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1、頁巖氣壓裂頁巖氣壓裂一、一、百度詞條:頁巖氣壓裂百度詞條:頁巖氣壓裂二、二、目錄:目錄:1.頁巖氣壓裂簡介頁巖氣壓裂簡介2.頁巖氣壓裂的技術發(fā)展頁巖氣壓裂的技術發(fā)展3.頁巖氣壓裂體系頁巖氣壓裂體系4.頁巖氣壓裂設備制造頁巖氣壓裂設備制造三、三、頁巖氣壓裂簡介:頁巖氣壓裂簡介:1.頁巖氣概況:頁巖氣概況:頁巖氣在全球范圍內分布廣泛,且開發(fā)潛力巨大。20世紀90年代以來,美國、加拿大等北美國家頁巖氣勘探取得成效,開發(fā)技術趨于成熟。據測算,全
2、球頁巖氣資源量約為4561012m。頁巖氣的勘探開發(fā)使美國天然氣儲量增加了40%。2010年美國頁巖氣產量接近1000108m,約占美國當年天然氣總產量的20%,頁巖氣已經成為美國主力氣源之一。國內頁巖氣的勘探開發(fā)尚處于起步階段,但是發(fā)展迅速。是繼美國、加拿大之后,第三個勘探開發(fā)頁巖氣的國家。目前已經在中國渤海灣及松遼、四川和吐哈等盆地發(fā)現了高含有機炭的頁巖。據預測,中國頁巖氣潛在資源量大于301012m,開發(fā)潛力巨大。2.頁巖氣壓裂技
3、術概況:頁巖氣壓裂技術概況:頁巖儲層具有低孔特征和極低的基質滲透率因此壓裂是頁巖氣開發(fā)的主體技術。目前北美頁巖氣逐漸形成了以水平井套管完井、分簇射孔、快速可鉆式橋塞封隔、大規(guī)?;锼颉盎锼€性膠”分段壓裂、同步壓裂為主以實現“體積改造”為目的的頁巖氣壓裂主體技術。了解北美地區(qū)頁巖氣儲層特點和開發(fā)技術加快技術研發(fā)和應用力度盡快形成和配套適應我國頁巖氣壓裂技術應用的基礎理論與技術系列對于加快我國頁巖氣勘探開發(fā)步伐有著重要的現實意義。四、
4、四、頁巖氣壓裂的技術進展頁巖氣壓裂的技術進展頁巖氣儲層必須經壓裂才能形成工業(yè)氣流。頁巖氣儲層的壓裂改造工藝、加砂規(guī)模等都與常規(guī)壓裂改造有明顯不同。不同區(qū)塊頁巖儲層特性各不相同并不是所有的頁巖都適合滑溜水、大排量壓裂施工[7]。脆性地層(富含石英和碳酸鹽巖)容易形成網絡裂縫而塑鉆式橋塞(鉆時小于15min)封隔。該技術的施工步驟大致為:①第一段采用油管或者連續(xù)油管傳輸射孔提出射孔槍②從套管內進行第一段壓裂③用液體泵送電纜射孔槍可鉆橋塞工具
5、入井④坐封橋塞射孔槍與橋塞分離試壓⑤拖動電纜帶射孔槍至射孔段射孔提出射孔槍⑥壓裂第二段⑦重復③~⑥實現多級壓裂。一般目的層水平井段被分成8~15段每段水平段長度為100~150m每段射孔4~6簇,每射孔簇跨度為0.46~0.77m簇間距20~30m壓裂施工結束后快速鉆掉橋塞進行測試、生產??摄@橋塞分段多級壓裂技術的關鍵工具是可鉆橋塞。目前國外復合材料可鉆橋塞比較成熟BakerHughes公司的QUICKDrill橋塞、Halliburt
6、on公司的FasDrill橋塞等都是非常成熟的復合材料橋塞。這種復合材料橋塞可鉆性強耐壓耐溫都比較高:QUICKDrill橋塞耐壓可達86MPa耐溫達到232℃FasDrill橋塞耐壓可達70MPa耐溫達到177℃。由于國內材料發(fā)展水平滯后復合材料可鉆橋塞的水平低于國外產品目前大慶油田、華北油田都不同程度地開展了復合材料橋塞的研究。由于該技術射孔坐封橋塞聯作壓裂結束后能在很短時間內鉆掉所有橋塞大大節(jié)省了時間和成本同時減小了液體在地層中的
7、滯留時間降低了外來液體對儲層的傷害。通過該種射孔方式每段可以形成4~6條裂縫裂縫間的應力干擾更加明顯壓裂后形成的縫網更加復雜。水平井水平段被分成多段壓裂改造完成后可形成8~15段的裂縫簇改造體積更大壓裂后的效果也更好。2.22.2水平井封隔器分段壓裂技術水平井封隔器分段壓裂技術水平井多級滑套封隔器分段壓裂技術水平井多級滑套封隔器分段壓裂技術該技術通過井口落球系統(tǒng)操控滑套其原理與直井應用的投球壓差式封隔器相同具有施工時間短和成本低的優(yōu)點。
8、關鍵在于每一級滑套的掉落以及所控制的級差級數越多滑套控制要求越精確施工風險也越高。該技術采用機械式封隔器主要適用于套管完井。該類封隔器需要壓力坐封或者工具坐封因此工藝過程復雜下入工具串次數較多對于水平井施工風險較大任何一個環(huán)節(jié)處理不當就會導致施工失敗造成大修。目前由于可鉆式橋塞分隔技術的應用該技術的應用逐年減少。水平井膨脹式封隔器分段壓裂技術水平井膨脹式封隔器分段壓裂技術由于水平井開發(fā)的特殊性部分水平井裸眼完井常規(guī)封隔器難以滿足后期壓裂
9、施工的需要為此研制開發(fā)了遇油(遇水)膨脹封隔器。膨脹式封隔器也稱反應式封隔器將一種特殊的可膨脹橡膠材料直接硫化在套管外壁上其工作原理為封隔器下入井底預定位置后遇到油氣或水后可膨脹橡膠即可快速膨脹橡膠膨脹至井壁位置后繼續(xù)膨脹而產生接觸應力從而實現密封。膨脹膠筒在井下遇油或遇水自動膨脹坐封膠筒膨脹后能適應不規(guī)則井眼的形狀緊貼井壁實現分層分段。膠筒膨脹完畢后不收縮始終緊貼井壁保證坐封質量合格。因為該技術具有可靠性高、成本和作業(yè)風險低、壓裂后能
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