石油与天然气地质 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (1): 224-240.doi: 10.11743/ogg20210119
何希鹏1(), 卢比1, 何贵松1, 任建华1, 王伟1, 陈祖华1, 高玉巧1, 房大志2
收稿日期:
2020-06-08
出版日期:
2021-02-28
发布日期:
2021-02-07
第一作者简介:
何希鹏(1970年-), 男, 研究员, 油气地质综合研究及勘探开发评价。E-mail: 基金项目:
Xipeng He1(), Bi Lu1, Guisong He1, Jianhua Ren1, Wei Wang1, Zuhua Chen1, Yuqiao Gao1, Dazhi Fang2
Received:
2020-06-08
Online:
2021-02-28
Published:
2021-02-07
摘要:
针对渝东南构造复杂区常压页岩气压力系数低、吸附气占比高、地应力复杂及压裂形成复杂缝网难度大等地质特点,在60余口页岩气水平井钻探成果和生产特征分析基础上,总结了常压页岩气生产规律,划分了生产阶段,明确了产能主控因素,提出了开发技术政策。结果表明:常压页岩气生产具有初期以排液为主,产气量较低,随着返排率增大,产气量不断增大,后期产量逐渐稳定,产量递减慢,单位压降产气量较高,单井可采储量较小的特点。可划分为纯液、过渡、稳定生产和低压排采等4个阶段,不同阶段生产特征受地层压力系数影响明显:压力系数越高,纯液生产时间越短,见气返排率降低;在过渡阶段,返排率越低,气液平衡时间越长;在稳定生产阶段,产气能力越强,单位压降产量和单井可采储量越高。产能主要受地层压力系数和有效改造体积控制,其中有效改造体积主要受控于最优靶窗钻遇率、水平段长、水平段方位以及压裂改造规模等,压力系数越高,最优靶窗钻遇率越高,水平段长越长,压裂改造规模越大,越利于提高单井产量和最终经济可采储量。在上述认识基础上,提出了渝东南构造复杂区页岩气开发技术优化政策和配套的压裂工艺参数,以指导常压页岩气效益开发。
中图分类号:
表1
渝东南构造复杂区页岩气评价参数对比"
类别 | 评价参数 | 涪陵地区 | 南川地区 | 武隆地区 | 彭水地区 |
沉积特征 | 优质页岩厚度/m | 38~40 | 30~35 | 32~35 | 24~25 |
地化特征 | TOC/% | 3.0~4.0 | 3.1~3.6 | 4.0~5.0 | 3.0~3.5 |
Ro/% | 2.65 | 2.58 | 2.62 | 2.63 | |
岩矿特征 | 石英含量/% | 40~50 | 45~50 | 55~65 | 40~50 |
粘土含量/% | 25~40 | 25~40 | 15~30 | 20~38 | |
储集特征 | 孔隙度/% | 4.0~6.0 | 3.5~4.0 | 4.5~5.0 | 2.5~3.5 |
裂缝发育情况 | 高角度缝相对不发育 | 高角度缝及层理缝发育 | 高角度缝及层理缝发育 | 高角度缝及层理缝发育 | |
保存条件 | 地层压力系数 | >1.50 | 1.10~1.35 | 1.05~1.15 | 0.90~1.10 |
赋存特征 | 吸附气占比/% | 25~40 | 40~55 | 45~60 | 50~60 |
应力特征 | 最大水平主应力/MPa | 50~70 | 50~95 | 30~70 | 30~70 |
水平应力差异系数 | 0.08~0.12 | 0.10~0.12 | 0.22~0.25 | 0.22~0.36 |
表2
渝东南构造复杂区不同压力系数页岩气井生产特征统计"
主要指标 | 压力系数 | ||||
0.9~1.0 | 1.0~1.1 | 1.1~1.3 | 1.3~1.4 | ||
地质特征 | 水平段中深/m | 2 000~2 500 | 2 800~3 300 | 3 000~3 300 | 2 800~3 800 |
压裂改造 | 水平段长/m | 1 000~1 400 | 1 200~1 500 | 1 500~2 000 | 1 600~1 900 |
总液量/m3 | 16 000~21 000 | 34 000~47 000 | 43 000~53 000 | 37 000~43 000 | |
总砂量/m3 | 800~1 300 | 1 200~2 100 | 2 000~2 400 | 1 300~1 700 | |
施工排量/(m3·min-1) | 10~14 | 14~16 | 16~18 | 16~18 | |
试气情况 | 无阻流量/(104 m3·d-1) | 3~10 | 7~15 | 15~30 | 20~45 |
稳定日产气/(104 m3) | 2~3 | 3~4 | 4~6 | 6~10 | |
试采情况 | 套压5 MPa时累产气/(104 m3) | 800~1 500 | 1 500~2 500 | 2 500~4 000 | 4 000~8 000 |
套压5 MPa时返排率/% | 50~80 | 25~40 | 20~25 | 10~20 | |
初期年递减率/% | 20~25 | 25~30 | 30~35 | 35~45 | |
单位压降产气量/(104 m3·MPa-1) | 40~60 | 80~120 | 120~150 | 150~240 | |
EUR/(108 m3) | 0.35~0.50 | 0.50~0.70 | 0.70~0.90 | 0.90~1.20 |
表3
渝东南构造复杂区不同生产阶段不同压力系数页岩气井生产特征"
生产阶段 | 压力系数 | 0.9~1.0 | 1.0~1.1 | 1.1~1.3 | 1.3~1.4 |
纯液阶段 | 生产时间/d | 10~15 | 0~10 | < 1 | < 1 |
日产液量/m3 | 120~500 | 90~120 | 60~90 | 20~60 | |
阶段返排率/% | 5.0~15.0 | 2.0~5.0 | 0.5~2.0 | < 0.5 | |
过渡阶段 | 生产时间/d | >150 | 50~150 | 5~10 | 0~5 |
日产气量/(104 m3) | 2~3 | 3~4 | 4~10 | 6~10 | |
阶段返排率/% | 15.0~40.0 | 5.0~15.0 | 2.0~10.0 | 0.5~5.0 | |
稳定阶段 | 日产气量/(104 m3) | 2~3 | 3~4 | 4~10 | 6~10 |
阶段递减率/% | 20~25 | 25~30 | 30~40 | >40 | |
单位压降产气量/(104 m3·MPa-1) | 40~60 | 80~120 | 120~150 | >150 | |
阶段累产气量/(104 m3) | 700~1 000 | 1 000~2 500 | 2 500~4 500 | 4 500~8 000 | |
低压排采阶段 | 日产气量/(104 m3) | 1.0~1.5 | 1.5~2.0 | 3.0~5.0 | 4.0~6.0 |
阶段递减率/% | 5~10 | 10~20 | 20~30 | 25~35 | |
单井EUR/(108 m3) | 0.35~0.50 | 0.50~0.70 | 0.70~0.90 | 0.90~1.20 |
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