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頁巖儲層微觀評價與開發(fā)模擬實驗技術(shù) 版權(quán)信息
- ISBN：9787030620422
- 條形碼：9787030620422 ; 978-7-03-062042-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
頁巖儲層微觀評價與開發(fā)模擬實驗技術(shù) 本書特色
適讀人群 ：從事頁巖氣理論研究和勘探開發(fā)的技術(shù)人員，石油院校相關(guān)專業(yè)的師生本書適用于從事頁巖氣研究的科研工作者的好書
頁巖儲層微觀評價與開發(fā)模擬實驗技術(shù) 內(nèi)容簡介
本書根據(jù)川南地區(qū)頁巖氣藏地質(zhì)數(shù)據(jù)和完井?dāng)?shù)據(jù)，分別從理論研究、物理模擬及數(shù)值模擬系統(tǒng)研究了頁巖儲層微觀評價方法，并形成了頁巖氣開發(fā)模擬實驗技術(shù)的理論成果。全書共分為六章，首先介紹了國內(nèi)外頁巖氣發(fā)展進(jìn)程和相關(guān)實驗技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，并依次探索了頁巖氣藏與儲層物性特征、頁巖微觀結(jié)構(gòu)特征與儲集空間表征方法、頁巖氣賦存特征與含氣量計算方法、頁巖氣輸運機理與流動能力評價技術(shù)及頁巖氣開發(fā)動態(tài)物理模擬與產(chǎn)能評價技術(shù)。 本書可為從事頁巖氣理論研究和勘探開發(fā)的技術(shù)人員提供參考，也可供石油院校相關(guān)專業(yè)的師生閱讀。
頁巖儲層微觀評價與開發(fā)模擬實驗技術(shù) 目錄
目錄
前言
**章 緒論 1
**節(jié) 國內(nèi)外頁巖氣發(fā)展進(jìn)程 1
第二節(jié) 實驗技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望 2
參考文獻(xiàn) 4
第二章 頁巖氣藏與儲層物性特征 6
**節(jié) 頁巖氣藏基本特征 6
一、構(gòu)造特征 6
二、沉積特征 7
三、地層特征 8
四、地球化學(xué)特征 10
第二節(jié) 頁巖儲層物性測試技術(shù) 13
一、巖石礦物 14
二、密度 17
三、孔隙度 18
四、滲透率 20
五、含氣性 27
第三節(jié) 頁巖儲層含水特征 30
一、頁巖儲層含水分布及特征 30
二、水的可動性研究 33
三、頁巖吸水膨脹實驗 37
第四節(jié) 頁巖滲吸效應(yīng)對氣體賦存狀態(tài)的影響 41
一、核磁共振技術(shù)表征頁巖滲吸效應(yīng)原理 42
二、頁巖滲吸實驗樣品與方法 43
三、頁巖飽和-滲吸過程T2 分布特征 46
第五節(jié) 本章小結(jié) 50
參考文獻(xiàn) 51
第三章 頁巖微觀結(jié)構(gòu)特征與儲集空間表征方法 55
**節(jié) 基于FIB-SEM 技術(shù)的孔隙類型研究 56
一、測試原理 56
二、實驗儀器及測量方法 57
三、頁巖孔隙類型分析 59
第二節(jié) 基于全巖心三維CT掃描技術(shù)的孔隙連通性分析方法 62
一、CT掃描原理 62
二、CT掃描巖心分析方法 62
三、孔隙結(jié)構(gòu)與連通性分析 63
第三節(jié) 基于原子力顯微鏡的孔喉結(jié)構(gòu)分析技術(shù) 66
一、原子力顯微鏡原理 66
二、AMF微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征 67
三、微觀孔隙特征參數(shù)計算 69
第四節(jié) 基于氣體吸附法的孔徑分布測試技術(shù) 70
一、氣體吸附法實驗原理 70
二、孔徑分布數(shù)據(jù)處理方法 74
三、低溫氮吸附孔徑分布測試法 79
四、二氧化碳吸附孔徑分布測試法 81
第五節(jié) 高壓壓汞孔徑分布測試方法 82
一、高壓壓汞法實驗原理 82
二、高壓壓汞儀及測量方法 83
三、毛細(xì)管壓力曲線 84
第六節(jié) 頁巖全尺度孔徑分析方法 85
一、全尺度孔徑分布測試方法 85
二、頁巖全尺度孔徑分布特征 86
第七節(jié) 本章小結(jié) 90
參考文獻(xiàn) 91
第四章 頁巖氣賦存特征與含氣量計算方法 92
**節(jié) 頁巖氣賦存的機理、特征 92
一、頁巖氣賦存力學(xué)機制 92
二、頁巖氣微觀賦存特征分析 95
三、頁巖氣賦存狀態(tài)分析 99
第二節(jié) 吸附氣測量技術(shù) 100
一、容積法測試吸附氣 100
二、重量法測試吸附氣 104
三、重量法與容積法結(jié)果對比 106
四、高壓吸附特征 107
五、高壓吸附模型 115
六、吸附氣量影響因素分析 129
第三節(jié) 含氣量計算方法 143
一、頁巖含氣量測試方法 143
二、含氣量計算新方法 144
三、基于測井解釋法的含氣量計算方法 145
第四節(jié) 本章小結(jié) 148
參考文獻(xiàn) 150
第五章 頁巖氣輸運機理與流動能力評價技術(shù) 153
**節(jié) 微觀擴散機理的分子動力學(xué)模擬技術(shù) 153
一、分子動力學(xué)模擬原理 154
二、模型建立和模擬參數(shù) 155
三、頁巖氣擴散模擬結(jié)果分析 158
第二節(jié) 微米尺度氣體流動實驗技術(shù) 162
一、實驗裝置 162
二、實驗結(jié)果與分析 163
第三節(jié) 近平衡態(tài)擴散能力測試技術(shù) 168
一、實驗原理與方法 168
二、實驗結(jié)果與分析 171
三、廣義擴散系數(shù)模型 174
第四節(jié) 穩(wěn)態(tài)法流動能力測試技術(shù) 178
一、實驗裝置與方法 179
二、實驗結(jié)果與分析 180
三、吸附對流動能力的影響 184
四、含水對流動能力的影響 187
第五節(jié) 頁巖裂縫應(yīng)力敏感實驗 190
一、實驗材料及測試方法 191
二、裂縫應(yīng)力敏感理論模型 192
三、基質(zhì)滲透率的應(yīng)力敏感性 193
四、人工裂縫應(yīng)力敏感實驗結(jié)果 195
五、支撐劑和裂縫滑移對應(yīng)力敏感性的影響 197
第六節(jié) 流動能力評價模型 200
一、頁巖氣流動模型 200
二、頁巖氣流動耦合模型 203
三、實例應(yīng)用與分析 210
第七節(jié) 本章小結(jié) 212
參考文獻(xiàn) 213
第六章 頁巖氣開發(fā)動態(tài)物理模擬與產(chǎn)能評價技術(shù) 216
**節(jié) 頁巖氣基質(zhì)開發(fā)物理模擬方法 216
一、實驗儀器及方案 216
二、實驗結(jié)果與分析 217
第二節(jié) 多點測壓衰竭開發(fā)實驗技術(shù)與方法 222
一、實驗樣品與方案設(shè)計 222
二、壓力傳播剖面結(jié)果與分析 224
三、吸附氣與游離氣動用規(guī)律 227
第三節(jié) 全直徑巖心全生命周期開發(fā)模擬實驗 230
一、實驗流程 230
二、壓力與產(chǎn)氣速率分析 231
三、吸附氣與游離氣產(chǎn)出規(guī)律 232
第四節(jié) 核磁共振在線檢測實驗技術(shù) 235
一、核磁共振原理與實驗方法 235
二、巖心樣品和物性參數(shù) 238
三、實驗結(jié)果與分析 239
第五節(jié) 頁巖氣產(chǎn)能計算方法及應(yīng)用范圍 245
一、經(jīng)驗遞減法 245
二、現(xiàn)代產(chǎn)量遞減法 247
三、模擬預(yù)測法 248
第六節(jié) 基于遞減曲線法的產(chǎn)能評價方法 248
一、遞減模型建立 248
二、產(chǎn)能預(yù)測及應(yīng)用 251
第七節(jié) 頁巖多級壓裂水平氣井產(chǎn)能模擬預(yù)測法 253
一、基于頁巖氣擴散與滲流耦合的雙重介質(zhì)數(shù)學(xué)模型 254
二、基于三線性流改進(jìn)的產(chǎn)能預(yù)測模型 263
三、基于三重介質(zhì)等效縫網(wǎng)的頁巖氣產(chǎn)能預(yù)測新模型 272
第八節(jié) 本章小結(jié) 280
參考文獻(xiàn) 280
前言
**章 緒論 1
**節(jié) 國內(nèi)外頁巖氣發(fā)展進(jìn)程 1
第二節(jié) 實驗技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望 2
參考文獻(xiàn) 4
第二章 頁巖氣藏與儲層物性特征 6
**節(jié) 頁巖氣藏基本特征 6
一、構(gòu)造特征 6
二、沉積特征 7
三、地層特征 8
四、地球化學(xué)特征 10
第二節(jié) 頁巖儲層物性測試技術(shù) 13
一、巖石礦物 14
二、密度 17
三、孔隙度 18
四、滲透率 20
五、含氣性 27
第三節(jié) 頁巖儲層含水特征 30
一、頁巖儲層含水分布及特征 30
二、水的可動性研究 33
三、頁巖吸水膨脹實驗 37
第四節(jié) 頁巖滲吸效應(yīng)對氣體賦存狀態(tài)的影響 41
一、核磁共振技術(shù)表征頁巖滲吸效應(yīng)原理 42
二、頁巖滲吸實驗樣品與方法 43
三、頁巖飽和-滲吸過程T2 分布特征 46
第五節(jié) 本章小結(jié) 50
參考文獻(xiàn) 51
第三章 頁巖微觀結(jié)構(gòu)特征與儲集空間表征方法 55
**節(jié) 基于FIB-SEM 技術(shù)的孔隙類型研究 56
一、測試原理 56
二、實驗儀器及測量方法 57
三、頁巖孔隙類型分析 59
第二節(jié) 基于全巖心三維CT掃描技術(shù)的孔隙連通性分析方法 62
一、CT掃描原理 62
二、CT掃描巖心分析方法 62
三、孔隙結(jié)構(gòu)與連通性分析 63
第三節(jié) 基于原子力顯微鏡的孔喉結(jié)構(gòu)分析技術(shù) 66
一、原子力顯微鏡原理 66
二、AMF微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征 67
三、微觀孔隙特征參數(shù)計算 69
第四節(jié) 基于氣體吸附法的孔徑分布測試技術(shù) 70
一、氣體吸附法實驗原理 70
二、孔徑分布數(shù)據(jù)處理方法 74
三、低溫氮吸附孔徑分布測試法 79
四、二氧化碳吸附孔徑分布測試法 81
第五節(jié) 高壓壓汞孔徑分布測試方法 82
一、高壓壓汞法實驗原理 82
二、高壓壓汞儀及測量方法 83
三、毛細(xì)管壓力曲線 84
第六節(jié) 頁巖全尺度孔徑分析方法 85
一、全尺度孔徑分布測試方法 85
二、頁巖全尺度孔徑分布特征 86
第七節(jié) 本章小結(jié) 90
參考文獻(xiàn) 91
第四章 頁巖氣賦存特征與含氣量計算方法 92
**節(jié) 頁巖氣賦存的機理、特征 92
一、頁巖氣賦存力學(xué)機制 92
二、頁巖氣微觀賦存特征分析 95
三、頁巖氣賦存狀態(tài)分析 99
第二節(jié) 吸附氣測量技術(shù) 100
一、容積法測試吸附氣 100
二、重量法測試吸附氣 104
三、重量法與容積法結(jié)果對比 106
四、高壓吸附特征 107
五、高壓吸附模型 115
六、吸附氣量影響因素分析 129
第三節(jié) 含氣量計算方法 143
一、頁巖含氣量測試方法 143
二、含氣量計算新方法 144
三、基于測井解釋法的含氣量計算方法 145
第四節(jié) 本章小結(jié) 148
參考文獻(xiàn) 150
第五章 頁巖氣輸運機理與流動能力評價技術(shù) 153
**節(jié) 微觀擴散機理的分子動力學(xué)模擬技術(shù) 153
一、分子動力學(xué)模擬原理 154
二、模型建立和模擬參數(shù) 155
三、頁巖氣擴散模擬結(jié)果分析 158
第二節(jié) 微米尺度氣體流動實驗技術(shù) 162
一、實驗裝置 162
二、實驗結(jié)果與分析 163
第三節(jié) 近平衡態(tài)擴散能力測試技術(shù) 168
一、實驗原理與方法 168
二、實驗結(jié)果與分析 171
三、廣義擴散系數(shù)模型 174
第四節(jié) 穩(wěn)態(tài)法流動能力測試技術(shù) 178
一、實驗裝置與方法 179
二、實驗結(jié)果與分析 180
三、吸附對流動能力的影響 184
四、含水對流動能力的影響 187
第五節(jié) 頁巖裂縫應(yīng)力敏感實驗 190
一、實驗材料及測試方法 191
二、裂縫應(yīng)力敏感理論模型 192
三、基質(zhì)滲透率的應(yīng)力敏感性 193
四、人工裂縫應(yīng)力敏感實驗結(jié)果 195
五、支撐劑和裂縫滑移對應(yīng)力敏感性的影響 197
第六節(jié) 流動能力評價模型 200
一、頁巖氣流動模型 200
二、頁巖氣流動耦合模型 203
三、實例應(yīng)用與分析 210
第七節(jié) 本章小結(jié) 212
參考文獻(xiàn) 213
第六章 頁巖氣開發(fā)動態(tài)物理模擬與產(chǎn)能評價技術(shù) 216
**節(jié) 頁巖氣基質(zhì)開發(fā)物理模擬方法 216
一、實驗儀器及方案 216
二、實驗結(jié)果與分析 217
第二節(jié) 多點測壓衰竭開發(fā)實驗技術(shù)與方法 222
一、實驗樣品與方案設(shè)計 222
二、壓力傳播剖面結(jié)果與分析 224
三、吸附氣與游離氣動用規(guī)律 227
第三節(jié) 全直徑巖心全生命周期開發(fā)模擬實驗 230
一、實驗流程 230
二、壓力與產(chǎn)氣速率分析 231
三、吸附氣與游離氣產(chǎn)出規(guī)律 232
第四節(jié) 核磁共振在線檢測實驗技術(shù) 235
一、核磁共振原理與實驗方法 235
二、巖心樣品和物性參數(shù) 238
三、實驗結(jié)果與分析 239
第五節(jié) 頁巖氣產(chǎn)能計算方法及應(yīng)用范圍 245
一、經(jīng)驗遞減法 245
二、現(xiàn)代產(chǎn)量遞減法 247
三、模擬預(yù)測法 248
第六節(jié) 基于遞減曲線法的產(chǎn)能評價方法 248
一、遞減模型建立 248
二、產(chǎn)能預(yù)測及應(yīng)用 251
第七節(jié) 頁巖多級壓裂水平氣井產(chǎn)能模擬預(yù)測法 253
一、基于頁巖氣擴散與滲流耦合的雙重介質(zhì)數(shù)學(xué)模型 254
二、基于三線性流改進(jìn)的產(chǎn)能預(yù)測模型 263
三、基于三重介質(zhì)等效縫網(wǎng)的頁巖氣產(chǎn)能預(yù)測新模型 272
第八節(jié) 本章小結(jié) 280
參考文獻(xiàn) 280
展開全部
頁巖儲層微觀評價與開發(fā)模擬實驗技術(shù) 節(jié)選
**章 緒 論 **節(jié) 國內(nèi)外頁巖氣發(fā)展進(jìn)程 頁巖氣是指在富含有機質(zhì)、成熟的暗色泥頁巖或高碳泥頁巖中，由于有機質(zhì)吸附作用或巖石中存在裂縫和基質(zhì)孔隙，儲集和保存了具有一定商業(yè)價值的生物化學(xué)成因、熱解成因及二者混合成因的天然氣。頁巖氣是賦存于以富有機質(zhì)頁巖為主的儲集巖系中的非常規(guī)天然氣，可以游離態(tài)存在于天然裂縫和孔隙中，或以吸附態(tài)存在于干酪根、黏土顆粒表面，還有極少量以溶解態(tài)儲存于干酪根和瀝青質(zhì)中。游離氣一般占 20%～85%(體積分?jǐn)?shù))，需要人工改造才能釋放出工業(yè)性天然氣，故頁巖氣藏又稱“人工氣藏”，具有初期產(chǎn)量較高、衰減快、后期產(chǎn)量低、時間較長的特點。 以頁巖氣為代表的非常規(guī)油氣資源的成功商業(yè)化開采，是全球油氣工業(yè)理論技術(shù)的又一次創(chuàng)新與跨越。美國頁巖氣的高速發(fā)展引起了美國能源、制造業(yè)、運輸業(yè)的系列變革，已經(jīng)被定義為一場“頁巖氣革命”。通過頁巖氣革命，美國油氣對外依存度不斷下降，全球能源格局正發(fā)生著深刻變化。美國頁巖氣產(chǎn)量在 1979～1999年增長了 7倍[1]， 2018年北美頁巖氣總產(chǎn)量為 6072×1011m3，同比增長 19.1%，發(fā)展勢頭強勁[2]。頁巖氣超過煤層氣、致密砂巖氣、致密油、油砂，成為**大非常規(guī)油氣資源。 此外，加拿大從 2000年開始重點針對 11個盆地(地區(qū))開展頁巖氣研究，預(yù)測加拿大天然氣資源總量為 5.38×1012～5.097×1013m3 [3-5]。歐洲有多個國家正在開展頁巖氣勘查，主要集中在英國、波蘭、德國、法國、挪威、烏克蘭、羅馬尼亞、奧地利和瑞典[6]。德國、法國和瑞典的部分企業(yè)已經(jīng)著手頁巖氣商業(yè)性勘探開發(fā) [7]。 拉丁美洲頁巖氣資源主要集中在委內(nèi)瑞拉的 Maracaibo盆地，巴西的 Chaco盆地、 Parana盆地，阿根廷的 Neuquen盆地、Golfo San Jorge盆地和 Austral Magallanes盆地[8，9]。目前荷蘭皇家殼牌石油公司已經(jīng)在阿根廷和巴西著手頁巖氣勘探開發(fā)工作。 近年來，中國頁巖氣勘探開發(fā)取得了重大突破，成為除北美之外**個實現(xiàn)規(guī)模化商業(yè)開發(fā)的國家。 20世紀(jì) 90年代，中國頁巖氣相關(guān)的研究工作逐步開展。自 2004年以來，國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心開展了對頁巖氣資源調(diào)查評價工作 [10]。2009年，國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心啟動“中國重點地區(qū)頁巖氣資源潛力及有利區(qū)優(yōu)選”項目，以川渝黔鄂地區(qū)為主，兼顧中下?lián)P子地區(qū)和北方地區(qū)，開展頁巖氣資源調(diào)查，在重慶彭水地區(qū)實施了中國**口頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查井——渝頁 1井，優(yōu)選頁巖氣遠(yuǎn)景區(qū) [11]。2010～2012年，國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心組織開展了全國頁巖氣資源潛力調(diào)查評價及有利區(qū)優(yōu)選，公布中國頁巖氣地質(zhì)資源量為 134.42×1012m3(不含青藏區(qū))，可采資源量為 25.08×1012m3，同時開展了川渝黔鄂頁巖氣資源調(diào)查先導(dǎo)試驗區(qū)建設(shè)工作 [12]。 2012年 4月，長寧地區(qū) N 201-H1井五峰組—龍馬溪組測試獲日產(chǎn)頁巖氣 1.5×105m3，同年 11月，中國石化在川東南涪陵焦石壩地區(qū)焦頁 1HF井五峰組—龍馬溪組測試獲日產(chǎn)頁巖氣 2.03×105m3，拉開了中國頁巖氣商業(yè)化開發(fā)的序幕 [13]。在四川盆地形成了涪陵、威遠(yuǎn)、長寧、昭通 4個頁巖氣商業(yè)開發(fā)區(qū)，頁巖氣儲量、產(chǎn)量快速增長 [14]。頁巖氣產(chǎn)量從 2012年的 2.5×1073，到 2018年底超過 1.08×1010m3。截至 2019年，累計完鉆頁巖氣開發(fā)井約860口，探明m頁巖氣地質(zhì)儲量為 1.1701×10123，其中涪陵地區(qū)完鉆頁巖氣井 450口，探明地質(zhì)儲量為 7.254×1011m3，2018年產(chǎn)量為 6.m5×109m3；蜀南地區(qū)完鉆頁巖氣井 410口，探明地質(zhì)儲量為 4.447×1011m3，2018年產(chǎn)量為 4.3×109m3 [15]。 與北美頁巖氣成功進(jìn)行商業(yè)化開采的盆地相比，中國頁巖氣田地層老、熱演化程度高、構(gòu)造改造強、地表條件復(fù)雜，頁巖氣開發(fā)缺乏成熟可借鑒的技術(shù)與經(jīng)驗 [16]。通過勘探開發(fā)實踐，中國頁巖氣開發(fā)在立足自主創(chuàng)新和引進(jìn)消化再創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，先后提出了復(fù)雜構(gòu)造區(qū)海相頁巖氣“二元富集”規(guī)律、構(gòu)造型“甜點”和連續(xù)型“甜點”頁巖氣富集模式等認(rèn)識，從無到有，創(chuàng)新性地形成了本土化的“沉積成巖控儲、保存條件控藏、Ⅰ類儲層連續(xù)厚度控產(chǎn)”的“三控”頁巖氣富集高產(chǎn)理論；創(chuàng)新性地建立了適合中國南方多期構(gòu)造演化的海相頁巖氣勘探開發(fā)的六大主體技術(shù)——綜合地質(zhì)評價技術(shù)、開發(fā)優(yōu)化技術(shù)、水平井優(yōu)快鉆井技術(shù)、水平井體積壓裂技術(shù)、叢式井工廠化作業(yè)技術(shù)和高效清潔開采技術(shù)；掌握了川南 3500m以淺頁巖氣規(guī)模有效開發(fā)的理論和關(guān)鍵技術(shù)，有效支撐了國家級頁巖氣示范區(qū)產(chǎn)能建設(shè)，為加快中國頁巖氣開發(fā)奠定了堅實的基礎(chǔ) [17]。 第二節(jié) 實驗技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望 中國頁巖氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)取得的重要進(jìn)展，離不開頁巖氣基礎(chǔ)理論與室內(nèi)實驗技術(shù)的進(jìn)步和成果認(rèn)識。由于中國頁巖氣資源稟賦與北美頁巖氣差異較大，開發(fā)技術(shù)和開采模式不能簡單復(fù)制，開發(fā)基礎(chǔ)理論與評價體系不完全適用。中國頁巖氣開發(fā)初期，由于對頁巖氣多孔介質(zhì)特征及滲流規(guī)律缺乏研究，對頁巖氣可采儲量、單井產(chǎn)量、開發(fā)井距和井網(wǎng)等開發(fā)參數(shù)的確定方法只能借鑒美國相關(guān)方法，沒有考慮中國海相頁巖氣自身的特殊性，開發(fā)技術(shù)政策的針對性、指導(dǎo)性、可操作性不夠，容易造成開發(fā)與評價的誤差。為了持續(xù)提高單井開發(fā)效果，研究者從中國頁巖的儲層特征、賦存特征、流動機理和產(chǎn)氣規(guī)律等多個方面開展了大量工作，取得了較為豐碩的成果，保障了頁巖氣長期規(guī)模效益開發(fā)。 隨著頁巖氣勘探開發(fā)實踐的深入，頁巖儲層評價與開發(fā)技術(shù)還面臨著諸多挑戰(zhàn)：①頁巖屬細(xì)粒沉積物，內(nèi)部品質(zhì)差異表現(xiàn)得更為隱蔽，沉積環(huán)境對頁巖儲層非均質(zhì)性的影響表現(xiàn)得更為精細(xì)，與常規(guī)儲層以毫米-微米級孔隙為主不同，頁巖儲層孔隙以微米 -納米級為主，因而對表征手段要求更高；②頁巖屬特低孔、特低滲儲層，單井常常無自然產(chǎn)能，需進(jìn)行大規(guī)模的壓裂改造，除了考慮含氣性外，還必須考慮可壓性；③目前儲層評價方法以有利區(qū)、“甜點”區(qū)等地質(zhì)評價為主，評價方法多樣，但評價參數(shù)對氣體動用能力表征不充分，參數(shù)體系需要優(yōu)化；④頁巖儲層吸附氣與游離氣并存，微米 -納米級孔隙中氣體的賦存狀態(tài)與常規(guī)氣藏有很大差異，同時，不同賦存狀態(tài)氣體的動用和開發(fā)規(guī)律不同，需要區(qū)分對待；⑤現(xiàn)場含氣量測試結(jié)果會受到取心工藝、解吸時間、損失氣估算方法等多方面條件的制約，吸附氣量通過等溫吸附曲線測試獲取，實驗條件與儲層溫壓、原始含水條件差距過大，含氣性評價存在較大偏差；⑥不同賦存狀態(tài)氣體動用機理不清，解吸、擴散、滲流多種流動機制共存，開發(fā)規(guī)律難以把握，需要提高頁巖氣傳質(zhì)輸運機理等科學(xué)問題的認(rèn)識水平；⑦裂縫與基質(zhì)流動共存，多尺度多場耦合滲流模型難以建立，頁巖氣生產(chǎn)周期內(nèi)基質(zhì)流動能力與壓力傳播距離認(rèn)識不清，昀優(yōu)化的簇間距、段間距、井間距及控制儲量難以確定；⑧頁巖氣田目前主要采用分段壓裂水平井解析模型法、現(xiàn)代產(chǎn)量遞減法和改進(jìn)擴展指數(shù)法進(jìn)行昀終可采儲量預(yù)測，不同方法存在差異，昀優(yōu)方法有待研究等。 針對這些研究現(xiàn)狀，本書就近年來針對頁巖氣田開發(fā)攻關(guān)形成的頁巖氣儲層綜合表征技術(shù)和開發(fā)理論進(jìn)行了系統(tǒng)闡述，并結(jié)合長寧 -威遠(yuǎn)頁巖氣田五峰組—龍馬溪組下部優(yōu)質(zhì)頁巖氣層段的典型特征做了示范解剖，以期為類似頁巖氣田的勘探開發(fā)提供技術(shù)指導(dǎo)。 隨著頁巖氣開發(fā)進(jìn)程的逐步深入，中國頁巖氣實驗評價技術(shù)和評價體系逐步走向規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，為中國頁巖氣的商業(yè)化規(guī)模開發(fā)提供了有力保障。作為“甜點”區(qū)評價、有利區(qū)優(yōu)選、開發(fā)方案編制和調(diào)整的首要資料，實驗資料及其評價技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。本書高度總結(jié)了非常規(guī)油氣滲流研究團(tuán)隊多年的研究成果，系統(tǒng)介紹了頁巖儲層評價、賦存特征、含氣量計算、流動機理、耦合模型、開發(fā)規(guī)律及昀終可采儲量等方面的實驗與評價技術(shù)，創(chuàng)新性地形成了頁巖氣滲流與開發(fā)實驗技術(shù)系列、儲層微觀可動性與滲流能力一體化評價體系、頁巖儲層溫壓吸附理論與含氣量計算方法、解吸 -擴散-滲流耦合理論和昀終可采儲量計算方法等，構(gòu)建了中國頁巖氣滲流理論的基礎(chǔ)。研究成果自 2012年以來，在長寧、威遠(yuǎn)和昭通等國家頁巖氣示范區(qū)得到了推廣應(yīng)用，支撐了長寧、威遠(yuǎn)頁巖氣因各年產(chǎn) 5.0×108m3開發(fā)方案的編制與實施，直接指導(dǎo)了評價部署方案、開發(fā)概念設(shè)計、試采方案、開發(fā)方案、開發(fā)動態(tài)監(jiān)測方案編制，有效提高了單井產(chǎn)量和昀終可采儲量、降低了作業(yè)成本，有力支撐了我國頁巖氣的規(guī)模上產(chǎn)。 然而，中國頁巖氣持續(xù)高效開發(fā)仍然任重而道遠(yuǎn)，針對中國特殊的地質(zhì)背景和當(dāng)前低油價的國際形勢，中國頁巖氣大規(guī)模效益開發(fā)仍然面臨許多亟待解決的難題。如頁巖氣快速上產(chǎn)的需求，要求新區(qū)、新層和新井的儲層評價更加精細(xì)；提高單井產(chǎn)量的需求，要求生產(chǎn)制度的制定更加科學(xué)化、合理化；提高氣藏昀終采收率的需求，要求對開發(fā)簇間距、井間距的設(shè)計，不能僅基于理論分析和模擬論證，更需要實際的現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)的驗證和支撐。隨著頁巖氣開發(fā)向著規(guī)模、高效、精準(zhǔn)的方向發(fā)展，實驗關(guān)鍵技術(shù)的支撐作用更為關(guān)鍵，同時對實驗技術(shù)的要求也越來越高，需要不斷發(fā)展符合中國頁巖特征的頁巖氣開發(fā)實驗技術(shù)與理論。下面簡要列舉了在未來頁巖氣開發(fā)中需要進(jìn)一步攻關(guān)的關(guān)鍵實驗技術(shù)。 (1)儲層綜合可動性評價體系的建立。目前儲層評價以地質(zhì)靜態(tài)參數(shù)為主，對氣體可動性，即其開發(fā)能力表征不同，不能有效指導(dǎo)開發(fā)儲量計算和產(chǎn)能接替區(qū)的優(yōu)選。不同小層間及區(qū)域間的儲層對比研究有待進(jìn)一步深入，因此需要建立儲層綜合可動性評價體系，明確不同層位和區(qū)域間的差異，為探索頁巖立體開發(fā)模式，提高儲量動用率提供技術(shù)支撐。 (2)大尺度裂縫。基質(zhì)耦合流動實驗技術(shù)。頁巖中的孔隙以納米級為主，納米效應(yīng)導(dǎo)致氣體流動狀態(tài)與常規(guī)儲集層不同，尤其是在體積壓裂后形成的復(fù)雜縫網(wǎng)系統(tǒng)中，多尺度流動空間和納米效應(yīng)共同影響，使氣體流動空間的描述和滲流規(guī)律的表征高度復(fù)雜化，給產(chǎn)能評價帶來了巨大挑戰(zhàn)。基于體積改造的人工縫網(wǎng)和頁巖氣納米級孔隙的耦合滲流實驗及產(chǎn)能評價方法有待進(jìn)一步完善。 (3)氣水兩相流動評價技術(shù)與方法。頁巖儲層原始含水及壓裂液入侵 -返排問題一直是頁巖氣開發(fā)中的重點和難度，壓裂液返排率與氣井產(chǎn)量的關(guān)系一直是懸而未決的關(guān)鍵技術(shù)問題。由于頁巖非常致密，水難以直接注入，因此實驗難度大，暫未形成有效的氣水兩相流動的實驗技術(shù)，其流動機理和返排規(guī)律需要進(jìn)一步攻關(guān)。 (4)簇間距與生產(chǎn)制度優(yōu)化評價技術(shù)。井間距、簇間距的優(yōu)化經(jīng)歷了借鑒、消化、吸收等階段，目前國內(nèi)評價以數(shù)值模擬和先導(dǎo)試驗為主要手段，因此缺乏實驗數(shù)據(jù)的支撐。由于目前尚沒有系統(tǒng)的實驗手段和模擬方法，因此有關(guān)方面的研究需要進(jìn)一步深化，明確簇間距、生產(chǎn)制度的主控因素，建立相應(yīng)的優(yōu)化圖版，從而更好地指導(dǎo)現(xiàn)場開發(fā)。 隨著中國頁巖氣開發(fā)進(jìn)程的深入，頁巖氣開發(fā)理論與技術(shù)逐步完善，頁巖氣實驗評價技術(shù)和評價體系逐步走向規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，為中國頁巖氣的商業(yè)化規(guī)模開發(fā)提供了有力保障。頁巖氣室內(nèi)實驗研究與評價結(jié)果不斷豐富、完善著頁巖氣開發(fā)理論與技術(shù)，為頁巖氣的有利區(qū)優(yōu)選、“甜點”區(qū)評價、開發(fā)理念升級、開發(fā)技術(shù)優(yōu)化和生產(chǎn)制度優(yōu)選提供了關(guān)鍵認(rèn)識基礎(chǔ)。 中國頁巖氣資源稟賦較差，地下與地面條件復(fù)雜，持續(xù)高效開發(fā)仍然任重道遠(yuǎn)，頁巖氣開發(fā)仍有諸多瓶頸問題擺在滲流工作者面前，同時現(xiàn)有認(rèn)識與成果的完善、檢驗、推廣工作仍需要加快完成。新區(qū)、新層和新井的儲層精細(xì)評價；水平井開發(fā)簇間距、井間距的經(jīng)濟(jì)、科學(xué)優(yōu)化，體積壓裂方案優(yōu)化與縫網(wǎng)表征；氣井昀優(yōu)壓裂液返排與生產(chǎn)制度；單井昀終可采儲量與氣藏昀終采收率的提高等問題的解決都需要實驗技術(shù)和頁巖氣滲流理論的支撐。面對頁巖氣生產(chǎn)與開發(fā)理論的需要，頁巖氣滲流與開發(fā)工作者需要不斷升級完善頁巖氣室內(nèi)實驗技術(shù)，在實驗設(shè)計、模型的代表性、壓力溫度的控制、
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