容量法等温吸附实验气体状态方程优选 被引量：6

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作者 向祖平 李志军 +5 位作者 陈朝刚 刘林清 黄小亮 肖前华 梁洪彬 郭秋田 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期73-78,共6页

页岩气藏资源评价和开发的关键基础资料——等温吸附曲线,通常是通过容量法等温吸附实验获取的,决定其准确与否的关键是选择合适的气体状态方程来计算吸附/解吸气量。为此,针对不同气体状态方程对页岩气相态描述差异较大的情况,设计了... 页岩气藏资源评价和开发的关键基础资料——等温吸附曲线,通常是通过容量法等温吸附实验获取的,决定其准确与否的关键是选择合适的气体状态方程来计算吸附/解吸气量。为此,针对不同气体状态方程对页岩气相态描述差异较大的情况,设计了简易、方便的气体状态方程优选评价实验装置和实验方案,该方法避开了对气体体积的频繁计算所带来的实验误差,仅通过测试不同状态下的压力即可评价气体状态方程的适用性,其原理和设备操作简单,计算方便。对实验结果的分析结论表明:(1)不同气体状态方程对甲烷的相态描述均有不同程度偏差,且压力越高偏差越大,页岩等温吸附实验中必须优选合适的气体状态方程来计算吸附气量和解析气量;(2)低压下(小于10 MPa)宜选用SRK方程、高压下(大于10 MPa)宜采用RK方程来计算甲烷气田相态变化;(3)总体上,结合我国页岩气藏埋藏较深、压力多在20 MPa以上的实际情况,RK方程能更好地计算出甲烷气田的相态变化特征,从而满足页岩等温吸附实验的需要。 展开更多

关键词 页岩气 容量法 等温吸附 状态方程 实验室试验 测试 优选

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页岩气开采返排废水有机污染物研究进展与展望 被引量：18

8

作者 卢培利 邱哲 +4 位作者 张代钧 程伟 陈翱翔 雷彬 叶虹 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期1161-1166,共6页

伴随着页岩气的开发,与之相关的环境问题受到广泛关注,其中返排废水由于水量大、高盐、成分复杂及潜在的环境风险成为关注的焦点。本文对国外报道的页岩气开采返排废水中有机污染物的来源、组成、生物降解性及有机污染水平和生态环境风... 伴随着页岩气的开发,与之相关的环境问题受到广泛关注,其中返排废水由于水量大、高盐、成分复杂及潜在的环境风险成为关注的焦点。本文对国外报道的页岩气开采返排废水中有机污染物的来源、组成、生物降解性及有机污染水平和生态环境风险进行了总结,表明其环境风险值得关注。指出由于返排废水水质易受压裂液配方和页岩层性质等因素影响而差异明显,我国需要加快对页岩气开采返排废水有机污染物的全面调查和评估,科学认识其潜在生态环境风险。基于对返排废水中有机污染物的可生物降解组分及其生物转化、对微生物的潜在抑制作用等的调查和实验结果的分析,提出研究开发针对返排废水有机污染物去除的强化生物处理技术具有现实需求和技术可行性。 展开更多

关键词 页岩气 返排废水 有机物 生物降解

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基于数字岩心模拟的深层页岩气储层可压性评价模型 被引量：8

9

作者 赖富强 刘粤蛟 +3 位作者 张海杰 王海涛 毛海艳 张国统 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1-11,共11页

首先构建深层页岩气储层典型的三维数字岩心模型,再采用有限元分析模拟岩石弹性参数,然后利用摩尔斯分类法确定弹性参数控制因素敏感性相对大小,最终建立基于层次分析法的深层页岩气储层可压性评价模型。结果表明:经过与理论值与实验测... 首先构建深层页岩气储层典型的三维数字岩心模型,再采用有限元分析模拟岩石弹性参数,然后利用摩尔斯分类法确定弹性参数控制因素敏感性相对大小,最终建立基于层次分析法的深层页岩气储层可压性评价模型。结果表明:经过与理论值与实验测试值误差分析,数字岩心模拟值可靠;经微地震监测和压裂施工曲线验证,基于数字岩心模拟建立的可压性评价指数与储层改造体积和压裂曲线取得较好的一致性,可为深层页岩气储层靶点层位选取和压裂工艺优化提供指导。 展开更多

关键词 深层页岩气储层 三维数字岩心 摩尔斯分类筛选法 层次分析法 可压性评价

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碳中和目标下中国天然气工业进展、挑战及对策 被引量：46

10

作者 邹才能 林敏捷 +10 位作者 马锋 刘翰林 杨智 张国生 杨依超 关春晓 梁英波 王影 熊波 于豪 余平 《石油勘探与开发》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期418-435,共18页

天然气在21世纪中叶将迈入“鼎盛期”,“天然气时代”正在到来。回顾全球天然气工业历程,梳理美国页岩革命启示,总结中国天然气发展历史与成果进展,分析天然气在能源绿色低碳转型中的地位与挑战,提出当前和未来中国天然气工业的发展对... 天然气在21世纪中叶将迈入“鼎盛期”,“天然气时代”正在到来。回顾全球天然气工业历程,梳理美国页岩革命启示,总结中国天然气发展历史与成果进展,分析天然气在能源绿色低碳转型中的地位与挑战,提出当前和未来中国天然气工业的发展对策。中国天然气工业经历了起步、增长、跨越3个发展阶段,已成为世界第4大天然气生产国与第3大消费国;天然气勘探开发理论技术取得重大成就,为储量产量规模增长提供了重要支撑。碳中和目标下,推动绿色可持续发展,天然气工业发展挑战与机遇并存。天然气低碳优势显著,“气电调峰”助力新能源发展;同时,开采难度与成本加大等问题更突出。为保障国家能源安全,实现经济社会与生态环境和谐共生,碳中和进程中,立足“统筹布局、科技创新;多能互补、多元融合;灵活高效、优化升级”,完善产供储销体系建设,加速推动天然气工业发展:①加大天然气勘探开发力度,规划部署重点勘探开发领域,突破关键理论,强化技术攻关,持续支撑增储上产;②推进天然气绿色创新发展,突破新技术,拓展新领域,融合新能源;③优化天然气供需转型升级,加大管道气、液化天然气布局和地下储气库建设,建立储备体系,提升应急调节能力和天然气一次能源消费比例,助力能源消费结构转型,实现资源利用低碳化、能源消费清洁化。 展开更多

关键词 碳中和 天然气 页岩气 致密气 煤层气(煤岩气) 新能源 能源转型

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页岩气入井流体环境影响评价指标体系探讨

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作者 张义 康远波 +1 位作者 陈朝刚 张健强 《绿色科技》 2018年第24期47-52,共6页

针对页岩气开发入井流体对地下水环境影响问题,借鉴类似行业相关指标体系,结合入井流体本身及其衍生物成分分析结果,选择页岩气入井流体环境影响的筛选出了2个理化指标(常规污染负荷指标和特征污染源指标),9个地层特性指标(地下水层埋... 针对页岩气开发入井流体对地下水环境影响问题,借鉴类似行业相关指标体系,结合入井流体本身及其衍生物成分分析结果,选择页岩气入井流体环境影响的筛选出了2个理化指标(常规污染负荷指标和特征污染源指标),9个地层特性指标(地下水层埋深、地表土壤介质、含水层岩性、含水层导水系数等)以及6个个例特性指标(压裂液返排率、钻井废水产生量等),有效指导页岩气开发入井流体监管。 展开更多

关键词 页岩气 入井流体 环境影响 评价指标

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页岩储层渗吸过程微观孔缝演变特征及影响因素——以四川盆地渝西地区龙马溪组龙一1亚段为例 被引量：4

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作者 钱计安 蒋裕强 +5 位作者 罗彤彤 杨一骁 付永红 陈维铭 孙超亚 王占磊 《石油实验地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1336-1348,共13页

水力压裂已成为页岩气开采的重要手段,明确渗吸过程页岩储层孔隙、微裂缝的演变特征与影响因素,对指导页岩气井压后增产措施优化具有重要意义。为此,选取四川盆地渝西地区大足区块主力产层龙马溪组龙一1亚段底部黑色页岩为研究对象,开... 水力压裂已成为页岩气开采的重要手段,明确渗吸过程页岩储层孔隙、微裂缝的演变特征与影响因素,对指导页岩气井压后增产措施优化具有重要意义。为此,选取四川盆地渝西地区大足区块主力产层龙马溪组龙一1亚段底部黑色页岩为研究对象,开展渗吸水过程的氩离子抛光场发射扫描电镜(FE-SEM)定点观察实验,明确了渗吸水不同时间页岩储层微观孔缝演变规律。研究表明:①页岩储层渗吸水7 d后,有机质边缘有机孔出现不同程度的减小,而内部孔隙形态、大小基本不变;②粒内溶蚀孔和粒间孔会出现明显的扩溶现象,引起矿物颗粒溶蚀、脱落,增大页岩气泄气面积;③页岩储层渗吸水后不会大量萌生新的微裂缝,仅在原有微裂缝的基础上进行扩展,在吸水14 d后缝宽扩展为原来的5~10倍;④页岩储层面孔率在渗吸水后7 d达到最大值,大于7 d后微裂缝缝宽受黏土矿物持续膨胀影响出现不同程度的减小;⑤页岩储层增孔扩缝强度主要受矿物组成与孔渗性质影响,不稳定矿物与脆性矿物含量越高、粒径越大,增孔现象越明显,越有利于压后页岩气的渗流。 展开更多

关键词 渗吸过程 孔缝演变 页岩储层 龙马溪组 下志留统 渝西地区 四川盆地

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深层页岩气水平井储层压裂改造技术 被引量：54

13

作者 沈骋 郭兴午 +2 位作者 陈马林 雍锐 范宇 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期68-75,共8页

四川盆地南部深层页岩气资源量大,但由于埋藏深、构造复杂,适于3500 m以浅页岩气储层的分段体积压裂主体工艺技术在3500 m以深页岩气储层的压裂改造中出现了不适应性,难以形成复杂缝网。为此,借鉴埋深为3500 m以浅的页岩气实现规模效益... 四川盆地南部深层页岩气资源量大,但由于埋藏深、构造复杂,适于3500 m以浅页岩气储层的分段体积压裂主体工艺技术在3500 m以深页岩气储层的压裂改造中出现了不适应性,难以形成复杂缝网。为此,借鉴埋深为3500 m以浅的页岩气实现规模效益开发的压裂工艺技术,结合深层页岩的构造与储层特征,形成了一套适合于深层复杂构造页岩气水平井的储层改造技术,并在渝西地区深层页岩气井的压裂改造中进行了现场实践。研究结果表明:①天然裂缝综合预测技术实现了对天然裂缝带的精细刻画及天然裂缝发育强度的定量预测,为后续压裂施工优化提供了依据;②在页岩储层可压性评价参数中,脆性指数、缝网扩展能力指数及含气性指数越大,储层可改造潜力越大、气井增产效果越好;③采用大规模前置液工艺,“高强度注液、低孔数、低浓度段塞式加砂”工艺,以及实施暂堵转向的缝网复杂度提升工艺,单井储层增产改造体积(SRV)与产能得到了有效提升。结论认为,所形成的储层改造技术适用于深层页岩气储层的压裂改造作业,可以为同类型页岩气井的压裂施工提供借鉴。 展开更多

关键词 深层 页岩气 储集层 压裂改造技术 工艺技术试验 地质工程一体化 四川盆地南部 渝西地区

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页岩气CO_2泡沫压裂技术 被引量：15

14

作者 周长林 彭欢 +3 位作者 桑宇 冉立 刘炼 李松 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期70-76,共7页

页岩气开发过程中不仅要注重产量的突破,还应加强对节水/无水压裂等技术的攻关,以确保水资源紧缺地区页岩气开发的有序进行。为此,比较了CO_2泡沫压裂与滑溜水压裂、其他节水/无水压裂技术的特点与优势,认为CO_2泡沫压裂技术能大幅减少... 页岩气开发过程中不仅要注重产量的突破,还应加强对节水/无水压裂等技术的攻关,以确保水资源紧缺地区页岩气开发的有序进行。为此,比较了CO_2泡沫压裂与滑溜水压裂、其他节水/无水压裂技术的特点与优势,认为CO_2泡沫压裂技术能大幅减少用水量,通过增加施工排量和规模可弥补其在改造体积方面与滑溜水压裂所存在的差距,设备改造要求、混注工艺、施工难度较其他节水/无水压裂低,安全风险小;分析了CO_2泡沫压裂液物理特性,由于CO_2相态变化复杂,储层条件下处于超临界状态的CO_2,与水基压裂液形成CO_2泡沫;研究了CO_2泡沫压裂施工设备及工艺技术,认为在施工设备、分段工艺、施工步骤、安全保障方面,增加了液态CO_2泵注流程,需考虑CO_2的特殊性,制定相应的施工保障、安全预防措施。此外,还调研了CO_2泡沫压裂在美国Ohio和Lewis、加拿大Monteny、延长油田页岩气开发中的应用情况,发现其增产改造效果明显。所取得的研究成果为四川盆地页岩气的压裂改造提供了新的思路和方法,也为水资源紧缺地区页岩气开发提供了重要的技术储备与补充。 展开更多

关键词 页岩气 CO2泡沫压裂 物理性质 压裂设备 分段工艺 施工步骤 现场应用

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页岩气测井地质工程技术新需求及解决方案 被引量：6

15

作者 杨小兵 姚梦麟 +4 位作者 王思静 周昊 佟恺林 陈维铭 马韶光 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期20-27,共8页

四川盆地南部(以下简称川南地区)海相页岩气勘探开发10余年,已取得重大进展,随着页岩气的规模上产和深层页岩气的勘探开发,对拓展测井技术和支撑地质、工程及气藏一体化提出了一系列技术新需求。为此,以川南地区海相页岩气为研究对象,... 四川盆地南部(以下简称川南地区)海相页岩气勘探开发10余年,已取得重大进展,随着页岩气的规模上产和深层页岩气的勘探开发,对拓展测井技术和支撑地质、工程及气藏一体化提出了一系列技术新需求。为此,以川南地区海相页岩气为研究对象,通过调研国内外页岩气地质工程测井新方法,分析了低阻页岩气储层及天然微细裂缝段发育特征,对比不同压裂效果与产液剖面的监测方法,提出了该区页岩气测井地质工程技术的新需求及解决方案。研究结果表明:①核磁共振T_(1)、T_(2)谱交会图结合C、H、O等元素含量之间关系,可评价低阻页岩气储层含气性;②校正后的斯通利波能量衰减法结合录井全烃归一化方法可综合预测天然微细裂缝发育段;③井下电磁成像法是目前评价页岩储层有效压裂效果的新方法;④对比分析后,优选气体示踪剂方法作为产液剖面监测方法。结论认为,针对页岩气测井地质工程技术的新需求所提出的解决方案不仅能满足川南地区页岩气开发的现实需求,而且还可以促进测井技术的进一步提高和发展。 展开更多

关键词 四川盆地南部 页岩气 测井技术 新需求 微细裂缝 电磁成像 解决方案

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渝西五峰组—龙马溪组深层页岩沉积相与岩相分布特征 被引量：3

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作者 李维 雷治安 +5 位作者 陈维铭 孟森淼 陈利 蒲彬 孙超亚 郑婕 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期37-44,共8页

渝西五峰组—龙马溪组深层页岩气是中国页岩气下一步勘探开发的重要区域。但该区块页岩岩相组分复杂、空间变化剧烈,缺少对沉积相与岩相分布特征的精细描述,影响了页岩气“甜点”段识别与优选。为此,通过岩心薄片、扫描电镜、X射线衍射... 渝西五峰组—龙马溪组深层页岩气是中国页岩气下一步勘探开发的重要区域。但该区块页岩岩相组分复杂、空间变化剧烈,缺少对沉积相与岩相分布特征的精细描述,影响了页岩气“甜点”段识别与优选。为此,通过岩心薄片、扫描电镜、X射线衍射、FMI成像、核磁共振、有机碳分析等研究手段,对渝西五峰组—龙马溪组深层页岩沉积相与岩相分布特征进行细致研究。结果表明:研究区整体处于滨外陆棚相沉积,可划分为浅水陆棚、半深水陆棚和深水陆棚3种对页岩气评价指标具有不同控制作用的亚相;主要发育10种岩相,岩相由西北至南东沉积较为稳定,龙一1^(1)小层发育硅质页岩、富泥硅质页岩、富泥-硅混合质页岩等3种主力岩相;根据沉积相与岩相分布特征,预测Z203井区五峰组—龙马溪组资源潜力巨大,为下步有利勘探区。该研究结果深化了研究区页岩储层纵向分布的认识,可为后续页岩气高效开发提供数据支撑。 展开更多

关键词 深层页岩气 沉积相特征 岩相分布 五峰组—龙马溪组 渝西区块

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川南地区五峰组—龙马溪组页岩笔石带对比及沉积特征 被引量：37

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作者 梁峰 王红岩 +7 位作者 拜文华 郭伟 赵群 孙莎莎 张琴 武瑾 马超 雷治安 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期20-26,共7页

四川盆地南部长宁与威远区块是我国页岩气主要产区之一,主要产气层上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组富有机质页岩厚度介于20~40 m,具有良好的可对比性,然而,从笔石地层的角度分析后发现,上述2个区块黑色富有机质页岩的沉积时间和沉积... 四川盆地南部长宁与威远区块是我国页岩气主要产区之一,主要产气层上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组富有机质页岩厚度介于20~40 m,具有良好的可对比性,然而,从笔石地层的角度分析后发现,上述2个区块黑色富有机质页岩的沉积时间和沉积速率均存在着明显的差异。为此,应用沉积学、生物地层学、地球化学和矿物学等研究手段,开展了上述2个区块8口钻井的岩心描述和笔石生物地层划分等工作。研究结果表明:(1)长宁地区的富有机质页岩主要沉积于WF1—LM4笔石层段,而威远地区则主要沉积于LM1—LM8笔石层段,二者富有机质页岩的沉积时间差异较大;(2)受广西运动的影响,富有机质页岩的沉积中心不断向北(威远地区)迁移,越靠近南部的海岸线,富有机质页岩沉积结束的时间就越早;(3)威远地区局部缺失观音桥组下部和部分笔石带,发育水下古隆起(赫南特冰期或已隆出水面),其边界目前尚未明确,影响了富有机质页岩的沉积,在该区域进行页岩气勘探部署需格外谨慎。 展开更多

关键词 四川盆地 长宁区块 威远区块 晚奥陶世—早志留世 页岩气 笔石 对比 古隆起 沉积演化

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深层页岩缝网压裂关键力学理论研究进展 被引量：42

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作者 郭建春 赵志红 +2 位作者 路千里 尹丛彬 陈朝刚 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期102-117,共16页

随着埋藏深度的增加,构造复杂程度、地层温度和压力增加,地层闭合压力、地应力差、杨氏模量和抗压强度等力学参数也都有不同程度的增大,水平井分段多簇压裂技术在深层页岩气勘探开发中遭遇重大挑战,面临着以下亟待解决的问题:①深层高... 随着埋藏深度的增加,构造复杂程度、地层温度和压力增加,地层闭合压力、地应力差、杨氏模量和抗压强度等力学参数也都有不同程度的增大,水平井分段多簇压裂技术在深层页岩气勘探开发中遭遇重大挑战,面临着以下亟待解决的问题:①深层高应力下页岩脆性与可压性评价;②高应力、工作液扰动和各向异性条件下多簇裂缝起裂与扩展;③缝网裂缝中支撑剂输送与铺置;④高应力水化条件下裂缝网络的长效支撑;⑤页岩多组分微观结构的力学作用机理。为了给深层页岩气储层压裂形成有效的裂缝改造体积提供理论支撑,基于页岩脆性与可压性评价、多裂缝网络竞争起裂扩展、裂缝网络中支撑剂输送、高应力下裂缝网络的支撑和水岩作用机理等深层页岩压裂关键力学理论,系统分析和阐述了相关理论的研究进展和发展趋势,进而指出了深层页岩气储层压裂关键力学理论的发展方向:①高温高应力下流固耦合的页岩脆性模型和可压裂性评价模型;②高温高应力水岩作用下页岩的本构方程和各向异性页岩破裂压力预测模型;③支撑剂输送下的三维裂缝网络扩展模拟;④裂缝网络中支撑剂转向输送机制和粗糙弯曲裂缝网络中支撑剂输送模拟;⑤缝网中各级裂缝导流能力综合优化;⑥页岩软化机制和水化微裂缝起裂扩展机理。结论认为,该研究成果对于推动和促进深层页岩气储层相关压裂理论的发展和压裂技术的进步具有借鉴和参考作用。 展开更多

关键词 深层页岩气 储集层 脆性 可压裂性 裂缝扩展 支撑剂输送 支撑机理 水化

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大型天然气管道稳态运行优化研究 被引量：9

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作者 刘恩斌 匡建超 +2 位作者 吕留新 刘渊 张璐 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期150-160,共11页

针对天然气长输管道压缩机站运行能耗高的问题,基于动态规划法,建立以大型天然气管道压缩机站总能耗最低为目标函数的管道运行优化模型,确定压缩机开机数量和出站压力为优化变量。根据此优化模型,求解西气东输一线管道算例,该算例管道... 针对天然气长输管道压缩机站运行能耗高的问题,基于动态规划法,建立以大型天然气管道压缩机站总能耗最低为目标函数的管道运行优化模型,确定压缩机开机数量和出站压力为优化变量。根据此优化模型,求解西气东输一线管道算例,该算例管道规模庞大(含22座压缩机站和32台压缩机,管线全长3 840 km,设计年输量为170×10^8 t),优化模型可在60 s内求解得出结果,动态规划法求解快速有效。根据优化结果,优化运行方案比运行日报表中增加了2台压缩机的开机数量,管道总压降减少了3.40 MPa,燃气轮机组平均效率提高了4.234%,电驱机组平均效率提高了4.875%,压缩机总功率减少187 20.38 kW,生产单耗减少16.24 kgce/(107 Nm^3·km),可大幅降低西气东输一线管道的总能耗,证明了所建优化模型的正确性和可行性。 展开更多

关键词 天然气长输管道 管道运行优化 压缩机 动态规划 能耗

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页岩储层成岩作用及其对储层脆性的影响——以渝西地区五峰组—龙马溪组深层页岩为例 被引量：22

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作者 赵迪斐 焦伟伟 +4 位作者 魏源 张海杰 李利格 郭英海 Geoff Wang 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期811-825,共15页

页岩粒度细小、岩石致密、微观非均质性显著,在成岩作用改造下发育形成页岩气储层,成岩作用的研究可以为优质页岩储层发育机理提供依据。以渝西地区綦江观音桥剖面、南川泉浅1井、南川三泉剖面、大足Z-203井等代表性剖面、钻孔为例,通过... 页岩粒度细小、岩石致密、微观非均质性显著,在成岩作用改造下发育形成页岩气储层,成岩作用的研究可以为优质页岩储层发育机理提供依据。以渝西地区綦江观音桥剖面、南川泉浅1井、南川三泉剖面、大足Z-203井等代表性剖面、钻孔为例,通过X射线衍射、氩离子抛光—场发射扫描电镜、能谱、岩石薄片/光片显微观察、有机地球化学测试、力学特征测试等手段,对储层成岩作用及其对储层力学脆性的影响展开系统研究。结果表明,研究区五峰组—龙马溪组页岩物质组分、岩石结构、力学性质存在层段性差异,成岩作用阶段介于晚成岩作用阶段至极低级变质作用阶段之间;储层主要成岩作用类型可以划分为压实作用等物理性成岩作用、矿物溶蚀作用等矿物相关化学性成岩作用和有机质生烃作用等有机质相关化学性成岩作用三类。研究区五峰组—龙马溪组底部存在部分脆性矿物高于80%的超高脆性矿物含量层段,碳质—硅质富层理页岩在特殊储层成岩作用的影响下形成大量自生微晶石英,构成以微晶石英+赋孔有机质为主的显微物相组合,兼具良好的力学脆性与储集能力,而其他层段缺乏持续演化不断形成微晶石英的物质基础。储层成岩作用发生的物质基础、岩石结构、类型、作用强度在层段间的差异,是储层脆性矿物与力学性质差异的关键影响因素,应纳入储层评价与优质储层机理研究的关注范畴。 展开更多

关键词 页岩储层 成岩作用 力学脆性 五峰组 龙马溪组 渝西地区

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