留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

威荣页岩气田压裂实践与认识

杨永华 宋燕高 王兴文 刘林 慈建发 林立世

杨永华, 宋燕高, 王兴文, 刘林, 慈建发, 林立世. 威荣页岩气田压裂实践与认识[J]. 石油实验地质, 2023, 45(6): 1143-1150. doi: 10.11781/sysydz2023061143
引用本文: 杨永华, 宋燕高, 王兴文, 刘林, 慈建发, 林立世. 威荣页岩气田压裂实践与认识[J]. 石油实验地质, 2023, 45(6): 1143-1150. doi: 10.11781/sysydz2023061143
YANG Yonghua, SONG Yangao, WANG Xingwen, LIU Lin, CI Jianfa, LIN Lishi. Practice and understanding of fracturing in Weirong shale gas field[J]. PETROLEUM GEOLOGY & EXPERIMENT, 2023, 45(6): 1143-1150. doi: 10.11781/sysydz2023061143
Citation: YANG Yonghua, SONG Yangao, WANG Xingwen, LIU Lin, CI Jianfa, LIN Lishi. Practice and understanding of fracturing in Weirong shale gas field[J]. PETROLEUM GEOLOGY & EXPERIMENT, 2023, 45(6): 1143-1150. doi: 10.11781/sysydz2023061143

威荣页岩气田压裂实践与认识

doi: 10.11781/sysydz2023061143
基金项目: 

中国石化“十条龙”科技攻关项目“威远—永川深层页岩气开发关键技术” P18058

详细信息
    作者简介:

    杨永华(1976—),男,硕士,高级工程师,从事储层改造工艺技术的研究及应用工作。E-mail: yyh3956@126.com

    通讯作者:

    宋燕高(1980—),男,硕士,副研究员,从事储层改造设计和现场应用工作。E-mail: tsz19@163.com

  • 中图分类号: TE37

Practice and understanding of fracturing in Weirong shale gas field

  • 摘要: 相比于中浅层,威荣深层页岩气工程地质特征更复杂,具有地应力高、水平应力差高、塑性高、地层压力高的“四高”特征,复杂的工程地质特征带来难以形成复杂缝网、人工裂缝难以支撑与保持及套变异常情况频发三大挑战,具体表现结果就是气井压后单井最终可采储量低。为解决上述难题,经过坚持不懈的探索和实践,压裂工艺在不断发现问题、解决问题过程中持续进步,探索形成了一套基于均衡压裂理念的“精细优化+实时预警+控运行节奏+W型井网”的预防套变及提高压后产量的系列措施。采用该工艺推广应用39井次,压裂效果不断提升,单井平均最终可采储量提高了500×104 m3,套变率从2022年的42.4%降低至目前的16.67%。由于邻井老井生产影响新压裂投产井,导致新井压后产量低于前期,现有400 m(一期)/300 m(二期)井距,压裂规模有下降优化的空间。后续新井应该在剩余储量基础上差异化优化,持续做好压裂技术攻关,实现威荣深层页岩气效益开发。

     

  • 图  1  威荣深层页岩气不同年份套变对比

    Figure  1.  Comparison of casing deformation of Weirong deep shale gas in different years

    图  2  威荣深层页岩气压裂排量与净压力关系模拟

    Figure  2.  Simulation of the relationship between fracturing output and net pressure of Weirong deep shale gas

    图  3  威荣深层页岩气不同压裂阶段EUR对比

    Figure  3.  EUR comparison of different fracturing stages of Weirong deep shale gas

    图  4  威荣深层页岩气23平台新老井交替压裂效果对比

    Figure  4.  Comparison of alternately fracturing effect between old and new wells of Weirong 23 platform for Weirong deep shale gas

    表  1  威荣深层页岩气与邻区浅层页岩气工程地质对比

    Table  1.   Comparison of engineering geology between deep shale gas in Weirong and shallow shale gas in adjacent areas

    对比项目 威荣深层页岩气(中国石化) 威远浅层页岩气(中国石油)
    岩石力学特征 埋深/m 3 550~3 880 2 400~3 500
    储层厚度/m 27~39 35~50
    脆性矿物含量/% 60 57.8~60.1
    杨氏模量/GPa 21.6 25~49
    泊松比 0.23 0.19~0.24
    力学脆性指数/% 0.43 0.45~0.54
    应力特征 垂向应力/MPa 92.7 51.9~79
    最大水平主应力/MPa 98.6 54.2~89
    最小水平主应力/MPa 86~98 48.3~83
    水平应力差异系数 0.12~0.2 0.11
    水平应力差值/MPa 10~16 5.2
    天然裂缝发育程度 相对发育 发育
    下载: 导出CSV

    表  2  威荣深层页岩气不同阶段压裂主要参数对比

    Table  2.   Comparison of main fracturing parameters in different stages of Weirong deep shale gas

    相关参数 探索阶段
    (2019年前)
    提升阶段
    (2019—2020年)
    强化阶段
    (2021—2022年6月)
    均衡压裂阶段
    (2022年6月至今)
    单段段长/m 72 77.2 74.5 40~50
    簇间距/m 29.4 12.8 10.6 8.6
    加砂强度/(m3/m) 0.78 1.24 2.01 2.0
    用液强度/(m3/m) 26.5 27.4 25.4 25~28
    综合砂比/% 3.0 4.7 8 6~8
    支撑剂粒径 70/140+40/70陶粒 100/200石英砂+70/140陶粒+40/70陶粒 100/200石英砂+70/140石英砂+40/70陶粒 100/200石英砂+70/140石英砂+40/70陶粒
    施工排量/(m3/m) 13~15 13~15 16~18 18~20
    暂堵工艺 缝口暂堵 缝口+缝内暂堵 缝口复合暂堵+缝内暂堵
    应用井数/口 6 63 38 39
    下载: 导出CSV

    表  3  威荣深层页岩气不同生产方式生产指标对比

    Table  3.   Comparison of production indexes of different production modes of Weirong deep shale gas

    生产时间 控压生产井 放压生产井
    压力/MPa 日产量/104 m3 累产量/104 m3 压力/MPa 日产量/104 m3 累产量/104 m3
    半年 20.8 6.8 1 409 10.1 4.3 1 605
    一年 6.4 5.7 2 550 3.8 1.8 2 123
    一年半 3.5 1.9 3 098 3.5 0.9 2 347
    二年 3.5 1.1 3 354 3.5 0.6 2 476
    下载: 导出CSV

    表  4  威荣深层页岩气威荣25平台均衡压裂试验井压裂参数

    Table  4.   Fracturing parameters of balanced fracturing test wells of Weirong 25 platform for Weirong deep shale gas

    井号 改造段长/m 段数 簇数 砂量/m3 加砂强度/(m3/m) 液量/m3 用液强度/(m3/m) 排量/(m3/min)
    威页25-1HF 1 372.4 28 157 2 66.7 1.80 39 098.8 28.48 16.5~20.0
    威页25-3HF 1 493.0 35 165 2 51.7 1.98 44 873.6 30.05 16.5~19.6
    威页25-2HF 1 041.0 11 137 1 10.6 1.36 27 597.0 26.5 13.5~16.5
    威页25-4HF 1 334.5 14 168 1 94.0 1.42 37 574.2 25.9 13.5~16.0
    下载: 导出CSV

    表  5  威荣深层页岩气威荣25平台先导试验裂缝监测结果对比

    Table  5.   Comparison of fracture monitoring results of pilot test of Weirong 25 platform for Weirong deep shale gas

    井号 监测段长/m 解释段数 总MSRV/104m3 总ESRV/104m3
    威页25-1HF 1 324.4 27 5 600.0 3 773.5
    威页25-3HF 1 405.0 33 5 803.5 4 031.2
    威页25-2HF 1 041.0 11 3 497.0 2 262.5
    威页25-4HF 1 334.5 14 5 250.2 2 619.0
    下载: 导出CSV

    表  6  威荣深层页岩气威荣25平台先导试验压裂效果对比

    Table  6.   Comparison of fracturing effect of pilot test of Weirong 25 platform for Weirong deep shale gas

    井名 初期压力/MPa 初期产量/(104 m3/d) 配产6×104 m3/d,预测EUR/108 m3
    威页25-1HF 45 10~13 0.83
    威页25-2HF 49 9.5~12 0.78
    威页25-3HF 46 10~13 0.81
    威页25-4HF 48 9~11 0.76
    合计/平均 47 9~13 0.80
    下载: 导出CSV
  • [1] 葛勋, 郭彤楼, 黎茂稳, 等. 深层页岩储层"工程甜点"评价与优选: 以川南永川、丁山地区为例[J]. 石油实验地质, 2023, 45(2): 210-221. doi: 10.11781/sysydz202302210

    GE Xun, GUO Tonglou, LI Maowen, et al. Evaluation and optimization of "engineering sweet spot" in deep shale reservoir: case study on Yongchuan and Dingshan areas in southern Sichuan[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2023, 45(2): 210-221. doi: 10.11781/sysydz202302210
    [2] 郭彤楼, 熊亮, 雷炜, 等. 四川盆地南部威荣、永川地区深层页岩气勘探开发进展、挑战与思考[J]. 天然气工业, 2022, 42(8): 45-59. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TRQG202208005.htm

    GUO Tonglou, XIONG Liang, LEI Wei, et al. Deep shale gas exploration and development in the Weirong and Yongchuan areas, south Sichuan Basin: progress, challenges and prospect[J]. Natural Gas Industry, 2022, 42(8): 45-59. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TRQG202208005.htm
    [3] 苏海琨, 聂海宽, 郭少斌, 等. 深层页岩含气量评价及其差异变化: 以四川盆地威荣、永川页岩气田为例[J]. 石油实验地质, 2022, 44(5): 815-824. doi: 10.11781/sysydz202205815

    SU Haikun, NIE Haikuan, GUO Shaobin, et al. Shale gas content evaluation for deep strata and its variation: a case study of Weirong, Yongchuan gas fields in Sichuan Basin[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2022, 44(5): 815-824. doi: 10.11781/sysydz202205815
    [4] 王兴文, 何颂根, 林立世, 等. 威荣区块深层页岩气井体积压裂技术[J]. 断块油气田, 2021, 28(6): 745-749. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DKYT202106006.htm

    WANG Xingwen, HE Songgen, LIN Lishi, et al. Volume fracturing technology of deep shale gas well in Weirong block[J]. Fault-Block Oil & Gas Field, 2021, 28(6): 745-749. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DKYT202106006.htm
    [5] 郭旭升, 赵永强, 申宝剑, 等. 中国南方海相页岩气勘探理论: 回顾与展望[J]. 地质学报, 2022, 96(1): 172-182. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE202201011.htm

    GUO Xusheng, ZHAO Yongqiang, SHEN Baojian, et al. Marine shale gas exploration theory in Southern China: review and prospects[J]. Acta Geologica Sinica, 2022, 96(1): 172-182. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE202201011.htm
    [6] 李庆辉, 李少轩, 刘伟洲. 深层页岩气储层岩石力学特性及对压裂改造的影响[J]. 特种油气藏, 2021, 28(3): 130-138. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TZCZ202103020.htm

    LI Qinghui, LI Shaoxuan, LIU Weizhou. Rock mechanical properties of deep shale gas reservoirs and their influence on fracturing stimulation[J]. Special Oil & Gas Reservoirs, 2021, 28(3): 130-138. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TZCZ202103020.htm
    [7] 郝绵柱, 姜振学, 聂舟, 等. 深层页岩储层孔隙连通性发育特征及其控制因素: 以川南地区龙马溪组为例[J]. 断块油气田, 2022, 29(6): 761-768. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DKYT202206007.htm

    HAO Mianzhu, JIANG Zhenxue, NIE Zhou, et al. Development characteristics of pore connectivity in deep shale reservoirs and its controlling factors: a case study of Longmaxi Formation in southern Sichuan Basin[J]. Fault-Block Oil and Gas Field, 2022, 29(6): 761-768. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DKYT202206007.htm
    [8] 王强, 穆亚蓬, 陈显, 等. 川东南下志留统龙马溪组深层页岩等温吸附特征及地质意义[J]. 石油实验地质, 2022, 44(1): 180-187. doi: 10.11781/sysydz202201180

    WANG Qiang, MU Yapeng, CHEN Xian, et al. Characteristics of methane isothermal adsorption of deep shale from Lower Silurian Longmaxi Formation in southeastern Sichuan Basin and its geolo-gical significance[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2022, 44(1): 180-187. doi: 10.11781/sysydz202201180
    [9] 何骁, 周鹏, 杨洪志, 等. 页岩气地质工程一体化管理实践与展望[J]. 天然气工业, 2022, 42(2): 1-10. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TRQG202202001.htm

    HE Xiao, ZHOU Peng, YANG Hongzhi, et al. Management practice and prospect of shale gas geology-engineering integration[J]. Natural Gas Industry, 2022, 42(2): 1-10. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TRQG202202001.htm
    [10] 王光付, 李凤霞, 王海波, 等. 四川盆地非常规气藏地质—工程一体化压裂实践与认识[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(5): 1221-1237. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYYT202205017.htm

    WANG Guangfu, LI Fengxia, WANG Haibo, et al. Application of an integrated geology-reservoir engineering approach to fracturing in unconventional gas reservoirs, Sichuan Basin and some insights[J]. Oil & Gas Geology, 2022, 43(5): 1221-1237. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYYT202205017.htm
    [11] 王海涛, 仲冠宇, 卫然, 等. 降低深层页岩气井压裂施工压力技术探讨[J]. 断块油气田, 2021, 28(2): 162-167. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DKYT202102005.htm

    WANG Haitao, ZHONG Guanyu, WEI Ran, et al. Discussion on technology of reducing fracturing operation pressure in deep shale gas well[J]. Fault-Block Oil and Gas Field, 2021, 28(2): 162-167. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DKYT202102005.htm
    [12] 王波, 王佳, 罗兆, 等. 水平井段内多簇清水体积压裂技术及现场试验[J]. 断块油气田, 2021, 28(3): 408-413. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DKYT202103024.htm

    WANG Bo, WANG Jia, LUO Zhao, et al. Multi-cluster clean water volume fracturing technology in horizontal well section and field test[J]. Fault-Block Oil and Gas Field, 2021, 28(3): 408-413. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DKYT202103024.htm
    [13] 王伟, 陈祖华, 梅俊伟, 等. 常压页岩气地质工程一体化压后数值模拟研究: 以DP2井区为例[J]. 油气地质与采收率, 2022, 29(3): 153-161. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YQCS202203019.htm

    WANG Wei, CHEN Zuhua, MEI Junwei, et al. Post-fracturing numerical simulation for geology-engineering integration of normal pressure shale gas: a case study of the well area DP2[J]. Petroleum Geology and Recovery Efficiency, 2022, 29(3): 153-161. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YQCS202203019.htm
    [14] 童亨茂, 刘子平, 张宏祥, 等. 暂堵大裂缝防治页岩气水平井套管变形的理论与方法[J]. 天然气工业, 2021, 41(5): 92-100. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TRQG202105014.htm

    TONG Hengmao, LIU Ziping, ZHANG Hongxiang, et al. Theory and method of temporary macrofracture plugging to prevent casing deformation in shale gas horizontal wells[J]. Natural Gas Industry, 2021, 41(5): 92-100. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TRQG202105014.htm
    [15] 孙焕泉, 周德华, 赵培荣, 等. 中国石化地质工程一体化发展方向[J]. 油气藏评价与开发, 2021, 11(3): 269-280. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KTDQ202103001.htm

    SUN Huanquan, ZHOU Dehua, ZHAO Peirong, et al. Geology-engineering integration development direction of SINOPEC[J]. Petroleum Reservoir Evaluation and Development, 2021, 11(3): 269-280. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KTDQ202103001.htm
    [16] 孙焕泉, 周德华, 蔡勋育, 等. 中国石化页岩气发展现状与趋势[J]. 中国石油勘探, 2020, 25(2): 14-26. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KTSY202002002.htm

    SUN Huanquan, ZHOU Dehua, CAI Xunyu, et al. Progress and prospect of shale gas development of SINOPEC[J]. China Petroleum Exploration, 2020, 25(2): 14-26. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KTSY202002002.htm
    [17] 陈更生, 吴建发, 刘勇, 等. 川南地区百亿立方米页岩气产能建设地质工程一体化关键技术[J]. 天然气工业, 2021, 41(1): 72-82. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TRQG202101009.htm

    CHEN Gengsheng, WU Jianfa, LIU Yong, et al. Geology-engineering integration key technologies for ten billion cubic meters of shale gas productivity construction in the southern Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2021, 41(1): 72-82. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TRQG202101009.htm
    [18] 蒋廷学, 卞晓冰, 孙川翔, 等. 深层页岩气地质工程一体化体积压裂关键技术及应用[J]. 地球科学, 2023, 48(1): 1-13. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX202301001.htm

    JIANG Tingxue, BIAN Xiaobing, SUN Chuanxiang, et al. Key technologies in geology-engineering integration volumetric fracturing for deep shale gas wells[J]. Earth Science, 2023, 48(1): 1-13. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX202301001.htm
    [19] 聂海宽, 何治亮, 刘光祥, 等. 中国页岩气勘探开发现状与优选方向[J]. 中国矿业大学学报, 2020, 49(1): 13-35. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGKD202001002.htm

    NIE Haikuan, HE Zhiliang, LIU Guangxiang, et al. Status and direction of shale gas exploration and development in China[J]. Journal of China University of Mining & Technology, 2020, 49(1): 13-35. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGKD202001002.htm
  • 加载中
图(4) / 表(6)
计量
  • 文章访问数:  176
  • HTML全文浏览量:  95
  • PDF下载量:  42
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2023-09-10
  • 修回日期:  2023-10-23
  • 刊出日期:  2023-11-28

目录

    /

    返回文章
    返回