深层页岩气地质工程一体化体积压裂关键技术及应用

蒋廷学; 卞晓冰; 孙川翔; 张峰; 林立世; 魏娟明; 仲冠宇

doi:10.3799/dqkx.2022.311

地球科学 ›› 2023, Vol. 48 ›› Issue (01) : 1 -13. DOI: 10.3799/dqkx.2022.311

深层页岩气地质工程一体化体积压裂关键技术及应用

蒋廷学 ¹^,² ,
卞晓冰 ¹^,² ,
孙川翔 ¹^,³ ,
张峰 ⁴ ,
林立世 ⁵ ,
魏娟明 ¹^,² ,
仲冠宇 ¹^,²

作者信息 +

Key Technologies in Geology-Engineering Integration Volumetric Fracturing for Deep Shale Gas Wells

Tingxue Jiang ¹^,² ,
Xiaobing Bian ¹^,² ,
Chuanxiang Sun ¹^,³ ,
Feng Zhang ⁴ ,
Lishi Lin ⁵ ,
Juanming Wei ¹^,² ,
Guanyu Zhong ¹^,²

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摘要

针对深层页岩气埋深大、两向水平应力差大、垂向应力差小、岩石塑性特征强等地质特征，以地质工程一体化为设计理念，建立了包括测井曲线、页岩总有机碳含量、孔隙度、全烃、关键录井元素、矿物组分、过量硅、矿物脆性、岩石力学参数等评价方法，开展沿水平井段的地质工程双甜点研究，实现地质与工程一体化优选甜点段和最优甜点段准确识别，为深层页岩气水平井压裂改造提供依据.然后，基于高导流的立体缝网为体积压裂的目标函数，开展深层页岩气窄压力窗口下的体积压裂注入模式及工艺参数优化研究，包括迂回双暂堵工艺优化，支撑剂在复杂缝网下的动态运移规律与导流能力研究，以及一体化变黏度高降阻滑溜水研发等.研究成果在现场的应用结果表明，上述基于地质工程一体化的体积压裂技术，压后测试产量较邻井能提高30%~50%以上，可大幅度提高深层页岩气的经济开发效果，对今后垂深超过4 500 m的超深层页岩气的经济有效勘探与开发，也同样具有重要的指导和借鉴意义.