頁巖氣壓裂

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(shù)發(fā)展頁巖氣壓裂的技術(shù)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(shè)備制造頁巖氣壓裂設(shè)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(nèi)分布廣泛，且開發(fā)潛力巨大。20世紀(jì)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(shù)趨于成熟。據(jù)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(chǔ)量增加了40%。2010年美國頁巖氣產(chǎn)量接近1000108m，約占美國當(dāng)年天然氣總產(chǎn)量的20%，頁巖氣已經(jīng)成為美國主力氣源之一。國內(nèi)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(gè)勘探開發(fā)頁巖氣的國家。目前已經(jīng)在中國渤海灣及松遼、四川和吐哈等盆地發(fā)現(xiàn)了高含有機(jī)炭的頁巖。據(jù)預(yù)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(shù)概況：頁巖氣壓裂技術(shù)概況：頁巖儲(chǔ)層具有低孔特征和極低的基質(zhì)滲透率因此壓裂是頁巖氣開發(fā)的主體技術(shù)。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)模滑溜水或“滑溜水線性膠”分段壓裂、同步壓裂為主以實(shí)現(xiàn)“體積改造”為目的的頁巖氣壓裂主體技術(shù)。了解北美地區(qū)頁巖氣儲(chǔ)層特點(diǎn)和開發(fā)技術(shù)加快技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用力度盡快形成和配套適應(yīng)我國頁巖氣壓裂技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)理論與技術(shù)系列對(duì)于加快我國頁巖氣勘探開發(fā)步伐有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。四、

4、四、頁巖氣壓裂的技術(shù)進(jìn)展頁巖氣壓裂的技術(shù)進(jìn)展頁巖氣儲(chǔ)層必須經(jīng)壓裂才能形成工業(yè)氣流。頁巖氣儲(chǔ)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(chǔ)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(wǎng)絡(luò)裂縫而塑鉆式橋塞(鉆時(shí)小于15min)封隔。該技術(shù)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(nèi)進(jìn)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(dòng)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(fù)③~⑥實(shí)現(xiàn)多級(jí)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(jié)束后快速鉆掉橋塞進(jìn)行測試、生產(chǎn)?？摄@橋塞分段多級(jí)壓裂技術(shù)的關(guān)鍵工具是可鉆橋塞。目前國外復(fù)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(fù)合材料橋塞。這種復(fù)合材料橋塞可鉆性強(qiáng)耐壓耐溫都比較高:QUICKDrill橋塞耐壓可達(dá)86MPa耐溫達(dá)到232℃FasDrill橋塞耐壓可達(dá)70MPa耐溫達(dá)到177℃。由于國內(nèi)材料發(fā)展水平滯后復(fù)合材料可鉆橋塞的水平低于國外產(chǎn)品目前大慶油田、華北油田都不同程度地開展了復(fù)合材料橋塞的研究。由于該技術(shù)射孔坐封橋塞聯(lián)作壓裂結(jié)束后能在很短時(shí)間內(nèi)鉆掉所有橋塞大大節(jié)省了時(shí)間和成本同時(shí)減小了液體在地層中的

7、滯留時(shí)間降低了外來液體對(duì)儲(chǔ)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(yīng)力干擾更加明顯壓裂后形成的縫網(wǎng)更加復(fù)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(shù)水平井封隔器分段壓裂技術(shù)水平井多級(jí)滑套封隔器分段壓裂技術(shù)水平井多級(jí)滑套封隔器分段壓裂技術(shù)該技術(shù)通過井口落球系統(tǒng)操控滑套其原理與直井應(yīng)用的投球壓差式封隔器相同具有施工時(shí)間短和成本低的優(yōu)點(diǎn)。

8、關(guān)鍵在于每一級(jí)滑套的掉落以及所控制的級(jí)差級(jí)數(shù)越多滑套控制要求越精確施工風(fēng)險(xiǎn)也越高。該技術(shù)采用機(jī)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(fù)雜下入工具串次數(shù)較多對(duì)于水平井施工風(fēng)險(xiǎn)較大任何一個(gè)環(huán)節(jié)處理不當(dāng)就會(huì)導(dǎo)致施工失敗造成大修。目前由于可鉆式橋塞分隔技術(shù)的應(yīng)用該技術(shù)的應(yīng)用逐年減少。水平井膨脹式封隔器分段壓裂技術(shù)水平井膨脹式封隔器分段壓裂技術(shù)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(yīng)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(yù)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(chǎn)生接觸應(yīng)力從而實(shí)現(xiàn)密封。膨脹膠筒在井下遇油或遇水自動(dòng)膨脹坐封膠筒膨脹后能適應(yīng)不規(guī)則井眼的形狀緊貼井壁實(shí)現(xiàn)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(zhì)量合格。因?yàn)樵摷夹g(shù)具有可靠性高、成本和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)低、壓裂后能