简介:美国的商业性天然气最早(1821)产自阿巴拉契亚盆地富含有机质的泥盆系页岩。了解有机质页岩层的地质和地球化学特征,提高其天然气生产率,是20世纪70年代以来耗资巨大的研究工作中极具挑战性的问题。页岩气系统基本上是生物成因(主要类型)、热成因或者生物——热成因的连续型天然气聚集,它以大面积含气、隐蔽圈闭机理、可变的盖层岩性和较短的烃类运移距离为特征。页岩气可以是储存在天然裂隙和粒间孔隙内的游离气,也可以是干酪根和页岩颗粒表面的吸附气或是干酪根和沥青中的溶解气。美国正在进行商业性采气的5套页岩层,在热成熟度(Ro)、吸附气馏份、储层厚度、总有机碳含量和天然气地质储量等五项关键参数上有出人意料的巨大变化。此外,低基质渗透率页岩储层中的天然裂缝发育程度是天然气生产率的控制因素。目前,只有少数天然裂缝十分发育的页岩井不采取增产措施便可生产商业性天然气。在其它的大多数情况下,成功的页岩气井需要进行水力压裂。密歇根盆地的泥盆系Antrim页岩和阿巴拉契亚盆地的泥盆系Ohio页岩约占1999年全美页岩气产量(380×10^9立方英尺)的84%。但是,后来经过充分勘探和开发的其它3套主要有机质页岩层,即伊利诺伊盆地的泥盆系新Albany页岩、福特沃斯盆地密西西比系的:Barnett页岩以及圣胡安盆地白垩系的Lewis页岩,其天然气年产量正在稳步上升。在作过资源评价的盆地中,页岩气资源量十分丰富,其地质资源量高达497~783×10^12立方英尺。技术可采资源量(Lewis页岩除外)变化在31~76×10^12立方英尺之间。其中以Ohio页岩的地质资源量和技术可采资源量最多。
简介:本文的研究使用了四个地区储层模拟裂缝系统(节理和断层)的高质量数据组,这些储层包括炭岩(爱尔兰)、砂岩(挪威和沙特阿拉伯)和白垩(丹麦)。结合文献中的现有资料,可使用这些数据组来评价储层中裂缝系统的主要控制因素和标度特征。我们已发现岩性分层非常重要,并且识别了两端员裂缝系统。在“层控”系统中,裂缝限制在单层,大小也有一定标度,而且间距有规律。在“非层控”系统中,裂缝的大小变化很大(常表现为幂定律),空间上呈聚群分布和垂向延伸。自然中存在在这些裂缝系统的变异形式和组合特征。这些端员系统对流体流动有明显不同的影响,包括控制流动的裂缝标度和有代表性的单元体积,同时对合适的模拟方法也有影响。
简介:美国最初(1821年)的商业性天然气产量产于阿拉巴契亚盆地富含有机质的泥盆系页岩中。自70年代以来,了解有机页岩地层的地质和地球化学特征和提高天然气产能已先后取得数百万美元的研究价值。页岩含气系统实质上是连续的生物成因(占主导地位)、热成因或生物—热复合成因气藏,其特征表现为含气饱和度分布广、具有隐蔽圈闭机理、具有不同岩性的基层和相对较短的运移距离。页岩气既可以游离气状态储藏在天然裂缝和粒间孔隙中,也可以气态形式吸附在干酪根和粘土颗粒表面或溶解在干酪根和沥青中。美国现有5套商业性产气页岩,它们的5个关键参数变化极大,这5个关键参数是:热成热度(用镜质体反射率表示)、吸附气馏分、储层厚度、总有机碳含量和天然气地质储量。另一方面,在基岩低渗透率页岩储层中,天然裂缝的发育程度是控制天然气产能的一个重要因素。迄今为止,仅在少数未实施增产措施的页岩井中获得商业产气量,这些井钻遇到天然裂缝网络中。在大多数其它情况下,在成功的页岩气井中必需进行水力压裂。1999年总共生产了380bcf页岩气,其中,产自密执安盆地泥盆系Antrim页岩和阿巴拉契亚盆地泥盆系俄亥俄页岩中的气约占84%。但是,产自后来相继投入勘探和开发的另外3套主要有机页岩的天然气年产量稳定增加,这3套有机页岩分别是伊利诺伊盆地泥盆系NewA1bany页岩、沃思堡盆地密西西比系Barnett页岩和圣胡安盆地白垩系Lewis页岩。在已估算天然气储量的那些盆地中,页岩气的资源量为497—783tcf。所估算的技术上可采纳资源量(Lewis页岩除外)为31—76tcf。在2套页岩中,0hio页岩中的天然气资源量占有最大约份额。
简介:本文描述了运用单相二维数值模型研究被两条无限或有限导流能力的、互相正交的裂缝穿过的井的动态。定产量压力降落测试的模拟分析表明,在井眼处存在有限导流能力(C?<500)的正交裂缝的情况下,井的不稳定流动特性并不显示出双线性流和地层线性流的阶段特征。但是,当裂缝的导流能力为无限(C?>500)时,则可观察到地层线性流的阶段特征。这一阶段可用来确定裂缝半长,该裂缝半长等于两条裂缝半长的总和(xf+yf)。研究表明,对于任意导流能力,拟径向流阶段开始的时间随着yf/xf的增大而减小;当yf/xf给定时,则随着裂缝导流能力的增大而增大。当裂缝导流能力为无限时,单条水力裂缝的生产能力高于总长度相等的两条水力裂缝的生产能力。但是,当裂缝的导流能力较低时,两条水力裂缝的生产能力比单条缝更高。
简介:最近研究表明,毛管压力与Pickett图一体化为流动单元识别的有效方法,本次研究将此方法推广到天然裂缝储层,且只需基岩的Pickett图。它需要计算基岩的原始孔隙度和真电阻率。通过替换Pickett图上的孔喉半径、乏.管压力和自由水面以上高度,就能得出基岩的流动单元。并且能估计基岩是否具有生产价值。模式识别是此方法成功的关键,本文通过两个实例加以说明。当分割系数为常数时,用复合系统的总孔隙度和电阻率绘制Pickett图,此时,得不到对固定的含水饱和度值的常规直线,Pickett图为向下凹的曲线,如果意识不到这种影响,计算含水饱和度时会产生较大误差。
简介:最近人们越来越热衷于对裂缝进行直接制图,这大大改变了我们对裂缝究竟如何发育的认识。新的裂缝制图技术使我们常常能直接测量我们以前只能模拟或假设的那些裂缝。然而,这些新的直接裂缝制图技术(测斜和微地震)的最大限制也许是需要在附近钻一口对应井以便安放测量设备。在许多环境里,尤其是在海上,常常没有钻一口对比观察井的可行方法。作业井倾斜制图将压裂井(注入井)本身作为“观察”井。其目的很简单,就是扩大可以进行直接裂缝制图的环境范围。其原理很简单:如果压裂诱发的变形能够在几千英尺以外的地表或在对比井中测出,那么就一定能在压裂井中测出这种变形。通过测量压裂诱发的裂缝斜度随时间和深度的变化(采用具有4~20个测斜仪的组合),那么就可以实时绘制出裂缝的高度和宽度。然后根据实测的裂缝高度和宽度以及推断的裂缝导流能力“模拟”裂缝长度。作业井裂缝斜度测量还能够直接测量机械裂缝的闭合性,从而,有助于估计地层的闭合应力。作业井制图也有其自身的局限性和挑战性。其中之一是在流体高速流动过程中进行微小井筒变动测量。我们已经解决了这个问题。现场资料显示,作业井中压裂诱发的裂缝斜度信号比在对比井中获取的实测值高出几个数量级,而且,这些信号比流体流动噪音要大得多。更棘手的是在泵入支撑剂期问在井内放置测量工具。迄今为止,我们仅对压裂作业井中含纯流体(即无支撑剂)的裂缝进行了实时制图。然而,我们尚在努力克服裂缝中含支撑剂条件下的制图困难。本文对实时裂缝制图的一些基本原理进行了概述。
简介:帕姆谷(PalmValley)气田于1965年3月被发现,帕姆谷1号井日产天然气11.7×10~5立方英尺,产层是奥陶系的砂岩和碳酸盐岩。在这以后,又钻了五口井,井口流量变化较大,日产量从很少一点达到100万立方英尺,甚至有的超过130×10~6立方英尺/日。基质孔隙度和渗透率一般都是极低的。通过岩心、测井分析和干扰试验证明,地层中广泛延伸的裂缝系统,是气体主要的渗滤通道。新钻井(帕姆谷4井,5井和6井)都进行了目标明确的综合性现代电缆测井,以识别裂缝的位置和方位。经综合数据分析,能够确定裂缝的方向和密度对井间的影响以及井口产能的差别。裂缝产状从平行于层理面、且井间可对比的裂缝带变化到与井眼斜交的垂直裂缝或近于垂直的裂缝。高产井可能与高的裂缝密度有关,帕姆谷气田中的裂缝沿背斜轴向发育,如交切平行或近于平行主剩余应力方位的主裂缝带。
简介:自从美国怀俄明州派恩德尔(Pinedale)背斜有多口成功气并完成于它的致密砂岩储层之后,这里已成为一个重要的勘探区。目前,已可以使用在邻区约拿气田开发的新增产技术来开采这些气藏。这里的最高产量似乎都来自具有天然裂缝的储层,因此,如果有一种能识别天然张性裂缝的新技术,就会有助于今后的钻井成功。这种新技术叫做AVAZ。它可以利用长炮检距中地震振幅的方位角变化来识别裂缝。在Veritas公司所承担的多用户三维地震勘探中,已使用这种技术的改进形式识别了井间区的裂缝。其解释结果可以和派恩德尔背斜气藏的已知裂缝进行对比。
简介:2001年夏季实施了一项大型水力压裂分析项目,其中综合包括了(地面和井下的)倾斜度测量和微地震测绘等裂缝诊断技术。根据采集的大量数据更清晰的认识了北得克萨斯Barnett页岩的极为复杂的裂缝特性。详细的裂缝测绘结果使得所建造经校准的三维裂缝模拟器能更好地反映裂缝性页岩储集层中所观测到的断裂机理。需要进一步的校准工作。事实上对裂缝发育的全面认识已有进展。近年来,由于水力压裂或“低密度砂”处理技术的成功运用,Barnett储集层的钻探和压裂重新焕发出新的活力。这种渗透率极低的储集层得益于压裂处理技术,使之形成了又宽又长的裂缝富集带,以十分复杂的裂缝网络增大了地层连通的表面积。了解所产生的裂缝的几何形状对于有效地进行增产措施和打加密井是十分关键的,特别是对于具有非常规裂缝网络的地区来讲更是如此。裂缝综合诊断技术提高了对新的压裂技术、再压裂以及加密钻井候选对象的识别能力。针对大型微地震数据集进行评价的方法已经开发成功。微地震分析与地面和井下倾斜裂缝测绘技术相结合,能够表征所产生裂缝网络。文中将介绍将一裂缝模型校正至观察裂缝特征的方法,还将讨论生产响应与各种裂缝参数之间的相关性。