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天然气工业 2016年第02期杂志 文档列表

天然气工业杂志地质勘探

页岩气高精度三维地震勘探技术的应用与探讨——以四川盆地焦石坝大型页岩气田勘探实践为例9-20

摘要：中国南方海相页岩气成藏模式与北美地区存在着明显的差异,前者储层厚度普遍较薄且保存条件复杂,常规的二维、三维地震勘探技术难以精细刻画泥页岩层的构造特征并准确反映优质泥页岩的分布规律,因而影响了页岩气水平井井位部署的成功率。要想在中国南方海相沉积区获得页岩气商业产能,就必须实施面向岩性勘探的三维高精度地震勘探,准确描述页岩气“甜点”的分布情况。因此,针对四川盆地东南部涪陵焦石坝地区复杂的地震、地质条件,三维高精度地震采集观测系统的设计应该具备宽方位、小道距、高覆盖、纵横向覆盖均匀、适中排列的特点,以满足页岩气勘探对构造解释、岩性解释以及裂缝预测的需要。基于该思路,2013年在该区实施的首个高精度三维地震勘探项目对焦石坝大型页岩气田的发现起到了重要的促进作用。基于四川盆地海相优质泥页岩从志留系到寒武系呈多层系发育的特点,可以实施页岩气立体勘探的策略,充分挖掘高精度三维地震资料中所包含的浅、中、深地层的油气信息,全面扩大勘探成果,以平衡页岩气勘探开发高昂的上游成本,持续推动该区页岩气高效勘探开发进程。

超声波作用下的煤层气吸附—解吸规律实验21-25

摘要：目前,对于超声波作用下的煤层气吸附—解吸规律及超声波促进煤层气解吸机理的研究还有待于进一步深入。为此,利用自行设计的实验平台,开展了超声波作用下的煤样等温吸附—解吸实验（实验煤样采自山西晋城成庄煤矿和高平建业煤矿的下二叠统山西组15号煤层）。实验结果显示,未加载超声波时,伴随着压力的逐渐增大,煤样对CH4的吸附量逐渐增加;但在加载超声波后,随着超声波功率的增大,煤样的吸附能力逐渐减弱,且随着系统压力的释放,煤样的解吸速率逐步增大。超声波使得煤样吸附能力降低的原因主要在于：1超声波的热效应使得煤样内部温度升高,降低了煤样的吸附能力;2煤岩表面势能的提高以及超声波作用下色散力的产生,使得CH4气体分子被吸附的概率降低。而煤样解吸速率增大的原因可解释为：在施加超声波的情况下,煤体内部质点发生微位移并产生新的裂隙、微裂隙和孔隙,从而促进了煤层气的解吸和扩散。结论认为：超声波功率与煤样Langmuir常数呈负相关关系,利用所得到的实验数据可以拟合Langmuir常数与超声波功率之间的函数关系,据此可建立超声波与煤岩吸附特性之间的数值关系。

库车坳陷吐北1井区古流体演化过程26-35

摘要：塔里木盆地库车坳陷吐北地区受膏盐岩和断层的综合影响,其流体的历史演化过程复杂,但过去对此研究较少,制约了对该区油气分布规律的认识。为此,对吐北1井区的储集层进行了流体包裹体分析和定量颗粒荧光分析,并结合构造演化史、埋藏史、热演化史和生烃史恢复了该区的古流体演化过程。研究结果认为,该区经历了2期油气充注：1第一期为中新世—上新世康村组（N1-2k）早中期（距今16~9 Ma）原油充注,对应的包裹体荧光呈黄色、黄白色,各层段的定量颗粒荧光（QGF）指数均大于4,表明储层早期的确存在古油藏;而后期由于膏盐岩被断层切穿使得早期流体逸散,形成储层中的残余沥青,现今的储层表面吸附烃的三维全息扫描荧光光谱普遍显示单峰,也证明早期原油逸散。2第二期为上新世库车组（N2k）沉积晚期（距今3 Ma）天然气和轻质油充注,对应的包裹体为赋存于石英颗粒边缘的蓝色荧光包裹体以及黑色气态烃包裹体;该时期膏盐岩盖层埋深加大,强烈的塑性流动恢复了盖层的封盖能力,同时喜马拉雅造山运动使得圈闭剧烈隆升,聚集了大量的天然气和少量的轻质油。

沁水盆地安泽区块煤层气藏水文地质特征及其控气作用36-44

摘要：在我国华北地区,煤层气藏的水文地质条件与煤层气的运移、散失、保存、富集等关系密切,但过去很少有学者采取动态监测地下水特征的方式来分析其对煤层气藏的影响。为此,以山西沁水盆地安泽区块煤层气藏为研究对象,在动态监测煤层气产出水离子浓度、水质水型及矿化度变化的基础上,结合该区煤层气井开发实际与地下水动力场分布特征,讨论了不同水文地质单元的产气、产水情况,并利用微量元素检测结果分析了合层排采的井间干扰。最后,结合构造、煤质特征探讨了水文地质条件对煤层气富集与产出的控制作用。结果表明：1该区主力煤层为下二叠统山西组3号煤和上石炭统太原组15号煤,煤层顶底板大部分为砂岩和泥质砂岩;2煤层气产出水离子浓度和矿化度随排采时间的增加不断降低,水型以Na Cl型和Na HCO3型为主;3将该区划分为弱径流区、径流区和滞流区3个水文地质单元,其中径流区产气量最高,滞流区产气量最低,合层排采井受15号煤的干扰较大。结论认为：该区煤层气的富集主要受断层及水动力条件的控制,下一步应加大对煤层气优势富集区的开发力度。

天然气工业杂志要闻信息

四川盆地中部天然气储量规模超1万亿立方米44-44

摘要：日前从中国石油西南油气田公司获悉，该公司在四川盆地川中古隆起相继发现9个气藏，己获天然气探明储量6574．64×10^8m^3，探明储量、预测储量、控制储量之和超过1×10^12m^3，“十三五”末该区年产气量要达到130×10^8m^3，相当于一个原油年产量超过1千万吨的大油田。

天然气工业杂志开发工程

页岩气储层层理方向对水力压裂裂纹扩展的影响45-51

摘要：页岩气储层具有不同于常规储层的层理结构,使得其水力压裂规律也与常规水力压裂有所不同。为研究天然层理方向对水力压裂过程中裂纹扩展的影响,利用三轴水力压裂实验系统进行了页岩水力压裂实验,并基于扩展有限元法开发了水力压裂起裂判据,建立了三维页岩气储层水力压裂计算模型,研究了层理方向对页岩储层水力压裂裂纹扩展的影响。结果表明：1页岩气储层水力压裂裂纹扩展规律由原地应力状态和层理面结构及强度共同决定,层理方向是水力压裂裂纹扩展方向的主控因素,若压裂后层理面法向拉应力先达到层理面抗拉强度,裂纹沿层理方向扩展,反之,裂纹则垂直于最小地应力方向扩展;2裂纹沿层理面扩展时,层理法向与最小地应力方向夹角增加,起裂和扩展压力增大,裂纹面积减小;3裂纹整体呈椭球非平面扩展,随着压裂液的注入,裂纹面积增加,地层总滤失率增加,裂纹扩展速度减小。压裂实验与模型计算所得的压裂裂纹扩展规律相吻合,从而验证了页岩气储层水力压裂模型的有效性。

天然气工业杂志要闻信息

西江油田井下多相流监测首次应用成功51-51

摘要：国内首次应用的分布式光纤井下多相流监测系统在中海石油（中国）有限公司深圳分公司西江油田XJ23-1-A20H1井应用成功，这标志着复杂井永久监测和产出剖面测试技术研究获得成功。

天然气工业杂志开发工程

页岩气藏多重介质耦合流动模型52-59

摘要：为准确掌握页岩气流动规律以及精准评价水力压裂效果,需要建立页岩气藏多重介质耦合流动模型。为此,基于页岩气藏干酪根、无机基质及裂缝物性特征,综合考虑微纳米尺度气体黏性滑脱、努森扩散、吸附解吸、表面扩散等运移规律,通过表观渗透率来综合表征页岩气藏多尺度介质渗流机理。在此基础上,考虑储层压裂改造特征及跨尺度流体传质机理,建立页岩气藏多重介质耦合流动模型,应用Laplace变换和Stehfest数值反演,得到了定产和定压情况下封闭边界单裂缝井底无因次拟压力和产量半解析解。在模型正确性验证的基础上,结合矿场参数对模型进行实例分析。结果表明：1干酪根是页岩气藏重要的烃源介质,干酪根含量每增加10%,对页岩气累积产量的贡献度增加12%左右;2无机基质滑脱效应及努森扩散在对生产中期气体流速产生较大影响的同时也增大了孔隙压力衰竭速度。基于所建流动模型研究了页岩气藏分段压裂水平井流动规律,结果表明：不考虑井筒存储及表皮效应时,储层有线性流、双线性流、“双窜流”、无机基质稳态流、拟边界流、“三线性”流、封闭边界流7个流动阶段。

基于施工曲线的页岩气井压后评估新方法60-65

摘要：基于有限的资料进行压后评估分析,对于压裂方案的持续改进具有重要的意义。为了再认识储层及人工裂缝参数,把压裂施工曲线分为前置液注入和主压裂施工两个阶段。通过统计前置液注入阶段的地层破裂次数、平均压力降幅和平均压力降速,可以定性判断地层脆塑性;根据压裂施工中的能量区域可定量化计算综合脆性指数。真三轴大型物理模拟试验结果显示,主压裂施工阶段曲线压力波动频率和幅度反映了裂缝的复杂程度,结合地层脆塑性可综合诊断远井裂缝形态。以渝东南某页岩气P井为例,进行压后评估分析。结果表明：1水平井筒延伸方向的页岩地层非均质性较强,以自然伽马值260 API作为该区地层脆塑性的界限,偏脆性地层更易形成复杂裂缝系统;2 P井有一半裂缝为单一缝,为了进一步改善开发效果,应进一步采取精细分段、转向压裂等措施。该成果为进一步改进该区压裂井设计、提高压裂有效改造体积提供了理论依据。

海上边际气田水下井口排水采气工艺技术66-71

摘要：为了降低海上边际气田水下井口排水采气成本,提高边际气田开发的经济效益,通过借鉴国内外排水采气的先进经验,利用水下井口的脐带缆系统、化学药剂注入系统等配套设施,将泡沫排水采气、高压气源气举排水采气、高压邻井气举排水采气和气举辅助泡沫排水采气等4种工艺应用于水下井口,总结并设计出相应的工艺流程。应用结果表明：水下气井采用上述4种工艺技术,具有经济、可靠、高效的优点,在气井转入排水采气生产阶段时不需要进行修井作业,可降低排水采气成本,提高海上边际气田采收率,可作为开发边际气田水下产水气井的技术手段。结论认为,在海上边际气田开发工程的设计及建造阶段,要对气田的全生命周期开发形势做出充分地预测及评估,并确定合适的人工举升方式,设计与安装的脐带缆管线、水下井口阀门、生产管柱及气举阀要满足气田中后期开发的排水采气工艺要求。该配套工艺技术为南海深水油气开发提供了技术储备。

天然气工业杂志要闻信息

崖城13—1气田向港、琼两地供气超过500亿立方米71-71

摘要：我国海上目前最大的合作气田——崖城13—1气田投产20年来，已累计向香港特别行政区、海南省供气超过500×10^8m^3，源源不断的清洁能源助力香港、海南两地经济社会繁荣发展。

天然气工业杂志钻井工程

煤层气绒囊钻井流体的防塌机理72-77

摘要：尽管绒囊钻井流体已成功应用于煤层气钻井,但研究其防塌机理,事关其煤层封堵效果、封堵强度、封堵成本以及储层伤害程度。为此,实验室对比测定了山西沁水盆地3号煤岩柱塞单轴抗压强度、驱替？38 mm煤岩柱塞的入口压力。对比注入2%氯化钾溶液、低固相聚合物钻井流体和绒囊钻井流体后煤岩柱塞强度的实验结果发现,仅绒囊钻井流体（3组）的煤岩强度提高38.46%;驱替压力对比结果显示,绒囊钻井流体在驱替压力为20.73 MPa、21.46 MPa时不漏失,绒囊封堵后2%氯化钾溶液在驱替压力分别为24.79 MPa、25.64 MPa时仍不漏失,绒囊钻井流体增大了流体进入地层的阻力。室内显微镜观察绒囊钻井流体封堵60~80目、80~100目、100~120目三种粒径煤岩岩屑的填砂管,结果发现：囊泡以堆积、拉抻、堵塞等方式封堵不同尺寸的漏失通道并平铺渗流通道的入口端,形成“珠状毯”;囊泡的弹性、韧性吸收了钻具对井壁的冲击力,从而减轻了钻具造成的井壁失稳。结论认为：煤层气绒囊钻井流体的主要防塌机理是提高煤岩强度、增大流体进入煤岩地层的阻力、缓冲钻具冲击力等。

高温深井微裂缝封堵评价方法及其应用——以松辽盆地徐深气田为例78-83

摘要：松辽盆地徐家围子断陷深层白垩系营城组火山岩地层微裂缝发育,钻进过程中经常发生井壁剥落、坍塌和恶性漏失等井下复杂,而采用常规钻井液封堵评价方法在模拟裂缝形态和效果评价方面与现场实际存在着较大的差距。为此,提出了有针对性的高温深井微裂缝封堵评价方法 ：使用与岩石成分接近的硅铝酸盐材料制作了一种新型微裂缝岩心模型,微裂缝开度介于1~50μm,重复性好,缝面粗糙度、孔隙发育情况及缝面形态与天然裂缝更加接近,弥补了传统方法的不足;自主设计了微裂缝封堵评价装置,工作温度达200℃,工作压力介于3.5~5.0 MPa,可模拟井下工作液的流动状态,具有钻井液用量少、操作简便及成本低等优点。XSP-3井现场试验结果表明,采用上述评价方法优选的钻井液配方有效地解决了微裂缝发育的火山岩地层难以安全钻进的难题,改善了钻井液的粒度分布,提高了钻井液封堵防塌能力,保证了该区深层裂缝性地层的安全钻进。

环保型高效页岩抑制剂聚赖氨酸的制备与评价84-91

摘要：为了解决泥页岩地层钻井过程中井壁失稳的难题,研制出一种兼具强抑制性和优良环保性的水基钻井液页岩抑制剂——聚赖氨酸,并对其性能进行了评价。评价过程及结果如下：1借助红外光谱、核磁共振、电感耦合等离子质谱、热重分析等方法对其进行了化学表征;2通过线性膨胀实验、泥页岩热滚回收实验和膨润土造浆实验等手段,系统地评价了该抑制剂对泥页岩的抑制性能;3抗温性能和p H值适应性评价结果表明,温度在180℃以内、p H值在7~10范围内该抑制剂均能发挥良好的抑制作用;4生物降解试验结果表明,该抑制剂易于降解,环保性能优异。结论认为,聚赖氨酸具有优异抑制性能的原因在于其能够有效地中和泥页岩中膨润土表面负电荷,将表面Zeta电位降低至接近零点,而又不会造成电性反转,从而最大限度地压缩扩散双电层,使泥页岩不易分散;并且其抑制作用优于KCl、小阳离子、Ultrahib等目前常用的几种抑制剂。

用于冻土区天然气水合物钻探的聚合物钻井液低温流变响应92-97

摘要：陆域天然气水合物（以下简称水合物）主要赋存于高原冻土区,为保证顺利钻探,要求钻井液既能够有效抑制水合物分解、维持其相态平衡,又能在低温环境下具有良好的流变性能。为此,以新研制的低失水抗低温聚合物钻井液配方为研究对象,对其在低温条件下的流变性能进行了测试,并利用回归分析法和最小二乘法对试验数据进行计算与分析。结果表明：1赫谢尔—巴尔克莱模式是描述该钻井液体系低温流变性能的最佳模式;2应用该模式计算得到了低温条件下钻井液流变性能参数,其变化规律表现出随着温度降低,钻井液动切力呈近似波动变化,钻井液的稠度系数和流性指数均大致呈线性增长的趋势,但增长幅度较小。结论认为：所建立的钻井液表观黏度低温响应数学模型拟合精度高,可准确预测井内钻井液在低温下的流变性能。

天然气工业杂志集输与加工

热煨弯管单层FBE外缠聚乙烯复合带防腐技术98-101

摘要：热煨弯管形状特殊,适用于地形起伏相对较大、道路状况较差区域的天然气管道敷设施工,但其在运输过程中易受到磕碰撞击,因此,要求热煨弯管应具有良好的防腐、耐磨和抗冲击性能。为此,对目前国内外常用的热煨弯管防腐形式在现场应用的效果、防腐性能等方面进行了对比分析,针对热煨弯管因运输、现场布管等多种原因容易造成防腐层损坏,增加了现场补伤工作量、降低了防腐性能的问题,提出了新的防腐结构：热煨弯管单层FBE外缠聚乙烯复合带,即将单层FBE防腐结构和聚乙烯复合带防腐结构这两种防腐形式相结合,以提高防腐层的抗冲击能力和耐磨性。具体做法：热煨弯管喷砂除锈后聚乙烯复合带防腐结构中的静电喷涂环氧粉末厚度由150μm提高到400μm,形成单层FBE防腐层;再在作业线上由缠绕机缠绕聚乙烯复合带形成防护层,从而提高热煨弯管最终的整体防腐质量。现场应用效果表明,该新型防腐结构的剥离强度高、抗冲击性能好,能满足长途运输及施工现场恶劣环境的要求。

天然气工业杂志要闻信息

2016年中国天然气需求量将突破2000亿立方米101-101

摘要：中国石油经济技术研究院日前预测报告，价格下调和环保趋严将拉动天然气需求量增速回升，2016年中国天然气表观消费量将达2050×10^m^3，增长7．3％，但总体供应量仍然过剩，季节性供需矛盾仍然存在。

天然气工业杂志集输与加工

洪水中悬跨管道加装防护索的力学行为及布索方案102-109

摘要：埋设在河流中的油气管道在洪水的冲刷作用下,容易漂浮于洪水中而形成悬跨,洪水对裸露管道的冲击作用很大,管道易发生显著弯曲变形,其中部分管道由于强烈的洪水冲击而有可能断裂,进而造成严重的后果。为了给悬跨管道在洪水载荷作用下的安全防护提供参考,根据洪水中漂浮管道的受力特点,建立了悬跨管道加装防护索的静力学线性分析模型和非线性有限元模型,通过算例分析了不同管道悬跨长度、洪水流速下防护索的加装角度和位置对管道变形与应力的影响,进而提出了一种临时的水工保护措施：1管道受洪水冲刷作用形成悬跨后,在管道受冲击一侧加装两条对称的临时防护索;2防护索最优的加装位置为管道悬跨长度的1/4处,其方向与管道夹角为60°。最后以API标准X70钢？1 016 mm天然气管道悬跨不同跨度为例,探讨了防护索最小许用截面积的影响因素和确定方法。结论认为：悬跨管道加装防护索后显著降低了管道的应力水平,为悬跨管道在洪水载荷作用下的安全防护及现场抢修工程提供了解决方案。