中石化在页岩气勘探技术上的进展——蒋廷学

[加入收藏][字号: ] [时间:2013-03-18  来源:全球石油化工网  关注度:0]
摘要:   各位领导、各位专家下午好,非常荣幸有这个机会代表中国石化石油工程技术研究院汇报石油工程方面的技术进展。刚才跟雷处长说的比较全面的,我主要集中在工程技术,而且主要集中在我们院在中国石化范围内我们所从事的钻井、完井,储层改造这几个方面...

  各位领导、各位专家下午好,非常荣幸有这个机会代表中国石化石油工程技术研究院汇报石油工程方面的技术进展。刚才跟雷处长说的比较全面的,我主要集中在工程技术,而且主要集中在我们院在中国石化范围内我们所从事的钻井、完井储层改造这几个方面的主要进展。

 

  首先就是我们第一批中石化页岩气直井水平井基本深上采用国外的技术,最近三年来我们通过不断的跟踪学习模仿,近三年来我们工程院为代表的中石化研究力量,在我们的钻井、钻井液固井,还有分段完井工具,压裂液,裂缝监测等等已经形成完整的技术链,我们成本基本上比国外的同类技术要降低三分之一到二分之一,但是性能来说基本上跟国外技术水平,我认为比较接近。下面我们主要是汇报一下自主化的技术的进展。

 

  第一,关于地质评价方面,我们首先开展了系统的国内外储层类别的研究,我们通过分析发现中国石化六大盆地跟美国北美几大典型盆地相似非常的低,我也赞同中国的页岩气和国外的页岩气差异非常大,我们必须有针对性的研究提出适应自己特点的工艺技术体系。

 

  第二,我们开展了详细的压前评估研究,包括宏观和微观的岩性、物性以及微观结构的分析。然后岩石力学特性分析,通过这些分析我们可以来对储层特性进行全面综合的了解,来有针对性的制定我的钻井,钻井液,固井,完井,压裂的方案设计。特别是包括钻井方面,我们根据地硬力的方向、大小来确定技术套管加入深度,包括我们还建立了页岩储层的评价标准,现在已经跟国际的知名共同合作,提出适合中石化评价的标准,包括页岩的品质,完井的品质一个压裂品质,这个标准是我们初步提出来的,具体的还要商榷。

 

  我们针对压裂建立了模型,建立了可压性评价指数的模型,而且我们针对重点区域,已经提出来了模型的计算结果,而且这个计算结果跟北美相比指数是偏小的,我们在比例和排量,沙比设计都有所针对性区别。

 

  第三,我们开展了页岩裂缝扩展物研究,我们针对彭水地区露出取出大量岩样,我们在建立数学模型,把彭水地区的裂缝拓展规律搞清楚,我们再到下一个区块安全通过规律分析。通过目前研究发现基本上彭水岩石脆度60%以上,形成的是非平面拓展的裂缝,施工曲线,压裂曲线有波峰状的波动,这说明我们在压裂过程中有可能沟通不同的裂缝。根据这个实验规律,我们也结合现场压裂设计和施工曲线分析,发现很多实验的规律跟现场的规律能够指导现场很多工作。

 

  第四,我们开展了压裂中的诱导硬力的研究,我们通过模型的研究,要形成网络裂缝或者体积裂缝,我们不但地质条件上,包括脆度,两项压力,再工程上主要提出来施工的净压力,他也是影响裂缝复杂性或者是否能够形成网络裂缝或者体积裂缝的依据。

 

  通过前面工作基本上从地质条件,从我们压裂的角度来评价,还有可钻性评价,基本上对液岩,压前和工程相关的地质进行分析,为需工程建设提供基础。

 

  我简单汇报一下自主研制了低粘高切钻井液体系,组成也比较简单,适应温度也比较广,具有良好的防漏功能。这种性能跟国外相比,基本上达到国外指标的要求。同时我们还根据钻井液体系形成了防漏堵漏技术,包括现场施工工艺和废旧处理。而且在现场应用中我们在华东局获得了现场应用,水平断层是1650米,创造中国陆上页岩气水平井段最长施工记录,我们在彭页三井也进行应用,这个是1815米,施工过程中比较稳定,钻井液性能基本稳定,钻井比较顺利。

 

  固井方面的自主技术,我们主要针对中石化的重点区域主要特点,包括水平断长,套管不易举重,包括油基钻井冲洗困难,以及后期的压裂提出特殊要求,我们提出在水泥石的特征和特性进行分析,我们同时研制了弹性SFP水泥浆体系,我们通过动态弹性模量分析,为固井技术提供资料。我们还研制了SCW型隔离液,基本上目前这一套体系能够适应钻井液,以及适应柴油机固井液体系。现场固井,工程院固井技术在中石化重点井,70%左右都是工程院完成固井技术服务,通过后面多口井压裂分析,基本上固定质量都比较优良,而且压裂施工中分管比较顺利。

 

  水平井分段压裂根据,目前工程院主要是在落眼封隔离,第二个是泵送桥塞分管压裂,以及水力喷射分段压裂技术。具体的指标,目前落眼滑套已经形成乃压70兆帕,目前六层可以达到20段分段能力,目前已经施工五口井有的是选井问题最大的缝压十段,我们在现场用的效果都是比较好,而且效果比较明显。

 

  泵送桥塞,我们跟江汉油田分开研制,他们进度要稍微快一点,我们工程院具备了入井条件,这个性能、耐压能力和井口配套,以及射孔都研制成功。

 

  现场也应用了,目前应用了20多个井次。

 

  水利喷射以工程院为主,目前基本上达到一次可以达到11-20段,满足长水平段分段压裂需求,我们目前在东北、华北、华东等应用了九口水平井,施工成功率百分之百,有效率百分之百。

 

  页岩气长水平分段压裂技术,我们第一项技术已经初步形成了页岩储层网络压裂优化设计方法,我们提出两低一高的技术模式,还有三高两低技术模式。我们初步在长井段裂缝参数,多段缝间距的情况下,我们也进行了优化方法研究。同时考虑了诱导引力干扰影响,以前可能考虑声流干扰,没有考虑硬力干扰,我们目前已经结合起来,通过国际项目合作模型基本上能够应用。

 

  我们基本上建立了大型压裂设计流程,每一步都有一套流程。在液体滑流水体制研制方面,目前研制两套,一套是低分子压裂液,目前降阻率已经达到75%以上,跟国外的先进水平基本相当,而且我们目前这一套体系在中石化已经应用了五口井,包括四口水平井,效果非常明显。这是在中石化焦页1HF井,中石化第一口真正意义上商业突破的井应用我们这一套体系进行施工。我们研发了高分子体系,目前这一套体系基本上室内评价包括中试基本上完成,准备在3月以后达到现场入井条件。

 

  我们基本形成了压前测试和压后评价的方法,包括压前采用微注测试和诱导测试两种方法,对一些地层的特性,地硬力,天然裂缝的特征进行详细评价分析。同时我们还形成了分析技术,我们通过压裂以后,对中石化重点区块建立五套图版,这包括常规六十井,低于六十井,以及低裂缝和网络裂缝等五种图版,现在基本上形成了技术体系。

 

  我们在水力裂缝检测,我们自主引进了国外两套技术,基本上从仪器到软件都引进,而且已经在华北、东北应用多口井,之后对比研究应用。

 

  同时在压后方面建立了压后排采模型,针对是否形成单一裂缝还是复杂裂缝,已经形成了针对不同的地层特性和压裂是否形成网络裂缝或者单一裂缝,我们也建立了一套规范。

 

  我们完成多口页岩气井方案设计,今年年前年后完成了四口水平井施工,创造多项施工记录,我们在员把创造了井升,当时已经达到将近四千米,我们创造了高排量等多项施工记录,反映这一套技术体系基本上中石化各个区域不的特点。

 

  我们目前做的工作,我们牵头组织了中石化九项非常规尤其工程标准,包括钻井,包括钻井液,固井,压裂,同时在实验室建设方面基本上完成了方案的申报,现在基本上岩石力学实验室建立起来,工程模拟实验室基本成型,井下工具测试实验室基本上配套。

 

  技术发展趋势,也是我们中石化包括我们工程院未来一定要着眼发展的方向,第一,我们的技术要向标准化,一体化配套化发展,我们要形成配套技术体系,来实现科学发展。

 

  我们采用安全优质高效的低成本的技术,特别是规模化的技术,我们目前包括钻井、完井,压裂也要采取井工厂的模式,液体循环利用,各个供需之间无缝衔接,降低我的作业周期,提高我的作业效果。

 

  我们还发展提高页岩气钻完井效率和配套技术。我们还要研究压裂有效性技术,包括现在正在发展的电动滑套,以及速钻桥塞配套技术。

 

  重视环境保护,我们正在研究无水压裂技术,而且正在发展高性能的水机钻井液技术,包括压裂液回收利用目前正在立项研究。

 

  我汇报不一定很全面,基本上把我们工程院这几年来和国外技术进展,同时结合国内重点区域做的工作,以及下一步打算,不一定对,说的也不一定合适,不妥之处请大家多提宝贵意见。
 

  主持人:谢谢,他介绍了中石化在页岩气勘探技术上的技术攻关的进展情况,我们有没有同志和朋友有什么疑问需要问的。

 

  提问:我这边有一个问题,关于多段水平井正常改造的技术攻关,我看到前面有三个比较主要的固井的裸眼还有桥塞等,中石化有没有一个具体的结论呢,现在油基泥浆也相对的稳定的情况下,井面也比较光滑,对这三项技术有什么样的总结呢?

 

  蒋廷学:针对页岩气,我们目前基本上还是采用套管固井为主体,刚才说干的很多压裂井,目前工具基本上以国外的工具为主,我们可钻桥塞,江汉油田已经入井20多次,这肯定还是桥塞为主体。裸眼基本上成熟,在致密砂岩上用的比较多一点,关于页岩方面,裸眼用的比较少,固井华套西南局主要采用。水利喷射页岩气比较少,国外也用的比较少,这主要是致密砂岩用的比较多,因为这具有自动分割的作用,这主要是用在后期的重复改造里面,三项工具,包括滑套研究比较多,比如说智能华套一下子打到五段的都研究出来了,目前基本上还是以钻井可钻桥塞、射孔为主。

 

  提问:现在很多人很担心页岩气开发会污染地下水,你们技术对保证不要污染地下水有什么措施。

 

  蒋廷学:这项技术,我们施工彭页三井用液量达到22万多方,这在中石化创记录的一口井。现在我们基本上在环保方面,做的工作还比较少,我们目前正在立项研究循环利用,跟排放标准,以及处理的标准。以前中石化各个油田,针对常规压裂废液处理还有循环做了一些工作,今年正在立项,估计明后年能够把这一项技术用进去,包括以后进工厂,循环利用能够减少排放提供条件,这还需要做工作。

 

  主持人:时间限制,我们第二位演讲就到此结束,谢谢蒋所长。下面我们有请延长石油介绍他们在陆相页岩气勘探开发当中的一些发现和进展,有陕西延长石油集团杜燕所长高级工程师给大家介绍。延长集团在鄂尔多斯陆相进行页岩气勘察探索,取得了很好的进展和突破,下面就请杜所长报告。



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