美国页岩油气发展现状、成本效益危机及解决方案

为了充分借鉴美国“页岩油气革命”的成功经验,分析了2019—2021年全球低油气价格整体偏低的情况下,美国页岩油气行业的发展现状及存在问题。主要表现为:页岩油气企业面临长期负现金流的利润危机,以页岩气为例,大量企业宣称的低于0.74美元/m^(3)(1美元≈7元人民币)的成本,与行业平均0.99美元/m^(3)的实际成本相差甚远;过度夸大的低成本引发行业投资判断失误,2021年累计债务高达1800亿美元,大量企业面临破产危机。《美国破产法》第11章破产重整对页岩油气公司破产后的保护,疫情期间美国政府对企业的税收减免扶持,以及企业自身的有效运营管理等为页岩油气行业成本效益危机提供了有效解决方案,使页岩油气行业在2022年高油气价格下产量快速恢复。该研究成果为我国页岩气产业的发展提供了经验。

应力敏感双重介质油藏试井分析

建立了考虑应力敏感双重介质油藏的试井模型,并采用数值方法进行求解。研究了裂缝渗透率变形系数、基质渗透率变形系数、弹性储容比和窜流系数对压力及压力导数的影响。结果表明,随着裂缝和基质应力敏感程度的增加,压力导数曲线逐渐上升,裂缝的渗透率应力敏感性远远大于基质的应力敏感性;弹性储容比和窜流系数的变化均影响窜流出现的时间和窜流量的大小。

新形势下中国煤层气勘探开发前景与对策思考

在国家要求天然气“增储上产”及煤层气产业整体处于“瓶颈”阶段的新形势下,分析煤层气勘探开发前景和对策意义重大。鉴于此,分析了国内外煤层气产业发展成功经验与失败教训,从影响我国煤层气产量增长方面探讨当前产业存在的若干问题,分析了未来中国煤层气持续发展的重要领域和方向。基于我国煤层气开发的特点和技术水平,结合煤层气储量和资源潜力,综合应用产量构成法、生命模型法和储产比控制法预测了我国煤层气产业发展潜力与前景。研究认为:我国煤层气产业持续发展存在诸多制约因素,主要包括:①后备区准备不足;②单井产量低,整体处于低效开发状态;③地质条件复杂,煤层气勘探开发技术难以复制;④对外合作项目进展缓慢,推动难度较大。同时认为,煤层气仍是我国当前较现实的非常规天然气资源,高产老区稳产上产、低产低效老区改造、低煤阶与构造复杂区效益开发、深部及煤系天然气综合开发是未来中国煤层气产量持续增长的方向,2035年我国煤层气地面井产量可达到150×10^(8)~250×10^(8)m^(3)。在此基础上,提出了我国煤层气产业发展5项对策建议:①加大勘探评价工作量,落实更多优质储量,夯实建产基础;②加强优质储量动用,持续开展增产改造试验,助力老区稳产上产;③加强科技攻关和煤层气开发示范试验,确保新建产区效益开发;④加强对外合作区项目监管,推动合作区快速建产;⑤加大财政补贴及税收优惠扶持力度。

第4轮全国煤层气资源评价方法及结果

随着近10年我国煤层气产业快速发展,为了进一步掌握煤层气资源情况、阐明了我国煤层气资源分布规律,重新对全国30个主要含煤盆地埋深在2 000 m以浅的煤层气资源开展评价工作。第4轮评价继承并更新完善了以往的主要方法和成果,以体积法为主,按照计算单元-区带-盆地的层级顺序开展,将全国煤层气资源按照大区、煤阶、埋深、煤系几方面进行了分类。评价结果表明:全国埋深在2 000 m以浅煤层气地质资源量为29.82×10^(12)m^3,可采资源量为12.51×10^(12)m^3;首次建立了樊庄、三交、保德3个不同煤阶的解剖区,开展类比法评价,进一步落实了含气量、可采系数等关键参数;并且首次评价了埋深在1 500~2 000 m煤层气可采资源量,煤层气资源的最新勘探结果,有助于煤层气勘探开发的快速推进和进一步落实并提高资源等级。

中国东部中小型断陷盆地陆相页岩气成藏潜力分析——以阜新盆地为例

中国东部地区发育大量的中生代中小型断陷盆地,盆地内陆相富有机质泥页岩沉积厚度大,白垩纪的火山活动加快了区内页岩中所含有机质的成熟,为页岩气成藏提供了有利的先决条件。为了分析上述断陷盆地陆相页岩气的成藏潜力,以阜新盆地为例,根据最新的钻井资料、岩心和岩屑测试数据,重点分析并评价了该区富有机质页岩厚度、展布、总有机碳含量(TOC)、烃源岩有机质热演化成熟度(Ro)、储集能力和可压性等6项成藏要素,进一步结合页岩储层的特征,研究了该区陆相页岩气的成藏潜力并提出了下一步勘探开发的建议。研究结果表明:?我国东部中小型断陷盆地陆相页岩具有储层总厚度大、TOC高和热成熟度适中等3项页岩气成藏的有利条件,以及页岩储层厚度横向变化大、储集能力偏低和可改造性偏差等3项不利条件;?陆相页岩TOC高(平均值为5.4%),在中生代火山活动的作用下有机质热演化程度较高(Ro>1.2%),位于生气窗内,页岩气成藏具备优越的物质基础;?海相页岩气开发所采用的水平井多段压裂技术在陆相页岩气开发中的效果值得商榷,应积极探索陆相页岩气直井纵向多层立体开发技术;(4)较之于海相页岩气,陆相页岩气单井产量更低,故需要加强断陷盆地陆相页岩气单井经济产能评价工作。结论认为,我国东部断陷盆地多与阜新盆地类似,具备页岩气成藏的物质基础,是陆相页岩气勘探突破的新方向;下一步勘探的重点是找到高储集能力区、落实易改造层段。

考虑页岩气储层及开发特征影响的逻辑增长模型

随着页岩气开发工作的持续快速推进,如何深入分析页岩气井生产动态、评价气井生产特征,成为页岩气建产区评价、新区开发方案制订和规划方案编制等工作中亟待解决的问题。已有学者将逻辑增长模型(以下简称LGM模型)应用于非常规气藏气井的产量递减分析中,但未考虑页岩气储层及开发特征的影响,该方法仍有进一步完善和发展的空间。为此,基于前人的研究成果,建立了考虑页岩气储层及开发特征的逻辑增长模型(以下简称RB-LGM模型),并且以四川盆地长宁区块页岩气开发井为例对页岩气井生产动态进行了分析,将分析结果与Arps双曲递减模型的拟合、预测结果进行了对比;在此基础上,采用RB-LGM模型来确定水平井的最优井距。研究结果表明:①在LGM模型的基础上,RB-LGM模型根据页岩气开发采取大批量集群式部署水平井的特点,将页岩气储层参数(厚度、页岩密度、含气量)及开发参数(水平段长度、井距、采收率)相结合,作为水平井产气量拟合的逻辑控制因素,从而使气井的产量预测结果更加合理;②采用RB-LGM模型既能够对气井早期生产数据进行良好拟合,又能够保证后期预测结果在逻辑条件控制下收敛;③由于RB-LGM模型考虑了页岩气储层和开发特征的影响,因而既可以用于水平井井网优化,又可以通过数据反演来分析开发区域内储层参数的变化趋势。

中国页岩气资源财税扶持政策对产业发展的影响

"十二五"以来国家出台了多项扶持政策以推动页岩气产业发展。2018年2月,在"十三五"页岩气财政补贴政策的基础上,国家有关部门又出台了页岩气资源税减征30%的税收优惠政策。按照目前6%的油气资源税征收税率,气价1.20元/m^3,单井综合成本5500万元/口(含地面500万元/口),单井最终可采储量分别按照0.6×10~8m^3、0.8×10~8m^3、1.0×10~8m^3和1.2×10~8m^3,对比分析资源税减征前后气井开发的经济效益指标。资源税减征30%后,对于单井最终可采储量1×10~8m^3的气井,内部收益率可提升1.1个百分点,生产成本降低约0.02元/m^3。若考虑页岩气财政补贴,在单井最终可采储量1×10~8m^3的情景下,内部收益率可达到10%以上。如果财政补贴和资源税减征等扶持政策到位,"十四五"期间埋深超过3500m的11×10^(12)m^3深层页岩气资源和埋深3500m以浅的5×10^(12)m^3低效页岩气资源有望实现有效开发。建议相关部门尽快落实"十四五"页岩气财政扶持政策,而页岩气勘探开发企业要合理优化页岩气开发部署和产量规模,加快深层、低效页岩气开发的示范试验,提升页岩气产量规模。

中国页岩气开发现状及前景预判

随着中国人口、经济、能源和环境的不断发展,天然气作为最清洁的化石能源,需求迅猛增长,产量缺口不断扩大。从分析中国页岩气发展现状入手,总结页岩气发展的政策、开发和示范试验情况,基于当前页岩气的资源基础、发展需求和政策现状等分析,预判未来页岩气发展前景。总的认为:(1)截至2017年底,全国已探明页岩气储量9200亿m3,实现产量90亿m3,预计2020年产量可达200亿m3以上。(2)中国页岩气资源丰富、天然气需求旺盛、国家大力扶持,已进入发展的战略机遇期,但仍面临资源禀赋较差、陆相和海陆过渡相页岩气开发尚未取得突破、未来扶持政策尚未落实到位等挑战;(3)初步预判2030年产量有望达到500亿m3,2040年具备达到800亿m3的发展前景。

中国非常规天然气开发现状及前景思考

从分析我国非常规天然气开发现状入手,以当前非常规天然气资源开发潜力为基础,从发展机遇及面临挑战切入,多情景预判未来发展前景,并对未来发展提出建议。总的观点:(1)中国非常规天然气资源总体丰富,具备建成年产1500×10^8 m^3以上规模的资源潜力。(2)中情景条件下,初步预判2030年全国非常规天然气产量1000×10^8 m^3,其中致密气产量400×10^8 m^3、煤层气产量200×10^8 m^3和页岩气产量400×10^8 m^3;2050年非常规天然气产量1200×10^8 m^3,其中致密气产量300×10^8 m^3、煤层气产量300×10^8 m^3、页岩气产量600×10^8 m^3。(3)非常规天然气发展面临需求持续快速增长、资源和技术条件成熟、政策环境完善3项发展机遇,但同时也存在资源禀赋相对较差、开采难度更大、部分资源位于生态保护红线以内等3项挑战。

川南页岩气井生产特征及经济效益分类方法

页岩气单井开发成本较高,为了更有效地评价页岩气井经济效益,指导气田效益开发,本文以川南长宁、威远、昭通区块为例,分析页岩气井的开发特征,建立不同区块的典型生产特征曲线。结果表明,川南地区页岩气单井初始产量高,但首年递减速度快,气井一般没有稳产期,投产初期即开始递减,并且不同气井产能差异比较大,递减率相差也比较大。基于页岩气田的开发成本现状,采用净现金流量法开展了不同区块页岩气单井的经济效益评价和对比,构建了反映单井投资、价格、EUR、测试产量、首年平均日产和内部收益率等关键指标的经济效益分类图版。结论认为,通过文中的经济效益分类图版可以在当前气价和单井投资水平下开展页岩气井的经济效益快速评价,确定页岩气单井的类型,从而指导气田效益建产。

页岩气水平井段内多簇压裂暂堵技术的数值模拟研究及先导实验

水平井段内多簇射孔技术已成为页岩气压裂工艺发展的新方向,暂堵转向技术能有效提高射孔孔眼开启效率,是一种有效的辅助手段。为了给页岩气水平井压裂工艺参数优化提供技术支撑,基于数值模拟的方法优化了"单段5簇射孔+投球暂堵转向"工艺的相关参数,并在昭通国家级页岩气示范区YS112HX-1水平井开展了"段内多簇+暂堵转向"先导性试验;最后,结合微地震监测、微形变监测以及压力恢复试井分析等技术进行了压后综合评价。研究结果表明:(1)投球时机为注入压裂液量为900 m3时对应的时间,投球数量为所需封堵孔眼数的1.0~1.2倍,暂堵球直径不小于13.5 mm;(2)微地震、测斜仪和试井结果一致,单段5簇射孔+投球暂堵转向压裂对比常规3簇射孔压裂裂缝复杂度要更好,虽然HX-1井基质区渗透率较低,但高渗区渗透率更高,改造效果更好;(3)试井解释HX-1井裂缝半长不超过100 m,与数值模拟的裂缝半长存在着一定的误差,试井结果可以反过来对数值模拟参数进行优化;(4)采用"段内多簇+暂堵转向"技术的HX-1井压后返排具有见气时间早、井口压力大、日产气量高的特点。结论认为,该研究及试验成果对于页岩气水平井压裂工艺参数优化具有指导意义。

对中国煤层气产业发展的几点思考

经过多年探索实践,我国的煤层气产业已取得了较大进展,但与预期仍存在较大差距,特别是地面开发的产量完成情况与资源不相匹配.从我国的地质条件和煤层气生产规律出发,结合煤层气产业的现状以及外部环境,试图回答“煤层气开发怎么了、还要不要发展、有多大发展潜力”等核心问题.根据沁水盆地D区块大量实际生产数据模拟出中高煤阶煤层气直井典型生产曲线,据此预测2020年我国煤层气地面开发产量约80亿～100亿立方米.建议尽快落实完善煤层气扶持政策,鼓励更多企业参与,大力倡导科技创新,健全完善煤层气开发利用法律法规,以发挥市场在资源配置中的主体作用,营造良好的产业环境,促进我国煤层气产业的健康快速发展.

基于细观离散元方法的低渗透储层水力压裂数值模拟

针对连续介质理论研究水力压裂需预设裂缝界面单元的不足,引入离散元—颗粒流方法模拟低渗透储层的水力压裂行为。采用圆形颗粒模拟低渗透储层,通过Navier-Stokes方程描述压裂液的流体运动,建立了考虑流固耦合作用的低渗透储层水力压裂颗粒流数值模型。分析了颗粒间平行连接断裂的失效判据,讨论了基于N-S方程的低渗透储层水力压裂PFC-CFD流固耦合求解方法,揭示了不同参数对水力压裂裂缝起裂及延伸行为的影响。结果表明:起裂压力与最小水平主应力、颗粒法向接触刚度、颗粒法向及切向连接强度近似呈正比例关系,而裂缝最大长度及宽度与上述参数呈反比例关系;起裂压力、裂缝长度、宽度与最大水平主应力、切向接触刚度基本不相关。

NIPS法一步制备PVDF疏水分离膜的研究进展

非溶剂致相转化法(NIPS)作为膜制备的一种常用方法,因其具有控制膜结构,可实现膜制备与改性一步完成的特性,在制备高性能疏水分离膜方面具有广阔的前景。文中总结了聚偏氟乙烯(PVDF)疏水分离膜制备的常用方法及其优缺点,讨论了NIPS法制备PVDF疏水膜时的聚合物浓度、溶剂、添加剂、非溶剂对膜疏水性能的影响,展望了NIPS制备高性能疏水分离膜的前景。

浅论危险废物的处理处置措施

随着我国工业化进程随着改革开放不断深入,随之而来的问题也日益突出,工业、生活等为人活动的废弃物的增量不断扩大。危险废物不仅会对人们的生活产生很大的危害,同时还会对土壤、水资源等产生很大的污染,对于人们的生存环境有着不可估量的不利影响,因此,及时有效的处理危险废物意义重大。基于此,本文对危险废物的来源、危害以及处理处置措施进行了探究。

论化学分析检验的质量控制

化学分析检验工作的核心意义是能够通过分析获得真实、准确的实验数据,为了能够保证化学分析实验的顺利进行,相关技术人员要根据实际检验内容结合自身的专业技术,保证检验结果的真实性和准确性,将前期化学分析检验的相关工作做到位,才能顺利展开后面各项工作内容。本文从化学分析检验的质量控制着手分析其应用现状,并提出几点建议。

浅析屏蔽泵在化工生产中故障分析及解决措施

屏弊泵是一种离心泵,泵和驱动电机都被封闭在一个被泵送介质充满的压力容器内,它具有防腐蚀、零泄漏等功能,广泛用在制冷空调工程中。本文将对屏蔽泵的选型使用与维护进行阐述本文对带逆循环线的屏蔽泵日常常见的故障及解决方法进行论述。