頁巖氣壓裂的案例
石英砂替代陶粒，助力川南頁巖氣壓裂工藝2.0技術，突破成本“關卡”
頁巖氣，非常規天然氣的一種。由于頁巖滲透率極低，需要通過壓裂形成復雜裂縫網絡，再將氣采出，而顯得“非同常規”。壓裂工藝的發展水平直接影響著頁巖氣的效益開采。
我國天然氣資源豐富，其中頁巖氣可采資源量達31.6萬億立方米，主要集中在川南地區，是天然氣增儲上產的重要領域。
為將資源變成產量，實現“能源的飯碗必須端在自己手里”，2016年年底，集團公司頁巖氣業務發展領導小組加快推進川南頁巖氣規模效益建產，2017年8月，集團公司又設立川渝頁巖氣前線指揮部，通過資源共享、技術共享、信息共享，實現一體化組織、一體化實施、一體化研發、一體化保障、一體化協調，形成集團公司頁巖氣業務發展領導小組決策部署、川渝頁巖氣前線指揮部統籌推動、油公司與工程服務公司聯動的開發模式。
針對頁巖氣壓裂存在的問題與挑戰，在川渝頁巖氣前線指揮部統一組織下，西南油氣田公司、浙江油田公司、川慶鉆探公司、中油測井公司和勘探開發研究院組成項目組，2018年至2019年，在昭通YS112H4、H5平臺、長寧H26-3井等開展了多簇射孔縮小簇間距、高強度加砂、暫堵轉向、石英砂替代陶粒壓裂工藝組合等一系列現場試驗和針對性理論研究，逐步形成頁巖氣壓裂基礎理論、關鍵技術和工藝體系。2019年，川渝頁巖氣前線指揮部在經過兩年多現場試驗的研究基礎上，總結提出“多簇射孔縮小簇間距+高強度加砂+暫堵轉向+石英砂替代陶?！毙乱淮?em>壓裂工藝，簡稱壓裂工藝2.0。
“這是頁巖氣壓裂工藝的跨越式發展，有效推動了川南頁巖氣的效益開發。目前壓裂工藝2.0已推廣到頁巖油、致密氣領域，有力地推進了中國石油非常規資源的開發?！敝袊涂碧脚c生產分公司副總經理鄭新權點贊壓裂工藝2.0。
展開 頁巖氣開采的大國重器：渦輪壓裂車，采用航空發動機作為動力單元！
“阿波羅”渦輪壓裂車以一套輸出功率高達5600馬力的渦輪發動機作為全車的動力單元，該發動機的重量只有700公斤，其功率密度是高功率柴油機的20倍。也就是說，在相同的額定功率下，渦輪發動機的重量只有柴油機重量的二十分之一。
“阿波羅”渦輪壓裂車的外觀可謂十分“迷你”：重量只有37噸（含2.5噸油水），長度只有10米，底盤比2000型壓裂車還要短，道路通過性和靈活性因此大幅提升，一舉解決了目前壓裂車“上牌難、上路難、上山難”的“三難”問題。
但“迷你”的外觀卻蘊涵著“阿波羅”渦輪壓裂車超強的產品性能：4500水馬力的輸出功率相當于一輛2500型壓裂車和一輛2000型常規壓裂車的總和，以構建一套36000水馬力的壓裂車組為例，僅用8臺“阿波羅”壓裂車就能實現18臺2000型壓裂車才能進行的大型工廠化壓裂作業。這兩個數字，意味著減少了55%的井場占地和車組人員配套，以及減少了55%的現場高低壓管匯工作量。
渦輪發動機具有很強的燃料兼容性，除了使用常規的柴油燃料外，井口氣、LNG、CNG，包括生物燃油都可以驅動其進行作業。據介紹，該產品具有單機功率高、性能全面提升、燃油經濟環保、啟動迅速、超長壽命以及維護保養操作簡單等優勢。
業務聯系，請識別下方二維碼，關注極客飛機網微信公眾號，咨詢線上或線下代理商，對您的問題我們將及時回復！
免責聲明：本公眾號所載內容為本公眾號原創或網絡轉載，轉載內容版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權或其他問題，請在公眾號后臺留取聯系方式，我們將及時回復和處理！轉載內容為作者個人觀點，并不代表本公眾號贊同其觀點和對其真實性負責。本公眾號擁有對此聲明的最終解釋權。
【更多閱讀】：
●全國布局！極客飛機網飛行培訓網點增至45個，考運動執照，首選極客飛機網VIP班！
展開 頁巖氣成為我國天然氣增儲上產首選目標
一位業內權威人士透露，中石油原計劃2030年頁巖氣產量目標設定為420億立方米，近期這一目標進一步提高，有可能達到650億立方米。
近日“ECF國際頁巖氣論壇2018第八屆亞太頁巖氣峰會”在上海召開，ECF國際頁巖氣論壇總裁、上海聯合非常規能源研究中心理事長周曉萊在會上表示，降本增效是頁巖氣產業發展的主旋律，但是社會參與度不足和經濟效益問題制約了中國頁巖氣更快速的發展。
周曉萊認為，多年來我國已經形成了以三大石油公司為主的油氣上中下游市場的產業生態鏈。建立由三大石油公司、更多民營企業、創新性中小企業和新興企業共同參與的頁巖氣產業生態鏈，是頁巖氣向經濟可開采突破的關鍵，也是頁巖氣進一步大力發展的關鍵。
展開 頁巖氣生產過程中的流固耦合模型comsol復現 ￥100
<p>論文原文：What Factors Control Shale-Gas Production and Production-Decline Trend in Fractured Systems: A Comprehensive Analysis and Investigation</p><p><br></p><p>這篇論文深入探討了在頁巖氣生產過程中，頁巖氣井產量總是會迅速降低的深層原因。</p><p>頁巖氣儲層的孔隙度、孔徑、滲透率都非常低，在這種環境下基質和裂縫中的流動狀態會有很大差異，同時頁巖氣開采導致孔隙壓力降低，頁巖骨架承受的有效應力提高造成孔隙度、滲透率的降低，最終在宏觀上呈現出頁巖氣產量下降。
展開 
超百萬立方米，中國頁巖氣單井日產量創新高
據人民日報海外版3月7日報道，6日，中國石油西南油氣田川南深層頁巖氣攻關傳來捷報，部署在四川省瀘縣雷達村的瀘203井完成放噴測試，關井最高井口壓力57.1兆帕，測試日產量137.9萬立方米，成為國內首口單井測試日產量超百萬立方米的頁巖氣井。
瀘203井是一口深層頁巖氣評價井，目的是評價瀘州區塊埋深4000米左右龍馬溪組頁巖氣資源的開發潛力，試驗深層頁巖氣水平井優快鉆井技術、體積壓裂工藝。通過精心組織，在地層溫度大于140℃的頁巖地層中，成功鉆成水平段1500米，優質儲層鉆遇率100%，井身質量合格率100%。借鑒北美新一代壓力工藝技術，結合川南地區深層頁巖地質工程特征，采用“密切割+高強度加砂+暫堵轉向”壓裂工藝，成功實現了埋深近4000米、破裂壓力大于110兆帕、水平應力差大于20兆帕、微裂縫較發育的頁巖儲層的體積改造。
中國石油西南油氣田 圖片來自四川在線
近期，中國石油足202H1、黃202、瀘203等井相繼獲得高產氣流，標志著川南深層頁巖氣勘探開發技術逐步走向成熟，為這一地區86%以上深層頁巖氣資源的有效動用奠定了堅實基礎，進一步堅定了實現川南頁巖氣中長期發展規劃目標的信心。
據四川在線2018年12月24日報道，中國石油川南頁巖氣日產量達到2011萬立方米，突破2000萬立方米，同比增加119.3%，再創歷史新高。目前，川南已成為我國最大的頁巖氣生產基地，約占全國天然氣日產量的4.2%。
據新華社2018年7月10日報道，全國礦產資源新增儲量數據顯示，我國石油和天然氣增長放緩，煤層氣下降，增幅較大的頁巖氣探明儲量突破萬億立方米大關。
自然資源部10日發布2017年全國礦產資源儲量情況顯示，我國石油、天然氣和煤層氣勘查新增探明地質儲量呈現下降趨勢。
展開 頁巖巖石力學特性及可壓裂性評價 附巖石力學與工程蔡美峰下載
巖石力學強度的各向異性將導致沿不同方向進行壓裂的難易程度有所不同。
圖3 吉木爾凹陷二疊系蘆草溝組巖心抗張強度測試結果
所取試樣的抗張強度分布范圍為3.16 ～11.04MPa，受抗張強度差異的影響，相同的地應力及壓裂施工條件下，地層的起裂壓力不同，壓裂難易度也不同。
公式1~3 巖石力學參數預測模型
圖4 吉木爾凹陷J251井的主要巖石力學特性與地應力縱向分布特征
由于縱向上各巖性地層存在顯著的巖石力學與地應力差異，在該儲層中進行壓裂改造，壓裂裂縫縱向延伸將可能受到高強度、高應力隔層的阻擋，從而降低裂縫的縱向溝通能力、限制儲層壓裂改造體積，難以達到預期壓裂效果。因此，可壓裂性評價及壓裂設計時，應對壓裂縫的縱向溝通能力進行評價、認識。
公式4~9 儲層可壓裂性評價模型
圖5 吉木薩爾凹陷JHW020井各級壓裂的縫網長度與縫網高度
圖6 吉木薩爾凹陷JHW020井的縫網體積、微地震事件數與可壓裂性指數的關系
結果表明，本文所建立的可壓裂性指數評價模型適用于蘆草溝組頁巖油儲層，分析結果具有一定可靠性，可為地質工程“甜點”區綜合評價以及壓裂選層、水平段分段分簇等壓裂設計提供基礎參考。
下載地址:巖石力學與工程蔡美峰
展開 頁巖氣水平井套管損害分析
本案列以頁巖氣水平進套管損害為例，分析在水平最大主應力與水平最小主應力的影響下，套管的損害情況。分析該模型可分為一下幾個步驟：首先確定原始地應力的分布，接著確定井眼形成后應力分布，然后計算下套管固井后地應力的分布和射孔后地應力的分布，最后模擬壓裂過程中應力的變化。套管破壞準則采用Von Mises準則，具體云圖如下。無射孔的套管周圍，在上下頂點處所受Von Mises應力最大；在套管射孔周圍，Von Mises應力大小方向發生變化。該案例還可進一步分析壓裂過程中，套管損傷情況，同時可結合熱流固耦合，分析其變化，在此不詳細說明。歡迎做此方面的，交流學習。
展開 中國最大頁巖氣生產基地建成 全年產量將達42億立方米
彭剛 攝
四川在線消息(記者 李欣憶)12月24日，中國石油川南頁巖氣日產量達到2011萬立方米，突破2000萬立方米，同比增加119.3%，再創歷史新高。目前，川南已成為我國最大的頁巖氣生產基地，約占全國天然氣日產量的4.2%。
川南是中國石油頁巖氣勘探開發的主戰場。2018年，中國石油頁巖氣勘探開發再次提速，鉆機、隊伍、工作量呈幾何式增長。中國石油在全國范圍內調動資源，從新疆、東北、甚至國外將鉆機調往川南，截至目前，共在川南地區動用142臺鉆機，較2017年的38臺增長3倍。
彭剛 攝
2010年，中國石油成為中國第一家生產頁巖氣的企業，之后中國石油在川南迅速形成規模產業，建成長寧、威遠、昭通等國家級頁巖氣示范區。中國石油在川南頁巖氣勘探開發過程中，把提高單井產量作為首要目標，實現3500米以淺資源的規模有效開發，開創了國內頁巖氣勘探開發多項先河。
隨著頁巖氣開采成本的逐步降低，產能的快速釋放，我國頁巖氣開發進入急劇增長期。2017年川南頁巖氣產量達到30億立方米，預計2018年川南頁巖氣產量將超過41億立方米。
展開 探討頁巖氣開采中微觀參量對宏觀產量的影響
圖1 (a)oREV的定義
圖1(b)oREV的構建
圖2 計算流程
(a) 累積產氣量隨時間變化 (b)日產氣量隨時間變化
圖3 多級壓裂水平井產氣曲線
來源：中科院力學所
潘繼平：『CCUS-EOR』管輸二氧化碳驅油與提高采收率問題研究| 國際石油經濟
在二氧化碳驅油埋存方面，針對不同類型油氣藏和儲層特點，加強技術攻關，形成有效驅油技術和注氣工藝，提高油藏管理水平，防止過早氣竄，提高體積波及范圍，提高采收率，積極探索用于頁巖氣（壓裂）、煤層氣（驅替）開發提高采收率的技術。同時，加強埋存和監測技術研發，提高二氧化碳埋存效率，確保井筒安全，實現地下長期安全封存。
4.5 積極探索貫穿全產業鏈、全流程的靈活多樣的商業模式和運營模式，帶動相關產業協同發展
CCUS-EOR與二氧化碳管道運輸涉及產業面寬，需要靈活多樣的商業模式和運營模式，以滿足各相關方利益訴求。一是在捕集供應環節，探索二氧化碳排放、捕集、貿易等多種商業模式，排放企業可以自行捕集，也可委托第三方，二者均可直接銷售二氧化碳資源，也可通過賣給貿易商向中下游提供資源。二是在管輸環節，管道企業可借鑒油氣管輸商業模式，開展單獨的二氧化碳運輸業務，也可以開展貿易、運輸一體化業務，探索靈活多樣的二氧化碳管輸、貿易業務。三是在驅油封存環節，以油氣田企業為主，允許獨立第三方埋存企業利用枯竭油氣藏專業從事二氧化碳埋存業務。四是探索上中下游全過程一體化等商業模式和運營模式，允許二氧化碳排放和捕集企業參與管道建設運營、參與驅油封存業務，允許管輸企業參與資源捕集貿易、驅油封存業務，允許下游企業向中上游延伸，構建全過程全產業鏈一體化投資合作商業與運營模式。
4.6 完善綠色金融政策，盡快出臺關于二氧化碳管輸與驅油（氣）埋存的財稅等經濟支持政策
一是著重對二氧化碳捕集業務予以補貼和稅費抵扣等，鼓勵二氧化碳排放企業加大捕集力度，鼓勵第三方專業化碳捕集服務。二是支持超臨界二氧化碳運輸管道建設運營示范項目，鼓勵社會資本參與投資建設運營。
展開 石化核電行業仿真咨詢與專業定制開發
蒸汽發生器分析法設計系統界面
10、專業系統-水力壓裂模擬分析系統
水力壓裂是低滲油氣田、煤層氣、頁巖氣開發的核心增產技術，為了達到最佳的壓裂效果，需要對水力壓裂進行優化 ，使得改造體達到最佳經濟產量的要求。
水力壓裂模擬系統是是目前唯一可以對三維節理巖體水力壓裂過程進行仿真模擬并計算改造體，從而對水力壓裂措施和儲層產量進行優化與預測的軟件技術。運用三維非線性有限元流固耦合算法對水力壓裂過程的瞬態滲流以及復雜節理網絡與完整巖石的斷裂擴展進行模擬，并基于實測數據（ISIP，BHP，MSE）對不確定輸入地質參數進行反演優化，保證模擬精度，可用于頁巖氣開采、煤層氣、石油開采、地熱能開發等領域，進行水力壓裂措施優化、產量預測與優化等，為綠色能源開發服務。
頁巖氣儲層改造水力壓裂模擬
11、再冷凝器與管道系統建模與分析
實現再冷凝器與復雜管道系統從一維模型到三維模型的參數化自動建模，并考慮熱工、安裝、振動、運行等載荷進行整體分析與局部細節模擬，對其剛度、強度、疲勞壽命進行校核。
再冷凝器與管道系統整體計算與局部計算
12、儲液罐實程地震分析
采用流固耦合算法計算給定儲水箱在地震在和靜力載荷綜合作用下的應力響應，用于儲水箱抗震分析和應力評定。包括液晃、液固耦合地震響應、基于RCC-M規范的應力評定。
展開 
