涪陵地区页岩气山地“井工厂”钻井技术

第43卷第3期石 油 钻 探 技 术

V o l .43N o .3

2015年5月P E T R O L E UM D R I L L I N G T E C H N I Q U E S M a y

,2015收稿日期:20150

201;改回日期:20150420。作者简介:周贤海(1962—),男,湖北公安人,1982年毕业于江

汉石油学院钻井工程专业,高级工程师,主要从事油气钻井工程技术工作。

联系方式:(0728)6581366,z h o u x i a n h a i .j h y t @s i n o p

e c .c o m 。基金项目:中国石化科技攻关项目“页岩气‘井工厂’技术研究”(编号:P 13138

)资助。?钻井完井?

d o i :10.11911/s y z t j

s .201503009涪陵地区页岩气山地“井工厂”钻井技术

周贤海1,臧艳彬2

(1.中国石化江汉油田分公司地质工程设计监督中心,湖北潜江433124;2.中国石化石油工程技术研究院,北京100101

)摘 要:涪陵页岩气田地处山地,环境复杂,井场面积受限,钻前与钻井施工组织难度大、成本高。为此,借鉴

国外页岩气工厂化流水作业理念,针对涪陵山地特点及页岩气地质与开发特征,开展了涪陵山地“井工厂”井网部署和井眼轨道设计、井间快速移动钻机改造、工厂化钻井作业流程设计、批量化作业方案设计等方面的研究,形成了适应涪陵山地特点的页岩气“井工厂”钻井技术。在J Y 30和J Y 28平台的应用表明,涪陵地区页岩山地“井工厂”钻井技术具有提高钻机作业效率、缩短建井周期、提高资源综合利用率和降低废液排放量等技术优势,并保障了涪陵页岩气井4井式平台当年完成建平台、开钻、完钻、压裂试气和投产目标的实现,对国内类似页岩气区块的开发具有借鉴意义。

关键词:页岩气井工厂钻井山地涪陵地区

中图分类号:T E 249 文献标志码:A 文章编号:10010890(2015)03004505

A p p l i c a t i o no f “W e l l F a c t o r y ”D r i l l i n g T e c h n o l o g y i n t h eF u l i n g S

h a l eG a s F i e l d Z h o uX i a n h a i 1,Z a n g Y

a n

b i n 2

(1.

,

,

,,

,433124,

;2.

,,

100101,

)A b s t r a c t :i n o p e c ’sF u l i n g s h a l e g a s f i e l d i s l o c a t e d i nac o m p

l e x m o u n t a i n o u se n v i r o n m e n ta n dt h e p r e -d r i l l i n g a n dd r i l l i n g o p

e r a t i o n sa r ed i

f f i c u l t a n dc o s t l y d u e t ow e l l s i t e l o

g i s t i c a l l i m i t a t i o n s .B a s e do n t

h e c o n c e p t s o f t h e “w e l l f a c t o r y ”p r o c e s su s e d

i ns h a l e g a sd e v e l o p m e n t a b r o a d ,a n dc o n s i d e r i n g t

h e t e r -r a i na n d t h e g e o l o g i c a n dd e v e l o p m e n t c h a r a c t e r i s t i c s o f s h a l e g a s r e s e r v o i r s i n t h eF u l i n g A r e a ,i n v e s t i g

a -t i o n s i n t o t h e d e p l o y m e n t o f “w e l l f a c t o r y ”w e l l p a t t e r n s ,w e l l t r a j e c t o r y d e s i g

n ,m o d i f i c a t i o n o f f a s t -m o v -i n g r i g s ,d e s i g no f t h ew e l l f a c t o r y d r i l l i n gp r o c e s s ,a n d t h e d e s i g no f b a t c ho p

e r a t i o ns c h e m e w e r e c a r r i e d o u t .B y r e s e a r c h i n g “w e l l

f a c t o r y ”t

e c h n o l o g y s u i t a b l e

f o r s h a l e

g a s d r i l l i n g i nF u l i n g A r e aw a s f o r m e d .I t s a p p l i c a t i o n i nP a d J Y 30a n d J Y 28s

h o w e d t h a t t h

i s t e c h n o l o g y c o u l dh e l p i n c r e a s e r i g o p e r a t i o n e f f i c i e n c y

,s h o r t e n t h ew e l l c o n s t r u c t i o nc y c l e ,i m p r o v e t h ec o m p

r e h e n s i v eu t i l i z a t i o nr a t eo f r e s o u r c e s ,a n dr e d u c e f l u i dw a s t e d i s c h a r g e i nF u l i n g A r e a .I na d d i t i o n ,p l a t f o r mc o n s t r u c t i o n ,d r i l l i n g ,c o m p l e t i o n ,f r a c t u r i n g

,w e l l t e s t i n g a n d p r o d u c t i o n i n i t i a t i o nw e r e c o m p l e t e d i n t h e s a m e c a l e n d a r y e a r f o r a t y p i c a l f o u r -w e l l p a d i n t h eF u l i n g A r e a .A l l t h e s e r e s u l t s c a n p r o v i d e r e f e r e n c e f o r t h ed e v e l o p m e n t o f o t h e r s i m i l a r s h a l e g a s f i e l d s i nC h i n a .

K e y w o r d s :s h a l e g a s ;w e l l f a c t o r y ;d r i l l i n g ;m o u n t a i n o u s t e r r a i n ;F u l i n g A r e a 涪陵页岩气田位于川东南山地丘陵地区,

地表为典型的喀斯特地貌,钻前施工、井场建设和钻井材料运输等都面临极大挑战,钻井工程建设周期长、成本高。根据北美地区页岩气开发经验和国内相关学者的研究结果,“井工厂”钻井技术具有减少征地面积、提高钻机使用效率、降低作业成本和提高材料综

合利用等诸多优势[

16

],已在国内非常规油气藏开发中取得了较好的应用效果[71

0]。因此,为提高涪陵

页岩气田钻井效率,降低钻井工程费用,围绕涪陵地区山地的地表特点及页岩气开发钻井工程技术要

求,对山地“井工厂”钻井平台布井方案优化、“井工

厂”水平井轨道优化设计、“井工厂”钻机设备的改造与配套以及“井工厂”钻井作业流程设计进行研究,形成了适用于涪陵山地特点的“井工厂”高效钻井技术,并在J Y 30和J Y 28平台进行了应用,取得了较好的效果。

石 油 钻 探 技 术2015年5月

1 钻井平台布井方案优化

涪陵地区页岩气田一期产建区动用面积229.4k m 2

,动用储量1697.9×108

m 3

。根据成像

测井成果,该地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马

溪组下部最大水平主应力方向近东西向,水平段设计方位与最大水平主应力方向垂直,为南北向。气藏工程研究表明,合理的水平段长度为1500m ,水平井间距为600m ,水平段端点间距为100m 。根据气藏工程研究成果,涪陵页岩气田一期产建区部署253口水平井,水平段平均埋深2700m ,

单井平均井深4600m ,

开发井网如图1所示。图1 3.6k m×6.3k m 开发井网

F i g .1 D e v e l o p

m e n tw e l l P a t t e r no f 3.6k m×6.3k m 1.1 布井方案设计

“井工厂”井场布置需要考虑工程和环境的影

响,在满足工程施工的同时,占地面积应尽量小。需

要考虑的具体因素有:1)满足产建开发方案和页岩气集输建设要求;2

)充分利用自然环境和地形条件,尽量降低钻前工程难度;3)考虑钻井能力和井眼轨迹控制能力;4)最大程度地动用页岩气储量资源;5

)考虑地形地貌、生态环境以及水文地质条件,满足安

全环保规定[

11

]。为满足开发井网的要求,根据目前水平井钻井

工艺技术水平、并结合山地条件下的钻井平台建造特点,提出了常规“米”字形布井与平台交叉布井2种模式,形成了3套平台布井方案(见图2)

。方案1,“米”字形井网布井,垂直靶前距离400m ;

方案2,相邻平台交叉布井,垂直靶前距离400m ;方案3,2套“米”字形井网叠合,形成交错井网布井,垂直靶前距离850m 。

方案1为1平台6口井,南北方向各3口井,工程难度适中,平均单井占用井场面积小,但靶前距的

存在造成较大一部分面积的储量没有动用。方案2为1平台3口井,与相邻平台向南(或向北)方向3口井交叉,

工程难度适中,靶前距不会造成储量损失,能够充分动用资源,但平台利用率低,平均单井占用井场面积较大。

方案3为1平台6口井,南北方向各3口井,相邻平台交叉钻探,靶前距较大,工程难度较大,平均

图2 布井方案设计结果

F i g .2 D e s i g no fw e l l d e p l o y

m e n t s c h e m e ·

·

第43卷第3期周贤海等.涪陵地区页岩气山地“井工厂”钻井技术

单井占用井场面积小,靶前距不会造成储量损失,能够充分动用资源。

经综合分析对比,最终采用方案3,该方案既能

充分动用资源,又能充分利用平台。考虑涪陵地区的地层特征及表层套管下深要求,对于气藏埋深2500m 以浅的平台可以考虑部署4口井。1.2 “

井工厂”平台布局2013年,涪陵地区平均完井周期为94d

,钻井平台修建工期至少需要30d 。这样,一个4井平台在常规丛式水平井条件下很难达到当年建平台、当年建产能的目标。采用“井工厂”钻井模式,如果平均单井钻机占用平台时间能控制在70d 之

内,则一个4井平台就可以达到当年建平台、当年建产能的目标。立足于当年建平台、当年建产能的目标,“井工厂”平台布局为:6井平台采用双钻机双排布局,井场规格与井口布局如图3(a )所示,井间距为10m ,排距为50m ;4井平台采用单钻机,井场规格与井口布局如图3(b )所示,井间距为10m

。

图3 “井工厂”平台布局F i g .3 L a y o u t o f a “w e l l f a c t o r y ”p

a d 地面构筑物包括清水池2个,每个容积

1000m

3;放喷池2个,每个容积300m 3

;清水池、放喷池整个平台共用;井均污水池(含岩屑池)容

积为1000m

3

。2 水平井轨道优化设计

2.1 井眼轨道设计

涪陵页岩气“井工厂”平台井眼轨道具有以下特

点[12

]:1

)偏移距大。为保证单井控制储量,各井水平段间距600m ,各水平段处于平行状态,6井平台

的平均偏移距为600m ,4井平台的平均偏移距为

300m 。2

)靶前位移大。为实现地下井网全覆盖,不浪费储量资源,采用交错式井网开发页岩气,单井靶前位移要850m 以上。3)水平段长。水平段平均长度设计为1500m 。为此,

从井眼剖面选择、轨道参数等方面进行了优化设计[

1314

]。井眼剖面设计。选择双弧剖面,在两增斜段之

间增加稳斜调整段,即采用“直—增—稳—增—水平段”剖面。这样设计的原因:一方面,是为了适应在实钻中目的层深度发生变化时,改变调整方案而不致于使井眼轨迹控制处于被动地位;另一方面,可通过调整段来补偿工具造斜率误差所造成的轨道偏差,使轨迹在最终着陆时进靶更准确、更顺利。

轨道参数设计。造斜点选在二叠系茅口组或栖霞组地层;定向造斜井段的造斜率设计为(15°~

18°)/100m ,

水平段调整轨迹时设计造斜率为10°/100m ;二维水平井稳斜角控制在40°以内,三维水平井稳斜角控制在35°以内。2.2 防碰设计

由于涪陵地区页岩气开发相邻平台采用交叉布井模式,防碰设计时既要考虑同平台上部井眼防碰,还有考虑相邻平台交叉井大斜度井眼的防碰。同平台井防碰措施:1)地面井口距离选择井间距10m ,4井平台排间距12m 、6井平台(

双钻机)排间距50m ;2)有条件的情况下,井场方向尽可能选择东西向;3

)优选造斜点深度,以确保井间距离安全。相邻平台防碰措施:相邻平台由于交叉钻探,为避免水平段着陆前相碰,设计时在开发井网的基础

上,相邻2组井的水平段分别向西、向东统一偏移

25m ,这样在着陆前相对应的水平段就有50m 的

理论间距,可以有效避免相邻水平段在着陆前相碰。

3 钻机设备的改造与配套

为满足“井工厂”钻井作业对钻机快速移动的要

·

·

石 油 钻 探 技 术2015年5月

求,对钻机运移方式进行了调研分析,并进行了对比(见表1),优选了适用于涪陵山地条件的钻机快速运移方式。

表1 钻机运移方式适应性分析T a b l e 1 A d a p t a b i l i t y a n a l y s i s o nm o v i n g r i g

s 移动方式

移动

方向移动速度/

(m ·m i n

-1)地基最低强度/M P a 井位要求

定位精度

现有钻机改造轮轨式横向

0.300.4单列,直线

单向精确定位

不能

滑轨式

/

方向0.300.4多列,直线单向精确定位可以

步进式任意方向

0.11

0.8

任意排列

任意精确定位

可以

从表1可以看出,滑轨式钻机运移装置结构简

单,操作和维护方便,配套周期短,只需增加滑轨和液压运移装置,且液压运移装置可以多平台共

用,在涪陵地区适用性较好。在此基础上,对该地区“井工厂”钻井设备移运方案进行了优化:1)

钻机、井架和钻井平台(包括钻具)整体移动,循环系统、钻井泵、发电房不移动;2)防喷器组作为一个整体随钻机移动并安装;3)采用标准节流管汇及支架,解决钻井液高压管汇和防喷管汇的问题;4)采用转接泵,解决钻井液长距离输送的问题;5)采用电缆转接房,满足井间移运时电缆的收放;6)

采用气动绞车吊移坡道与主梯。

4 钻井作业流程设计

根据井眼直径相同(开次相同)和钻井液体系相同或相近的基本原则,结合涪陵地区山地地表环境、地质特征以及页岩气开发需求,优化形成了该地区“井工厂”钻井作业流程(以4井式平台为例)

。1

)第1个作业流程:导管与表层作业。第1口井:a .立井架,调试钻机设备;b .开孔钻

进;c .下导管,固井,装防喷器,试压,准备一开钻进;d .一开钻进;e .下表层套管,固井;f .移井架

(钻机)至下口井。第2口、第3口井:重复第1口井

的步骤b —f

,利用离线作业时间安装上口井的一级套管头。第4口井:完成步骤b —f 后安装一级套管

头,转入第2个作业流程。

2)第2个作业流程:311.1m m 井眼钻进与技术套管固井作业。

第4口井:a .组装二开井口防喷器组,

连接井控管汇;b .连接井控装置,试压;c .下钻探塞,

钻塞;d .二开直井段钻进;e .定向造斜钻进;f .通井,电测;g .下入技术套管,固井;h .移钻机至下口井。在二开直井段钻进期间,利用离线作业时间配制K C l 水基钻井液。第2口、

第3口井重复步骤b —h ,

利用离线作业时间安装上口井的二级套管头。第1口井完成步骤b —g 后安装二级套管头,转入第3个作业流程。

3

)第3个作业流程:215.9m m 井眼钻进与生产套管固井作业。

第1口井:a .配制油基钻井液;b .连接井控装

置,试压;c .下钻探塞,钻塞;d .三开定向造斜钻进;e .水平段钻进;f .通井、电测;g .下生产套管、固井;h .移钻机至下口井。第2口、第3口井重复步骤b —h ,利用离线作业时间,安装上一口井的油管

头。第4口井完成步骤b —g 后安装油管头,转入第

4个作业流程。

4

)第4个作业流程:完井作业与试气准备。第4口井:a .安装井控装置,试压;b .接小钻

具;c .下钻探塞,扫塞;d .刮壁;e .通径,

替射孔液;f .测固井质量,套管试压;g

.移钻机至下口井。第2口、

第3口井重复步骤a —g ,利用离线作业时间安装上口井的盖板法兰。第1口井完成步骤a

—g 后,安装盖板法兰,甩钻具,放井架准备搬迁。

5 应用效果分析

2014年,涪陵地区12个钻井平台应用了“井工厂”钻井技术,其中有2个平台(J Y 30、J Y 28)完成了全部钻井工作。J Y 30和J Y 28“井工厂”钻井技术指标及其邻平台J Y 21情况见表2。

表2 “井工厂”及其邻平台钻井技术指标对比

T a b l e 2 C o m p a r i s o no f d r i l l i n g t e c h n i c a l i n d e x f o rw e l l f a c t o r y a n d a d j

a c e n t p a d s 平台号作业模式井数井深/m 水平段长/m 钻井周期/d

完井周期/d

建井周期/d

机械钻速/(m ·h

-1)J Y 30井工厂44273157243516010.38J Y 28

井工厂4

45151556

50

58

66

9.50

J Y 21丛式井

44325

1500597187

8.58·

·

第43卷第3期周贤海等.涪陵地区页岩气山地“井工厂”钻井技术

由表2与涪陵地区其他钻井情况可知,应用山地“井工厂”钻井技术之后取得了较好的效果:

1)实现了钻井提速,提高了钻机作业效率,加快了页岩气建产进程。与同期的常规丛式井4井平台相比,“井工厂”钻井平台平均机械钻速提高了1.36m/h(约提高16%),单井钻完井周期缩短了16.5d(约缩短23%),单井建井周期缩短了24d(约缩短28%);与2014年涪陵地区平均钻井指标相比,机械钻速提高了2.01m/h(约提高25%),单井钻完井周期缩短了19.5d(约缩短26%),单井建井周期缩短了24d(约缩短28%)。首个“井工厂”钻井平台J Y30,于2014年1月7日钻前施工,2月20日第1口井开钻,9月1日平台4口井全部完钻,10月1日完成全部钻井工作(含试气井筒前期准备), 10月16日开始试气工作,2014年12月30日投产,实现了当年建平台、当年建产能的目标。J Y28平台于2014年2月16日钻前施工,4月10日第1口井开钻,12月16日交平台,2015年2月12日完成全部试气工作,达到投产条件,也实现了当年建平台、当年建产能的目标。

2)降低了钻井成本,减少了废液的排放量。与同期的常规丛式井4井平台相比,“井工厂”钻井平台平均单井节约16.5d的钻机录井作业费用;K C l水基钻井液用量由500m3/井降至250m3/井,节约50%;油基钻井液用量由300m3/井降至215m3/井,节约28%;因钻井液体系转换导致的废液排放也减少了1200m3。

6 结论与建议

1)研究形成的涪陵地区页岩气山地“井工厂”钻井技术在J Y30和J Y28平台进行了应用,结果表明,该技术能提高钻机作业效率、缩短建井同期,实现钻井提速、增效和减排的目标。

2)综合考虑涪陵地区山地地表环境、页岩气开发井距要求以及“当年建平台、当年建产能”的生产运行安排等因素,该地区“井工厂”钻井宜采用4井式单钻机和6井式双钻机平台模式。

3)目前涪陵地区使用的钻机均为大型钻机,结构庞大,机动性差,占地面积大。建议钻机制造厂商加快开发结构型式新颖、模块尺寸小、井场占用面积小和自动化程度较高的新型钻机,以满足页岩气“井工厂”开发作业的要求。

参 考 文 献

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g a sh o r i z o n t a lw e l l s i n J i a o s h i b aB l o c ko f F u l i n g A r e a[J].P e-

t r o l e u m D r i l l i n g T e c h n i q u e s,2013,41(5):2630. [14] 艾军,张金成,臧艳彬,等.涪陵页岩气田钻井关键技术[J].石

油钻探技术,2014,42(5):915.

A i J u n,Z h a n g J i n c h e n g,Z a n g Y a n b i n,e t a l.T h ek e y d r i l l i n g

t e c h n o l o g i e s i nF u l i n g S h a l eG a sF i e l d[J].P e t r o l e u m D r i l l i n g

T e c h n i q u e s,2014,42(5):915.

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涪陵页岩气体积压裂改造理念及关键技术

涪陵页岩气体积压裂改造理念及关键技术 邹龙庆张剑李彦超 （川庆钻探井下作业公司） 摘要涪陵页岩储层为龙马溪组海相页岩，以灰黑色粉砂质页岩及灰黑色碳质页岩为主，优质页岩厚度为38m~44m，储层具有有机质类型好、丰度高、矿物脆性指数高、可压性强、裂缝层理发育、含气性高等特点。本文系统总结了涪陵页岩气体积压裂改造理念及关键特色技术，即以综合地质评价为改造基础，以大型体积压裂为储层改造理念，以水平井及多级压裂为技术保障，获取最大的储层改造体积，实现页岩气的高效开发。涪陵页岩气体积改造理念及关键技术为前期27口井的高效开发提供了技术保障，为未来中国海相页岩气高效开发积累了经验。 关键词页岩气涪陵体积改造水平井分段压裂 前言 四川盆地是我国页岩气最富集有利区，主要勘探区域为威远、长宁、富顺-永川、昭通、涪陵地区，层系为志留系龙马溪组、寒武系筇竹寺组，其中，涪陵区块位于川东高陡褶皱带万县复向斜的南扬起端包鸾一焦石坝背斜带焦石坝构造高部位，川东南涪陵地区评价下志留统龙马溪组。借鉴北美海相页岩气体积压裂改造经验，通过对涪陵区块页岩储层岩心资料、测井数据、岩石力学参数等资料综合分析，建立页岩储层综合可压指数预测模型，实现储层改造评价；借助页岩储层大型体积压裂改造理念，应用水平井及分段压裂技术，进行涪陵地区页岩气开发[1-4]。截至2014年5月17日，在涪陵页岩气田280平方公里一期产建区，已开钻页岩气井82口，完钻47口，投产27口，平均单井日产气量在11万方以上，涪陵页岩气体积改造理念及关键技术为前期27口投产井的高效开发提供了技术保障。 1. 储层地质特征 1.1气藏基本特征 涪陵页岩气区块主要目的层位为龙马溪组地层，埋藏深度为2400~3500m，优质页岩厚度为38m~42m，岩性为灰黑色粉砂质页岩及灰黑色碳质页岩，天然

页岩气水平井钻井技术

页岩气水平井钻井技术 摘要当前我国页岩气水平井钻井施工整体表现出成本高、周期长、复杂事故多等问题。针对这些问题，本文对国内页岩气井进行了技术跟踪，归纳了当前我国页岩气水平井钻井过程中所面临的轨迹优化及控制、井壁稳定、摩阻扭矩、井眼清洁以及固井技术等难点问题。 关键词页岩气水平井轨迹控制井壁稳定摩阻 美国页岩气资源的规模化开发和商业化利用，正在改变着世界能源格局，而同为世界能源进口大国的中国，同样拥有丰富的页岩气资源。政策以及相关支持政策的陆续出台，不但表明了我国政府大力发展页岩气资源的决心，而且正在积极推进我国页岩气产业的全面、快速发展。 页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式，在一定地质条件下聚集成藏并具有商业开发价值的非常规天然气。与常规天然气藏相比，页岩气储层孔隙度主体小于10％，储层孔隙为0~500nm，孔喉直径介于5~200nm，渗透率极低，一般多采用水平井并经水力压裂技术改造后进行开发。当前，公认的具备商业开采价值的页岩气藏需具备以下条件：①页岩气储集层厚度大于100ft（30m）；②富有机质页岩有机质丰富，TOC > 3 %；③成熟度Ro在1.1-1.4之间；④气含量>100ft3/t；⑤产水量较少，低氢含量；⑥黏土含量小于40 %，混合层组分含量低；⑦脆性较高，低泊松比、高杨氏弹性模量；⑧围岩条件有利于水力压裂控制。页岩气藏作为典型的连续型油气聚集，往往分布在盆地内厚度大、分布广的集“生-储-聚”为一体的页岩烃源岩地层中。页岩作为粘土岩常见岩石类型之一，是由粘土物质经压实、脱水、重结晶作用后形成的，其成分复杂，除包含高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等粘土矿物外，还含有诸如石英、长石、云母等碎屑矿物和铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等自生矿物，页岩层理构造发育，多呈页状或薄片状（图1左），并沿层理发育有大量裂隙和微裂隙（图1右），脆性高、易碎，外力击打作用下易裂成碎片，且吸水膨胀性强，长时间裸露浸泡后极易引起井壁缩径、垮塌、掉块等复杂事故。例如，四川威远-长宁构造完成的3口页岩气水平井，水平井段钻进过程多次遭遇井壁垮塌、掉块等复杂，引发卡钻、报废进尺等事故，并导致3口水平井储层段40%进尺作业占总作业时间70%以上。同时，页岩气水平井井壁失稳问题频发，不但严重影响到钻井周期、钻井成本等问题，还直接导致井身质量差、固井难度大、储层污染严重等问题，这些问题都给后续开发带来极为不利的影响。据不完全统计，截止2012年初，四川威远、长宁及云南昭通页岩气产业化示范区完钻的4口水平井，平均井深3357米，平均钻井时间118天，而北美地区井深4000~5000米，水平段1500~2000米的页岩气井钻井周期通常在15~20天，水平段钻井时间仅为5~8天。由此可见，我国相对落后的页岩气水平井钻井技术，已经成为制约我国页岩气工业快速发展的重要瓶颈。

重庆涪陵焦石坝页岩气田勘探开发纪实

重庆涪陵焦石坝页岩气田勘探开发纪实 重庆涪陵焦石坝页岩气田勘探开发纪实 焦石坝，重庆涪陵区一个山区小镇。在这里，我国第一口实现规模化、商业化生产的页岩气井诞生，被命名为“页岩气开发功勋井”。今年3月24日，中国石化正式宣布，计划在2017年把涪陵页岩气田建成国内首个年产能100亿立方米的页岩气田，相当于一个1000万吨级大型油田。 重大突破 页岩气田进入商业开发 在中国石化勘探南方分公司岩芯库，保存着一筒采自焦页1HF井3000多米深处的深灰色页岩。“在焦石坝地底下，这些页岩就像一床大棉被，包裹着丰厚的页岩气。”分公司地质专家夏维书说。 撕开这床大棉被的“第一钻”在2012年2月14日晚8时开钻。11月28日，一个振奋人心的消息从焦石坝传来：焦页1HF井当天钻获20.3万方高产页岩气，这标志着我国第一口实现规模化、商业化生产的页岩气井诞生了。 页岩气是一种重要的非常规天然气，被认为是继常规天然气之后，又一种可以大规模开发的优质清洁能源。近年来，全球特别是北美地区，页岩气开发步伐明显加快。美国由于页岩气的大规模开采，甚至可能从油气输入国变为油气输出国。 在我国，常规天然气储量有限，而页岩气储量相对丰富。页岩气如果能得以大规模开发，对缓解我国天然气紧张局面、降低天然气对外依存度意义重大。 2011年，我国将页岩气列为独立矿种；2012年，出台《页岩气发展规划（2011—2015年）》；2013年，国家能源局正式批准涪陵页岩气田为国家级页岩气产能建设示范区。 继焦页1HF井后，环绕其周边数公里区域内，几口评价井也相继部署开采。2013年7月2日，焦页1—3HF井投产，测试产量20多万方/日；9月29日，焦页6—2HF 井投产，测试产量达35万方/日；10月9日，焦页8—2HF井投产，测试产量再创新高，达55万方/日。 “到这时，我们已吃上了定心丸：焦石坝区块页岩气藏不是一点，而是一片；这里不仅有页岩气，而且是高产气藏。”江汉油田涪陵工区项目部经理习传学说。 截至今年5月17日，在涪陵页岩气田280平方公里一期产建区，已开钻页岩气井82口，完钻47口，投产27口，平均单井日产气11万方以上。今年内，该区域将规划投产100口井左右。 “涪陵页岩气田进入商业开发，是我国页岩气开发的重大突破。”业内专家指出，我国页岩气资源潜力大、分布面积广、发育层系多，一旦形成产能，将对满足我国不断增长的能源需求、促进节能减排、优化能源结构、保障能源安全和促进经济社会发展具有重大战略意义。 技术创新 让

页岩气钻井地质技术工作要求

页岩气资源调查评价 钻井地质技术工作要求 二○一三年二月

为确保页岩气资源调查评价项目保质保量按时完成上级下达任务，根据《页岩气勘查开发相关技术规程（试行）2012.8.》及国土资源部油气中心等有关要求，针对本项目工作具体情况，加强页岩气钻井地质技术管理，特制定以下页岩气钻井地质技术工作要求： 一、准备工作 1. 收集相关资料 页岩气钻井地质人员（岩芯编录人员，下同）应收集与本页岩气井相关的技术资料：规程或规范、井位论证报告、钻井工程及地质设计、井区及区域地质资料、其它有关技术学习资料等。 2. 工具、材料及表册 在出野外工作前，应充分准备工具或材料：照相机、罗盘、地质锤、钢卷尺、岩芯箱摄影牌（含标贴）、放大镜、盐酸；量倾角用直尺和量角器、黑中性笔、彩色标记笔、采样袋、绵纸、包装胶袋；钻探原始记录表（班报）、简易水文观测原始记录表（班报）、岩芯鉴定表、岩芯回次鉴定表、岩芯回次票、岩芯分层票、停钻通知书、岩芯处理报告书、测井通知书、封孔设计书、封孔报告书、采样登记表、送样标签、送样登记表（含测试项目）、开工报告、开孔验收书、钻探工程质量验收书等。 3. 其它准备工作 应熟悉井区地层、构造，熟练掌握井区各层位岩性、古生物化石等。 4. 钻井井场 钻塔、井场除按规定（责任、安全牌等）要求外，钻塔要求有红布标——“贵州省黔西南区××页×井”（纵幅挂），安全警戒线（附彩旗）。 岩芯用岩芯箱装，并有防水设备保护。 5. 钻井开工工作 页岩气井施工方将钻井工程设备安装、岩心箱（含岩心遮盖防温布）、安全及责任牌、场地准备就绪，地质人员接到施工方信息后，应立即把编制好的开工报告（一式四份）加盖项目承担单位、所在县国土地局、贵州省矿权储备局公章留存备案或送呈，现场验收钻井并填写开孔验收书（含签名）。 二、岩芯编录工作 钻井施工页岩气目的层的上覆地层孔深每100～200m，地质人员应及时进行现场岩芯鉴定编录，孔深至目的层之前20～50m，地质技术人员应随班钻井观察岩性及层位，孔深到达目的层时除随班钻井观察岩性及层位外，应随时跟踪泥页岩层（含砂泥岩软岩层）含气情况，及时配合现场解吸工作人员采解吸样，目的层孔深每50m应及时进行岩芯编录。 岩芯编录时，应仔细观察岩石的岩性、颜色、结构、层理、构造、节理、裂隙、结核、古生物化石等并依次记录。岩性属砂岩类还应观察记录分选性、磨圆度、胶结物，化石描述应尽量到属或种，腕足类、瓣腮类切忌混淆搞错。 岩芯编录时，凡泥页岩类岩层厚度0.5m以上应单独分层描述，若目的层厚大于100m，泥地比大于60%，0.5m以下泥页岩为其它主岩层的夹层原则上可不单独分层，但需注明井深段位置，否则应单独分层描述；凡颜色深（深灰色、灰黑色、黑色）的粉砂质泥岩、泥质粉砂岩厚度大于1m无论目的层厚度多少应单独分层描述；凡颜色深的粉砂岩、细砂岩、含泥灰岩、泥灰岩厚度大于2m无论目的层厚度厚薄应单独分层描述。 岩芯观察时若遇颜色深的碳酸盐类岩石与砂泥岩等岩石难以辨别，可借助盐

647.2-2013_页岩气水平井钻井作业技术规范_第_2_部分：钻井作业(出版稿)

Q/SYCQZ 川庆钻探工程有限公司企业标准 Q/SYCQZ 647.2—2013 页岩气水平井钻井作业技术规范 第2部分：钻井作业 2013-12-22发布2014-01-22实施

目次 前言................................................................................. II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 钻井工程设计 (1) 4 井眼轨迹控制 (2) 5 防碰作业 (3) 6 水平段安全钻井 (3)

前言 《页岩气水平井钻井作业技术规范》分为五个部分： ——第 1 部分：丛式井组井场布置； ——第 2 部分：钻井作业； ——第 3 部分：油基钻井液； ——第 4 部分：水平段油基钻井液固井； ——第 5 部分：井控。 本部分为第 2 部分。 本标准按 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第 1 部分：标准的结构和编写规则》进行编写和表述。 本标准由川庆钻探工程有限公司提出。 本标准由川庆钻探工程有限公司钻井专业标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院、川庆钻探工程有限公司川东钻探公司、川庆钻探工程有限公司川西钻探公司 本标准主要起草人：张德军、赵晗、卓云、叶长文。

页岩气水平井钻井作业技术规范第2部分：钻井作业 1 范围 本标准规定了页岩气丛式井组钻井工程设计、井眼轨迹控制、防碰作业、水平段安全钻井等内容和要求。 本标准适用于川渝地区页岩气井的钻井作业。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 SY／T 1296 密集丛式井上部井段防碰设计与施工技术规范 SY／T 5088-2008 钻井井身质量控制规范 SY／T 5416 定向井测量仪器测量及检验 SY／T 5435-2003 定向井井眼轨迹设计与轨迹计算 SY／T 5547 螺杆钻具使用、维修和管理 SY／T 5619 定向井下部钻具组合设计方法 SY／T 6332-2004 定向井轨迹控制 SY／T 6396 钻井井眼防碰技术要求 Q／SYCQZ 001 钻井技术操作规程 Q／SYCQZ 372-2011 丛式井井眼防碰技术规程 3 钻井工程设计 3.1 井身结构 3.1.1 表层套管应封隔地表漏层和垮塌层，相邻两井表层套管下深错开20 m以上。 3.1.2 水平井技术套管下入位置井斜应不低于60°，若井下出现严重垮塌、钻遇高压油气，可提前下入技术套管。 3.1.3 油层套管尺寸不小于 11 4.3 mm，抗内压强度与增产改造施工压力之比＞1.25。 3.1.4 水平段长度宜控制在800 m ～ 1400 m。 3.2 靶区 3.2.1 靶区半径设计符合SY／T 5088-2008的规定，且满足井眼轨迹控制要求。 3.2.2 水平段井眼方向与地层最小主应力方向的夹角不小于 15°。 3.3 井眼轨道 3.3.1 每口井地下靶心与井口位置连线相互之间不宜空间交叉。

页岩气钻井关键技术及难点研究

页岩气钻井关键技术及难点研究 摘要：页岩气属于非常规天然气资源，国外的页岩气开发已经积累了一定的经验。我国的页岩气开发处于初级阶段，为了更好地开发页岩气，结合我国页岩气 井钻探的实际情况，对页岩气钻井关键技术进行研究，解决钻井的难点问题，不 断提高页岩气井钻探的效率。 关键词：页岩气；钻井；关键技术；难点分析 我国页岩气资源丰富，普遍存在分布广、丰度低、易发现、难开采等特点， 是具有自生自储、低孔低渗、无气水界面、大面积连续成藏的低效型气藏资源。据在川南和滇北地区的页岩气完钻井统计显示，页岩气开发主要存在地层不确 定因素多，压力及流体性质难以预测; 泥页岩和致密砂岩易水化膨胀、易破碎， 井壁不稳定; 固井易气窜，完井困难; 储层易损害，采收率低; 钻井速度慢，钻井 周期长; 开发技术难度大，钻井成本高等问题。为获得较高的钻井收益率，需要 掌握页岩气藏地层特点，预防和克服井下复杂情况，加快页岩气优快钻井配套 技术研究，实现我国非常规油气资源开发的突破与发展。 1.页岩气钻井关键技术 1.1页岩气进入井眼途径 页岩气井中，页岩气进入井眼的过程如下：在钻井、完井压降的作用下，裂 缝系统中的页岩气流（游离气）向井眼并且基质系统中的页岩气（吸附气）在基 质表面进行解析；在浓度差的作用下，页岩气由基质系统向裂缝系统进行扩散；在流动势的作用下，页岩气通过裂缝系统流向井眼。页岩气进入井眼途径复杂， 是钻井过程中的关键之一。 1.2钻井井位部署 页岩气的吸附气含量达到25 %~85 %，同时没有远距离的运移和聚合，因此，其开采必须借助于现代化的压裂工艺，通过进一步扩充裂缝，连通相关的孔隙， 从而获得一定产能的页岩气。以前由于压裂工艺和设备的限制，导致无法获得具 有工业价值的页岩气。现代设备和技术的快速发展，是目前页岩气工业能够快速 发展的重要因素之一。 1.3浅层大位移井 大位移井是在定向井、水平井技术之后又出现的一种特殊工艺井。大位移井 的定义一般是指井的水平位移与井的垂深之比等于或大于 2 的定向井且井斜角大 于 60°，具有很大的水平位移和很长的大井斜稳斜井段。地质导向工具、旋转导 向钻井系统、闭环钻井、先进的随钻测量系统、新型钻井液、先进完井工具得到 开发和应用，促进了长水平井钻井技术的迅速发展，目前已经钻成了水平位移超 过 10 000 m，最大水平段长度已达 6 000 m 以上。目前国内浅层大位移水平井钻 井研究情况非常缺乏。 2.页岩气水平井钻完井技术的难点分析 2.1井眼轨迹优化设计及控制 由于页岩气储层渗透率低，为了实现页岩气的高效开发，必须进行大量水平 井钻井，而长水平段水平井钻井过程中，如何有效降低摩阻扭矩，如何实现井眼 轨迹精确控制则是需要解决一个难点。为了获得更好的压裂效果、沟通更多的 天然裂缝以及井壁稳定的考虑，水平井眼轨迹通常设计为沿着最小水平地应力 方向，同时，为了降低钻井成本，国外多采用多井平台长水平段水平井开发，即 每平台 6～8 口水平井，最多可达 24 口井，水平段长度通常介于 1000～1500m，

涪陵页岩气概况

涪陵页岩气田开发中的地球物理面临的问题 1、概况 涪陵地区地处四川盆地和盆边山地过渡地带，境内地势以低山丘陵为主，横跨长江南北、纵贯乌江东西两岸，海拔多在200～800m之间，涪陵地区所处的四川盆地是在一个特提斯构造域内长期发育、不断演进的古生代-中新生代海陆相复杂叠合的盆地，具有早期沉降、晚期隆升、沉降期长、隆升期短等特点。该地区经历了加里东、海西、印支、燕山和喜山多期构造运动，多期构造运动的叠加改造形成了现今的构造格局。 涪陵页岩气资源富集，分布面积约7.6万平方公里，地质资源量约12.8万亿立方米，可采资源量约2万亿立方米，列全国第3位。涪陵区拥有典型的优质海相页岩气，主要含气页岩层段为奥陶系五峰组-志留系龙马溪组，截止2105年已上交探明储量3806亿立方米，是全国首个千亿方级整装页岩气田。江汉油田在涪陵焦石坝区块开展的页岩气开发和产建工作，标志着中国石化非常规天然气勘探开发进入新阶段。涪陵页岩气田根据开发阶段，分为I期产建区和II产建区，I期产建区焦石坝构造主体区，为断背斜构造，地震资料品质好，构造完整、断裂不发育，页岩气保存条件好，2015年实现产能50亿方。从开发效果来看一期产建区页岩品质差别不大，但含气量存在明显的分区性，北部构造高部位含气量高，单井平均测试产量超过50万方，南部斜坡、乌江背斜带、东部及西部断裂发育区，含气量明显降低，单井平均测试产量低于10万方。构造类型、埋深、断裂发育程度、裂缝、地应力以及地层压力不仅造成了含气性的差异，同时影响了压裂改造效果。 II期产建区包含一起产建外围区以及焦石坝南三维区，通过初步评价优选了江东、平桥、白涛、白马、梓里场等五个区块为优先钻探区域，其中江东、及平桥区块完成了部署，目前评建工作已全面展开。二期产建区地震资料品质普遍低于一期，构造条件复杂、断裂及发育，地应力非均质性强，埋深相对增大，页岩品质及含气性都差于一期主体区。 目前，涪陵页岩气田投产井232口，日产气水平达到1136.8019

中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司-招投标数据分析报告

招标投标企业报告 中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司

本报告于 2019年11月30日 生成 您所看到的报告内容为截至该时间点该公司的数据快照 目录 1. 基本信息：工商信息 2. 招投标情况：招标数量、招标情况、招标行业分布、投标企业排名、中标企业 排名 3. 股东及出资信息 4. 风险信息：经营异常、股权出资、动产抵押、税务信息、行政处罚 5. 企业信息：工程人员、企业资质 * 敬启者：本报告内容是中国比地招标网接收您的委托，查询公开信息所得结果。中国比地招标网不对该查询结果的全面、准确、真实性负责。本报告应仅为您的决策提供参考。

一、基本信息 1. 工商信息 企业名称：中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司统一社会信用代码：91500102304951438R 工商注册号：500102001881159组织机构代码：304951438 法定代表人：王必金成立日期：2014-06-30 企业类型：/经营状态：存续 注册资本：10000万人民币 注册地址：重庆市涪陵区新城区鹤凤大道6号 营业期限：2014-06-30 至 / 营业范围：页岩气勘探、开发、销售[按许可证核定事项和期限从事经营]； 页岩气工程技术服务；技术及信息的研究、开发、应用；工业物资采购、供应。***[依法须经批准的项目，经相关部门批准后方可开展经营活动] 联系电话：*********** 二、招投标分析 2.1 招标数量 企业招标数： 个 （数据统计时间：2017年至报告生成时间） 65

2.2 企业招标情况（近一年） 2019年11月8 企业近十二个月中，招标最多的月份为，该月份共有个招标项目。 仅展示最近10条招标项目 序号地区日期标题 1潜江2019-11-29焦页2#东、28#西集气站建设工程 2潜江2019-11-29焦页30#东集气站扩建、焦页41#集气站扩建及焦页39#东集气站建设工程3湖北2019-11-11焦页68#集气站建设工程施工 4涪陵2019-11-07焦页68#集气站建设工程 5涪陵2019-11-04中中石化涪陵页岩气基地建设项目III标段附属建筑及室外环境工程6涪陵2019-11-04中石化涪陵页岩气基地建设项目 7涪陵2019-11-04中石化涪陵页岩气基地建设项目II标段建筑装修装饰工程 8涪陵2019-11-04中石化涪陵页岩气基地建设项目 9潜江2019-10-25江汉油田分公司涪陵页岩气田2019-2020年度采出水处理工程其他服务项目10潜江2019-10-12江汉油田分公司涪陵页岩气田2019-2020年度采出水处理工程其他服务项目2.3 企业招标行业分布（近一年）

页岩气充气泥浆钻井技术

页岩气充气泥浆钻井技术 充气泥浆钻井是将一定量的气体 （空气、氮气、天然气等）连续不断 注入泥浆内，使其呈均匀气泡分散于 泥浆中，形成充气泥浆。从井内返出 的泥浆经过地面除屑除气后再次注入 井内循环。充气泥浆的密度可根据用 用户要求在0.45g/cm3以上进行调整， 从而达到防止漏失和防止油气层污染 的目的。其主要优点为：减少钻井液 漏失造成对目的层的污染，提高机械 钻速，降低钻井成本。

充气钻井液的分散相气体可以是空气、天然气、氮气等气体； 连续相可以是各种类型的常规钻井液，也可以是淡水、清洁盐水、地层水、柴油等液体，但作为连续相的钻井液必须是易充气、易脱气且很稳定。 充气钻井液入井前通过调整气、液量来调整钻井液的密度；返出井口后经过地面除气器，气体从充气钻井液中脱离出来，以保证泵的正常上水。

?充气钻井技术优点 ⑴在0.55～1.03g/cm 3密度范围内能够通过充气进行有效地调整，从而降低静液柱压力，实现近平衡或欠平衡钻井，保护油气层； ⑵需要较高静液柱压力（而其它气体系不能产生）的油气藏，可以采用充气钻井液来钻，从而最大程度地降低地层损害； ⑶将充气钻井液应用到其它气体体系不能奏效的情况下，例如，在欠平衡钻井过程中，能够产出大量水的严重漏失地层，通过调整注气量和液量，可以在环空中获得平衡状态，从而既不漏失，也不井涌；对井塌等钻井复杂问题亦较泡沫有较强适应能力；

⑷基液可以是钻井液而不是水，因此可以在钻穿水敏性地层时，维持井眼的稳定性； ⑸减少钻具磨损和井下钻具着火的危险； ⑹钻井时效高，能大幅提高钻机作业效率； ⑺保持较高的PH值用于克服内在的腐蚀损害和对充气钻井液的破坏； ⑻消除了着火和灰尘危害，有利于保护环境；

重庆涪陵页岩气后续产业开发情况

重庆涪陵页岩气后续产业开发情况 从已知信息分析，重庆市、涪陵区、中石化通过战略合作，共同出资成立中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司、中石化重庆天然气管道有限责任公司、中石化重庆涪陵页岩气销售有限责任公司等分享页岩气开发利益蛋糕，实现了地方与央企的多赢。重庆市提出“重庆涪陵-重庆长寿-全市-外输”的分步消纳方案，优先满足地方用气需要，提高了页岩气资源就地转化率，地方产业发展、财税等利益得到了充分的保障。截至目前，涪陵一期产建区开钻井50口，完成试气投产20口，累计产气2.65亿立方米，10亿立方米/年的集输工程和11座地面集气站已全部建成，基本落实了一期50亿立方米产能阵地。围绕重庆涪陵页岩气上下游产业发展，上述三方主要有以下几点动作： 1、签署战略合作协议。2014年3月1日，重庆市政府就与中石化签订了《关于涪陵页岩气开发利用战略合作协议》。 2、成立合作平台公司。3月底，中石化与重庆市燃气公司、涪陵区政府等共同出资组建中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司、中石化重庆天然气管道有限责任公司、中石化重庆涪陵页岩气销售有限责任公司。 3、制定页岩气分销方案。重庆市经信委已提出“重庆涪陵-重庆长寿-全市-外输”的分步消纳方案,除了保障重点工业的用气以外,还将集中向公交车和出租车提供加注服务。 4、重庆市页岩气发展谋划。在国内率先建设页岩气液化生产LNG工厂，以及CNG（压缩天然气）汽车加注站，到2017年每年

可消纳页岩气逾9亿立方米。在工业用气上，重庆市提出鼓励发展高附加值产品，使每立方米气源的产值达到25元以上，最大限度地将页岩气就地转化利用。 5、中石化页岩气产业链构想。建设涪陵—忠县页岩气外输管道，通过川气东送管道将部分页岩气输往华中、华东地区；同时，加快自主研发、引进页岩气相关装备制造企业，形成一条完整的科技研发、装备制造、生产利用、相关技术服务等页岩气产业链。 6、页岩气供应对象。相关信息透露，涪陵页岩气将优先供应本地使用。主要供应对象：1.化工企业。重庆是西南地区重要的化工基地，涪陵又是该市两大化工基地之一，拥有四川维尼纶厂、建峰化工、和华峰化工等大型化工企业。2.城市居民及公共设施用气。重点是重庆辖区内居民及公共设施的天然气供应。3.交通工具用气。重点是公交、出租车及私家车等。4.燃气发电厂。以天然气作为能源的燃气发电厂。5.建材、冶金等工厂。主要满足能源用气需要。 7、相关后续产业项目建设。从网络信息披露看，主要有：1.LNG 工厂。3月底，中石化、重庆交通运输控股（集团）公司和重庆市燃气公司共同出资组建重庆中石化通汇能源有限公司（以下简称重庆通汇），并开工建设日产200万立方米的LNG工厂，该项目总投资约15亿元，主要用于重庆地区的工业用气和公交车、出租车加注等。 2.中石化四川维尼纶厂供气。5月4日，重庆涪陵页岩气送入中国石化集团四川维尼纶厂脱硫一单元装置气量达到了103万方/日，主要用以生产醋酸乙烯产品。相关输气管线配套建成后，将达到320万方/天供气能力。 3.涪陵页岩气输配工程。包括涪陵-王场输气管道工程、涪陵页岩气分输工程、川维输气站高低压系统改造工程、川气东

四川盆地涪陵自流井组页岩气形成条件与勘探方向

西北大学学报（自然科学版） 2013年10月，第43卷第5期，Oct．，2013，Vol．43，No．5 Journal of Northwest University（Natural Science Edition） 收稿日期：2012-11-04 基金项目：国土资源部基金资助项目（2009GYXQ15-06） 作者简介：王良军，男，中国石化勘探南方分公司高级工程师，从事油气地质勘探研究。 四川盆地涪陵自流井组页岩气形成条件与勘探方向 王良军，王庆波 （中国石化勘探南方分公司勘探研究院，四川成都610041） 摘要：为了进一步认识四川盆地涪陵地区陆相页岩气的勘探潜力，分析了该区自流井组不同层段泥页岩的沉积相分布、有机质含量及类型、成熟度、孔隙度、含气量、保存条件等页岩气形成条件，并与美国主要产气页岩进行比对后认为，涪陵东岳庙段位于浅湖—半深湖有利相带，泥页岩厚度大，烃源条件好，储集性较好，含气性好，且夹层含量低（泥地比＞80%），埋深适中（2500 3100m），是该区目前最为现实的湖相页岩气勘探有利层系，建议加强专层勘探。 关键词：涪陵；东岳庙段；页岩气；形成条件；补贴标准 中图分类号：P618．13文献标识码：A文章编号：1000-274Ⅹ（2013）05-0757-08 Formation conditions and explorative directions of jurassic shale gas in Fuling Sichuan Basin WANG Liang-jun，WANG Qing-bo （Institute of Exploration/Southern Company of SINOPEC，Chengdu610041，China） Abstract：In order to understand the shale gas exploration potential of Fuling area in Sichuan Basin，the formation conditions were analyzed such as sedimentary facies distribution，organic matter content and type，maturity，porosi-ty，gas content，preservation conditions and so on．By comparison with the major gas shale of America，it can be concluded that Dongyuemiao member is developed in favorable shallow lake to fairly deep lake reservoir zones with great thickness of mudstone and shale，good hydrocarbon source conditions，better reservoir conditions，high gas content and low interlayer content（mudstone thickness＞80%），moderate burial depth（2500 3100m）．So it is the most favorable shale gas exploration strata of lacustrine facies in the area recently and further enhanced explora-tion of the formation is suggested． Key words：Fuling；Dongyuemiao member；shale gas；formation conditions；subsidy standard 涪陵区块处于重庆市东部（见图1），区域构造 位置位于四川盆地川东黄泥塘—大池干高陡构造带 间的拔山寺宽缓向斜区。近年来，四川盆地下古生 界寒武系和志留系页岩气勘探相继获得商业性重大 突破［1］，成为中国海相页岩气勘探开发最具现实意 义的地区［2］。中国石化在开展海相页岩气勘探的 同时，积极开展陆相页岩气的评价研究和勘探，近年 来部署在涪陵东北部的XL101，FS1井，在侏罗系自 流井组大安寨一亚段（灰岩段）测试分别获得日产 天然气11.01万m3和12.6万m3，涪页HF-1井在 大安寨二亚段（泥页岩段）酸化压裂测试获日产气 1.7万m3，XL3井自流井组东岳庙段直井常规测试 日产天然气859m3。此外，江汉油田在涪陵以东与 鄂西交界的利川建南构造东岳庙段也钻获了页岩 气［3］，这表明涪陵及邻区陆相具有良好的页岩油气 勘探前景。 2012年11月，财政部与国家能源局联合下发 了财建［2012］847号《关于出台页岩气开发利用补

重庆涪陵页岩气田勘探开发纪实

抽出“棉被”里的新能源 ——重庆涪陵页岩气田勘探开发纪实 本报记者王建新冉永平李坚 《人民日报》（2014年05月18日02版）焦石坝，重庆涪陵区一个山区小镇。在这里，我国第一口实现规模化、商业化生产的页岩气井诞生，被命名为“页岩气开发功勋井”。今年3月24日，中国石化正式宣布，计划在2017年把涪陵页岩气田建成国内首个年产能100亿立方米的页岩气田，相当于一个1000万吨级大型油田。 重大突破 页岩气田进入商业开发 在中国石化勘探南方分公司岩芯库，保存着一筒采自焦页1HF井3000多米深处的深灰色页岩。“在焦石坝地底下，这些页岩就像一床大棉被，包裹着丰厚的页岩气。”分公司地质专家夏维书说。 撕开这床大棉被的“第一钻”在2012年2月14日晚8时开钻。11月28日，一个振奋人心的消息从焦石坝传来：焦页1HF井当天钻获20.3万方高产页岩气，这标志着我国第一口实现规模化、商业化生产的页岩气井诞生了。 页岩气是一种重要的非常规天然气，被认为是继常规天然气之后，又一种可以大规模开发的优质清洁能源。近年来，全球特别是北美地区，页岩气开发步伐明显加快。美国由于页岩气的大规模开采，甚至可能从油气输入国变为油气输出国。在我国，常规天然气储量有限，而页岩气储量相对丰富。页岩气如果能得以大规模开发，对缓解我国天然气紧张局面、降低天然气对外依存度意义重大。 2011年，我国将页岩气列为独立矿种；2012年，出台《页岩气发展规划（2011—2015年）》；2013年，国家能源局正式批准涪陵页岩气田为国家级页岩气产能建设示范区。

继焦页1HF井后，环绕其周边数公里区域内，几口评价井也相继部署开采。2013年7月2日，焦页1—3HF井投产，测试产量20多万方/日；9月29日，焦页6—2HF井投产，测试产量达35万方/日；10月9日，焦页8—2HF井投产，测试产量再创新高，达55万方/日。 “到这时，我们已吃上了定心丸：焦石坝区块页岩气藏不是一点，而是一片；这里不仅有页岩气，而且是高产气藏。”江汉油田涪陵工区项目部经理习传学说。 截至今年5月17日，在涪陵页岩气田280平方公里一期产建区，已开钻页岩气井82口，完钻47口，投产27口，平均单井日产气11万方以上。今年内，该区域将规划投产100口井左右。 “涪陵页岩气田进入商业开发，是我国页岩气开发的重大突破。”业内专家指出，我国页岩气资源潜力大、分布面积广、发育层系多，一旦形成产能，将对满足我国不断增长的能源需求、促进节能减排、优化能源结构、保障能源安全和促进经济社会发展具有重大战略意义。 技术创新 让页岩气挣脱束缚 科学界有句话叫“上天容易入地难”。油气开发，离不开先进理论、技术和设备的支撑。 页岩致密度高、孔隙小、渗透率低，一般页岩气散失比常规油气难得多。这是否意味着找到优质页岩，就一定富集页岩气？ 南方分公司勘探团队通过无数次试验和实践发现，与北美相比，我国南方地区页岩气形成、富集、保存有一定差异性。分公司总经理郭旭升形象地说，北美地质条件稳定，地表平整，就如一个光滑大盘子；而我国南方地质条件复杂，则如这个盘子摔碎在地上，还被踹一脚，碎片更凌乱。在这种地质条件下，即使存在优质页岩，如果保存条件不好，页岩气也会慢慢流失。 保存条件如何判定？他们提出：良好的地质储藏条件、适中的埋深、远离开启断裂等是保存关键。

页岩气钻井技术新进展

网络出版时间：2017-03-01 17:44:48 网络出版地址：https://www.sodocs.net/doc/d916972375.html,/kcms/detail/13.1614.G3.20170301.1744.004.html 页岩气钻井技术新进展 李东杰，王炎，魏玉皓，张彬，于建涛，张波，廖沫然 中国石油华北油田公司 摘要：当前页岩气开发技术日益先进和成熟，水平井技术和大规模储层改造成为非常规油气开发的关键。追踪研究国外近年在页岩气水平井开发中应用的典型新技术，如在钻井工具方面有旋转导向闭环系统、电磁无线随 钻测量装置、新型裸眼侧钻斜向器、随钻成像工具等先进工具出现；在钻头和钻井液方面，贝克休斯等国外石油 公司针对页岩特性，研制推出了ONYX Ⅱ Spear和Talon 3D矢量等系列的PDC钻头，创新优化出了多种新型高 性能水基钻井液；并不断探索“井工厂”作业模式升级换代。文章结合国内目前技术现状，提出了未来中国页岩 气钻井技术应尽快完成核心技术和工具的国产化，继续加大低成本替代技术研究力度，开展储层地质与工程一体 化，以实现页岩气经济有效开发。 关键词：非常规油气；钻井；PDC钻头；钻井液；井工厂；作业模式；新技术 中图分类号：TE24文献标识码：A 21世纪以来，美国通过以水平井钻井和多级水力压裂为代表的开发技术，掀起了“页岩气革命”，很快这股浪潮席卷全球，目前有约30个国家加入了页岩气勘探开发行列。我国也相继在四川长宁、威远，重庆涪陵、彭水，云南昭通等地开展了页岩气开发，并于2014年在重庆涪陵实现了页岩气商 业化开发，但整体而言仍处于初级阶段[1，2]。 目前页岩气在钻井技术方面仍面临许多挑战，如页岩地层的强水敏性和地应力变化，引起井壁失稳严重；三维长水平段水平井摩阻扭矩大，托压严重，轨迹控制困难；储层预测难度大，优质储 层钻遇率制约单井产量再上水平；低油价环境下，降低投资成本急迫，倒逼现有提速技术手段和高 效作业模式亟待优化升级等[3，4]。为解决上述挑战，近年来国外在页岩气等非常规油气的钻井方面取 得了不少新进展，从一定程度上代表了今后非常规油气乃至常规油气钻井的发展方向[5-7]。 1钻井工具 水平井能降低费用、最大限度钻遇油气层，可使井数减少50%～80%，是页岩气开发的主力井型。近年来在水平井钻井方面出现了以下几种代表性新工具。 1.1旋转导向闭环系统（RCLS） 目前国外页岩气水平井轨迹控制多采用三维旋转导向闭环系统，其核心为旋转导向工具，结合随钻地质参数测量系统、地面井下双向信息传输系统和地面监控系统组成的智能闭环钻井系统[8，9]。 旋转导向工具具有独立电动液压模块和控制系统，可通过精确控制3个转向臂与井壁的连续作用力实现导向，同时利用闭环控制系统每秒自动测量套筒位置，及时修正摩擦与振动引起的套筒非 正常转动，确保导向矢量方向准确。最终实现在钻柱旋转的同时完成钻进、监测和导向作业，从而 解决了非常规油气水平井在水平段滑动钻井时间过长、控制井眼轨迹难度大、摩阻和扭矩高，以及 钻完井周期长、投资成本高的问题，实现了在变化的钻井环境中保持相容性和一致性，保证井眼质 量，实现高效钻井。 目前在北美页岩气水平井中，常规旋转导向工具让单一井段“一趟钻”渐成常态，而高造斜率旋转导向工具（15°~18°/30m）则实现了双井段甚至三井段的“一趟钻”（图1）。国内方面，由于国 产旋转导向工具还处于试验阶段，为控制成本多采用“优化井眼轨迹+常规导向动力钻具+减摩减阻 工具”的方式，其中减摩减阻工具多采用水力振荡器，但该工具压耗偏大、耐蚀损性能偏弱，同时 影响MWD、LWD等仪器的信号采集，这些也制约了水力振荡器在页岩气水平井中的推广[10]。 NM连接扣MWD探测器组合动力&遥测柔性稳定器导向机构 图1 3D旋转导向闭环钻具组合结构（高造斜率） 1.2电磁无线随钻测量装置（EM-MWD） 目前传统钻井液脉冲无线随钻测量装置（Pulser MWD），依靠钻井液压力脉冲波传递信号，无法在泡沫、充气等非液体钻井中应用，且传输速率较慢，而电磁无线随钻测量装置通过低频电磁波 将信号从地下传输至地面，通过地面天线接收信号之后解码、处理为可利用的参数[11]。该装置主要

重庆涪陵焦石坝页岩气田勘探开发纪实

重庆涪陵焦石坝页岩气田勘探开发纪实重庆涪陵焦石坝页岩气田勘探开发纪实 焦石坝，重庆涪陵区一个山区小镇。在这里，我国第一口实现规模化、商业化生产的页岩气井诞生，被命名为“页岩气开发功勋井”。今年3月24日，中国石化正式宣布，计划在2017年把涪陵页岩气田建成国内首个年产能100亿立方米的页岩气田，相当于一个1000万吨级大型油田。 重大突破 页岩气田进入商业开发 在中国石化勘探南方分公司岩芯库，保存着一筒采自焦页1HF井3000多米深处的深灰色页岩。“在焦石坝地底下，这些页岩就像一床大棉被，包裹着丰厚的页岩气。”分公司地质专家夏维书说。 撕开这床大棉被的“第一钻”在2012年2月14日晚8时开钻。11月28日，一个振奋人心的消息从焦石坝传来：焦页1HF井当天钻获20.3万方高产页岩气，这标志着我国第一口实现规模化、商业化生产的页岩气井诞生了。 页岩气是一种重要的非常规天然气，被认为是继常规天然气之后，又一种可以大规模开发的优质清洁能源。近年来，全球特别是北美地区，页岩气开发步伐明显加快。美国由于页岩气的大规模开采，甚至可能从油气输入国变为油气输出国。 在我国，常规天然气储量有限，而页岩气储量相对丰富。页岩气如果能得以大规模开发，对缓解我国天然气紧张局面、降低天然气对外依存度意义重大。 2011年，我国将页岩气列为独立矿种；2012年，出台《页岩气发展规划（2011—2015年）》；2013年，国家能源局正式批准涪陵页岩气田为国家级页岩气产能建设示范区。 继焦页1HF井后，环绕其周边数公里区域内，几口评价井也相继部署开采。2013年7月2日，焦页1—3HF井投产，测试产量20多万方/日；9月29

页岩气钻完井技术分析

页岩气钻完井工程发展趋势页岩气钻完井技术 2011. 8

页岩气钻完井工程发展趋势 ?当前，我国正处于工业化快速推进阶段，对能源需求量越来越大，同时减少 碳排放的压力也与日俱增。这些都为非常规天然气快速发展提供了机会。 ?页岩气，是一种重要的非常规天然气资源。页岩气在非常规天然气中异军突 起，已成为全球油气资源勘探开发的新亮点，并逐步向一场全方位的变革演进。由此引发的石油上游业的一场革命，必将重塑世界油气资源勘探开发新格局。加快页岩气资源勘探开发，已成为世界主要页岩气资源大国和地区的共同选择。 ?美国作为世界上页岩气资源勘探开发最早的国家，在政策、价格和开发技术 进步等因素推动下，已在北美地区形成成熟的评价方法和勘探开发技术，值得我国页岩气研究和勘探开发工作者学习借鉴。 ?我国与美国在页岩气地质条件上具有许多相似之处，页岩气富集地质条件优 越，具有与美国大致相同的页岩气资源前景和开发潜力。目前我国页岩气资源调查与勘探开发还处于探索起步阶段，至今尚未对其潜力进行全面估算，页岩气资源有利目标区有待进一步落实，勘探开发还处于“空白”状态。

目录 前言 一国内外页岩气开发状况二页岩气钻完井技术 三启示和建议

?中国页岩气资源量约为30.7万亿方（类比法），总面积达300万KM2,资源丰富、分布广阔，潜力巨大，勘探开发刚刚起步 ?南方海相21万亿占70%，四川古生界12万亿，需尽快探明 ?示范工程威201、宁201井昭104直井压裂初见成效，为开发提供了宝贵经验 中国页岩气资源分布图 一、国内外页岩气开发状况

页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气。大部分是自生自储于古生界志留寒武系。 ?游离相态存在于裂缝、孔隙及 其它储集空间 ?吸附状态(20～85%)存在于干 酪根、粘土颗粒及孔隙表面 ?极少量以溶解状态储存于干酪 根、沥青质及石油中页岩气（shale gas）是从页岩层（or泥岩层）中开采出来的天然气。

涪陵页岩气钻井工程安全风险分析与评估

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 重庆科技学院 毕业设计（论文） 题目涪陵页岩气钻井工程安全风险分析与评估 学院安全工程学院 专业班级安全工程113班 指导教师陈美宝职称副教授 评阅教师职称 年月日

注意事项 1.设计（论文）的内容包括： 1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明 3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入） 6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢 9）附录（对论文支持必要时） 2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求： 1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写 2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画 3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上 5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档 5.装订顺序 1）设计（论文） 2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 3）其它

学生毕业设计（论文）原创性声明 本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 毕业设计（论文）作者（签字）： 年月日 摘要 页岩气作为一种新兴能源，有着极大的社会和经济意义，但我们国家仍处于页岩气开发研究的起步阶段，且页岩气钻井工程本身具有着高技术、高风险的特点，我们有必要在加速前进时认清其发展过程中所存在的一些危险、有害因素，预测可能发生的事故或造成职业危害的可能性及严重程度。本研究以涪陵页岩气某水平井为例，采用预先危险性分析法和事故树分析法，针对其钻井过程中的钻进工程与完井工程进行安全分析。对施工过程中可能产生的危险、有害因素和工程事故进行预先危险性分析，对其中存在的发生频率较高、危险性较大、造成经济损失较为严重的井喷失控、火灾爆炸事故进行事故树分析，并根据分析结果给出相应的安全对策措施。 关键词：页岩气钻井工程安全分析危险有害因素预先危险性分析事故树分析 第一章绪论 1.1课题背景及研究意义 页岩气是蕴藏在页岩层中可供开采的一种清洁且高效的天然气能源。现如今，页岩气的勘探及开发已经成为全世界的焦点。为加快页岩气产业发展的步伐，我国相关部门大力推行页岩气资源的开发利用。虽然页岩气作为一种新兴的能源，有着极大的社会和经济意义，但是我国仍处在页岩气开发研究的起步阶段，且页岩气钻井工程本身具有着高技术、高风险的特点，我们有必要在加速前进时认清其发展过程中所存在的一些危险、有害因素，预测可能发生的事故或造成职业危害的可能性及严重程度，从而提出科学、合理和可行的安全对策措施，进一步实现本质安全化生产，为实现安全技术及安全管理的标准化和科学化创造条件。“安全第一、预防为主”是我国安全生产的基本方针，通过安全风险分析与评