[發明專利]超淺層-淺層頁巖氣地質工程一體化開發方法

有效

• 申請號: 202111051454.8
• 申請日: 2021-09-08
• 公開（公告）號: CN113494283B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 李關訪;李曉;毛天橋;胡彥智;王鐸
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: E21B43/25
• 分類號: E21B43/25;E21B43/26;E21B43/30;E21B47/002
• 代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

1.一種超淺層-淺層頁巖氣地質工程一體化開發方法，其特征在于，該方法包括：

步驟S100，基于歷史地質資料、區塊地質勘測資料，獲取頁巖儲層區域范圍以及沉積特征，部署鉆探井位；

步驟S200，通過所述鉆探井位進行全鉆孔取芯，通過巖心觀察描述，建立巖性柱狀圖；

對取出的多個不同位置的巖心樣品分別采用頁巖氣現場解吸方法進行含氣量測試，確定優質含氣層段；所述優質含氣層段為含氣量≥；

步驟S300，采用應力解除法進行井下原位地應力測量，獲取優質含氣層段第一預設深度位置的最大水平主應力、最小水平主應力、最大水平主應力方位；具體包括：采用觸頭式光學地應力測量儀器，井下原位進行地應力測試；采用金剛石鉆頭進行測試孔鉆進以完成測試孔；下放觸頭式光學孔徑變形測量系統，進行鉆頭解除孔套鉆鉆進操作，記錄應力解除前后的測量孔徑變形及觸頭式光學孔徑變形測量系統進入測試孔后的空間姿態信息，通過巖石力學試驗獲取優質含氣層段第一預設深度位置處的巖石力學參數楊氏模量、泊松比，基于鉆孔變形法計算最大水平主應力、最小水平主應力、最大水平主應力方位；其中，套鉆鉆進深度為，測試孔的深度為，；

通過所述鉆探井位鉆孔至第二預設深度位置，采用測井儀進行自然伽馬、聲波時差、密度、電阻率的參數獲取，編制測井曲線和測井解釋綜合柱狀圖；所述第二預設深度位置的深度大于所述第一預設深度位置的深度；

采用數字式全景成像儀進行儲層段鉆孔成像，獲取儲層段天然裂縫的發育信息，建立優質含氣層段地質結構力學模型；所述發育信息包括天然裂縫的產狀、裂隙寬度和間距參數；

步驟S400，選取所述優質含氣層段的頁巖樣品進行礦物組分、巖石力學參數試驗測試，制定壓裂方案；

步驟S500，基于所述壓裂方案進行壓裂操作，監測水力壓裂縫網信息；

基于獲取的日產氣量，判斷日產氣量是否滿足經濟效益要求，若不滿足，重新部署鉆探井位，并返回執行步驟S200；若滿足，則基于獲取所述最大水平主應力、所述最小水平主應力、所述最大水平主應力方位、天然裂縫的發育信息滾動部署開發井網。

2.根據權利要求1所述的超淺層-淺層頁巖氣地質工程一體化開發方法，其特征在于，所述巖性柱狀圖的建立方法具體為：選用金剛石復合片鉆頭進行全孔取芯，觀察描述巖性、巖相特征、生物化石及其分布特征進行地層分段，觀察地層產狀、地層接觸關系、裂隙及斷層的發育情況，建立地層巖性柱狀圖。

3.根據權利要求2所述的超淺層-淺層頁巖氣地質工程一體化開發方法，其特征在于，所述優質含氣層段的確定方法具體為：從巖心樣品中選取150g-200g密封于體積為270ml的解吸罐中，鎖緊解吸罐，將解吸罐置于恒溫加熱箱中，加熱至樣品初始的地層溫度；

通過高精度壓力傳感器采集解吸氣量，其中，自然解吸時間不小于8h；

采用頁巖氣含量測算軟件進行回歸分析以獲取損失氣量；

通過提高加熱溫度促進殘余氣的釋放，獲取吸附氣量；

其中，含氣量為解吸氣量、損失氣量與吸附氣量的總和。

4.根據權利要求1所述的超淺層-淺層頁巖氣地質工程一體化開發方法，其特征在于，所述壓裂方案的制定方法具體包括：選取所述優質含氣層段的頁巖樣品進行XRD礦物組分測試，進行巖石力學試驗測試，獲取含氣段的楊氏模量、泊松比、抗壓強度、抗拉強度和斷裂韌性，以確定射孔位置設置參數；

所述射孔位置為脆性礦物集中層段；射孔孔密為16孔/米，射孔相位角為60°，采用階梯式變排量的方式注入清水以進行壓裂。

5.根據權利要求4所述的超淺層-淺層頁巖氣地質工程一體化開發方法，其特征在于，所述階梯式變排量為階梯升排量與階梯降排量的交替設置；

所述階梯升排量為；

所述階梯降排量為。