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天然气工业 2018年第03期杂志 文档列表

天然气工业杂志本期视点

页岩气储层缝网压裂理论与技术研究新进展1-14

摘要：为破解页岩气开发技术的瓶颈，借鉴北美地区页岩气开发已取得的成果与经验，基于我国自2005年来页岩气开发技术的探索与实践认识，并结合最新的研究成果，综合分析了页岩气储层缝网可压性评价、缝网扩展机理、压裂改造体积评价、压裂液研制等方面的理论新进展，主要包括：页岩脆性从建立矿物、力学的半定量门限值测定发展到整合了岩石组分、弹性力学、天然裂缝发育特征的综合评价：缝网扩展从定向延伸理论发展到随机天然裂缝分布下的缝网形成模拟；储层改造体积从依赖微地震监测等仪器技术发展到依托于离散裂缝网络、扩展有限元的数学理论评价方法；压裂液从滑溜水（减阻水）和线性胶压裂液体系的泛用到少水或无水等新型压裂液的研制与应用。在此基础上，指出了页岩气储层缝网可压裂性综合评价、深层页岩气压裂、页岩气压裂施工曲线诊断、页岩气重复压裂理论、新型压裂液体系研制及其返排控制等理论和技术所面临的挑战，并预测了相关技术的发展趋势，以期为我国后续页岩气高效开发提供理论与技术指导。

天然气工业杂志地质勘探

中国煤系气成藏特征及勘探对策15-23

摘要：广义的煤系气是指赋存于煤系地层中的全部天然气，而狭义的煤系气则主要指赋存于煤层中的煤层气及其附近致密砂岩储层中的天然气。为了提高煤层气的开发效益，从烃源岩分布、煤与砂岩的组合类型、沉积相、封闭体系等方面分析了我国狭义煤系气的成藏特征及其控制因素。结果表明：①我国含煤盆地煤系地层煤与砂岩组合配置关系多样；②广覆式烃源岩分布为煤系气的富集提供了充足的气源基础：③沉积相控制了煤系气生储盖组合的配置关系，构成煤系气成藏的先天物质基础，河流、三角洲沉积体系煤层和砂岩均发育，是煤系气共生成藏最有利的沉积相带；④封闭体系对煤层（系）气的控制作用贯穿于煤层（系）气生成、聚散、富集及成藏等全过程，可划分出3种煤系气气藏类型——自生自储型煤层气藏、煤层气一砂岩气共生气藏、煤成砂岩气藏，其中前者是目前煤层气勘探开发的主要对象。进而指出了下一步的煤系气勘探方向：①以沁水、鄂尔多斯、准噶尔、海拉尔、鸡西等煤系气资源量较大的盆地为重点，开展煤系气勘探和评价；②针对不同煤系气气藏类型开展有针对性的勘探工作，在浅部自生自储型煤层气富集区进行煤层气勘探，对深部煤层气一砂岩气共生气藏进行煤层气＋砂岩气综合勘探，对煤成砂岩气藏重点开展砂岩气勘探。

天然气工业杂志要闻信怠

中石化江汉石油工程公司页岩气开发关键技术100％实现国产化23-23

摘要：焦页29-S2HF井三开井段钻井用时仅6天，在造斜段、水平段均实现一趟钻，这是中石化涪陵页岩气田第一口两趟完成三开施工任务的井，创该气田三开国产技术钻井周期最短纪录。这只是中石化江汉石油工程公司（以下简称公司）在涪陵气田创造的100多项施工纪录之一。作为涪陵页岩气开发主力军，自2012年起，就举全公司之力加快科技创新和攻关。

天然气工业杂志地质勘探

深水盆地高温高压环境下的地层压力预测方法24-30

摘要：目前，应用于南海琼东南盆地深水高温高压地区地层压力预测的方法主要为测井法、经验公式法、地震法等，由于其局限性及该区勘探对象的复杂性，致使应用效果不佳。为了提高该区地层压力预测的精度，在分析常规经验公式法原理和考虑区域压实背景多样性的基础上，结合已有的钻井资料，建立了不同区域、不同构造的正常压实速度趋势线，拟合速度与深度的关系，计算孔隙压力，形成了新的常规经验公式法（以下简称新方法）；在Stephen公式的基础上，通过5l入地层抗张强度、分段选择泊松比取值，计算了地层破裂压力。研究结果表明：①所建立的正常压实速度趋势线不需要对目标区内的岩性做出判断，可直接对目标区地层正常压实范围内的压实速度进行拟合；②当达到一定的地层深度后，纵波、横波速度比和泊松比基本上不受深度的影响，泊松比的这一特性可被用于分段计算破裂压力；③新方法预测的地层压力系数绝对误差小于0．07、相对误差小于5％。结论认为，基于新方法开发的压力预测平台可用于南海相关深水盆地高温高压环境下的地层压力预测，预测结果误差范围小、精度高，满足了设计要求、提高了工作效率，具有良好的应用前景。

四川盆地涪陵页岩气田3种典型页岩气保存类型31-40

摘要：四川盆地涪陵页岩气田页岩原生品质平面差异性小，但开发井的产气量却差异较大，有分析认为这是页岩气保存条件平面差异变化所致。为了定量评价该区页岩气的保存条件，以构造精细解释成果为基础，综合地质、测井、气井测试等资料，对该页岩气田构造受力强弱、构造形态、断裂发育程度等构造特征进行了综合分析和构造类型划分；结合页岩气单井测试产量，从宏观一微观两个方面对影响该区上奥陶统五峰组一下志留统龙马溪组海相页岩气保存条件的主要指标进行了研究，并据所确定的评价指标划分了页岩气保存类型。结果表明：①该页岩气田构造类型可划分为稳定型、弱变形型和复杂型3种；②优选构造形态、裂缝特征、顶底板条件、地层压力、孔隙度、孔径大小等6项参数作为该区页岩气保存条件的评价指标；③构造形态平缓、远离边界主控断裂是页岩气得以保存的基础，顶底板有效的隔挡封闭条件可显著降低构造改造对气藏的破坏作用，超压环境、孔隙度和孔径大小是保存条件的综合表象；④3种构造类型分别对应于3种典型的页岩气保存类型，其中构造稳定型为最有利的保存类型。

天然气工业杂志要闻信怠

中国石油浙江油田公司实现浅层页岩气领域零的突破40-40

摘要：2018年2月22日，部署在四川省泸州市叙永县太阳构造上的首口浅层页岩气井-阳102H1-1水平井返排试气测试日产气量达到5．6×10^4m^3，同时，在阳102H1平台周边新部署的10余口浅层页岩气新井（垂深不足1000m）正紧锣密鼓地陆续进行钻井施工，以期为推动我国浅层页岩气高效开发、工业化建产提供重要现实依据。

天然气工业杂志开发工程

基于CT扫描的煤中孔裂隙精细表征41-49

摘要：为了深入探究煤层气赋存和运移的机理，需要对煤中孔裂隙进行定性分析和精细定量表征。为此，以沁水盆地南部五阳矿3号煤层的原煤为研究对象，应用X射线对原煤煤心进行360。全角度步进式扫描，借助cT分析构建出其三维数字化可视模型，在此基础上，采用DTM灰度阈值分割法求出孔裂隙的灰度闽值分割点，识别煤中孔裂隙，并与扫描电镜观测到的结果进行对比；采用Avizo软件建立孔裂隙系统的球棒模型，实现了对孔裂隙的定量表征，并与压汞实验结果进行对比。研究结果表明：①DTM灰度阈值分割法可以准确识别煤中孔裂隙，并且与扫描电镜图像中同一裂隙的形态和发育尺度基本一致；②利用CT扫描可以准确识别直径19．20mm、高度10．59mm样品中孔径大于12．40um的孔裂隙，展现孔裂隙在三维空间的分布情况；③压汞实验结果与CT扫描结果仅在以非连通孔隙为主的20～40μm孔径段存在差异，而在40pm以上孔径段二者的孔裂隙体积变化趋势则一致，其中CT扫描的分析结果更为可靠。

多层合采气井产能指示曲线异常的原因与校正方法50-59

摘要：多层合采气井产能试井解释过程中，产能指示曲线容易出现异常情况，有可能导致气井的产能方程和无阻流量无法求取。为了弄清上述异常的产生原因，建立了考虑储层渗流和井筒变质量流耦合的全井段计算模型，用以计算多产层气藏的产气剖面和井筒压力分布；基于对不同产量条件下的气井产气剖面与井筒压力分布特征的分析，剖析了多层合采气井产能指示曲线出现异常的根本原因，提出了校正方法并进行了实例验证。研究结果表明：①造成多层合采气井产能指示曲线异常的原因一方面是多层段的井筒中为变质量管流，流压梯度随井深增加逐渐变小，采用压力计所处位置以上的流压梯度折算储层中部的流压高于实际值，另一方面是由于短时关井后多产层段的压力未达到平衡，使测得的静压高于长时间关井各层压力平衡后的静压；②多层合采气井产能试井解释的流压宜采用储层顶部以上2001Tl以内位置处压力计所测得的压力进行折算，并且需采用井筒压力平衡后的静压值；③算例和实例均验证了所建模型的可靠性、异常原因分析的合理性和校正方法的正确性。结论认为，该研究成果为多层合采气井的产能评价提供了技术支撑。

页岩压裂裂缝渗透率的测试与分析60-68

摘要：为了提高页岩气体积压裂的有效性，有必要对不同类型页岩压裂裂缝渗透率及其影响因素开展进一步的评价研究。为此，在研究页岩矿物组构特征、储层孔隙与裂缝特征的基础上，对3种不同类型（原位闭合型、剪切自支撑型、单层支撑型）的页岩压裂裂缝渗透率进行测试，并系统研究了页岩储层压裂裂缝类型、裂缝面粗糙度、碳酸盐矿物含量、页岩层理、围压等因素对页岩压裂裂缝渗透率的影响。结果表明：④原位闭合型裂缝渗透率与压力的关系符合Walsh理论，随围压增大而减小，其渗透率介于0．13～16．75mD，该类型裂缝不论有没有支撑剂充填和错位，对于提高页岩气储层产能都同样的重要、有效；②相对于原位闭合型裂缝，剪切自支撑型裂缝渗透率可提高1～2个数量级（渗透率介于7．53～88．48mD）、单层支撑型裂缝渗透率可提高2～3个数量级（渗透率介于9．98～771．82mD）；③裂缝面粗糙度越大，裂缝渗透率越高，裂缝面分维数与渗透率具有较好的正相关关系；④剪切自支撑、单层支撑型裂缝渗透率和压力的关系与Walsh理论存在着一定的偏差，该偏差反映了自支撑点破碎、支撑剂嵌入和破碎等的影响。结论认为，该实验研究成果对于页岩气压裂工艺优选、参数优化具有指导意义。

高温高盐产水气藏微胶堵水封堵特性实验69-75

摘要：针对我国西北地区THN、S3、KL等深层高温高盐（井深超过5000m，温度140℃，矿化度20×10^4mg／L）砂岩有水气藏，现有的常规堵水和选择性堵水技术难以有效解决气井排水采气和有效堵水恢复气井产能的问题。为此，有针对性地研制和筛选了能够在高温高盐条件下实现二次交联的丙烯酰胺微胶体系WJ-1，并进行了一系列堵水性能评价实验，包括注入压力、阻力系数、耐冲刷性及对气水两相渗透率的影响等。通过实验证实了微胶体系WJ-1成胶后的抗温抗盐特性良好，能达到THN、S3、KL等高温高盐深层产水气藏深部堵水的要求，该堵剂成胶后能有效封堵高渗孔道中的水侵，让气体的通过能力明显大于水的通过能力，表明注入微胶体系WJ-1能起到一定的“堵水不堵气”的效果。此外，进一步对WJ-1微胶体系的孔隙结构特征开展了核磁共振实验分析，测试了岩心中注入WJ-1微胶体系封堵后的疋谱图，结果显示其对水的封堵强度明显大于对气的封堵强度，进一步证实了所研制堵剂的选择性封堵能力。

天然气工业杂志钻井工程

可实现废弃水基钻井液再生利用的电化学吸附法76-80

摘要：现有的固、液分离技术及设备均难以去除钻井液中粒径小于等于10gm的有害固相及超细微颗粒，钻井现场多采用无害化处理后填埋的方式处置，不仅资源化利用率偏低，还存在着二次污染的风险。为此，提出了采用电化学吸附法对废弃水基钻井液进行再生处理的技术思路：首先通过室内实验，在电吸附电极上施加电压，研究电压、吸附时间、膨润土浓度、极板间距及无机盐浓度对电吸附效果的影响；然后分别考察了4种常用无机盐（NaCl、KCl、CaCl2、Na2CO3）在不同浓度下的电吸附极板对模拟钻井液中固相颗粒的吸附能力；最后在确定最佳电吸附条件的基础上，以国内某油田废弃聚磺钻井液为样品，验证其处理效果。结果表明：①电化学吸附法通过吸附去除水基钻井液中的劣质固相，实现了废弃水基钻井液的再生，提高了钻井废弃物的资源化利用率，同时也降低了后期钻井废弃物的处理量及成本；②含5％膨润土、2g／LNaCl的模拟废弃钻井液最佳电吸附条件为吸附电压36v、吸附时间5min、极板间距5cm；③上述样品经电化学吸附法处理后，1～10μm粒径劣质固相的去除率超过90％，表明该方法对于去除废弃聚磺钻井液中的劣质固相具有明显的效果。

页岩诱导性裂缝漏失压力动力学模型81-86

摘要：现有的诱导裂缝漏失压力模型只能判断裂缝是否开裂，无法分析裂缝开裂后裂缝宽度变化对漏失压力的影响。为此，首先建立了诱导裂缝在有效内压下裂缝宽度变化的计算方法；然后结合井底流体稳态扩散方程，在考虑漏失速度系数、裂缝宽度、流体黏度、井眼半径等影响因素的基础上，建立了流体在裂隙中稳态扩散的漏失压力动力学模型；最后以四川盆地焦石坝页岩气田的岩石力学性质及现场监测漏失速度为参数，计算了漏失压力的动态变化情况。结果表明：①井筒液柱压力与地层压力作用下的正压差是引发诱导性裂缝漏失的主要原因，现场施工中见漏就堵人为造成裂缝扩大的方法不可取；②诱导性裂缝漏失压力随时间改变而发生动态变化，裂缝宽度和漏失速度随漏失压力增加而增大；③存在着发生严重漏失的裂缝宽度临界值，漏失压差保持不变时，裂缝宽度与漏失速度呈幂指数变化关系。结论认为，现场应用效果证明了该模型的可行性，对于页岩诱导裂缝漏失可以采用控制漏央庠力的方支桌满．小裂缝甯唐．讲而斌到粹制漏央的截果。

YDC型阀式双作用液动锤冲击性能优化87-95

摘要：YDC型液动锤是一种适用于油气钻井的新型阀式双作用液动锤，因其内部压力匹配关系复杂、影响冲击性能的因素多，难以依靠经验和试验的方法找到各种因素的最佳匹配关系。为此，在分析该液动锤工作原理的基础上，对其主要运动部件——阀芯和冲锤进行了受力分析，建立了阀芯和冲锤各个工作阶段的动力学模型；基于Matlab软件平台开发了液动锤性能优化设计软件，并将软件计算的性能参数结果与室内试验的结果进行了对比。结果表明：①单次冲击功、冲击频率和冲击功率，随泵排量的增大或节流嘴直径的减小而增大，随冲锤上下腔面积差的增大而先增大后减小；②单次冲击功和冲击功率随冲锤质量的增大而增大，但冲击频率缓慢下降；③随着冲锤行程的增大，单次冲击功呈增大趋势，而冲击频率则呈下降趋势，冲击功率基本保持不变；④随着阀芯质量的增大，单次冲击功呈增大趋势，但冲击频率和冲击功率均下降；⑤单次冲击功和冲击功率最优时的参数组合是a5b1c5d4e3f2，排量对单次冲击功和冲击功率的影响最大。结论认为，在现有钻井泵排量和泵压条件下，通过改进液动锤的结构来实现大的做功排量，可有效提高液动锤的冲击性能。

天然气工业杂志要闻信怠

提高LNG储备能力，浮式装备迎来机遇95-95

摘要：当前，中国天然气对外依存度约为40％，未来将超过50％，而且将成为一个常态。在进口LNG方面，2017年我国进口LNG第一次超过了进口管道气，前者与后者比例大概是5I：49。最近几年，在LNG贸易中，短期合同尤其现货比较活跃。从供给基本面看，全球LNG市场供大于求，加上国内正在建设大量接收站，可以肯定LNG进口会在未来的能源转型中发挥越来越重要的作用。

天然气工业杂志集输与加工

盐穴地下储气库小井距双井自然溶通造腔工艺96-102

摘要：为了解决盐穴地下储气库单井造腔速度慢、工期长的难题，通过调研盐矿的采卤工艺技术，借鉴盐矿对井开采溶腔的技术思路，提出了“单井建槽、自然溶通、双井对流建腔”的盐穴储气库造腔思路：基于室内对井采卤物理模拟实验，通过双井造腔连通方式与井距实验模拟，对小井距双井造腔自然溶通技术的可行性进行了分析和造腔效果预测，创建了盐穴储气库小井距双井自然溶通造腔工艺，并进行了现场先导性试验和声呐检测。结果表明：①利用双井可加快盐穴造腔速度，试验井比单井造腔速度提高了1．7倍；②要建造规则、可被检测的盐腔，宜采用小井距、自然溶通的造腔方式；③建造单腔有效体积为30×10^4m^3的模拟预测方案显示，较之于单井造腔，双井造腔可缩短工期25％（约1年）、降低能耗55％左右。结论认为，双井造腔工艺在加快造腔进度、降低能耗方面效果显著，应加快对该工艺的攻关研究与现场试验，以期尽早推广应用。

天然气工业杂志要闻信怠

中海油启动天然气水合物战略研究：2030年有望实现商业化开采102-102

摘要：近日，由中国海洋石油总公司（以下简称中海油）牵头的天然气水合物（以下简称水合物）战略研究启动会在北京中国海油大厦举行。以中海油作为依托单位申报的水合物国家重点实验室已获得国家科技部批准建设，并在会上举行了水合物国家重点实验室揭牌仪式和水合物技术创新联盟揭牌及授牌仪式。

天然气工业杂志集输与加工

蜡晶析出对天然气水合物生成动力学特性的影响103-109

摘要：深海含蜡油气混输管道在低温、高压的输送环境下，容易引发蜡晶与天然气水合物（以下简称水合物）共存的现象并相互影响，加重管道堵塞。为了探明蜡晶析出对水合物生成动力学特性的影响情况，采用正庚烷（n-C7）与正二十八烷（n-C28）混合液模拟含蜡输送体系，应用高压可视化反应釜观察水合物生成动力学实验，结合水合物生成过程中的可视化图像，研究不同蜡含量对水合物成核时间、耗气量和耗气速率的影响规律。实验结果表明：①在274．15K、3．5MPa的实验条件下，蜡晶析出加快了水合物的成核和生长过程，在蜡晶浓度（ω）为3.3％的体系中，水合物诱导时间最快缩短了56．9％；②同一温度、压力条件下，蜡晶析出增大了气体消耗量，并且蜡晶析出量越多累计耗气量就越大，在∞为3.3％的体系中，最大气体耗气率增加了2．15倍；③同一温度、压力条件下，含蜡体系中水合物的生长速率远远高于不含蜡体系。结论认为，蜡的存在会加速水合物的生成，增加水合物的沉积量，加大管道堵塞风险；为了确保深水油气混输管道的输送安全，应及时清理管道内析出的蜡晶。

国外天然气管道非开挖安装、修复及更换技术110-120

摘要：目前，我国天然气管道行业主要面临多数老龄期天然气管道需要修复或更换、天然气管道的建设速度与天然气需求量的增速高度不匹配等问题，如何高效安装、修复和更换天然气管道便成为我国大力推动天然气市场发展需要解决的重点问题。为此，在分析我国天然气管道非开挖安装、修复和更换技术需求的基础上，围绕天然气管道非开挖安装、修复及更换技术，对国外已成熟应用的技术进行了全面介绍，并分析了非开挖系列技术的发展方向。结论认为：①天然气管道非开挖安装技术正处于不断改进的阶段，并正在朝着“能够适用于各种类型的土壤、能够铺设更大管径的管道、能够以更快的速度施工”的方向发展；②我国目前非开挖修复和更换技术所面临的问题主要体现在缺乏评价管道修复或更换的质量标准、缺乏具有非开挖修复和更换技术经验的设计和施工人员；③国外非开挖修复技术已能够适用于城镇燃气中低压管道，但对于高压管道其应用还存在着一定的局限性，因此提高内衬材料强度是解决该问题的关键；④天然气管道非开挖检测、安装、修复（或更换）技术需要形成完整的体系，才能更有利于提高管道完整性管理的水平。