油气田开发新技术课件.ppt
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- 油气田 开发 新技术 课件
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1、中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院油气田开发新技术油气田开发新技术中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院主主 要要 内内 容容u 2009年国外石油科技十大进展年国外石油科技十大进展 u 2009年中国石油科技十大进展年中国石油科技十大进展u 页岩气开采技术页岩气开采技术u 油藏数值模拟能力油藏数值模拟能力u 分支井和鱼骨井钻完井技术分支井和鱼骨井钻完井技术中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院2009年国外石油科技十大进展年国外石油科技十大进展1.复杂地质环境油气勘探分析技术解决多种储层钻探难题复杂地质环境油气勘探分析技术解决多种储层
2、钻探难题2.页岩气开采技术取得突破性进展页岩气开采技术取得突破性进展 3.油藏数值模拟能力达到十亿网格节点油藏数值模拟能力达到十亿网格节点 4.双程逆时偏移技术解决复杂条件地震成像难题双程逆时偏移技术解决复杂条件地震成像难题 5.高密度宽方位地震勘探技术实现规模应用高密度宽方位地震勘探技术实现规模应用 中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院2009年国外石油科技十大进展年国外石油科技十大进展6.有缆钻杆技术突破钻井自动化信息传输瓶颈有缆钻杆技术突破钻井自动化信息传输瓶颈7.井间电磁测井仪器研发取得新进展井间电磁测井仪器研发取得新进展8.过钻头测井系统投入商业应用过钻头测井系统
3、投入商业应用9.非接触式磁力断层摄影术可有效实现管道完整性检测非接触式磁力断层摄影术可有效实现管道完整性检测10.多产丙烯联产己烯多产丙烯联产己烯-1的组合技术开发成功的组合技术开发成功中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院2009年中国石油科技十大进展年中国石油科技十大进展1.渤海湾盆地歧口富油气凹陷整体勘探配套技术取得重要进展渤海湾盆地歧口富油气凹陷整体勘探配套技术取得重要进展 2.石油地质研究有效指导非洲邦戈尔盆地勘探新发现石油地质研究有效指导非洲邦戈尔盆地勘探新发现 3.大庆油田三元复合驱技术取得重大进展大庆油田三元复合驱技术取得重大进展 4.松辽和准噶尔盆地火山岩气
4、藏勘探开发技术取得重大突破松辽和准噶尔盆地火山岩气藏勘探开发技术取得重大突破 5.我国首个超万道级地震数据采集记录系统研制成功我国首个超万道级地震数据采集记录系统研制成功 中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院2009年中国石油科技十大进展年中国石油科技十大进展6.应用分支井和鱼骨井钻完井技术大幅度提高单井产量应用分支井和鱼骨井钻完井技术大幅度提高单井产量 7.多极子阵列声波测井仪研制成功多极子阵列声波测井仪研制成功 8.输油管道减阻剂及多项减阻增输核心技术取得突破性进展输油管道减阻剂及多项减阻增输核心技术取得突破性进展 9.高性能碳纤维及原丝工业化成套技术开发成功高性能碳纤
5、维及原丝工业化成套技术开发成功 10.加氢异构脱蜡生产高档润滑油基础油成套技术工业应用加氢异构脱蜡生产高档润滑油基础油成套技术工业应用成功成功 中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院(一)页岩气开采技术(一)页岩气开采技术中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院(一)页岩气开采技术(一)页岩气开采技术p 页岩气研究的目的意义页岩气研究的目的意义p 页岩气资源页岩气资源p 页岩气藏压裂工艺技术页岩气藏压裂工艺技术中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院研究的目的意义研究的目的意义l 20世纪世纪90年代以前的相当长时期,人们对非常规天然气资源的关
6、注年代以前的相当长时期,人们对非常规天然气资源的关注重点在煤层气与致密砂岩气。重点在煤层气与致密砂岩气。l 近十几年来,北美在天然气价格高涨、水平井与水力压裂等生产技近十几年来,北美在天然气价格高涨、水平井与水力压裂等生产技术进步等的推动下,把页岩气作为勘探开发的重要目标,并获得了巨术进步等的推动下,把页岩气作为勘探开发的重要目标,并获得了巨大的成功,使得人们将目光转向了资源潜力更大的页岩气资源。大的成功,使得人们将目光转向了资源潜力更大的页岩气资源。l 我国页岩气资源潜力巨大,勘探开发前景很好,具有加快勘探开发我国页岩气资源潜力巨大,勘探开发前景很好,具有加快勘探开发的巨大资源基础;同时,我
7、国对页岩气的研究与勘探开发还处于探索的巨大资源基础;同时,我国对页岩气的研究与勘探开发还处于探索阶段。阶段。中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院中国页岩气资源中国页岩气资源 据预测,我国页岩气可采资源量约为据预测,我国页岩气可采资源量约为2626万亿立方米。主要万亿立方米。主要分布在四川、鄂尔多斯、渤海湾、松辽、江汉、吐哈、塔里木分布在四川、鄂尔多斯、渤海湾、松辽、江汉、吐哈、塔里木和准噶尔等盆地。和准噶尔等盆地。中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院中国页岩气资源中国页岩气资源渝页渝页1井井国内第一口页岩气勘探井位置示意图国内第一口页岩气勘探井位置示意图
8、中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院世界页岩气资源世界页岩气资源世界页岩气资源(万亿立方米)世界页岩气资源(万亿立方米)u 北美地区:北美地区:108.75108.75万亿立方米,占万亿立方米,占23.8%23.8%u 中亚和中国:中亚和中国:9999万亿立方米,占万亿立方米,占21.9%21.9%u 中东和北非:中东和北非:72.272.2万亿立方米,占万亿立方米,占15.8%15.8%u 拉丁美洲:拉丁美洲:59.959.9万亿立方米,万亿立方米,13.1%13.1%u 太平洋国家:太平洋国家:65.565.5万亿立方米,占万亿立方米,占14.4%14.4%u 其他地区
9、:其他地区:50.150.1万亿立方米,占万亿立方米,占11%11%世界资源世界资源量量456.2456.2万万亿立方米亿立方米中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院u N2泡沫压裂技术泡沫压裂技术u 清水压裂技术清水压裂技术u 同步压裂技术同步压裂技术u 重复压裂技术重复压裂技术u 水平井分段压裂技术水平井分段压裂技术u 裂缝综合监测技术裂缝综合监测技术页岩气压裂工艺技术页岩气压裂工艺技术中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院 美国页岩气开采最早可追溯到美国页岩气开采最早可追溯到1821年,与煤层甲烷和致密砂岩气年,与煤层甲烷和致密砂岩气相比,美国页岩气开
10、发起步晚,年产量较低。但进入相比,美国页岩气开发起步晚,年产量较低。但进入20世纪世纪90年代,年代,特别是特别是21世纪以来,相关勘探开发技术得到广泛应用,年产量和经济、世纪以来,相关勘探开发技术得到广泛应用,年产量和经济、技术可采储量迅速攀升。预测技术可采储量迅速攀升。预测2010年美国页岩气产量占天然气总产量年美国页岩气产量占天然气总产量的的13%。美国沃斯堡盆地美国沃斯堡盆地Barnett页岩气区的页岩气区的C.W.Slay1号井早期采用氮气号井早期采用氮气泡沫压裂,泡沫压裂,12a内累计总产气量为内累计总产气量为50104m3;关井;关井2a后采用大型凝胶后采用大型凝胶进行重复压裂,
11、进行重复压裂,2.5a内产气量为内产气量为30104m3;再次关井;再次关井2a后采用水力后采用水力压裂,获得压裂,获得210104m3的产气量;截至的产气量;截至2007年底,这口最初被认为无年底,这口最初被认为无经济价值的页岩气井累计产气量已达经济价值的页岩气井累计产气量已达3817.5104m3。页岩气压裂工艺技术页岩气压裂工艺技术中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院N2泡沫压裂技术泡沫压裂技术 最早的泡沫压裂施工始于最早的泡沫压裂施工始于1968年年1月,从月,从70年代开始,泡沫压裂以年代开始,泡沫压裂以迅猛的势头在美国和加拿大得到广泛运用。作为一种新型的压裂方式
12、,迅猛的势头在美国和加拿大得到广泛运用。作为一种新型的压裂方式,泡沫压裂特别适合于低压、低渗透水敏地层。泡沫压裂特别适合于低压、低渗透水敏地层。与常规水力压裂相比,它与常规水力压裂相比,它具有如下优点:具有如下优点:l 氮气泡沫压裂液和常规水基压裂液相比只有固体支撑剂和少量压裂氮气泡沫压裂液和常规水基压裂液相比只有固体支撑剂和少量压裂液进入地层;液进入地层;l 氮气泡沫压裂液可在裂缝壁面形成阻挡层,从而大大降低压裂液向地层内氮气泡沫压裂液可在裂缝壁面形成阻挡层,从而大大降低压裂液向地层内滤失的速度,减少滤失量,减轻压裂液对地层的伤害;滤失的速度,减少滤失量,减轻压裂液对地层的伤害;l 返排效果
13、好。返排效果好。页岩气压裂工艺技术页岩气压裂工艺技术中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院清水压裂是清水压裂是利用含有减阻剂、粘土稳定剂和必要的表面活性剂的水为利用含有减阻剂、粘土稳定剂和必要的表面活性剂的水为压裂液压裂液,替代通常使用的凝胶压裂液,可以在不减产的前提下节约,替代通常使用的凝胶压裂液,可以在不减产的前提下节约30%的的成本,以这种压裂液作为前置液来提供支撑剂输送。目前已成为美国页岩成本,以这种压裂液作为前置液来提供支撑剂输送。目前已成为美国页岩气井最主要的增产措施。气井最主要的增产措施。清水压裂技术清水压裂技术页岩气压裂工艺技术页岩气压裂工艺技术中国地质大学(
14、北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院 清水压裂技术提高岩石渗透率的依据是:清水压裂技术提高岩石渗透率的依据是:天然的缝面不天然的缝面不吻合和产生粗糙缝面剪切应力使缝面偏移;同时在裂缝扩展时,吻合和产生粗糙缝面剪切应力使缝面偏移;同时在裂缝扩展时,水力裂缝将开启早已存在的天然裂缝,提高岩层的渗透率;水力裂缝将开启早已存在的天然裂缝,提高岩层的渗透率;水压裂采用的压裂液主要为清水,是一种清洁压裂技术,这也水压裂采用的压裂液主要为清水,是一种清洁压裂技术,这也是提高岩层渗透率的重要因素之一。是提高岩层渗透率的重要因素之一。清水压裂技术清水压裂技术页岩气压裂工艺技术页岩气压裂工艺技术中国地质大学
15、(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院同步压裂技术同步压裂技术这项技术是近几年在美国沃斯堡盆地这项技术是近几年在美国沃斯堡盆地Barnett页岩气开发中成功应用页岩气开发中成功应用的最新压裂技术。的最新压裂技术。同时对配对井同时对配对井(offset wells)进行压裂,即同时对两口进行压裂,即同时对两口(或两口以上或两口以上)的井的井进行压裂。在同步压裂中,采用使压力液及支撑剂在高压下从进行压裂。在同步压裂中,采用使压力液及支撑剂在高压下从1口井向另口井向另1口井运移距离最短的方法,来增加压裂缝网络的密度及表面积,该技术可口井运移距离最短的方法,来增加压裂缝网络的密度及表面积,该技术
16、可以快速提高页岩气井的产量。同步压裂最初是两口互相接近且深度大致相以快速提高页岩气井的产量。同步压裂最初是两口互相接近且深度大致相同水平井间的同时压裂,目前已发展到同水平井间的同时压裂,目前已发展到3口、甚至口、甚至4口井间同时压裂。口井间同时压裂。页岩气压裂工艺技术页岩气压裂工艺技术中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)能源学院能源学院重复压裂技术重复压裂技术当页岩气井初始压裂处理已经无效或现有的支撑剂因时间关系损坏当页岩气井初始压裂处理已经无效或现有的支撑剂因时间关系损坏或质量下降,导致气体产量大幅下降时,重复压裂能重建储层到井眼的或质量下降,导致气体产量大幅下降时,重复压裂能重建储层到
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