GIS与RS技术在页岩气钻场选址中的应用——以重庆酉阳东页岩气勘查区块为例

为减少页岩气勘探成本、降低勘查风险,兼顾页岩气开发的环境效应问题,首次将GIS与RS方法应用到重庆市酉阳东页岩气勘查区块钻探场地选址中。选择了坡度、道路、断层、地质调查线路、地质灾害和禁止勘查/开采区等6个因子,采用"一票否决"的方法,通过叠加分析得到了钻探场地适宜区;综合考虑土地利用、水系和有效面积等参考因素,进行了钻探场地的进一步优选,并以ArcGlobe软件为三维展示平台,实现了工作区虚拟显示。结果表明,该方法充分考虑了自然地理条件对钻探场地选址的约束,剔除了政策限制区域,兼顾了地质基础,选址结果为后期实地的钻场选址指出了方向,地表三维可视化的展示方法可为野外调查、勘查部署等工作提供辅助决策支持。

重庆市页岩气资源信息检索平台建设

为加快重庆市页岩气勘探开发工作,探讨了页岩气资源数据库及信息检索平台的搭建;确立了建立页岩气资源数据库和检索平台的技术方法,初步确定了页岩气资源数据库的内容和检索平台的结构、功能需求及检索模型,为平台建设提供了思路。

页岩气开发关键技术与环境问题研究现状

重点介绍了国外页岩气开发关键技术的研究进展,主要包括水平钻井技术和水力压裂技术。同时指出了页岩气开发过程中存在的主要环境问题,如引发微地震、水资源消耗、水环境污染、温室效应等。最后结合我国页岩气开发实际情况,提出了未来页岩气开发领域的研究重点。

页岩气开发中的水资源利用对策:以重庆地区为例

重庆目前是我国页岩气勘探开发的重点区域,目前有四个区块在进行页岩气勘探工作,我国首个页岩气田也位于重庆。页岩气赋存的特殊性决定了页岩气的开采必须采用储层改造技术,水力压裂是常用的储层改造技术,水力压裂具有高耗水的特点,重庆处于中度缺水区,水资源量具有季节性的特点,需要正确的评估页岩气开采对当地生产生活的影响。页岩气开采用水量虽占可用水资源量的比重不大,但是用水比较集中,仍可能对当地用水造成一定的威胁。本文在分析研究区水资源承载能力的基础上,提出了重庆地区页岩气开发的用水方案:尽量从流经该地区的流量大的江河中取水;加强返排液的处理利用;强化水资源管理,优化水资源配置。

重庆及其周缘地区下古生界页岩气成藏条件及有利区预测

从野外地表露头、井下岩心及典型剖面等基础资料出发,以富有机质页岩形成地质背景及其展布特征-页岩气成藏条件-有利区预测为主线,对重庆及周缘地区下古生界页岩气成藏条件进行分析,并采用综合信息叠合法对该区有利区进行预测。指出研究区下寒武统筇竹寺组和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组两套富有机质页岩普遍发育,分布广,厚度大,埋藏适中,有机质类型好,有机质含量高,具有充足的储集空间和运移通道,并且等温吸附模拟和现场解析实验也表明,这两套页岩均具有较强的气体吸附、较好的含气性能;多口井钻遇黑色页岩段气显异常普遍,也为页岩气的存在提供证据。总之,该区与美国东部典型页岩气盆地有诸多地质可比性,具有形成页岩气藏的有利地质条件,是页岩气勘探研究值得关注的重要领域。

叠后地震属性识别页岩气储层裂缝研究及应用

页岩气储层具有低孔隙度、超低渗透率等特点,以游离或吸附状态赋存于泥页岩及其砂岩夹层的裂缝、孔隙、有机质中,且裂缝的发育在一定程度上决定着页岩气藏的品质和产量。储层裂缝发育的复杂性决定了裂缝识别与预测的难度,且受限于地震资料分辨率的影响。以重庆渝东南地区为例,利用三维地震勘探资料的波形相似性、倾角、方位角、曲率等信息,采用叠后三维地震属性分析技术,如相干体技术、蚂蚁自动追踪技术、最大曲率等属性综合识别与预测页岩气储层天然裂缝,并对比区域断裂特征、岩心识别、FMI测井解释的结果,认为叠后地震属性在页岩气储层裂缝识别上具有一定的优势。

页岩气水平井井壁稳定影响因素与技术对策

国内绝大多数页岩气水平井在页岩层段钻井过程都发生过坍塌,严重影响了钻井周期及后续压裂施工。由于页岩气井水平段一般较长,普遍在1 000 m以上;而且页岩地层层理发育,产状多变,岩石性质硬脆,水敏性矿物含量高,很容易发生井漏坍塌等问题。通过分析认为:影响页岩气水平井井壁失稳的因素主要包括页岩的综合特性、地质力学因素、钻井液的综合性质及其他工程因素。解决页岩气水平井井壁失稳的首要途径是认识层理页岩的特殊力学特性,重点研究不同钻井液体系对其力学特性的影响程度及影响规律(也是钻井液优选的重要依据之一)。再次,需要对地应力场进行综合研究。最后,通过采用合理的井壁稳定力学模型获得控制井壁失稳的钻井液密度范围,配合使用快速高效钻具,才能最大程度确保井壁稳定。

页岩气开发的环境影响因素研究综述

中国页岩气地质资源量丰富,我国主要盆地和地区的页岩气可采资源量为26万亿m3。当前我国正在积极推进页岩气勘探开发工作,更多的资金和政策都集中在页岩气的勘探和开发上,对页岩气勘探开发过程中可能带来的环境问题重视不够。本文梳理了美国页岩气开发过程中产生的环境问题及国内固体矿产开发中引起的环境问题,认为目前我国页岩气开发可能面临如下环境问题:土地占用、破坏与污染;水资源消耗与污染;大气污染与温室气体排放;地质灾害。并针对性的提出了一些环保建议,如探索页岩气开发新技术;建立环境评价体系;建立相关法规和应急方案。以期为中国页岩气勘探开发过程中如何处理好环境与资源的关系提供参考。

页岩气压裂返排废水的混凝处理效能研究

对页岩气压裂返排废水进行了混凝处理,研究了聚合氯化铝、硫酸亚铁等不同混凝剂对压裂返排废水COD的去除效果,考察了p H、混凝剂投加量和助凝剂投加量对COD去除率的影响。结果表明:在复配混凝剂为硫酸亚铁和聚合氯化铝(质量比为1∶1),混凝剂投加量为12 000 mg/L,p H为8.5,助凝剂投加量为10 mg/L的最佳混凝处理条件下,压裂返排废水的COD去除率为62.49%,出水COD由1 984.32 mg/L降至744.32 mg/L。

渝黔湘秀山区块页岩气二维地震勘探研究

目前对南方海相地区页岩气的研究多集中在成藏模式、有利区评价等基础地质理论。在应用页岩气地球物理技术进行页岩气高产富集区识别预测和评价方面进行了一些探索,尚未形成一套完整且有别于常规油气勘探技术思路与方法。在野外地质调查和区域地质认识的基础上,渝黔湘秀山页岩气区块部署实施二维地震勘探剖面13条,523.5 km.区内地形复杂,障碍物较多,数据采集难度大;灰岩出露覆盖范围广,浅层地震地质条件较差,地震记录信噪比低,静校正问题、速度分析困难等问题突出。通过地震资料采集、处理、解释、储层与流体识别等技术一体化攻关,获得了高信噪比地震资料,结合勘查区页岩气地质条件,综合录井、测井等勘查手段,形成一套完整的、针对盆缘山区海相页岩气地球物理勘探技术流程。采集、处理、解释一体化结合:优选最佳基准面静校正方法,解决静校正;叠前去噪,提高信噪比;叠加及偏移成像,改善成像质量。探索应用地震储层反演与气层检测技术,预测页岩气"甜点"分布区,为部署井位提供基础。二维勘探精细标定出了2套目的层顶面构造形态和埋深,区内断层以北东向和近南北向为主;优选了2套目的层有利目标区,部署了2口参数井井位。

重庆地区页岩气产业发展现状及对策建议

页岩气开发战略对解决我国能源短缺、优化能源结构、缓解减排压力、实现绿色发展具有重要的现实意义。重庆地区页岩气资源量丰富,位列全国第三,为我国页岩气开发的主战场。本文梳理了重庆地区页岩气勘探区块的研究进展,并指出重庆地区页岩气产业化过程中存在资源家底不清、"面上开花"困难、扶持政策不完善、环境压力大、天然气定价机制不合理、技术服务市场不够完善等问题,针对目前存在的一些问题,提出了一系列的对策建议,如加大投入力度;推进涪陵页岩气示范区的建设;明确政策扶持方向;构建环境评价指标,加强环境监管;探索降成本新思路;培育技术服务市场等。

页岩气储层压裂改造技术综述

页岩属于低孔低渗储层,其开发难度非常大,90%的页岩气井需经过储层改造才能获得较为理想的产气效果,压裂技术是进行储层改造、提高产能的最主要手段。为了全面系统地了解各种压裂技术,通过大量的文献调研及整理研究,简单介绍了页岩气压裂技术的发展历程,并详细论述了目前应用于页岩储层改造的主要压裂技术的理论基础、技术特点、适用性及各种压裂工艺间的差异性。同时,介绍了几种近些年发展产生的新型压裂技术,包括混合压裂技术、纤维压裂技术、通道压裂技术,以及在页岩储层压裂中的应用情况及展望。针对我国页岩气勘查开发工作刚刚起步,施工经验不足的现实情况,了解各种压裂技术特点,寻找适合我国页岩储层的压裂技术,对我国页岩气勘查开发具有重要意义。

渝东北下寒武统页岩气储层特征研究

渝东北地区位于扬子克拉通北缘的大巴山弧形构造带,为多期构造叠加所形成的冲断褶皱带。该区内下寒武统为一套广海陆棚相沉积,发育富有机质的黑色碳质、硅质泥页岩,该套页岩气目的层具有多种类型储集空间,通过对区域58个样品点统计显示,孔隙直径分布于3.1~5.6nm,BET比表面积平均为8.26m^2/g,为典型低孔低渗特征储层,暗色泥页岩矿物成分以石英、长石等脆性矿物为主,黏土矿物次之,碳酸盐岩矿物普遍偏低,具有较好页岩气吸附能力及含气显示,是该区内页岩气勘探评价的主要层系位。

城口地区页岩含气特征及影响因素研究

重庆城口地区地处大巴山弧形构造带,经历过多期构造运动,地质条件复杂,区内早寒武世水井沱期沉积的一套浅海深水陆棚相页岩。本文通过对位于北大巴山的重庆城口地区水井沱组页岩气生烃条件,储集条件、保存条件分析研究,结合区域钻井岩心样品现场解吸及等温吸附含气特征,分析该区域页岩吸附气量与Toc、伊/蒙混层等指标相关性,综合总结复杂地区页岩含气特征影响因素及影响机理,为区域页岩气规模化勘探开发提供地质参考。

重庆页岩气产业发展SWOT分析

重庆页岩气资源量丰富,位列全国第三,页岩气开发也首先在重庆地区取得突破。页岩气开发对解决我国能源短缺、优化能源结构、实现绿色发展具有重要的现实意义。重庆具有发展页岩气产业的先天优势,如资源量丰富、工业基础强、有成功经验等,同时重庆地区的页岩气产业发展也面临着一系列的挑战,由于重庆地区地质条件复杂及关键技术和装备未完全实现国产化,造成资源量不确定、开发成本高以及可能的环境问题等;重庆地区页岩气产业发展既有机遇,也有威胁,总的来说就是要及时抓住机遇,充分发挥优势,努力克服劣势,尽量规避威胁。

重庆酉阳板溪页岩二维地震勘探研究

酉阳板溪区块位于渝东南桐麻岭背斜西翼,为了基本查清该区深部构造形态、目的层黑色页岩的赋存状态及埋深,从而加快我国重点地区页岩气资源潜力及有利区带优选科研工作,在野外地质调查和区域地质认识的基础上,实施了酉阳板溪页岩二维地震勘探。区内地形复杂,障碍物较多,数据采集难度大;灰岩出露覆盖范围广,浅层地震地质条件较差,地震记录信噪比低,静校正问题、速度分析困难等问题突出。通过对不同地层岩石出露区进行试验分析,采取高叠加次数等措施,有效地压制了干扰,提高信噪比,在数据处理上采取了一系列针对性技术,如折射静校正、异常振幅噪声压制ANOMA-LOUS-AMP-ATTEN模块、低频线性压制FXCNS模块和叠后时间偏移等技术,使目的层有效波反映明显。本次勘探精细标定出了寒武系高台组、金顶山组、明心寺和牛蹄塘组的顶面构造形态和埋深,解释断层6条,二维地震勘探的实施实现了目的层反射资料叠加,成像效果明显,地层和构造特征得到可靠的刻画。

重庆煤层气地面抽采项目技术经济评价

为针对性研究重庆地区煤层气地面抽采项目经济可行性,定性分析了煤层气典型开发特征对项目投入产出的影响,建立了考虑技术进步的煤层气开发项目经济评价模型,利用经济评价软件测算了重庆地区煤层气地面抽采井的潜在经济效益。研究结果表明当产量水平达到1500m^3/d,在重庆綦江地区开展煤层气地面抽采直井项目经济可行,且利用钻井学习曲线模型进行钻井周期估算可更加准确估算钻井投资。

重庆綦江打通区块煤层气地质条件及控气因素研究

为揭示打通区块煤层气基本地质特征及主要控气因素,基于区内煤田钻孔、煤层气钻井取得的地质资料、测井资料和实验测试数据,对煤储层煤岩煤质、渗透率、含气性等进行了分析。研究表明:该区块煤层气具有"一多一薄、两高低"特征,即煤层层数多、厚度薄、孔隙度低、渗透率低、变质程度高、含气量高等,具有较好的勘探开发前景;区内煤层气富集主要受沉积、构造作用和水动力条件耦合作用控制。

页岩储层复杂裂缝扩展研究

页岩储层孔隙度和渗透率低,岩石脆性大,天然裂缝发育。大规模水力压裂过程中,页岩储层易发生张性破坏和剪切破坏相结合的复合破坏,形成复杂网状裂缝,而网状裂缝的展布形态关系到页岩压裂方案的设计和压后产能的评估。针对页岩储层网状裂缝扩展问题,基于流-固耦合方程和损伤力学原理,建立了二维网状裂缝扩展有限元模型。综合研究认为:水平主应力差增大,压裂裂缝分布长度增加,分布宽度降低,长宽比增大;压裂施工排量降低,压裂裂缝复杂程度降低,压裂裂缝分支数减少,分布长度增加,分布宽度降低,长宽比增大;水平井"多段分簇"压裂可能出现多裂缝干扰问题,部分压裂裂缝在延伸过程中止裂或者沟通两端射孔簇的压裂裂缝;水平井"多段分簇"压裂过程中,各个射孔簇形成的压裂裂缝分支长度差别较大,部分裂缝分支长度明显大于其他裂缝分支。

页岩水力压裂裂缝扩展规律实验研究

页岩气藏储层具有超低孔、超低渗的物性特征,通过体积压裂改造形成复杂人工裂缝网络,是实现页岩气有效开发的关键。试验采用大尺寸真三轴水力压裂模拟,研究水平地应力差、泵注排量,井筒数量等因素对页岩气储层压裂裂缝扩展规律的影响。通过观察压后页岩表面裂缝延伸路径,结合工业高能CT扫描确定页岩内部实际的水力裂缝形态。实验所选用页岩脆性中等,但层理特征明显,微裂隙发育,具有可压性。试验结果表明:水平应力差为3 MPa时,水力裂缝易转向,沟通近井天然裂缝或弱胶结层理面;随着水平应力差的增加,有利于横切缝的产生,沟通远处更多天然裂缝及层理;当水平应力差达到12 MPa时,仅能形成简单平面横切缝。另外,变排量压裂或双井筒同步压裂可以有效地增加裂缝密度,提高水力裂缝复杂程度;但在12 MPa的水平应力差下,双井筒同步压裂仍然仅生成2条简单的水平缝。