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頁巖氣壓裂試氣工程技術(shù)探討論文
摘要：北美的頁巖氣勘探開發(fā)已經(jīng)是全球轟動，我國作為第三個對頁巖開發(fā)的國家，積極地借鑒北美的一些先進(jìn)的技術(shù)，不斷完善我國的頁巖氣勘探開發(fā)。
關(guān)鍵詞：頁巖氣；壓裂試氣；工程
1全球頁巖氣的勘探開發(fā)進(jìn)程剖析
1.1頁巖氣勘探進(jìn)程認(rèn)識
在全球頁巖氣的勘探開發(fā)進(jìn)程，就當(dāng)前來說，最為成功的國家是加拿大和美國。就美國的頁巖氣勘探開發(fā)比較成功。在20世紀(jì)初葉的十年期間，北美的頁巖氣呈現(xiàn)大幅度地提升，即由最初的2000年的100×108m3，到2010年，頁巖氣的產(chǎn)量已經(jīng)增加到1500×108m3，其增速達(dá)到15倍之高。就當(dāng)前的國際石油界認(rèn)為，水平井分段壓裂和水平井鉆探，是北美頁巖氣勘探開采的關(guān)鍵因素。就美國2015年的頁巖氣來說，其產(chǎn)量已經(jīng)高達(dá)4300×108m3。如果按照這樣的增速，到2035年，美國的頁巖氣在天然氣中所占的比例將達(dá)到46%。
1.2中國頁巖氣勘探開發(fā)的進(jìn)展?fàn)顩r剖析
就頁巖氣資源來說，我的巖氣資源盡管很豐富，但是同北美進(jìn)行比較來說，其開發(fā)得很晚。正式進(jìn)行頁巖氣的勘探開發(fā)，是2009年，其第一口頁巖氣評價井是威201井，從該井的出現(xiàn)就標(biāo)志著中國的巖氣勘探開發(fā)拉開了序幕。到2012年的時候，中國的壓裂試氣工程技術(shù)充分地借鑒外國的一些先進(jìn)的技術(shù)，進(jìn)而完成了水平井分段壓裂以及試氣工藝等的研究應(yīng)用，中國已經(jīng)實現(xiàn)了一種跨越式的發(fā)展，進(jìn)而積極地為中國的頁巖氣勘探開發(fā)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
2對頁巖氣壓裂試氣工程技術(shù)進(jìn)展?fàn)顩r的認(rèn)識
2.1對泵送橋塞射孔的理解
因為頁巖氣這一氣藏，實際上是超低滲超低孔氣藏，在對其實施勘探開采的過程中，必須在首先對巖層實施體積的壓裂，在此基礎(chǔ)上形成一種立體的縫網(wǎng)。所以，選取何時地層段展開射孔也就顯得異常重要。在本文中我們充分地結(jié)合國外的一些頁巖氣具體的開發(fā)事例，對我國的頁巖氣展開一次綜合性的積極評價。就涪陵的頁巖氣田來說，該氣田起初的壓裂前提是在每口井的20段左右實施壓裂，并通過一些參數(shù)的積極優(yōu)化選擇性，其標(biāo)準(zhǔn)是每段2~3簇。此處的射孔孔眼實際上就是進(jìn)行壓裂液注入處。當(dāng)壓裂液注入到壓裂孔后，在壓裂液的作用下，繼而形成裂縫。
2.2頁巖氣的水平井分段壓裂技術(shù)
在頁巖氣的勘探開采中，由于頁巖氣井在開采中越來越長，而對其造縫要求上，其困難越來越大，這就給壓裂工具、壓裂工藝，以及壓裂液等的選擇提出來更高的要求。就壓裂工藝來說，在目前所采用的壓力工藝是：裸眼封隔器預(yù)制管柱+投球滑套分段壓裂、泵送橋塞+射孔聯(lián)作分段壓裂，以及套管預(yù)制滑套無極限分段壓裂技術(shù)等。在壓裂過程中，壓裂液是其重要的組成部分，它是對巖石進(jìn)行壓裂作用的重要的媒介物。通過壓裂液的作用，促使壓裂縫得以延伸。就壓裂液類型來說，有常規(guī)非常規(guī)之分。在壓裂過程中，還需要一定的返排。該支撐劑主要是依靠壓裂液的作用一起帶入到裂縫中。當(dāng)壓裂液在壓裂泵不工作反排中，支撐劑會滯留于裂縫中，積極維持裂縫狀態(tài)，為頁巖氣提供良好的生產(chǎn)通道。
2.3實施連續(xù)油管鉆磨橋塞操作
在壓裂操作完成以后，為了完成后續(xù)工作中的排液測試和投產(chǎn)，則要用專業(yè)的工具來對橋塞實施鉆磨操作。在當(dāng)前來說，頁巖氣塞所進(jìn)行的鉆磨橋塞工藝，主要是采用連續(xù)油管鉆磨橋塞。在鉆磨中，主要是通過地面的泵車機(jī)械設(shè)備，以此為動力提供動能，有效地對井下的馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)使實施旋轉(zhuǎn)，繼而讓井下的磨鞋達(dá)到高速旋轉(zhuǎn)，最后促使鉆塞磨成碎屑。并被帶出到地面上。
2.4進(jìn)行試氣
在獲取產(chǎn)能的主動環(huán)節(jié)中，頁巖試氣投產(chǎn)為重要的環(huán)節(jié)。作為頁巖氣井，在通過一系列的施工——泵送橋塞以及射孔聯(lián)作，以及對水平井實施壓裂等施工之后，然后就是進(jìn)行試氣投產(chǎn)環(huán)節(jié)。就涪陵頁巖氣為例，主要是以套管固井為其準(zhǔn)則。鑒于頁巖氣井的不斷加深，必然會致使試氣工藝隨水平要求之而不斷升級。在試氣中，處于地面上的工具有：兩相分離器壓采氣井口，地面放噴管線和熱交換器和鍋爐，還有節(jié)流管匯和法蘭線等設(shè)備。其工序為：第一步，對采氣樹進(jìn)行安裝和試壓。第二步，進(jìn)行套管放噴排液操作。第三步，在帶壓下進(jìn)行完井管柱。第四步，進(jìn)行油管的放噴排液處理。第五步，正式進(jìn)行測試的投產(chǎn)。第六步，在地面進(jìn)行關(guān)井工序的操作。
3結(jié)束語
綜上所述，就我國的新能源來說，頁巖氣無疑是一種清潔的能源。開采頁巖氣的時候，隨著勘探開發(fā)步伐的不斷加快，積極地降低頁巖氣的開發(fā)成本是關(guān)鍵所在。在頁巖氣的開發(fā)過程中，由于頁巖井的加深，出現(xiàn)了高風(fēng)險、高溫、高壓等嚴(yán)峻環(huán)境狀況，進(jìn)而對壓裂式技術(shù)提出了更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，為此應(yīng)當(dāng)對壓裂試氣技術(shù)給予進(jìn)一步升級提高，才能夠適應(yīng)頁巖氣的勘探開采。
參考文獻(xiàn)
[1]盧偉，李強(qiáng)，萬方來.國內(nèi)外頁巖氣井水力壓裂技術(shù)的發(fā)展及探討[J].能源與節(jié)能，2012，（12).
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