從工程角度淺析陸相頁(yè)巖氣勘探技術(shù)難點(diǎn)

楊志

摘 要：本文首先回顧了我國(guó)近年來(lái)的能源存儲(chǔ)和開(kāi)采現(xiàn)狀，提出勘探開(kāi)采相關(guān)問(wèn)題，從工程角度來(lái)看，主要問(wèn)題涉及鉆井、壓裂、排水采氣、污水處理等多個(gè)方面，比如在鉆井方面，為了在下套管的時(shí)候降低過(guò)程中的摩阻，就需要使用漂浮下套管的技術(shù)，在進(jìn)行操作的過(guò)程中，必須充分的保證漂浮的合理長(zhǎng)度，保證一次性能夠下套管成功。

關(guān)鍵詞：工程角度；陸相頁(yè)巖氣；勘探技術(shù)；難點(diǎn)

隨著近年來(lái)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們正常的生產(chǎn)和生活對(duì)于能源的需求量不斷增加，這種情況下為了更好的滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)能源的需求，能源開(kāi)發(fā)以及勘探的技術(shù)也在不斷的提升，頁(yè)巖氣作為一種高效、環(huán)保的能源，當(dāng)前已經(jīng)在國(guó)內(nèi)的能源的開(kāi)采中被劃分為獨(dú)立的新礦種。但是在實(shí)際的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，還存在一定的技術(shù)難題亟待解決。本文就具體從工程角度對(duì)錄像頁(yè)巖氣的勘探技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行分析。

1 我國(guó)的能源現(xiàn)狀

我國(guó)的常規(guī)能源儲(chǔ)存是潛力是相當(dāng)大的，相關(guān)的研究結(jié)果表明，我國(guó)陸地范圍內(nèi)頁(yè)巖氣的儲(chǔ)藏量也是相當(dāng)大的，并且具體主要分布在四川盆地和鄂爾多斯盆地，其儲(chǔ)量達(dá)到了常規(guī)天然氣資源的1.1倍以上[1]。鄂爾多斯盆地中這一能源主要是以陸相為主，四川盆地則主要以海相為主。在實(shí)際的開(kāi)采中，使用壓裂技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)海相頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)，這是目前勘探開(kāi)采中遇到的一個(gè)重要的問(wèn)題，下面具體對(duì)其進(jìn)行分析。

2 從工程角度淺析陸相頁(yè)巖氣勘探技術(shù)難點(diǎn)

陸相頁(yè)巖氣勘探技術(shù)難點(diǎn)從工程角度分析，主要可以從鉆井、壓裂、排水采氣和污水處理幾個(gè)方面進(jìn)行研究：

2.1 鉆井

在對(duì)陸相頁(yè)巖氣進(jìn)行鉆井開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，使用水平井進(jìn)行開(kāi)發(fā)相比較直井而言有著明顯的優(yōu)勢(shì)，首先使用水平井的成本低于直井，同時(shí)其產(chǎn)量可以達(dá)到直井的15～20倍，水平井在開(kāi)采的過(guò)程中和頁(yè)巖層中的裂縫相交的機(jī)會(huì)比較大，能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)層流體流動(dòng)情況的改善，通過(guò)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，水平段的長(zhǎng)度為200m甚至更長(zhǎng)的時(shí)候，其遇到裂縫的機(jī)會(huì)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于直井鉆井。目前在鉆井過(guò)程中存在的技術(shù)難點(diǎn)在于難以實(shí)現(xiàn)對(duì)井眼軌跡的有效控制，井眼的穩(wěn)定性不足，鉆井過(guò)程中摩阻較大，偏移距大、扭方位大，并且由于摩阻較大導(dǎo)致下入套管比較困難，因此就難以確保能夠一次性將套管下到底，針對(duì)這一問(wèn)題，首先應(yīng)該對(duì)井身結(jié)構(gòu)、鉆頭以及鉆具組合進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)使用螺桿加MWD和伽馬技術(shù)相結(jié)合的導(dǎo)向技術(shù)，對(duì)實(shí)鉆地層的相關(guān)信息進(jìn)行描述，盡可能的確保水平井能夠準(zhǔn)確的入靶。為了在下套管的時(shí)候降低過(guò)程中的摩阻，就需要使用漂浮下套管的技術(shù)，在進(jìn)行操作的過(guò)程中，必須充分的保證漂浮的合理長(zhǎng)度，保證一次性能夠下套管成功。

2.2 壓裂

水力壓裂是進(jìn)行頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)中的一種核心的技術(shù)，當(dāng)前頁(yè)巖氣壓裂技術(shù)主要是分段多級(jí)壓裂，過(guò)程中使用的壓裂液是滑溜水和線性膠體系。因?yàn)轫?yè)巖氣本身具有低孔低滲的特性，當(dāng)前在實(shí)際的施工中存在的問(wèn)題主要就是延長(zhǎng)組長(zhǎng)7頁(yè)巖氣地層加砂的反映比較敏感，鑒于這種情況，就需要不斷的對(duì)射孔簇?cái)?shù)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)裂縫的處理可以進(jìn)行增加段塞數(shù)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)液量以及排量的優(yōu)化，因?yàn)轫?yè)巖氣的氣壓本身沒(méi)有一定的規(guī)律可循，這種情況下就需要在具體施工的過(guò)程中，對(duì)壓力的變化問(wèn)題密切的注意，這樣才能及時(shí)調(diào)整。為了解決壓裂技術(shù)中存在的問(wèn)題，可以使用同步壓裂技術(shù)，這種技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)工期的縮短，實(shí)現(xiàn)對(duì)勘探成本的節(jié)約，同時(shí)還能提高頁(yè)巖氣的產(chǎn)量。另外，因?yàn)轫?yè)巖氣本身具有一定的水敏性，因此壓裂中使用的液體就需要不斷的進(jìn)行的改進(jìn)，這樣才能的實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)層的有效保護(hù)。

2.3 排水采氣

因?yàn)榱黧w的進(jìn)入會(huì)對(duì)儲(chǔ)層造成一定的傷害，因此就需要在壓裂以后及時(shí)的將液體進(jìn)行排放，常用的頁(yè)巖氣排液方式主要有電潛泵排液、液氮?dú)馀e排液；泡沫助排等方式，因?yàn)殛懴囗?yè)巖氣水平井的返排率比較低，因此具體排水采氣方式就需要科學(xué)的進(jìn)行選擇。針對(duì)這一問(wèn)題，在實(shí)際的頁(yè)巖氣中生界直井可以使用通井機(jī)抽汲排液，如果其液量比較大，并且返排率較高的話，就需要使用電潛泵進(jìn)行排液采氣[2]。古圣界直井的前期需要使用通井機(jī)進(jìn)行排液，中后期則需要使用電潛泵進(jìn)行排液。

2.4 關(guān)于污水的處理

在進(jìn)行頁(yè)巖氣的開(kāi)采中，通常情況下使用的開(kāi)采方式都是體積壓裂，這種技術(shù)的用液量相當(dāng)大，因此針對(duì)這一實(shí)際情況，開(kāi)發(fā)的企業(yè)就需要進(jìn)行污水處理基地的設(shè)置，采取有效的工藝實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的處理，可以使用井場(chǎng)產(chǎn)出的氣體帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣就能充分的保證污水處理設(shè)備的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，利用這種技術(shù)不僅能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)返排液的有效處理，使環(huán)境問(wèn)題得到充分的保證，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)地資源的循環(huán)利用，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的，為我國(guó)陸相頁(yè)巖氣的壓裂返排液的處理提出新的方案和技術(shù)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，人們的生活水平得到了快速的提升，對(duì)于能源的需求也在不斷的增加，由于我國(guó)頁(yè)巖氣的儲(chǔ)量比較大，因此目前這一能源的開(kāi)采已經(jīng)成為我國(guó)能源開(kāi)發(fā)企業(yè)共同研究問(wèn)題，雖然近年來(lái)在這一問(wèn)題上，已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，但是因?yàn)榈捻?yè)巖氣本身的特性，因此在實(shí)際工程開(kāi)采過(guò)程中，仍然存在一定的問(wèn)題亟待解決，只有通過(guò)不斷地進(jìn)行新技術(shù)的研究，充分結(jié)合頁(yè)巖氣的現(xiàn)狀，這樣就能不斷的改進(jìn)勘探中存在的問(wèn)題，解決其中的技術(shù)難題，這樣才能更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)頁(yè)巖氣能源的有效的開(kāi)發(fā)，同時(shí)降低開(kāi)采的成本，促進(jìn)我國(guó)能源開(kāi)采企業(yè)更好的發(fā)展，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的能源基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]逢仁德，崔莎莎，尹寶福，等.鄂爾多斯盆地陸相頁(yè)巖氣縫網(wǎng)壓裂技術(shù)應(yīng)用分析[J].中國(guó)石油勘探，2015，20（6）：66-71.

[2]武騫，莊大琳，梁小兵，等.陸相頁(yè)巖儲(chǔ)層坍塌壓力時(shí)變特性分析及應(yīng)用：以延長(zhǎng)組長(zhǎng)7段為例[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2015，15（6）：48-51.

（作者單位：安徽省煤田地質(zhì)局物探測(cè)量隊(duì)）