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《中國地質(zhì)大學(xué)（北京）》 2013年

多級壓裂技術(shù)在龍馬溪組頁巖中的適應(yīng)性研究

裴森龍  

【摘要】：頁巖氣是一種特殊的非常規(guī)天然氣，主要以吸附或游離態(tài)保存于高碳或深色泥頁巖儲層中，孔隙度和滲透率極低是頁巖儲層的主要特征。美國是全球頁巖氣勘探開發(fā)最早、最成功的國家，隨著水平井技術(shù)和多級壓裂技術(shù)的持續(xù)進步、對頁巖儲層特征和成藏條件的認(rèn)識不斷深化，引發(fā)了世界范圍內(nèi)的頁巖氣開發(fā)熱潮。我國具有豐富的頁巖氣資源，加強對頁巖氣的開發(fā)與利用對于解決我國的能源危機具有極其重要的意義。 頁巖儲層極差的孔滲性能，使得絕大部分頁巖氣井需要通過壓裂措施產(chǎn)生人工裂縫來增強儲層的導(dǎo)流能力。多級壓裂技術(shù)是美國頁巖氣開采的核心技術(shù)之一。雖然美國頁巖氣開采有很成功的經(jīng)驗，但我國頁巖的特征與美國有較大的差異，且我國頁巖氣的開采處于起步階段，不能照搬美國的開采模式，需要針對自己的頁巖特點，結(jié)合美國多級壓裂的經(jīng)驗，，形成適合我國頁巖特征的多級壓裂方式。 本文通過對比、分析我國上揚子區(qū)川南下志留統(tǒng)龍馬溪組頁巖和美國Barnett頁巖的特征，同時對多種常用的頁巖氣壓裂工藝技術(shù)、壓裂液和添加劑以及支撐劑的特點及適用范圍等進行總結(jié)，得出了我國川南龍馬溪組頁巖儲層不同于Barnett頁巖的主要特點有，埋藏深、黏土含量高、井底環(huán)境復(fù)雜、常呈現(xiàn)高溫高壓、頁巖的單層厚度薄、層間差異大等。這些特點給頁巖氣壓裂作業(yè)帶來了一定的難點：埋藏深、高溫高壓對壓裂設(shè)備、井下工具的性能提出了很高的要求；頁巖的黏土含量高，限制了壓裂液及支撐劑的選用；頁巖的單層厚度薄、層間差異大，限制了壓裂工藝的選擇范圍；頁巖的井下高溫高壓的環(huán)境要求壓裂液及支撐劑有穩(wěn)定的性能。 針對這些難點，本文經(jīng)過對多級壓裂的適應(yīng)性進行研究，初選出一套適用于我國川南龍馬溪組頁巖的壓裂方法。認(rèn)為龍馬溪組頁巖可以采用固井滑套多級壓裂技術(shù)+混合壓裂液體系+樹脂包層低密度陶粒支撐劑進行壓裂作業(yè)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TE377
【目錄】：

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