涪陵页岩气钻井工程安全风险分析与评估

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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

估可确认生产经营单位是否具备了安全生产条件，是否在生产过程中贯彻了安全生产方针和“以人为本”的管理理念。对页岩气钻井工程进行安全风险分析与评估的意义在于可有效的预防事故发生，减少财产损失、人员伤亡和伤害。在页岩气钻井生产系统中，通过安全风险分析与评估，无论是降低企业的经济损失、提高企业的生产效率，还是从提高企业的诚信度和全体员工的素质方面，是具有十分重要的意义，主要体现在以下四个方面：

。

（1）有助于提高生产经验单位的安全管理水平，促进生产经营单位系统的进行安全管理。

（2）有助于安全投资的合理选择，使用最少投资达到最高安全效果。

（3）有助于提高安全技术人员的业务水平。

（4）有助于各项安全标准制定和可靠性数据积累。

1.2钻井工程安全风险预估现状及存在的问题

安全风险分析与评估，也称为安全评价，是指对一个具有特定功能的工作系统中固有的或潜在的危险及其严重程度所进行的分析与评估，并以既定指数、等级或概率值做出定量的表示，最后根据定两只的大小决定采取预防或防护对策，其目的是实现人、机、环境系统的安全运作。安全评价作为预测、预防事故的重要手段，将传统安全管理方法的凭经验运行管理，转变为预先辨识系统的危险性，实现预测、预防的“事前过程”。因此，可以说安全评价是安全管理额决策科学化的基础，是依靠现代科学技术预防事故的具体体现。

针对石油天然气钻井工程，国内外关于安全评价理论、方法和应用的研究现状及问题如下：（1）在钻井工程分析按评估中，目前一般采用的安全评价方法是定性分析，只能对系统的安全性做出大致分析预测和评估；

（2）由于钻井工程风险的复杂性和随机性，度量其分线确实存在较大的难度，所以，在国内外刊物上偶尔有单因素、单工序钻井风险评估的极少，而对钻井工程多因素、系统的风险综合评估，很少有相关报道；

（3）由于安全评价本身存在的高风险，加之受石油天然气钻井工程专业技术、评估技术的限制，国内安全评价机构在应对涪陵页岩气安全评估工作上不愿积极介入；

（4）向国际上安全评估机构寻求的技术支持，由于在地质预测上认识不足、国内外相关标准的差异等，使风险评估的作用和意义减弱；

（5）由于评估技术的局限，钻井工程安全风险分析与评估，定性和定量结果的应用是割裂开来的，不得出令人信服的直观反映钻井工程综合风险的指标同样，工程和工程、区域和区域也是局部的、割裂的，没有其他工程和区域的评估联系起来，不能形成比较，安全评估实现的价值和意义有限。

1.3课题主要研究内容和方法

1.3.1课题的主要研究内容

（1）系统了解和分析涪陵页岩气钻井工程的生产工艺、设备；

（2）分析涪陵页岩气钻井工程的安全生产管理现状，搜集相关数据；

（3）利用系统安全分析方法对涪陵页岩气钻井工程中潜在的危险进行预先的识别、分析和评价；

（4）根据工艺和系统危险特性，从安全管理和安全技术措施角度，提出相应的安全对策措施。

1.3.2课题研究的方法

（1）查阅文献

查阅相关国内外文献资料，对于和研究国内外关于页岩气钻井工程安全评估方法；

（2）搜索资料

针对页岩气的钻井安全问题，搜集全面丰富的相关数据和资料，对涪陵页岩气钻井工程施工现场进行调研。

（3）分析研究

应用所取得的资料，结合现场调研实际，对涪陵页岩气钻井工程的生产工艺、设备、技术进行分析，并进行风险预测，找出涪陵页岩气钻井工程存在的主要安全技术难点、要点。

（4）安全评价

整理整合分析研究结果，对涪陵页岩气钻井工程进行安全预识别、分析与评价。（5）研究结论

通过安全评价的结果，提出相应对策措施，并对该技术发展需要进一步做的工作提出建议。

第二章工程简介

钻井是一个多工种、多工序、立体交叉、连续作业的系统工程，也是隐蔽性很强的地下工程，具有投入高、风险高和技术水平高的特点。在钻井工程的不同阶段，均存在不同程度、形式各异的风险。特别是在新区和复杂层段，工程事故发生的可能性燧石都存在，易于造成资金和时间的巨大浪费，同时各种工程事故的发生，又容易进而引发安全事故。能否在工程事故发生的早期给出某种程度、某种意义上的提示，对于预防和控制事故的发展，最大限度地减少损失，具有重大意义。

钻井工程受安全的众多影响因素，关系复杂相互作用，且存在非线性特征。对钻井工程进行风险评估的目的是查找、分析系统存在的危险有害因素和预测风险程度，提出切实可行的安全措施，知道施工方采取相应措施以降低工程的危险性，最终达到最低事故率、最少损失和最优的安全投资利益。

2.1钻井工艺及流程

钻井工程是指在初步探明油气水储藏情况后，通过钻具（钻头、钻杆、钻铤等）对地层钻

孔，然后用套管联结并向下延伸到油气水层的过程。钻井按照施工的目的不同，分为探井和开发井。

一口油气井的建立过程，按其顺序可分为三个阶段，即钻井准备、钻进、固井和完井，进而每个阶段又包括许多具体工艺作业，需要完成从确定井位到最后试油、投产等许多作业。图2-1描述了钻井工程的整个生产流程。

图2-1 钻井工程施工流程图

2.1.1钻前准备

钻前准备是钻井施工中的第一道工序，在确定井位、完成井的地质设计、钻井设计等之后开始钻前准备。主要包括：修建井场公路、井场及设备基础准备、钻井设备搬运安装以及井口设备等。

2.1.2 钻进

钻进是以一定压力作用在钻头上，并带动钻头旋转使之破碎井底地层岩石，井底岩

石被破碎后所产生的岩屑通过循环钻井液被携带到地面上来。加在钻头上的压力是利用

部分钻柱（钻铤）的重力来完成的，钻头的旋转由转盘或顶驱带动来实现，使用井下动

力钻具时，钻柱不旋转。在钻进过程中，只要钻具在井内，就应不断循环钻井液以免造

成井下事故。目前主要钻进的方式为欠平衡钻井、平衡钻井和近平衡钻井等。

2.1.3固井和完井

固井是在已钻成的井眼内下套管，然后在套管与井壁之间的环形空间内注入固井水

泥浆将套管和地层固结在一起的工艺过程，它可以防止井下复杂情况，用以保证下步安

全地继续钻进下一段井眼或保证顺利开采生产层中的油气。完井包括：钻开生产油气层，确定完井井底结构（即生产层与井眼的连通方式），确定完井的井口装置和有关技术措

施。

2.1.4其他作业

在油气井的开发过程中，还须根据实际情况进行岩屑录井、电测、气测、取心等录井工作。而且，还可能会由于钻井工程事故带来相应的后续作业施工。

2.2页岩气钻采技术

2.2.1水平井技术

页岩气是存在于页岩裂缝等空隙中的天然气，要使其尽可能地流入井筒，就必须合理利用储层中的裂缝，使井筒穿过尽可能多的储层。现在业界多利用水平钻井技术来进行页岩气的开采，虽然该技术并不是一项新技术，但是对于扩大页岩气开发却具有重大意义。

2.2.1.1水平井技术进展

水平井是定向井的一种，指井眼轨迹达到水平后，井眼继续眼神一定长度的定向井。这里所说的“达到水平”是指井斜角达到90°左右（一般大于85°）。“延伸一定长度”一般是在油层里延伸，并且延伸的长度要大于有层厚度的六倍。

根据垂直段向水平段转弯时的曲率半径的大小，将水平井分为五类，分别为：

（1）水平井的突出特点是井眼穿过油层的长度长，大大增加了井与油层的接触表面积，从而使油井的单井产量高，油井的生产速度快，减少了生产时间。

（2）水平井在具有天然裂缝的岩层中，可以将天然裂缝相互连接起来，由于天然裂缝的渗透率要远大于岩石基质的渗透率，降低了油气流入井筒的压力损耗，形成阻力很小的输油线路，从而可以使一大批用直井或普通定向井无开采价值的油藏具有工业开采价值。

（3）如果产层为水驱动，当原油粘度比水高的多时，垂直井可能会遇到水锥的问题，水平井可以在油层的中上部造斜，然后在生产层中钻一定长度的水平段，这样不仅可以减少水锥的可能性，延长无水采油期，而且每单位长度的产油段的压力降比垂直井产油段低，其他效果也都有所提高。同时水平井还能减少气锥的有害影响，提高油井产量。

（4）水平井可以连续贯穿几个薄油层，从而使不具有工业开采价值的油层也能进行生产，提高了原油的采收率。

2.2.1.3水平井设计原则及设计顺序

水平井设计与一般定向井、大斜度井设计概念及设计程序是不同的。它是一门综合性多学科的、极其复杂的、相互关联的技术。涉及许多学科门类，如油藏工程、地质工程、采油工程、钻井工程等。

具体设计可分成垂直阶段、造斜阶段、、水平井眼阶段和完井阶段。垂直井眼阶段所做的设计要与造斜阶段、水平阶段、完井阶段等工艺措施相配套，特别要尽可能打直，为以后各阶段施工创造条件。造斜、稳斜阶段设计要侧重于造斜点和增斜率的选择，以及与水平段设计相同的各种技术要求。水平井眼阶段应包括钻具设计、井下动力钻具性能要求、钻井液选择、水力参数、钻头选择、井控等。完井阶段主要提出对完井工具、工艺技术及采油设备等的要求，以确定最小井眼尺寸、套管程序。

但是在水平井设计时，应按照从储集层物性、完井方法、曲率半径、套管程序、井下测量仪器和工具、地面设备的顺寻从上到下的顺序进行设计，但是在钻井过程中，设计的顺序正好与之相反。

2.2.1.4水平井技术在页岩气中的运用

页岩气水平井钻井是一项综合技术，需要与测井、油藏等学科结合起来在钻井过程中，FMI全井眼微电阻率扫描成像测井显示出水平井钻遇的裂缝和层理特征，钻井诱发的裂缝沿着钻井轨迹顶部和底部，沿应力最高的井筒侧面终止；MWD在钻井过程中提供井斜角和方位角信息；LWD随钻测井实时获得所钻地层岩性和岩石中流体的状况；SWD 随钻地震提供钻头前方待钻地层岩石类型岩石孔隙度、孔隙压力与其他声学敏感的岩石参数；通过三维地震解释技术能够更好地设计水平井井眼轨迹，钻遇更多的产层；采用GST 地质导向技术，根据随钻测量和随钻地质评价测井数据，控制井眼轨迹，使钻头始终沿油层钻进，自动避开地层和地层流体界面。水平井钻井在定向的时候由于扭矩高，摩阻大钻压高，造斜十分困难，通常采用旋转导向技术。

与常规钻井相比，页岩气钻井主要要实现3个方面的要求：第一，浅层的快速批钻钻井，即为了节省时间降低钻井成本，要实现浅层的快速钻进，往往采用表层特殊钻机实现批钻；第二，水平段快速侧钻；第三，在钻井过程中，要时刻了解随钻过程中的岩石储层物性，以实现水平段着陆。

2.2.2 欠平衡钻井技术

欠平衡钻井指的是井筒液柱压力低于所钻储层的孔隙压力，使地层中的流体有控制的流入井筒的钻井。欠平衡钻井并不是适用于所有的地层，它对地层有以下几点要求：（1）储层岩石强度高，井壁稳定；（2）地层孔隙压力清楚；（3）所钻储层中不能含有等有毒气体；（4）地层压力低，裂缝少，产量不是很高的井；（5）裸眼压力系数相差不大的井。

由于欠平衡钻井中井筒液柱压力始终小于储层孔隙压力，所以可以提高机械钻速，延长钻头的寿命，减少或消除漏失和压差卡钻；由于是地层流体流入井筒而不是钻井液流入地层，能减轻或消除钻井液直接对地层的侵入伤害，可大大提高产层的初期产量。

然而欠平衡钻井过程(尤其当设计和执行不合理时)也存在潜在的不利因素。这些因素包括: （1）井眼稳定性和牢固性问题；（2）在高压或酸性环境下的安全和井控问题；（3）增加钻井成本；（4）不能将常规的MWD 技术用于钻杆注气技术（5）对流自吸效应（6）高渗透率地层的重力驱油效应，即使在不变的欠平衡流动条件下；（7）冷凝脱落或气体释放效应；（8）近井眼的机械损害，如磨光或压碎；（9）如果用空气或含有氧气的气体来产生欠平衡条件，则会产生腐蚀问题增大的趋势；（10）欠平衡条件的不连续性。

2.2.3压裂技术

2.2.

3.1清水压裂技术

水力压裂是一种储层增产技术，用于产生更密集的裂缝网络，形成额外的渗透率，使气体能更容易流向井中，从而生产出大量地层天然气。水力压裂技术的不断改进，使之成为一项在特殊地层区域布置裂缝网络的非常复杂的工程过程。水力压裂处理方法针对目标页岩设置了专门的参数，包括厚度、局部应力条件、压缩性和刚性。局部条件用于计算机模型来设计具体地点的水力压裂处理过程，并优化新裂缝。页岩气藏和它们之间要进行压裂的间隔都很厚，所以将水力压裂分为几个阶段往往更加有效，每一个阶段都重点对储层的一个连贯部分进行处理。每个工作阶段都孤立于井内，从而使压裂设备的所有容量可用于单个储层单元，这可以在垂直或水平井中收到良好效果。

在对一口井(不论是水平井还是直井)实施压裂措施之前，通常会进行一系列的测试，以确保井、井口设备和压裂设备的正常工作，并经得起压裂措施的压力和泵率。表面设备经过测试后，水力压裂过程便首先开始泵入“岩石酸”———常常是用盐酸来清理可能被钻井泥浆和水泥封堵的近井地带。

下一步是清水压裂，即采用添加一定减阻剂的清水作为压裂液。这种压裂液的主要成分是水，以及很少量的减阻剂、黏土稳定剂和表面活性剂。清水压裂在低渗透气藏中能取得更好的效果，而且该技术已经成为开发如得克萨斯州Barnett 页岩气田等的主要开采手段[9]。该技术在不减产的前提下能节约30%左右的成

本，而且清水压裂也很少需要清理，且可提供更长的裂缝，并将压裂支撑剂运到远至裂缝网络。经过第一次水栓后，作业者将大量带有少许细砂的清水压入井中开始压裂过程，随后使用大量带粗砂支撑剂的清水使裂缝靠近井筒开窗处[10]。最后一步是冲刷过程，将支撑剂从设备和井筒开窗处移除出去。冲刷之后，下一步的处理阶段就从新的孔洞开始，这些孔洞都具有其自身特定的

储层参数，包括厚度、局部应力、压缩性和刚度。这个阶段的压裂需严密监控。通过压裂井与井(不论是水平井还是直井)之间的间隔区域，作业者能够进行调整从而适应页岩气储层的局部变化，其中包括岩性、自然分裂、刚度的变化和应力状态的变化。

压裂的具体过程是通过模拟设备来确定的，工程师和地质学家可以操纵模拟器并评估其对裂缝高度、长度和定位方向的影响[8]。从模拟系统获得的推测数据可以用于监测和评价压裂工作的结果。同时还可以通过微地震测绘的方式来进行实时控制。这种技术可以在孔洞的东西和南北方向上找到断裂终端，进而沿着轨迹找到它们开始的源头。尤其重要的是在垂直方向上的裂缝的增长，作业者会格外关注这种裂缝，以确保这些裂缝没有偏移出页岩

储层和邻近水域，因为这种裂缝会降低页岩气井的经济效益。在压裂处理过程中，作业者会在水砂混合物中加入大量化学剂，每一种化合物都会起到一定的工程作用，例如降低黏度或细菌的生长或储层表面的生物污染。不同的盆地、不同的工程承包商所用的压裂液的组成都是不同的，任何成分的毒性，例如酸，都会因泵入液体的稀释和酸与地下岩石的反应而大大降低[10]。

2.2.

3.2多层压裂技术

多层压裂技术是对增产措施的一种改变。大多数情况下，第一阶段必须要向储层中泵入前置液，前置液是一种没有支撑剂的压裂液；接下来，第二阶段要运送含有一定浓度支撑剂的压裂液进入储层；第三阶段则要使用含有较高浓度支撑剂的压裂液，随后还有数量不定的压裂液泵入储层，且每一种压裂液都含有比之前压裂液更大浓度的支撑剂。

以上描述的是单一储层区域的多层压裂。需要注意的是，多层压裂也可能是对储层中几个不相连区域或间隔区域进行处理，这样每一个区域或间隔带的压裂都是一个不同的阶段，所以要注意多层压裂是针对一个单独区域还是多个区域而言的。

多层压裂技术常常用于垂直堆叠的致密地层的增产。致密气井可能会遇到几个含气的砂岩间隔区域，从而需要不同的增产措施。作业者一般会想方设法尽可能地减少在单一或多个区域实施压裂的时间，下列技术可以满足上述要求。

桥塞是作业者在多层区域的基础上确定压裂具体措施的井下工具，一般是将压裂区域分割开来，防止某一个区域的增产措施对其他区域造成影响。它们要么是通过测井电缆被收回，要么被钻碎。复合桥塞是可回收的，通常可使用连续油管将其取出。由于直通式桥塞本身所特有的机制，因此它能够根据需要使流体通过。

连续油管是水力压裂的一种节省时间的解决措施，有几种不同类型的压裂技术使用连续油管。封隔器用于在压裂过程中封隔不同区域。通常，有一个专门的封隔器用于区域封隔，在压裂过程中，压裂液和支撑剂要么沿着油管要么沿着环空泵入，封隔器将压裂液隔离在被处理的区域外面。

其他用于压裂多个非常规地层的技术是整体隔离系统，其中有一种被称为外部套管射孔(ECP)。ECP 是一种通过允许每一单独的间隔区域进行射孔、隔离和增

产从而完井的方法[11]。在ECP 中，射孔枪和射孔/信号系统连接在油管外面，在钻孔中运行，并用水泥封固。射孔枪沿着液压控制管线或电线射孔，能射穿油管，且可在其他方向上射孔。整个系统也包含射孔时开动的隔离装置，通过设置隔离装置，既可以防止在较低间隔区域的射入，也能防止来自较低间隔区域的流体的侵入。

在压裂过程中，支撑剂也是一个重要的考虑因素。球形支撑剂颗粒是最合适的选择，因为它满足支撑剂充填层的孔隙度和渗透性好于形状不规则、大小不均匀的砂粒的要求。此外，陶土的强度比砂粒高，且不容易在高的压裂闭合应力下发生破碎，也是比较好的选择。除了选择良好的支撑剂，还应注意支撑剂在实际生产中出现的问题，如支撑剂沉积(由于液体黏度低于悬浮支撑剂的门限压力)、支撑剂返排等。可以通过向压裂液中加入表面活性剂、纤维材料、变形粒子等解决这些问题。

2.2.

3.3重复压裂技术

重复压裂技术用于在不同方向上诱导产生新的裂缝，从而增加裂缝网络，提高生产能力。如果初始压裂已经无效，或现有的支撑剂因时间关系已经损坏或质量下降，那么对该井进行重复压裂将重建储层到井眼的线性流。该方法可以有效改善单井产量与生产动态特性，在页岩气井生产中起着积极作用，压裂后产量接近甚至超过初次压裂时期。如果要使重复压裂获得成功，必须评估重复压裂前、后的平均储层压力、渗透率-厚度乘积和有效裂缝长度与导流能力等，所以重复压裂的实施离不开室内实验的帮助。在室内进行实验时，先生成裂缝———在最小垂直应力5MPa 和最大水平应力10MPa 的条件下形成裂缝，之后用最小应力代替水平应力，用最大应力代替垂直应力[12]。将一些液体泵入模型后，产生一个与原始裂缝正交的新裂缝。实验结果表明，如果应力差小于3MPa，甚至是应力逆转，则重复产生的裂缝会沿着原始裂缝传播；当应力差大于3MPa 时，在实验条件下会产生新的裂缝。裂缝测试之后进行断裂封堵效应测试———垂直方向上最大主应力15MPa，两水平主应力分别为10MPa 和5MPa[12]，射孔沿着最大和最小主应力方向取向。之后将封堵物质泵入裂缝将其封堵，先形成垂直于最小水平主应力的垂直裂缝，再形成与较大水平应力垂直的新裂缝，最后新裂缝会转向最小主应力方向，如图6 所示。

图6.形成新裂缝之前先封堵旧裂缝的实验过程

最后一个阶段是裂缝定向。一般重复压裂都是在已生产了几年的井中进行的，长时间的生产引起了在初始裂缝椭圆形区域的局部空隙应力重新分布，储层压力减小，从而改变了储层压力状态。由于裂缝周围应力干扰区域的延伸形状，最小和最大水平主应力有时会发生改变，如最大应力变为最小应力，或反过来。如果两水平应力的倒转足够大或初始压裂产生的裂缝被有效封堵了，那么就会形成重复压裂再定向的适宜条件。在这种条件下，新的裂缝可在90°方向传播到初始裂缝，直至到达应力紊乱区[12]。在两水平应力相等以外部分，新裂缝的方向与原始裂缝相同或在其原始裂缝平面上发展。如果渗透性是各项异性的，那么在裂缝附近的椭圆形区域内，应力的衰减规律将更加复杂。

2.2.

3.4 同步压裂技术

除了上述 3 种技术外，还有最新的同步压裂技术，即同时对两口或两口以上的井进行压裂。在同步压裂中，压力液及支撑剂在高压下从一口井沿最短距离向另一口井运移，这样就增加了裂缝网络的密度及表面积，从而快速提高页岩气井的产量。目前已发展到3 口、甚至4 口井间同时压裂。

2.3钻井工程常见事故

在钻井工程中，有几类事故是比较常见的，如：

（1）井喷：钻井中由于各种原因造成地层流体流入井筒，使井内钻井液连续或间断喷出的现象叫井涌，失去控制的井涌则称为井喷。它会发生在钻井的钻进过程中。

井喷失控可能会导致严重的后果，除了造成资源浪费、环境污染以外，还会

造成设备毁坏、人员伤亡、油气井报废等后果；一旦井喷失火后果更为严重。

（2）井漏：钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层中的现象即称为井漏。井漏是钻井中严重而又常见的井下复杂情况之一。井漏往往使井内液柱压力降低，导致井壁坍塌或井喷，因此，一旦发现井漏，要及时采取有效措施处理，避免其进一步恶化。

（3）卡钻：钻井过程中，由于各种原因造成的钻具陷在井内不能自由活动的现象，称为卡钻。地层原因、钻井液性能不良、操作不当等都可能造成卡钻，必须针对具体情况进行分析，以便有效地解卡。

（4）落物事故：在钻进或起下钻过程中，由于所使用的钻具、工具的质量不过关，检查不严或操作不当、措施不力等原因都可能引起落物事故。常见的落物事故主要有：掉牙轮，断刀片(刮刀钻头)，测斜仪落井，钻台工具如榔头、搬手、吊钳销于、电缆等掉落井下。

第三章系统安全分析方法

系统安全分析是安全系统工程的核心内容，它是安全评价的基础。通过这个过程，人们可以对系统进行深入、细致地分析，充分了解系统存在的危险性，估计事故发生的概率和可能产生伤害及损失的严重程度，为确定出哪种危险能够通过修改系统设计或改变控制系统运行程序来进行预防提供依据。目前，国内外已正式发表的系统安全分析方法已达四十多种，其中理论比较成熟，使用比较广泛的方法有危险性预先分析（PHA），安全检查表（SCL），故障模式及影响分析（FMEA），事件树分析（ETA），事故树分析（FTA），因果分析和可操作性研究等。现具体介绍在研究中所用的预先危险性分析法和事故树分析法。

3.1预先危险性分析

预先危险性分析（Preliminary Hazard Analysis，简称PHA）是在进行某项工程活动（包括设计、施工、生产、维修等）之前，对系统存在的各种危险因素（类别、分布）、出现条件和事故可能造成的后果进行宏观、概略分析的系统安全分析方法。其目的是早期发现系统的潜在危险因素，确定系统的危险等级，提出相应的防范措施，防止这些危险因素发展成为事故，避免考虑不周所造成的损失，属定性评价。即：讨论、分析、确定系统存在的危险、有害因素，及其触发条件、现象、形成事故的原因事件、事故类型、事故后果和危险等级，有针对性地提出应采取的安全防范措施。

预先危险性分析法的功能主要有：

（1）.大体识别与系统有关的主要危险；

（2）.鉴别产生危险的原因；

（3）.估计事故出现对系统产生的影响；

（4）.对已经识别的危险进行分级，并提出消除或控制危险性的措施。3.1.1 预先危险性分析步骤

图3-1 预先危险性分析的步骤

①确定系统明确所分析系统的功能及分析范围；

②调查、收集资料调查生产目的、工艺过程、操作条件和周围环境。收集设计说明书、本单位的生产经验、国内外事故情报及有关标准、规范、规程等资料；

③系统功能分解。一个系统是由若干个功能不同的子系统组成的，如动力、设备、结构、燃料供应、控制仪表、信息网络等。其中还有各种连接结构，同样，子系统也是由功能不同的部件、元件组成，如动力、传动、操纵和执行等。为了便于分析，按系统工程的原理，将系统进行功能分解，并绘出功能框图，表示它们之间的输入、输出关系；

④分析、识别危险性。确定危险类型、危险来源、初始伤害及其造成的危险性，对潜在的危险点要仔细判定；

⑤确定危险等级。在确认每项危险之后，都要按其效果进行分类；

⑥制定措施。根据危险等级，从软件（系统分析、人机工程、管理、规章制度等）、硬件（设备、工具、操作方法等）两方面制定相应的消除危险性的措施和防止伤害的办法。

3.1.2 危险、有害因素的危险性等级

PHA分析的结果用危险性等级来表示。危险性可划分为四个等级，见表3-1。

表3-1 危险性等级划分表

3.2事故树分析

事故树分析(FTA)是安全系统工程的重要分析方法之一，它能对各种系统的

危险性进行辨识和评价，不仅能分析出事故的直接原因，而且能深入地揭示出事故的潜在原因[7]。用它描述事故的因果关系直观、明了，思路清晰，逻辑性强，既可定性分析，又可定量分析。为确定安全对策提供可靠依据，以达到预测与预防事故发生的目的。

3.2.1 事故树的编制程序

第一步：确定顶上事件

顶上事件就是所要分析的事故。选择顶上事件，一定要在详细占有系统情况、有关事故的发生情况和发生可能、以及事故的严重程度和事故发生概率等资料的情况下进行，而且事先要仔细寻找造成事故的直接原因和间接原因。然后，根据事故的严重程度和发生概率确定要分析的顶上事件，将其扼要地填写在矩形框内。

顶上事件也可以是在运输生产中已经发生过的事故。如车辆追尾、道口火车与汽车相撞等事故。通过编制事故树，找出事故原因，制定具体措施，防止事故再次发生。

第二步：调查或分析造成顶上事件的各种原因

顶上事件确定之后，为了编制好事故树，必须将造成顶上事件的所有直接原因事件找出来，尽可能不要漏掉。直接原因事件可以是机械故障、人的因素或环境原因等。

要找出直接原因可以采取对造成顶上事件的原因进行调查，召开有关人员座谈会，也可根据以往的一些经验进行分析，确定造成顶上事件的原因。

第三步：绘事故树

在找出造成顶上事件的和各种原因之后，就可以用相应事件符号和适当的逻辑门把它们从上到下分层连接起来，层层向下，直到最基本的原因事件，这样就构成一个事故树。

在用逻辑门连接上下层之间的事件原因时，若下层事件必须全部同时发生，上层事件才会发生时就用“与门”连接。逻辑门的连接问题在事故树中是非常重要的，含糊不得，它涉及到各种事件之间的逻辑关系，直接影响着以后的定性分析和定量分析。

第四步：认真审定事故树

画成的事故树图是逻辑模型事件的表达。既然是逻辑模型，那么各个事件之间的逻辑关系就应该相当严密、合理。否则在计算过程中将会出现许多意想不到的问题。因此，对事故树的绘制要十分慎重。在制作过程中，一般要进行反复推敲、修改，除局部更改外，有的甚至要推倒重来，有时还要反复进行多次，直到符合实际情况，比较严密为止。

3.2.2 事故树分析的程序

事故树分析根据对象系统的性质、分析目的的不同，分析的程序也不同。但是，一般都有下面的十个基本程序。有时，使用者还可根据实际需要和要求，来确定分析程序。

①熟悉系统。要求要确实了解系统情况，包括工作程序、各种重要参数、作业情况。必要时画出工艺流程图和布置图。

②调查事故。要求在过去事故实例、有关事故统计基础上，尽量广泛地调查所能预想到的事故，即包括已发生的事故和可能发生的事故。

③确定顶上事件。所谓顶上事件，就是我们所要分析的对象事件。分析系统发生事故的损失和频率大小，从中找出后果严重，且较容易发生的事故，作为分析的顶上事件。

④确定目标。根据以往的事故记录和同类系统的事故资料，进行统计分析，求出事故发生的概率(或频率)，然后根据这一事故的严重程度，确定我们要控制的事故发生概率的目标值。

⑤调查原因事件。调查与事故有关的所有原因事件和各种因素，包括设备故障、机械故障、操作者的失误、管理和指挥错误、环境因素等，尽量详细查清原因和影响。

⑥画出事故树。根据上述资料，从顶上事件起进行演绎分析，一级一级地找出所有直接原因事件，直到所要分析的深度，按照其逻辑关系，画出事故树。

⑦定性分析。根据事故树结构进行化简，求出最小割集和最小径集，确定各基本事件的结构重要度排序。

⑧计算顶上事件发生概率。首先根据所调查的情况和资料，确定所有原因事件的发生概率，并标在事故树上。根据这些基本数据，求出顶上事件(事故)发生概率。

⑨进行比较。要根据可维修系统和不可维修系统分别考虑。对可维修系统，把求出的概率与通过统计分析得出的概率进行比较，如果二者不符，则必须重新研究，看原因事件是否齐全，事故树逻辑关系是否清楚，基本原因事件的数值是否设定得过高或过低等等。对不可维修系统，求出顶上事件发生概率即可。

⑩定量分析。定量分析包括下列三个方面的内容：

1）当事故发生概率超过预定的目标值时，要研究降低事故发生概率的所有可能途径，可从最小割集着手，从中选出最佳方案。

2）利用最小径集，找出根除事故的可能性，从中选出最佳方案。

3）求各基本事件的临界重要度系数，从而对需要治理的原因事件按临界重要度系数大小进行排队，或编出安全检查表，以求加强人为控制。

事故树分析方法原则上是这10个步骤。但在具体分析时，可以根据分析的目的、投入人力物力的多少、人的分析能力的高低、以及对基础数据的掌握程度等，分别进行到不同步骤。如果事故树规模很大，也可以借助电子计算机进行分析。

3.2.3 求最小割集的方法

事故树顶事件发生与否是由构成事故树的各种基本事件的状态决定的。很显然，所有基本事件都发生时，顶事件肯定生。然而，在大多数情况下，并不是所有基本事件都发生时顶事件才发生，而只要某些基本事件发生就可导致顶事件发生。在事故树中,我们把引起顶事件发生的基本事件的集合称为割集，也称截集或截止集。一个事故树中的割集一般不止一个，在这些割集中，凡不包含其他割集的，叫做最小割集。换言之，如果割集中任意去掉一个基本事件后就不是割集，那么这样的割集就是最小割集。所以，最小割集是引起顶事件发生的充分必要条件。

求最小割集的常用方法是布尔代数法等。

任何一个事故树都可以用布尔函数来描述。化简布尔函数，其最简析取标准式中每个最小项所属变元构成的集合，便是最小割集。若最简析取标准式中含有m个最小项，则该事故树有m个最小割集。

根据布尔代数的性质，可把任何布尔函数化为析取和合取两种标准形式。析取标准形式为：

合取标准形式为：

可以证明，Ai 和Bi 分别是事故树的割集和径集。如果定义析取标准式的布尔项之和Ai 中各项之间不存在包含关系，即其中任意一项基本事件布尔积不被其他基本事件布尔积所包含，则该析取标准式为最简析取标准式，那么Ai为结构函数f的最小割集。同理，可

以直接利用最简合取标准式求取事故树的最小径集。

用布尔代数法计算最小割集，通常分三个步骤进行。

第一，建立事故树的布尔表达式。一般从事故树的顶事件开始，用下一层事件代替上一层事件，直至顶事件被所有基本事件代替为止。

第二，将布尔表达式化为析取标准式。

第三，化析取标准式为最简析取标准式。

化简最普通的方法是，当求出割集后，对所有割集逐个进行比较，使之满足最简析取标准式的条件。但当割集的个数及割集中的基本事件个数较多时，这种方法不但费时，而且效率低。所以常用素数法或分离重复事件法进行化简。

分离重复事件法，该法是1986年由法国学者利姆尼斯(N.Limnios)和齐安尼(R.Ziani)提出的。其基本根据是，若某一事故树中无重复的基本事件，则求出的割集为最小割集。若树中有重复的基本事件，则不含重复基本事件的割集就是最小割集，仅对含有重复基本事件的割集化简即可。这里用N表示事故树的全部割集，N1表示含有重复基本事件的割集，N2表示不含重复基本事件的割集，N′表示全部最小割集。其步骤为：

①求出N，若事故树没有重复的基本事件，则N′=N；

②检查全部割集，将N 分成N1 和N2 两组；

③化简含有重复基本事件的割集N1为最小割集N1′；

④N ′= N1′∪ N2 。

3.2.4 求最小径集的方法

在事故树中，当所有基本事件都不发生时，顶事件肯定不会发生。然而，顶事件不发生常常并不要求所有基本事件都不发生，而只要某些基本事件不发生顶事件就不会发生。这些不发生的基本事件的集合称为径集，也称通集或路集。在同一事故树中，不包含其他径集的径集称为最小径集。如果径集中任意去掉一个基本事件后就不再是径集，那么该径集就是最小径集。所以，最小径集是保证顶事件不发生的充分必要条件。

根据对偶原理，成功树顶事件发生，就是其对偶树(事故树)顶事件不发生。因此，求事故树最小径集的方法是，首先将事故树变换成其对偶的成功树，然后求出成功树的最小割集，即是所求事故树的最小径集。

将事故树变为成功树的方法是，将原事故树中的逻辑或门改成逻辑与门，将逻辑与门改成逻辑或门，并将全部事件符号加上“′”，变成事件补的形式，这样便可得到与原事故树对偶的成功树。再利用求最小割集的方法求出最小径集。

3.2.5 结构重要度计算

如不考虑各基本事件发生的难易程度，或假设各基本事件的发生概率相等，仅从事故树的结构上研究各基本事件对顶事件的影响程度，称为结构重要度分析，并用基本事件的结构重要度系数、基本事件割集重要度系数判定其影响大小。

结构重要度分析属于定性分析，要排出各基本事件的结构重要度顺序，不一定非要求出结构重要度系数不可，因而大可不必花大的清理去编排基本事件状态值和顶上时间状态值表，而一个个去数去算。如果事故树结构很复杂，基本事件很多，列出的表就很庞大，基本事件状态值的组合很多（共2n 个），这给求结构重要度系数带来很大困难。因此，一般用最小割集或最小径集来排列各种基本事件的结构重要度顺序。

由最小割集或最小径集进行结构重要度分析时，我们利用公式：

i ()11=112j j i n X P I ?-∈??-- ???∏

进行计算，式中——第i 个基本事件的结构重要度系数；

n j ——第i 个基本事件所在P j 的基本事件总数； n j -1——为2的指数。

第四章 系统安全定性分析

安全分析从定性和定量的分析角度可以分为安全定性分析和安全定量分析两种[8]。定性分析是指对引起系统事故的影响因素进行非量化的分析，即只进行可能性的分析或作出事故能否发生的感性判断。定性分析主要包括安全检查表、预先危险性分析、危险性可操作性研究分析、鱼刺图分析、作业危害分析等。定量分析方法是在定性分析的基础上，运用数学方法分析系统事故及影响因素之间的数量关系，对事故的危险性作出数量化的描述。定量分析主要包括事故树分析、事件树分析、系统可靠性分析等。本研究中主要使用定性分析。

4.1钻井项目基本情况

位于重庆市涪陵区境内的焦页某井为非常规油气水平井，最大设计钻深为5070m，其一开、二开至造斜点之前或茅口组采用清水钻井，之后转换为水基钻井液钻井；三开采用油基钻井液钻井。该钻井工程涉及的主要危险、有害物料有页岩气、柴油、钻井液等。

图4-1 井身结构示意图

4.2钻井过程预先危险性分析

针对钻井过程中的钻进过程和完井过程中存在的可能发生事故的各种危险有害因素进行分析，将所有的危险、有害因素归纳为16类，分别是井喷、井喷失控，火灾爆炸，井架倾倒或倾斜，卡钻、顿钻，井漏，井壁坍塌，上顶、下砸，起重伤害，机械伤害，车辆伤害，物体打击，高处坠落，触电，灼烫，振动与噪声和生产性粉尘。再将16类危险产生的原因及对策措施进行分析总结，并根据表3-1，确定事故危险等级，最后形成钻井过程预先危险性分析表。钻井过程的

预先危险性分析见表4-2所示：

页岩气及其成藏条件概述

页岩气及其成藏条件概述 2010年7月，在四川川南地区中国石油集团公司第一口页岩气井（威201井）顺利完成加砂压裂施工任务，标志着中国石油集团公司进入了页岩气的实战阶段。页岩气是一种非常规天然气资源，其储量巨大，有关统计表明全球页岩气资源量约为456.24×1012m3。较早对页岩气进行研究的是美国和加拿大，这些国家在勘探和开发中都取得了丰富的成果，形成了较为完备的页岩气系统理论，进入了快速的发展阶段；而我国对页岩气的勘探开发还在初级阶段，研究相对程度相对落后，但我国页岩气资源量也十分丰富（预测为30-100×1012m3）。据有关专家介绍，随着我国经济发展对油气资源的需求，页岩气将是我国今后油气资源勘探和开发的重点。 1 页岩气及其特点 1.1 页岩气储量 从世界范围来看泥、页岩约占全部沉积岩的60%， 表1 世界较大页岩气储量地区表(×1012m3) 其资源量巨大。全球页岩气资源量为456.24×1012m3，主要分布在北美、中亚和中国、中东和北非、太平洋地区、拉美、前苏联等地区（表1） 在我国的松辽盆地白垩系、江汉盆地的第三系、渤海湾盆地、南华北、柴达木以及酒泉盆地均具有页岩气资源的分布。其中，四川盆地的古生代海相沉积环境形成的富有机碳页岩与美国东部的页岩气盆地发育相似。仅四川川南威远、泸州等地区的页岩气资源潜力（6.8-8.4×1012m3）,相当于整个四川盆地的常规天然气资源的总量。 1.2 页岩气及特点 页岩是由固结的粘土级的颗粒物质组成，具有薄页状或薄片层状的一种广泛分布的沉积岩。页岩致密且含有大量的有机质故成暗色（如黑色、灰黑色等）。在大多数的含油气盆地中，页岩既是生成油气的烃原岩也是封存油气的盖层。在某些盆地中，如果在纵向上沉积较厚（几十米-几百米），横向上分布广泛（几百-几万平方公里）的页岩同时作为了烃原岩和储集岩，且在其内聚集了大量的天然气，那就是页岩气。 所谓页岩气是指富含有机质、成熟的暗色泥页岩，因热作用和生物作用而形成了大量储集在页岩裂缝、孔隙中的且以吸附和游离赋存形式为主的天然气。与常规储层天然气相比，页岩气具有独特的特点（表2）。表2 常规储层天然气与页岩气对比表 成因类型热成因、生物成因及石油裂解气热成因、生物成因

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

页岩气特点及成藏机理

页岩气特点及成藏机理 ---陈栋、王杰页岩气作为一种重要的非常规油气资源，随着能源资源的日益匮乏，作为传统天然气的有益补充，其重要性已经日益突出。随着国家新一轮页岩气勘探开发部署的大规模展开，正确认识和掌握页岩气的成因、成藏条件等知识，对于今后从事页岩气现场录井的工作人员提高录井质量具有较好的指导意义。 1.概况 页岩气（shale gas）是赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，与“煤层气”、“致密气”同属一类。其形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布较广的页岩烃源岩地层中。 2.特点 2.1 页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于暗色泥页岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态（大约50％）存在于裂缝、孔隙及其它储集空间；以吸附状态（大约50％）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、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后，在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地

的有利目标。页岩气的资源量较大但单井产量较小，美国页岩气井的单井采气量为2800-28000m3/d。 2.5 在成藏机理上具有递变过渡的特点，盆地内构造较深部位是页岩气成藏的有利区，页岩气成藏和分布的最大范围与有效气源岩的面积相当。 2.6 原生页岩气藏以高异常压力为特征，当发生构造升降运动时，其异常压力相应升高或降低，因此页岩气藏的地层压力多变。 2.7 页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点—-大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，使得页岩气井能够长期地稳定产气。但页岩气储集层渗透率低，开采难度较大。 3.成因 通过对页岩气组分特征、成熟度特征分析，页岩气是连续生成的生物化学成因气、热成因气或两者的混合。生物成因气是有机物在低温下经厌氧微生物分解作用形成的天然气；热成因气是有机质在较高温度及持续加热期间经热降解和裂解作用形成的天然气。相对于热成因气，生物成因的页岩气分布极限，主要分布盆地边缘的泥页岩中，在美国研究比较深入的五个盆地的五套页岩中，密执安盆地和伊利诺斯盆地发现了生物成因的页岩气藏，并且是勘探目标中的主要构成(Schoell，1980；Malter 等，2000)。 3.1 生物成因

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

北美典型页岩气藏岩石学特征_沉积环境和沉积模式及启示

第29卷 第6期2010年 11月 地质科技情报 Geolog ical Science and Technolog y Information Vol.29 No.6Nov. 2010 北美典型页岩气藏岩石学特征、沉积环境和 收稿日期:2010 04 27 编辑:杨 勇 基金项目:国家自然科学重点基金(石油化工联合基金)项目(40839910);中国石油化工股份有限公司科研项目(J 1407 09 KK 0157)作者简介:杨振恒(1979 ),男,工程师,主要从事石油地质综合研究工作。E mail:yan gzhen hen g2010@https://www.sodocs.net/doc/f86299875.html, 沉积模式及启示 杨振恒,李志明,王果寿,腾格尔,申宝剑 (中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡214151) 摘 要:北美典型页岩气藏赋存的泥页岩主要为细颗粒沉积,呈暗色或黑色薄层状或块状产出。页岩气储层无机矿物成分中硅 质含量较高,含有黄铁矿、磷酸盐矿物(磷灰石)、钙质和黏土矿物。具有相对高有机质质量分数,代表了富有机质的缺氧的沉积环境。不含或者含较少的陆源碎屑输入。有机质类型以 和!型干酪根较为常见。生物化石碎片在页岩层中比较常见,化石碎屑的类型多样化。重点剖析了福特沃斯盆地Barnett 页岩的沉积发育模式,福特沃斯盆地是一狭长的前陆盆地,主要沉积区离物源区较远,Barnett 页岩沉积于较深的静水缺氧环境,沉积速度缓慢(饥饿性沉积),最终形成富含有机质的Barnett 页岩。常见生物化石碎片,但缺少生物扰动遗迹,推测盆地中大部分的生物化石为外部输入的结果。上升流作用致使磷酸盐矿物(磷灰石)发育。北美典型页岩气藏的岩石学特征、沉积环境和福特沃斯盆地Barnett 页岩沉积发育模式可以用来指导我国页岩气勘探,黔南坳陷下寒武统黑色高碳质页岩系、二叠系吴家坪组和四川广元 绵竹地区下寒武统泥页岩具有和北美典型页岩气藏可类比的岩石学特征、沉积环境和沉积模式,可作为页岩气勘探的优选区域。 关键词:页岩气;岩石学特征;有机碳含量;沉积环境;沉积模式 中图分类号:T E122.115 文献标志码:A 文章编号:1000 7849(2010)06 0059 07 近年来,页岩气在北美特别是美国得以成功地勘探和开发,引起了广泛的关注。国内外学者从页岩气系统出发,对页岩气成藏的有机碳质量分数、成熟度、裂缝系统、温度、压力、抬升与沉降史以及吸附 机理等进行了深入的研究[1 7] ,但是,对页岩气藏发育的泥页岩的岩石学特征、沉积环境和沉积模式研究还较少涉及。页岩气藏发育的泥页岩具有独特的岩石学特征,识别不同的岩石学特征是评价页岩气成藏条件、原地含气量和资源量的关键。在页岩气开发阶段,识别不同的岩相是实施开发方案的基础。在福特沃斯盆地,识别Barnett 页岩岩性是页岩气评价中关键的步骤[8]。笔者根据北美页岩气研究的最新成果,就页岩气藏发育的泥页岩的岩石学特征、沉积环境及福特沃斯盆地Barnett 页岩沉积模式进行讨论。北美典型页岩气藏岩石学特征、沉积环境和福特沃斯盆地Barnett 页岩沉积模式对我国页岩气研究和勘探同样具有指导意义。 1 典型页岩气藏岩石学特征 页岩气作为非常规天然气资源,其勘探、开发思 路和方式与常规油气资源有明显的不同之处。研究 表明,沉积物的岩石学特征是页岩气成藏的重要控 制因素[8 10] ,主要包括泥页岩的构造和粒度特征、有机碳质量分数、岩石矿物组成、生物化石特征等。1.1岩石构造和粒度特征 页岩气藏发育的泥页岩主要为暗色或黑色的细颗粒沉积层,呈薄层状或块状。德克萨斯州福特沃斯盆地Bar nett 页岩及其上下相邻地层由不同的岩相组成,Barnett 页岩及上下相邻地层可识别出3种 岩性[9] ,分别为薄层状硅质泥岩、薄层状含黏土的灰质泥岩(泥灰)和块状灰质泥粒灰岩。但是,主力产气层位上Barnett 页岩和下Barnett 页岩以层状硅质泥岩为主,主要由细微颗粒(黏土质至泥质大小)的物质组成(图1)。Barnett 页岩缺少粗粒的陆源碎屑物质,表明地质历史沉积时期这一地区离陆相物源区较远,属饥饿性沉积,最终形成了层状的Bar nett 页岩沉积充填样式。富页岩气前景的英属哥伦比亚西北部Baldo nnel 层Ducette 组地层被称之为暗色的以石英为主的细粒页岩,主要由多样的放射性的、碳质的含黏土的灰岩和细粒粉砂岩组成。1.2岩石矿物质量分数 页岩气储层无机矿物成分中硅质质量分数较高,另外还含有方解石和长石等矿物。所含硅质主

天然气分布规律及页岩气藏特征

天然气分布规律 辽河盆地的天然气在纵向上和横向上分布都很广泛。在横向上，由于气体形成的途径多于油的形成途径，气体的分布区域远远大于油层的分布；在纵向上，自目前勘探的最深部位到浅层均有气体存在，含气层系多，自下而上发育了太古界、中生界和新生界。特别是第三系自沙四段到明化镇组各层段均有气藏存在，沉积环境和演化史的特征，造成天然气原始组分富烃，贫H：S，少CO：和N2。 辽河断陷广泛发育多期张性断裂，把二级构造带切割成复杂的断块油气田。受构造、断裂活动影响，造成多次油气聚集、重新分配而形成多套含油气层系。 通过天然气的地球化学研究，结合盆地地质背景，天然气有如下分布规律：1．自生自储的天然气垂向分布 以自生自储为主的天然气层，自下而上分布有侏罗系的煤型气、正常凝析油伴生气、正常原油伴生气、生物一热催化过渡带气和生物成因气等。其特征主要是613C，依次变轻。侏罗系煤型气主要分布在深大断裂边缘，仅处于侏罗系发育的地区，如东部凹陷三界泡地区。正常凝析油伴生气主要发育在有机质埋深达到高成熟阶段的地区，主要为各个凹陷的沉降中心部位，如整个盆地的南部地区及东部凹陷北部地区。正常原油伴生气在整个盆地均有分布，主要是与原油伴生的气顶气和溶解气。生物一热催化过渡带气主要发育在有机母质埋深浅于3000m 的未成熟和低成熟阶段，并有良好的盖层发育的地区，部分地区的局部构造亦可形成小型气藏，在盆地的大部分地区均有分布，主要在东部和大民电凹陷的有利地区。生物成因气理论上在整个盆地浅层都存在。因此，只要有良好的储盖组合，在整个盆地中都可望发现生物成因气藏。 总体来看，三个凹陷中，大民屯凹陷以成熟阶段的石油伴生气和生物一热催化过渡带气为主．有少量生物成因气。东部凹陷在不同的构造部位分布不同类型的气体，中生界发育并位于深大断裂边缘的地区，有煤型气和深源气的存在。南、北凹陷深部位置，主要是高成熟和成熟的热催化一热裂解气。而凹陷中部广泛发育生物一热催化过渡带气。在构造高部位有利地区，发育有较可观的生物成因气。西部凹陷主要发育热催化一热裂解气，特别是凹陷南部沉降中心处，热裂解形成的正常凝析油伴生气更为广泛。在有机母质埋深浅的部位发育生物一热催化过渡带气。当然，如果存在有利的储盖组合，生物成因气的存在勿需置疑。 2．断裂构造导致天然气广泛运移 广泛发育的断裂构造，使大多数天然气发生不同程度的运移，造成天然气更加广泛、更加复杂的分布格局。断裂构造或不整合面为气体运移通道，形成新生古储的古潜山油气藏。天然气的垂向和侧向运移，造成了大面积浅层气藏的形成。这部分气体的气源岩母质类型、演化程度，特别是天然气同位素组成特征均与原生气藏一致。最明显的差别是甲烷含量相对高，重烃含量低，愈向浅层，甲烷含量愈高，反映运移的地质特点是由斜坡低部位向高部位甲烷含量升高，由低台阶向高台阶甲烷含量亦升高，如兴隆台气田不同台阶的天然气组分由下到上变干。曙光一高升油气藏也有类似分布。在大民屯凹陷东部浅层及东、西部凹陷的大部分地区浅层干气也是运移形成 3．天然气藏类型分布 构造运动造成了多套油气层和多种类型的储集层，形成了多样的天然气藏类型，根据控制油气的主要因素，可以划分出四大类油气藏：(1)构造油气藏，包括背

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

泥页岩储层特征及油气藏描述

泥页岩储层特征及油气藏描述 1、页岩气地质理论 页岩气藏因其自身的有效基质孔隙度很低，主要由大范围发育的区域性裂缝或热裂解生气阶段异常高压在沿应力集中面、岩性接触过渡面、脆性薄弱面产生的裂缝提供成藏所需的储集孔隙度和渗透率，孔隙度最高仅为4%-5%，渗透率小于1x10-3μm2。 页岩在地层组成上多为暗色泥岩与浅色粉砂岩的薄互层。在页岩中，天然气的赋存状态多种多样，除极少量的溶解状态天然气以外，大部分以吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面，或以游离状态赋存于孔隙、裂缝中。吸附状态天然气的赋存与有机质含量关系密切，其中吸附状态天然气的含量为20%-85%，其成藏体现出非常复杂的多机理递变特点，表现为成藏过程中的无运移或极短距离的有限运移，因此页岩气藏具有典型煤层气、典型常规圈闭气成藏的多重机理。 页岩气藏的形成是天然气在烃源岩中大规模滞留的结果，是“自生自储”式气藏，运移距离极短，现今保存状态基本上可以反映烃类运移时的状态，即天然气主要以游离相、吸附相和溶解相存在。在生物化学生气阶段，天然气首先吸附在有机质和岩石颗粒表面，饱和后则富余的天然气以游离相或溶解相进行运移，当达到热裂解生气阶段，由于压力升高，若页岩内部产生裂缝，则天然气以游离相为主向其中运移聚集，受周围致密页岩烃源岩层遮挡、圈闭，易形成工业性页岩气藏。由于扩散作用对气态烃的运移起到相当大的作用，天然气继续大量生成，将因生烃膨胀作用使富余的天然气向外扩散运移，此时无论是页岩地层本身还是薄互层分布的砂岩储层，均表现为普遍的饱含气性。 在陆相盆地中，湖沼相和三角洲相沉积产物一般是页岩气成藏的最好条件，但通常位于或接近盆地的沉降-沉积中心，导致页岩气的有利分布区集中于盆地中心处。从天然气的生成角度分析，生物气的产生需要厌氧环境，而热成因气的产生也需要较高的温度条件，因此靠近盆地中心方向是页岩气成藏的有利区域。 2、页岩气的主要特征 2.1页岩气的成因特征 页岩气的成因类型有生物成因型、热解成因型和热裂解成因3类型及其混合类型。对生物成因气而言，其源岩的热演化程度低，R o一般不到0.7%，所生成

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）

页岩气藏中孔裂隙特征及其作用

页岩气藏中孔裂隙特征及其作用 韩建斌 (大庆石油学院地球科学学院,黑龙江大庆　163318) 摘　要:笔者通过总结国内外泥页岩类气藏发现:在主力产层均发育裂缝。由于此类岩层孔隙度渗透率极低,且空隙曲折度高,裂缝的存在不但可以做为储存空间,而且还能改善孔渗特性,同时更能连接孔隙以及层面微裂隙,极大地缩短气体扩散渗流的通道,对气体的产出有重要意义。 关键词:页岩气;裂缝;赋存机理;产出模式 中图分类号:T E321 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2011)02—0147—02 1　空隙特征及其关系 页岩是一类特殊的储层,它和普通的储层差别较大,一般属超低孔、低渗类型。泥页岩类基质孔隙极不发育,多为微毛细管孔隙,孔隙度变化范围一般1%～5%,渗透率一般小于0.001×10-3 m2。因此,有裂缝发育在储层是泥质岩类气藏成藏的关键因素,且裂缝在泥页岩储集层中各向异性很强。 泥页岩裂缝主要分为构造裂缝、成岩裂缝、异常超压裂缝、垂向载荷裂缝、垂向差异载荷裂缝、变质收缩裂缝等六种。其中泥页岩裂缝气藏烃源岩的裂缝主要有构造裂缝、超压裂缝及成岩收缩裂缝。这种裂缝多形成于有机质演化过程中,并随压力变化间歇开启和闭合。这些裂缝的产状一般主要有5种,即纵向裂缝、层间裂缝、鸡笼状裂缝、剪切缝、微裂缝。 通过对美国正在进行商业性采气的页岩层气总结分析发现:Barnett组(For tWo rth盆地)、Ohio 组(Appalachian盆地)、Ant rim组(M ichigan盆地)、页岩层段的裂缝发育。其中在Ohio页岩的3400口井中,只有6%的井发育天然裂缝网络,未采用增产措施完井,可以得到可观的产量。同时在Ant rim组生产区以外的页岩中,尽管也钻到了富含天然气的有机质页岩,但其天然裂缝不发育,因而渗透率很低,未得到可观产量。密集、连通、天然的裂缝也影响着Barnett层段井的生产能力。国内的松辽盆地古龙凹陷、辽河坳陷、济阳坳陷沾化凹陷、临清坳陷东濮凹陷、柴达木盆地茫崖坳陷及西部凹陷等相继发现和开采的裂缝性泥岩页岩气藏。 国内外泥页岩气裂缝发育情况统计 柴达木盆地 茫崖凹陷 松辽盆地古龙 凹陷青山口组 济阳坳陷渤南 洼陷/沾化凹陷 /四扣洼陷 东濮凹陷 文留地区 阿拉巴契亚 盆地泥盆系 布朗页岩裂缝宽度 (mm) 0.5～100.05～0.10.1-0.30.01-0.04<1 裂缝一般发育厚层泥岩里面,同时具有非均质性,通过对前人研究成果总结发现,裂缝的一般宽度为0.01～0.5m m,上述空隙的关系中,裂缝不但起着储存空间的作用,更重要的是还起着连接若干空隙和微裂缝的作用,裂缝将单独发育的孔隙和裂缝连接成一个更大规模的空隙-裂缝体系,并成为该系统的主干通道。 2　赋存机理 通过查询国内外资料,结合页岩气成藏机理的认识,可以将页岩气概括为:主体上以吸附和游离状态(即吸附于干酪根和黏土矿物表面或游离于微孔隙和裂缝中)赋存于泥页岩地层中的天然气聚集,其中吸附作用是页岩气的重要机理之一,尤其是吸附状态天然气的含量直接决定着页岩气藏的品质。统计美国五大页岩气产层发现,吸附含气量是主要存在形式。 美国页岩气五大盆地资料统计 特征参数阿巴拉契亚盆地密执安盆地伊利诺斯盆地福特沃斯盆地圣胡安盆地层位Ohio Antrim New Albany Ba rne tt L ew is Ro,%0.4-1.30.4-1.60.4-1.30.1-1.3 1.6-1.88有效厚度,英尺30-10070-12050-10050-200200-300 总有机碳,%0- 4.70.3-241-25 4.50.45- 2.5 吸附含气量,%507040-6040-6060-85 3　产出模式 天然气往往以逐步释放的形式产出,首先排出 147 　2011年第2期 内蒙古石油化工 收稿日期:2010-12-10

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

复杂条件下页岩气藏生产特征及规律

第19卷第6期Production characteristics and law of shale gas reservoir under complex conditions Wang Nan 1,2,Zhong Taixian 3,Liu Xingyuan 4,Lei Danfeng 1，2 (https://www.sodocs.net/doc/f86299875.html,ngfang Branch,Research Institute of Petroleum Exploration and Development,PetroChina,Langfang 065007,China;2.National Energy Shale Gas R &D (Experiment)Centre,Langfang 065007,China;3.PetroChina Company Limited,Beijing 100007,China;4.China Petroleum Materials Corporation,CNPC,Beijing 100029,China) Abstract:This paper focuses on analysis of shale gas reservoir characteristics,production mechanism and productivity characteristics after fracturing.In the study of shale gas reservoir,four components of porous medium for shale reservoir have been analyzed.It is proved that the organic matter is the main reservoir body and seepage channel for free gas.The content of organic matter and the characteristics of pore development directly influence the reserves and production of shale gas reservoir.This paper also analyzes the flow mechanism such as shale gas adsorption,desorption and diffusion,calculates the volumes of free gas and adsorbed gas based on those mechanism and explain the correlation between gas content and pressure history curve.In the analysis of shale gas productivity,the case is used to determine the characteristics of initial high production of single well,fast production decline at late stage and long production cycle.It is confirmed that the hydraulic fracture is the most important flow channel for shale gas.The pattern of hydraulic fracture is key factor to determine the productivity of shale gas.In this study,the production mechanism,characteristics and law of complex shale gas reservoir are summarized,which can provide theory support for improving the productivity of shale gas well and developing the shale gas reservoir on a large scale. Key words:shale gas;development;production mechanism;productivity;reservoir characteristics;decline analysis 1 储集机理 1.1 储层特征 页岩储层具有分布广、单层厚度大、含气量低等特 征，页岩气藏的存储形式可分为吸附气和游离气。吸附气主要赋存在有机质颗粒与黏土颗粒的表面，而游离气则赋存于页岩基质孔隙和次生裂缝中［1-5］。页岩储层作为多孔渗流介质，主要分为4个部分，分别是非有 机质基质、有机质干酪根、天然裂缝及人工水力裂缝。 非有机质基质主要是页岩的矿物组分，一般占页岩总体积的90%以上［6］。在对四川威远地区井1页岩层进行矿物组分分析时发现：岩石碎屑成分主要为石 复杂条件下页岩气藏生产特征及规律 王南1，2，钟太贤3，刘兴元4，雷丹凤1，2 （1.中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北廊坊065007；2.国家能源页岩气研发（实验）中心，河北廊坊065007； 3.中国石油天然气股份公司，北京100007； 4.中国石油物资公司，北京100029） 摘要从页岩气藏的储层特征、生产机理及压裂施工后气井的产能特征着手，首先分析了页岩储层多孔介质的4个组成 部分，确定了有机质孔隙是页岩气主要的储集体，有机质含量及孔隙发育特征直接影响页岩气藏的储量和产量；对页岩气藏的吸附、解析、扩散等渗流机理进行了细致分析，推算游离气与吸附气量，并用压力变化关系曲线解释含气量关系；在产能特征方面运用实例分析了页岩气井产能，确定了单井初期产量高、后期递减迅速和生产周期长等特征，证实了水力裂缝是页岩气藏最主要的气体渗流通道，水力裂缝的形态最终决定气井的产能。研究结果从多方面总结了页岩气藏复杂的生产机理及特征规律，为提高页岩气井产能、规模化开发页岩气藏提供了理论支撑。关键词 页岩气；开发；生产机理；产能；储层特征；递减分析 中图分类号：TE349 文献标志码：A 引用格式：王南，钟太贤，刘兴元，等.复杂条件下页岩气藏生产特征及规律［J ］.断块油气田，2012，19（6）：767-770. Wang Nan ，Zhong Taixian ，Liu Xinyuan ，et al.Production characteristics and law of shale gas reservoir under complex conditions ［J ］.Fault -Block Oil &Gas Field ，2012，19（6）：767-770. 收稿日期：2012-05-12；改回日期：2012-09-19。 作者简介：王南，男，1982年生，工程师,工程经济学硕士，2008年 毕业于英国拉夫堡大学,主要从事非常规天然气储层评价、试井分析方面的研究工作。E -mail ：wn215@https://www.sodocs.net/doc/f86299875.html, 。 断块油气田 FAULT -BLOCK OIL ＆GAS FIELD doi:10.6056/dkyqt201206022 2012年11月