[發(fā)明專利]一種川渝地區(qū)頁巖氣工廠化平臺(tái)建設(shè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710290171.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN107025608A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒作靜;唐新明;黃有為
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都全富科技有限公司
• 主分類號(hào): G06Q50/02
• 分類號(hào): G06Q50/02
• 代理公司: 長沙星耀專利事務(wù)所(普通合伙)43205
• 代理人: 許伯嚴(yán)

1.一種川渝地區(qū)頁巖氣工廠化平臺(tái)建設(shè)方法，其特征在于：采用地面、道路、水源和周邊環(huán)境四個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，地面按所處地面條件，以所在位置為平坦、緩坡、陡坡綜合評(píng)定；道路按路程遠(yuǎn)近，以路況條件綜合評(píng)定；水源按距離河流遠(yuǎn)近和水源至井場高差綜合評(píng)定；周邊環(huán)境按周邊房屋密集程度和所處的農(nóng)林田地類型綜合評(píng)定，具體如下：

（1）平臺(tái)建設(shè)技術(shù)指標(biāo)：

頁巖氣平臺(tái)建設(shè)主要流程為：從礦權(quán)區(qū)內(nèi)選擇合適的地下目標(biāo)；根據(jù)地下目標(biāo)確定地面平臺(tái)初步位置和備選位置；現(xiàn)場踏勘平臺(tái)位置，從道路、地形、周邊環(huán)境等方面論證是否滿足建設(shè)需要；確定平臺(tái)最終位置后，進(jìn)行招投標(biāo)確定各個(gè)承包商；開始鉆前工程設(shè)計(jì)，同步進(jìn)行人居環(huán)境調(diào)查、環(huán)境評(píng)價(jià)、地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)和用地申報(bào)；前期各項(xiàng)評(píng)價(jià)以及申報(bào)公示、批準(zhǔn)后，進(jìn)行放線測量、土地征用工作；平臺(tái)建設(shè)施工開始，包括道路、場地、池類三大類；

道路在滿足大型運(yùn)輸車輛最低通行要求的基礎(chǔ)上，考慮山區(qū)、丘陵地帶的地形條件，一般為四級(jí)單車道公路，設(shè)計(jì)荷載為公路Ⅱ級(jí)；頁巖氣平臺(tái)尺寸以常規(guī)單井井場為基礎(chǔ)，綜合考慮叢式井鉆井和壓裂改造的需要，形成了一套新的平臺(tái)尺寸標(biāo)準(zhǔn)：（a）同一排井的井間距≥5m，雙排布井時(shí)兩排井口錯(cuò)開半個(gè)井間距；雙排叢式井組雙鉆機(jī)布置時(shí)排間距＞30m，場地受限時(shí)≥28m；縱向每增加一口井，井場長度增加5m；（b）同時(shí)使用兩臺(tái)50型鉆機(jī)的最小尺寸為95m×80m，同時(shí)使用兩臺(tái)70型鉆機(jī)（或一臺(tái)50型鉆機(jī)和一臺(tái)70型鉆機(jī)）的最小尺寸為105m×80m；（c）拉鏈?zhǔn)綁毫炎鳂I(yè)最小尺寸為95m×80m，同步壓裂作業(yè)最小尺寸為120m×80m，壓裂設(shè)備擺放一側(cè)的長度≥45m；現(xiàn)階段頁巖氣平臺(tái)布置一般有三種規(guī)格：單排8口井（180m×60m），面積為10800m²；雙排6口井（115m×80m），面積為9200m²；雙排5口井（105m×80m），面積為8400m²；

頁巖氣平臺(tái)的池類一般有固化填埋池、集液池和清水池三類，可依據(jù)地勘資料和地形靈活布置；固化填埋池容積按每口井400-450m³計(jì)，一個(gè)6口井的平臺(tái)約為2000-3600m³，池頂設(shè)計(jì)雨篷；集液池容積一般為400-450m³，用于儲(chǔ)存鉆井用水；這兩類池體為鋼筋混凝土，池底和池壁鋼筋需搭接配筋，水泥砂漿抹面防滲處理；清水池主要為后期壓裂施工服務(wù)，一般考慮滿足同時(shí)壓裂兩口井的供水量，容積為5000m³，通常利用平臺(tái)附近水田、旱地修建，池底和內(nèi)、外壁鋪HDPE防水膜，在池內(nèi)積水坑及泵頭安放區(qū)設(shè)置混凝土層；

由于川渝地區(qū)降水豐富，因此要嚴(yán)格做好平臺(tái)的排水設(shè)施，場內(nèi)設(shè)置高出井場10cm的污水溝，平臺(tái)四周設(shè)清水溝，使周邊環(huán)境（尤其是山體流水）的排水體系和環(huán)繞平臺(tái)的排水體系銜接順暢，確保清水順利排入自然水系，避免積水；溝渠和池類的底部如有填方，應(yīng)保證填方的壓實(shí)度，并在底面加鋪一層防水材料，保證防水防滲效果，防止因填土沉降拉壞溝渠和池底面造成滲漏；

（2）經(jīng)濟(jì)性分析：頁巖氣平臺(tái)的總造價(jià)從1000萬至2000萬不等，約為常規(guī)單井井場造價(jià)的2至4倍；以每個(gè)平臺(tái)5至8口井計(jì)算，平均單井造價(jià)約為200萬至400萬，與常規(guī)單井井場造價(jià)大致相當(dāng)或者更低；平臺(tái)建設(shè)費(fèi)用由土地費(fèi)、井場修建費(fèi)、道路修建費(fèi)、房屋及機(jī)泵房拆安費(fèi)、供水供電費(fèi)、土地復(fù)墾費(fèi)、勘測設(shè)計(jì)費(fèi)、預(yù)備費(fèi)和其他費(fèi)用（房屋道路補(bǔ)償費(fèi)、環(huán)評(píng)費(fèi)、壓覆礦評(píng)估費(fèi)、地災(zāi)評(píng)估費(fèi)、規(guī)劃許可證費(fèi)、監(jiān)理費(fèi)等）組成；

（3）土地利用評(píng)價(jià)：川渝地區(qū)頁巖氣區(qū)塊是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)，人多地少，耕地緊張，為盡量減少對(duì)土地的影響，在“促進(jìn)土地集約節(jié)約利用，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展”原則指導(dǎo)下，采用建設(shè)用地、協(xié)議用地和臨時(shí)用地三種方式；建設(shè)用地包括對(duì)以后建井站所需面積和通行車道進(jìn)行征地，通常占平臺(tái)總面積30-35%，盡量減少征地面積，達(dá)到土地、經(jīng)費(fèi)雙節(jié)約的效果；協(xié)議用地包括除征地面積外的其余面積、池類、儲(chǔ)備罐、放噴坑、棄土場、平臺(tái)范圍內(nèi)邊角用地和恢復(fù)村民人行道用地；臨時(shí)用地包括水罐、油罐、放噴坑外墻與安全圍墻之間的土地、井場附屬設(shè)施外移區(qū)、野營房、廁所、生活區(qū)臨時(shí)道路，車輛施工便道和表土堆放場；

（4）平臺(tái)建設(shè)優(yōu)化：現(xiàn)階段叢式井平臺(tái)布井?dāng)?shù)一般為4-8口井，大部分單平臺(tái)布井方式為雙排6口井，水平段巷道長度一般為1500m，巷道間距一般為300-400m，靶前距一般為300-400m；采用“增加平臺(tái)井?dāng)?shù)”和“改變布井方式”兩種方法相結(jié)合的思路進(jìn)行優(yōu)化：

（a）增加平臺(tái)井?dāng)?shù)：橫向增加單支井?dāng)?shù)，從現(xiàn)階段較為普遍的雙排6口井，增加到雙排10口井，水平段巷道間距為300-400m；縱向增加井的層數(shù)，從現(xiàn)階段較為普遍的單層雙排6口井，增加到雙層雙排12口井，層與層間的縱向間距以頁巖層厚度作為設(shè)計(jì)依據(jù)；將以上兩種方式進(jìn)行結(jié)合，每個(gè)平臺(tái)布雙層雙排20口井，最終形成“橫向多支、縱向多排”的格局，將大大提升單個(gè)平臺(tái)的儲(chǔ)層利用率和壓裂改造的體積；

（b）改變布井方式：以提高靶前距下儲(chǔ)層的利用率為目標(biāo)，對(duì)平臺(tái)間位置進(jìn)行優(yōu)化，有三種優(yōu)化模式：

模式一對(duì)雙排6口井的平臺(tái)采用穿插式布井，理論上每口井水平段的起點(diǎn)和終點(diǎn)都正好處于相鄰平臺(tái)靶前距下未覆蓋的區(qū)域，此時(shí)平臺(tái)布置最為緊湊，最大化利用了靶前距下儲(chǔ)層；在井眼軌跡設(shè)計(jì)中，需要調(diào)整靶前距應(yīng)為水平段巷道長度的一半，如水平段巷道長1500m，則相應(yīng)的靶前距為750m，其余參數(shù)和普通雙排6口井的平臺(tái)一致；如按純理論要求布井，同一方向上井的水平段都有重合的起點(diǎn)和終點(diǎn)，因此在實(shí)際中需要對(duì)水平段的起點(diǎn)和終點(diǎn)進(jìn)行微調(diào)，達(dá)到井眼防碰要求；

模式二對(duì)雙排6口井的平臺(tái)采用交錯(cuò)式布井，將模式1水平段軸線方向完全重合的方式改為水平段軸線偏移半個(gè)水平段井間距交錯(cuò)布置的方式；這樣就不必拘泥于靶前距和水平段巷道長度的關(guān)系，在理論上每4個(gè)平臺(tái)24口井中只有2口井在水平段共用同一個(gè)起點(diǎn)，只需微調(diào)就可解決相碰問題；這種模式相對(duì)于普通雙排6口井的平臺(tái)，井眼軌跡參數(shù)基本不用調(diào)整，兼顧了儲(chǔ)層利用和井眼防碰的可操作性；

模式三對(duì)雙排10口井的平臺(tái)采用交錯(cuò)式布井；采用模式2的布井思路，但由于每個(gè)平臺(tái)布井?dāng)?shù)為10口，使用兩個(gè)平臺(tái)就能達(dá)到模式2里4個(gè)平臺(tái)的儲(chǔ)層覆蓋效果，成倍增加了儲(chǔ)層面積覆蓋。