超浅层-浅层页岩气地质工程一体化开发方法技术

本发明专利技术属于页岩气开发技术领域，旨在解决现有技术中超浅层

【技术实现步骤摘要】
超浅层
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浅层页岩气地质工程一体化开发方法


[0001]本专利技术属于页岩气开发
，具体涉及一种超浅层
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浅层页岩气地质工程一体化开发方法。

技术介绍

[0002]页岩气是一种资源量和开发潜力巨大的清洁能源，关乎国家能源安全和经济可持续发展的重大战略需求。我国的涪陵、长宁、威远、昭通等国家级页岩气示范区在埋深2000m
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3500m的中深层页岩气已实现规模效益开发，页岩气年产量持续增长，并形成了配套的开发技术及装备。超浅层
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浅层页岩气是指埋藏深度小于1000m的天然气，近年来，石油企业、中科院等在四川盆地周缘实钻发现了埋深150m
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1000m的优质超浅层
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浅层页岩气资源，并证实了具有一定的可采性，然而国内尚无成功规模效益开发的先例。
[0003]相比中深层页岩气，超浅层
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浅层页岩气具有分布面积较大，整体埋藏浅，系统保存条件较差，地层压力系数较低、整装储量较少的特点，适用于中深层页岩气开发的水平井大规模体积压裂技术，应用于超浅层
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浅层页岩气的开发投入产出比低，难以使超浅层
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浅层页岩气实现规模效益开发。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中超浅层
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浅层页岩气的开发投入产出比低的问题，本专利技术提供了一种超浅层
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浅层页岩气地质工程一体化开发方法，该方法包括：步骤S100，基于历史地质资料、区块地质勘测资料，获取页岩储层区域范围以及沉积特征，部署钻探井位。
[0005]步骤S200，通过所述钻探井位进行全钻孔取芯，通过岩心观察描述，建立岩性柱状图。
[0006]对取出的多个不同位置的岩心样品分别采用页岩气现场解吸方法进行含气量测试，确定优质含气层段；所述优质含气层段为含气量≥。
[0007]步骤S300，采用应力解除法进行井下原位地应力测量，获取含气层段第一预设深度位置的最大水平主应力、最小水平主应力、最大水平主应力方位。
[0008]通过所述钻探井位钻孔至第二预设深度位置，采用测井仪进行自然伽、声波时差、密度、电阻率的参数获取，编制测井曲线和测井解释综合柱状图；所述第二预设深度位置的深度大于所述第一预设深度位置的深度。
[0009]采用数字式全景成像仪进行储层段钻孔成像，获取储层段天然裂缝的发育信息，建立含气段地质结构力学模型；所述发育信息包括天然裂缝的产状、裂隙宽度和间距参数。
[0010]步骤S400，选取所述优质含气层段的页岩样品进行矿物组分、岩石力学参数试验测试，制定压裂方案。
[0011]步骤S500，基于所述压裂方案进行压裂操作，监测水力压裂缝网信息。
[0012]基于获取的日产气量，判断日产气量是否满足经济效益要求，若不满足，重新部署
钻探井位，并返回执行步骤S200；若满足，则基于获取所述最大水平主应力、所述最小水平主应力、所述最大水平主应力方位、天然裂缝的发育信息滚动部署开发井网。
[0013]在一些优选实施例中，所述岩性柱状图的建立方法具体为：选用金刚石复合片钻头进行全孔取芯，观察描述岩性、岩相特征、生物化石及其分布特征进行地层分段，观察地层产状、地层接触关系、裂隙及断层的发育情况，建立地层岩性柱状图。
[0014]在一些优选实施例中，所述优质含气层段的确定方法具体为：从岩心样品中选取150g
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200g密封于体积为270ml的解吸罐中，锁紧解吸罐，将解吸罐置于恒温加热箱中，加热至样品初始的地层温度。
[0015]通过高精度压力传感器采集解吸气量，其中，自然解吸时间不小于8h。
[0016]采用页岩气含量测算软件进行回归分析以获取损失气量。
[0017]通过提高加热温度促进残余气的释放，获取吸附气量。
[0018]其中，含气量为解吸气量、损失气量与吸附气量的总和。
[0019]在一些优选实施例中，所述井下原位地应力的测量方法为：采用触头式光学地应力测量仪器，井下原位进行地应力测试。
[0020]采用金刚石钻头进行测试孔钻进以完成测试孔；下放触头式光学孔径变形测量系统，进行钻头解除孔套钻钻进操作，记录应力解除前后的测量孔径变形及触头式光学孔径变形测量系统进入测试孔后的空间姿态信息，通过岩石力学试验获取含气层段第一预设深度位置处的岩石力学参数杨氏模量、泊松比，基于钻孔变形法计算最大水平主应力、最小水平主应力、最大水平主应力方位。
[0021]其中，套钻钻进深度为，测试孔的深度为，。
[0022]在一些优选实施例中，所述压裂方案的制定方法具体包括：选取所述优质含气层段的页岩样品进行XRD矿物组分测试，进行岩石力学试验测试，获取含气段的杨氏模量、泊松比、抗压强度、抗拉强度和断裂韧性，以确定射孔位置设置参数。
[0023]所述射孔位置为脆性矿物集中层段；射孔孔密为16孔/米，射孔相位角为60
°
，采用阶梯式变排量的方式注入清水以进行压裂。
[0024]在一些优选实施例中，所述阶梯式变排量为阶梯升排量与阶梯降排量的交替设置。
[0025]所述阶梯升排量为。
[0026]所述阶梯降排量为。
[0027]在一些优选实施例中，步骤S500具体包括：基于所述压裂方案进行压裂操作，进行地面三分量检波器和光纤微地震监测，监测水力压裂缝网信息；所述水力压裂缝网信息包括水力压裂裂缝的扩展高度、半缝长、扩展方位。
[0028]通过地面管汇流程，控制针阀开度，测试压裂液返排率、日产气量、日产水量、地层压力系数。
[0029]基于获取的日产气量，判断日产气量是否不低于，若低于，则重新部署钻探井位，并返回执行步骤S200；若不低于，则基于获取所述最大水平主应力、所述最小水平主应力、所述最大水平主应力方位、所述水力压裂缝网信息，在预设间隔处部署下一钻探井位，形成用于超浅层
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浅层页岩气地质的开发井网。
[0030]在一些优选实施例中，所述预设间隔为在所述最大水平主应力方位上水力裂缝长度的两倍。
[0031]在一些优选实施例中，所述钻探井位的部署位置为埋藏适中、构造高点区域。
[0032]所述埋藏适中为埋藏深度500m
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800m。
[0033]在一些优选实施例中，所述钻探井位的井型为直井，采用二开井深结构以及套管固井完井方式。
[0034]本专利技术的有益效果为：1）与目前的中
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深层页岩气压裂技术相比，本专利技术公开的超浅层
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浅层页岩气地质工程一体化开发方法，充分利用其埋藏浅的特点，采用低成本技术手段获取最直观、最可靠的资料，简化工艺环节，同时考虑储层埋藏浅环保风险，地质甜点中寻找工程甜点，通过区块内以往地质工作资料综合研究，结合野外地质调查，部署钻探井位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超浅层
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浅层页岩气地质工程一体化开发方法，其特征在于，该方法包括：步骤S100，基于历史地质资料、区块地质勘测资料，获取页岩储层区域范围以及沉积特征，部署钻探井位；步骤S200，通过所述钻探井位进行全钻孔取芯，通过岩心观察描述，建立岩性柱状图；对取出的多个不同位置的岩心样品分别采用页岩气现场解吸方法进行含气量测试，确定优质含气层段；所述优质含气层段为含气量≥；步骤S300，采用应力解除法进行井下原位地应力测量，获取含气层段第一预设深度位置的最大水平主应力、最小水平主应力、最大水平主应力方位；通过所述钻探井位钻孔至第二预设深度位置，采用测井仪进行自然伽、声波时差、密度、电阻率的参数获取，编制测井曲线和测井解释综合柱状图；所述第二预设深度位置的深度大于所述第一预设深度位置的深度；采用数字式全景成像仪进行储层段钻孔成像，获取储层段天然裂缝的发育信息，建立含气段地质结构力学模型；所述发育信息包括天然裂缝的产状、裂隙宽度和间距参数；步骤S400，选取所述优质含气层段的页岩样品进行矿物组分、岩石力学参数试验测试，制定压裂方案；步骤S500，基于所述压裂方案进行压裂操作，监测水力压裂缝网信息；基于获取的日产气量，判断日产气量是否满足经济效益要求，若不满足，重新部署钻探井位，并返回执行步骤S200；若满足，则基于获取所述最大水平主应力、所述最小水平主应力、所述最大水平主应力方位、天然裂缝的发育信息滚动部署开发井网。2.根据权利要求1所述的超浅层
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浅层页岩气地质工程一体化开发方法，其特征在于，所述岩性柱状图的建立方法具体为：选用金刚石复合片钻头进行全孔取芯，观察描述岩性、岩相特征、生物化石及其分布特征进行地层分段，观察地层产状、地层接触关系、裂隙及断层的发育情况，建立地层岩性柱状图。3.根据权利要求2所述的超浅层
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浅层页岩气地质工程一体化开发方法，其特征在于，所述优质含气层段的确定方法具体为：从岩心样品中选取150g
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200g密封于体积为270ml的解吸罐中，锁紧解吸罐，将解吸罐置于恒温加热箱中，加热至样品初始的地层温度；通过高精度压力传感器采集解吸气量，其中，自然解吸时间不小于8h；采用页岩气含量测算软件进行回归分析以获取损失气量；通过提高加热温度促进残余气的释放，获取吸附气量；其中，含气量为解吸气量、损失气量与吸附气量的总和。4.根据权利要求1所述的超浅层
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浅层页岩气地质工程一体化开发方法，其特征在于，所述井下原位地应力的测量方法为：采用触头式光学地应力测量仪器，井下原位进行地应力测试；采用金...

【专利技术属性】
技术研发人员：李关访，李晓，毛天桥，胡彦智，王铎，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：