非常规天然气

摘要： 2021年11月29日,我国煤层气长输管道--神木-安平煤层气管道工程(简称神安管道)山西至河北段管道干燥完工,已具备投用条件,标志着我国非常规天然气跨省管道神安管道(山西-河北段)实现全线贯通。

摘要： 煤成气理论指导下煤系“源外型”大气田的陆续发现有效促进了中国天然气工业的发展,而“源内型”煤层气却发展缓慢。研究认为“源内型”深部(2000 m以深)煤层气同样具有巨大的勘探潜力。以鄂尔多斯盆地大牛地气田为例,通过石炭系-二叠系含煤地层取心系统开展实验研究,结果表明煤系岩石普遍含气,其中煤层中存在原地游离气且煤层气资源丰度最高为3.86×10^(8) m^(3)/km^(2);结合地层埋藏和热演化史,认为层状非均质地层中泥岩和灰岩的喉道半径较小,毛管阻力封堵形成了以砂岩和煤岩为主的煤系岩性圈闭,煤岩(性)圈闭是其中游离气形成的主控因素;煤岩心含水饱和度介于6.5%~30.1%,较低的含水饱和度使常规煤层气开采过程中的“排水减压”变成了“排气降压”,有利于深部煤层气的动用;原生-碎裂型煤体结构也是储层压裂改造的有利特征。研究认为深部煤层气是煤系“甜点”资源,辅以科学合理的技术和经济手段可实现有效开发。

摘要： 开采天然气水合物对缓解世界能源危机、解决中国天然气资源短缺问题具有重要现实意义。降压法是开采天然气水合物一种较为简单、安全、有效的方法,但是目前对水合物饱和度较高条件下的降压分解特性缺乏深入认识。在多孔介质(石英砂)体系开展了天然气水合物的生成与分解实验,研究了3种不同水合物饱和度(38.1%、42.1%、46.4%)条件下的水合物降压分解特性,分解压力分别为2 MPa和3 MPa。实验结果表明:2 MPa对应的产气速率较高,但是模拟储层温度会降至冰点以下,在实际水合物开采中会引起冰堵,阻碍水合物进一步分解。当分解压力为3 MPa时,在0~2 h内,随着水合物饱和度增加,产气速率减小;从2 h到水合物分解结束,水合物饱和度越高,产气速率越高;在降压阶段,不同饱和度水合物的储层温度(T_(1)、T_(2)、T_(3))快速下降且最低温度相似;在恒压阶段,不同饱和度水合物的储层温度开始回升,水合物饱和度越高,储层温度波动越大,并且恢复至实验设定温度需要的时间越长。研究结果将为水合物试采过程防止冰堵现象发生、提高气体回收率提供重要的理论参考。

摘要： 非常规油气在能源战略格局中的地位日益重要,页岩气是非常重要的绿色低碳非常规天然气,已成为天然气勘探开发的热点领域。我国南方古生界发育多套海相富有机质页岩,海相页岩气资源丰富,技术可采资源量介于8.00× 10^(12)~9.40× 10^(12)m^(3),占我国页岩气资源总量的70%以上,是我国页岩气勘探开发的现实领域。中国科学院邹才能院士带领的页岩气研究团队长期从事页岩气地质理论与评价技术研发,为了加快推动我国页岩气勘探开发规模有效发展,根据我国南方地区海相页岩气研究进展和生产实践,撰写出版了《海相页岩气》一书。

摘要： 天然气水合物因其能量密度巨大、使用方便、燃烧值高、清洁无污染等特点,被誉为21世纪最有希望的战略资源,是常规油气资源的潜力巨大的一种替代能源。青海木里地区三露天井田天然气水合物的发育是该区含煤岩系的充足气源和高寒山区适宜的水合物稳定带耦合作用的结果。将赋存在煤系中的天然气水合物定义为煤系天然气水合物,并将其纳入煤系非常规天然气范畴。为查明其与含煤岩系的密切联系和成矿专属性,探讨煤系天然气水合物的赋存条件,提出勘查开发建议。研究表明:三露天井田煤系天然气水合物气源兼具煤型气与油型气特征,富集层位集中在温压稳定带的中侏罗统江仓组上段,储集层类型及所占比例依次为“裂隙型”65.22%、“裂隙+孔隙型”26.08%、“孔隙型”8.70%。根据现今构造格局,三露天井田被划分为8个区块,其中,以逆断层发育为主、低地层倾角及中-低等断裂密度发育程度的M_(1)、S_(1)和S_(2)区块为天然气水合物的有利富集区。建立了三露天井田煤系天然气水合物成藏模式,即叠瓦扇式构造与冻土带封堵型,混源充注、短距运移、构造圈闭是研究区天然气水合物形成的有利因素。最后,以研究区煤系天然气水合物为实例,总结了陆域煤系天然气水合物的基本特点,提出了我国冻土区天然气水合物勘查开发的调查、勘查、开采3个阶段,指出煤系气共探合采是煤系天然气水合物开发的必然途径。

摘要： 页岩气是清洁、高效的非常规天然气。页岩气的有效开发利用,既能有效保障国家能源安全,又能保护环境、减少CO_(2)排放。中国页岩气资源较丰富,据研究预测页岩气技术可采资源量为11.10×10^(12)~14.18×10^(12)m^(3)。2005年以来,中国借鉴北美页岩气勘探开发成功经验,开展了南方海相页岩气资源综合评价和勘探开发试验。

摘要： 朱光辉,男,教授级高级工程师。1997年毕业于中国地质大学,获硕士学位。现任中海油中联煤层气有限责任公司副总经理。历任国家能源局页岩气标委会副秘书长、页岩油标委会副秘书长。长期以来,主要从事中海油常规油气田和非常规天然气领域的(煤层气、致密气和页岩气等)理论研究和技术管理工作。先后负责中国近海油气勘探、海外勘探以及陆上非常规油气勘探、开发与生产等工作;主导了鄂尔多斯盆地东缘临兴-神府千亿方致密气田的方案设计、实施和技术成果研发;担任了国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”海外项目与课题负责人。

摘要： 日前,从山西省自然资源厅获悉,山西省煤炭采空区(废弃矿井)已累计建设抽采井100余口,抽采利用煤层气1.28亿立方米,相当于减排二氧化碳192万吨。煤层气是一种与煤伴生、共生的非常规天然气,也是一种较强的温室气体,其逸散后的温室效应是二氧化碳的21倍。开发利用煤炭采空区(废弃矿井)煤层气,既可消除废弃矿井赋存瓦斯积聚造成的安全隐患,又可增加能源供应、减少温室气体排放。

摘要： 海陆过渡相煤系地层已经发现丰富的非常规天然气资源。本文以鄂尔多斯盆地东部山西组煤系地层为例,通过开展微观特征分析及物理模拟实验,查明山西组主要孔隙类型为有机质孔隙、残余原生孔隙、不稳定矿物溶蚀孔、黏土矿物层间孔,认为黏土矿物层间孔和有机质纳米孔隙是页岩储集空间与常规砂岩储层的显著区别;山西组煤系地层广泛发育的有机质纳米孔,经过模拟实验认为形成于早期液态烃裂解气,随着原油沥青化,气泡被固化在沥青条带中形成纳米孔隙;集中发生在晚侏罗世至早白垩世末的异常热事件控制了裂解气生成的强度和范围,在此过程中沥青化产生的有机质纳米孔大幅度提高煤系地层非常规气储集空间和资源丰度。这一认识对于深入了解山西组煤系地层孔隙结构特征及非常规油气地质评价选区具有重要意义。

摘要： 为了解决目前煤系非常规天然气压裂液体系应用灵活性差、性能不可调问题,研究了一体化压裂液体系。以3种一体化稠化剂为研究对象,结合现场黏土稳定剂、助排剂和破胶剂,开展一体化压裂液体系增黏、减阻、悬砂、耐温抗剪切、破胶、添加剂配伍性、防膨和表面张力实验评价,并分析一体化压裂液现场应用效果。结果表明,一体化压裂液体系黏度灵活可调,黏度随一体化稠化剂含量增加而增大,黏度调整区间为3~200 mPa·s,高黏液体悬砂性能优异,体积分数为1.0%的一体化压裂液在60°C、100 S−1剪切条件下黏度大于100 mPa·s;一体化压裂液体系与各类添加剂配伍性良好,易破胶,减阻率、防膨率均大于70%,表面张力小于28 mN/m。其一体化主要体现在功能性和应用性两个方面,功能上集滑溜水、线性胶、交联液压裂液体系于一体,能够满足各类气层压裂改造工艺对造缝、减阻、防膨、携砂、快速返排等性能的要求;应用上在鄂尔多斯盆地东缘现场煤层气、页岩气、致密砂岩气井均取得了成功应用。一体化压裂液推动了非常规气压裂工艺试验,提高了压裂改造效果,对各类气层以及压裂改造工艺具有良好的适应性。

摘要： 煤系地层中富有机质泥页岩、砂岩与煤层频繁交互出现,煤系页岩气、致密砂岩气和煤层气等非常规天然气广泛分布,进行多气联合勘探开发具有显著的经济和社会效益.针对煤系非常规天然气的特殊性和复杂性,以两淮煤田为研究对象,以煤系非常规天然气系统研究为出发点,在系统分析煤层气、页岩气研究现状的基础上,提出了两淮煤田煤系非常规天然气系统研究的主要方向,为两淮煤田煤系非常规天然气综合勘探与开发提供基础理论指导.从煤系地层结构特征及非常规天然气储层特征、影响煤系非常规天然气合探共采的地质因素、工程因素、地质综合勘探与开发潜力等几个方面，深入探讨了两淮煤田煤系非常规天然气系统研究的主要内容。

摘要： 在翔实的野外地质调查基础上,结合多年油气、煤炭地质成果,综合判断镜质体反射率R0、干酪根元素分析、热失重、顺磁共振自由基浓度以及煤类等指标,发现湘中、湘东南坳陷中泥盆统-二叠系有机质进入高成熟-过成熟演化阶段.地层越老,热演化程度越高;涟源、邵阳坳陷西部演化程度高于东部;印支-燕山期岩浆岩体周围有机质热演化程度明显增高.深成变质作用、岩浆热变质作用和动力变质作用是区内热演化主控因素.未来泥盆系页岩气勘查应集中在古陆边缘及次级凸起,而石炭-二叠系非常规天然气(煤层气、页岩气)勘查应集中在坳陷内部瓦斯突出地区;同时必须避开(隐伏)岩浆岩分布区和推覆断层发育区.

摘要： 2013年1月5日神华地质勘查有限责任公司中标湖南保靖非常规天然气区块,组织开展勘探和钻探工作,先后部署了3口参数井.在认真调研和分析露头资料的基础上,针对保靖工区地层硬、断层发育、存在多个破碎带,含有硅质岩,钻探过程中极易出现卡钻、孔壁坍塌、孔斜超标等问题;采取了相应的技术措施和对蔡,最终钻达目的井深,顺利终孔.经过攻关研究,优化了工区的钻孔结构和技术措施,总结了深孔绳索钻井技术和工艺.

摘要： 2013年1月5日神华地质勘查有限责任公司中标湖南保靖非常规天然气区块,并开展勘探和钻井工作,2015年在总结已完钻井的基础上,针对保靖工区地面和地下的复杂情况,造成机械钻速低、钻井周期长、成本居高不下的情况,通过优快钻井技术研究和攻关,提出了钻井提速的关键技术措施:①优选钻头类型和油基泥浆体系、②采用先进成熟的旋转导向工具、③可靠的防气窜固井技术.结论认为:在钻前对导眼井的测井资料的处理,可优选钻头类型;设计时采用简化的"导眼+三级井身结构";钻井过程中上部井段采用优质钻头+螺杆复合钻进方式,可提高机械钻速;目的层采用旋转导向工具,可提高优质页岩的钻遇率;上部井段清水或膨润土浆钻进,深部使用Kc1抑制性泥浆体系,目的层采用油基泥浆体系,解决了泥页岩地层井壁稳定性问题和气层保护问题;采用防气窜水泥浆配方提高目的层的固井质量,满足了后续压裂试气的要求.

摘要： 中国复杂的地质演化史和地质特征增加了开发的难度,虽然致密砂岩气、页岩气、煤层气均有突破,但区域较为局限,我国非常规天然气资源的大规模开发仍有很多路要走.认识储层纳米孔隙发育规律对于储层改造和资源开发具有重要意义.文章具体介绍了有机质对孔隙的贡献、微纳米孔隙的分布、纳米孔对气体吸附的贡献等方面内容。

摘要： 笔者拟就煤层气和页岩气的气质国家标准制定问题进行探讨，提出在全国天然气标准化技术委员会(SAC/TC244)管理的范围内，已经形成了一个以GB17820和GB/T22723为核心的、较为完善的技术标准体系。页岩气和煤层气都是非常规天然气，原则上皆应纳入天然气的技术标准体系。页岩气虽然是中国正在大力发展的一种非常规天然气，但目前尚在起步阶段，积累的有关气质的信息甚少，尚不具备制定气质国家标准的条件。中国的煤层气虽已开始较大规模的工业生产，但情况比较复杂。例如，钻井开采的煤层气与采煤伴生的煤矿瓦斯虽同属煤层气，但它们的组成、物性及利用途径则有很大不同;且煤层气的生产技术和规模都正在发展之中，目前积累的气质数据尚难以满足制定国家标准的要求。参考ISO标准化工作的经验，必要时可以依托SAC/TC244现有的标准体系，考虑制定国家标准化指导性技术文件(GB/Z)以满足工业生产的需要。

摘要： 中国含煤地层分布广泛,煤系多气共采是中国非常规天然气产业的重要发展方向.但煤岩和泥页岩储集层物性较差,孔隙结构复杂,是制约三气共采的重要因素,煤岩和泥页岩孔隙差异性决定其流体赋存状态和运移条件,相关研究对于三气共采选层具有重要意义.本文针对鄂尔多斯盆地东缘临兴地区煤岩和泥页岩样品，利用低温氢气吸附法认识煤岩和泥页岩微观孔隙结构差异性，探讨可抽提沥青对于中低变质程度煤岩和泥页岩微观孔隙结构的影响。

摘要： 水力压裂技术是实现含煤岩系地层煤层气、致密砂岩气、页岩气等非常规天然气增产改造的重要手段.通过对国内外含煤岩系储层地质和水力压裂技术的调研,对即时射孔技术、合层水力压裂技术、间接压裂技术等工艺的应用现状给予论述,阐述了相应技术适用的储层地质条件,展望含煤岩系水力压裂改造技术的发展趋势,并通过室内真三轴水力压裂物模实验,验证了间接压裂技术的可行性,为国内含煤岩系产层组水力压裂工艺的选择提供参考.

摘要： 本文在对我国三气勘探、开发技术和常规油气田分层开发技术与工艺进行总结分析的基础上,对影响非常规天然气三气合采的工艺、设备现状与关键技术进行了探讨,指出:我国存在多气共存的甜点区域,进行多气合采开发,具有储藏地质基础;进行多气合采,是提升非常规天然气开发效益的重要措施;多气合采有同井分压合采、同井接替合采、区域接替合采等多种开采模式,其中,同井分压合采是理想的多气合采模式;目前的开发设备和工艺,尚不能支持同井多气合采工艺的要求;为实现多气合采,需要在井筒流动规律、管柱设计与排采设备、修井工艺与装备、井口流体处理工艺与装备等方面进行一系列的创新性研究工作.

摘要： 北美页岩气勘探开发飞速发展,2010年北美页岩气产量超过1379×1012 m3(EIA,2010),页岩气已逐渐重要的非常规天然气资源.页岩中的天然气具有多种存在方式,主要包括了吸附、游离和溶解三种形式.页岩储层具有低的孔隙度,纳米孔隙会影响页岩气的赋存状态,北美Barnett页岩孔隙中数为15～160nm,平均孔径为20～185nm.页岩储层中微观孔隙结构对页岩气的储集具有重要的影响,本研究进行了多尺度的页岩致密孔隙孔隙结构表征,揭示孔隙发育控制因素、页岩气的赋存特征和评价模型.

摘要： 本发明公开了一种非常规天然气岩‑气‑热多过程耦合试验系统，由流体控制系统、岩芯吸附/解吸及气体分析系统、抽真空系统和水力压裂系统组成，流体控制系统分别与岩芯吸附/解吸及气体分析系统、抽真空系统和水力压裂系统相连通。本发明可实现真三轴或假三轴应力加载、温度加载、多组分气体扩散下的煤岩渗透性演化的多场耦合过程测试，实验的温度、组分气体流量以吸附特性全程数据通过软件适时动态存储和处理，可以科学地模拟地层温度、压力和流体介质下岩体非常规气富集成藏、吸附和解吸规律。本系统将为极端复杂的深部资源开采提供科学的实验支持。

摘要： 本发明涉及一种冻土区非常规天然气联合开采方法，通过将主井布置到下伏煤层或泥页岩以下，并在周边布置多口副井通过水平井与主井对接，开采多层位的非常规天然气，并通过水平压裂增产，提高钻井和经济效率，降低施工成本采用主力井产出的天然气作为循环介质，克服了常规垂直钻井降压开采时，由于可燃冰富集的不均匀性导致的出气速率慢，开采效率低，将钻孔布置到可燃冰富集层下伏的煤层段和页岩段，可以提高主力井初始的产气量，增加初始加热循环介质的供应量，提高产气量和产气效率。

摘要： 用于多层非常规天然气同井道合采两级压差式高效潜水泵，包括自上而下依次连接且同中心线设置的上端盖、上圆筒壳、中上盖板、圆锥筒壳、中下盖板、下圆筒壳和下端盖，上圆筒壳内同轴线设有上空心轴电机，上空心轴电机的空心轴同轴线固定连接有粗内螺旋管，下圆筒壳内同轴线设有下空心轴电机，下空心轴电机的空心轴同轴线固定连接有细内螺旋管。本发明的两级压差式高效潜水泵原理科学，结构简单，可数只同时串联使用，能根据不同的井下工况定制不同的潜水泵安装方案，在降低能源消耗的同时提高了工作效率。

摘要： 本发明公开一种人工富化开采深水浅层低丰度非常规天然气的系统及方法，通过富化深水浅层低丰度非常规天然气，诱导低丰度浅层气富集并形成高丰度的水合物矿藏，实现深水浅层低丰度非常规天然气的低成本开发，并最终促进浅层气、水合物伴生气、水合物的规模化开采。本方案属于一次投入、多次开发的技术，成矿系统、输导系统和采集系统一旦建好，后续不需要额外的维护投资，有助于降低成本；且人工水合物成藏等待期无需水合物开采平台就位，仅需要在需要开采时就位，有效减少现场作业时长、大幅降低成本；同时克服目前泥质粉砂天然气水合物储层渗透率差、开采效率低的弱点，为最终促进浅层气规模化开采提供技术支持。

摘要： 本发明属于石油地质勘探技术领域，涉及一种烃源岩高过熟阶段生成常规和非常规天然气的评价方法。该方法包括以下步骤：S1.选取与所述烃源岩的沉积环境和有机质类型相同或相似的未熟‑低熟阶段岩样；S2.根据所述烃源岩所在地区的沉积埋藏史‑热演化史，确定所述岩样进行生烃热模拟实验所需要的反应条件；S3.根据所述反应条件，对所述岩样进行生烃热模拟实验，收集所述岩样的排出油以及测量所述岩样中干酪根和滞留油的生气量；S4.根据所述反应条件，对所述排出油进行生烃热模拟实验，测量在不同的模拟温度下，所述排出油的生气量。该评价方法能够准确实现常规和非常规天然气的定量评价。

摘要： 本发明公开一种非常规天然气三气共采压裂缝网扩展物理模拟装置及方法，通过对页岩气、煤层气和致密气共同水力压裂开采，将三气共采储层演化过程直观观测和层间干扰一并实现，并将实验室与现场建立联系，将二者获得的实验数据进行综合对比分析，获得更加接近现场实际的模拟结果，为现场大型开采提供可靠地技术数据支持。本发明解决了现有三气共采中的没有描述出缝网扩展及分布，特别是的相互干扰情况的难题；同时通过将现场实验与实验室内的物理模拟结合达到了获得的缝网压裂裂缝扩展数据更加准确，现场参考性更强的目的。

摘要： 本申请提供了非常规天然气的岩、气多过程耦合试验装置，其特征在于，所述试验装置包括第一夹持机构、第二夹持机构、差压传感器，所述第一夹持机构、第二夹持机构的两端管路均设有第一电磁阀，所述差压传感器的两端管路均设有手动阀，所述差压传感器3并接有第二电磁阀，设计开发本装置的目的，本系统可对煤页岩进行真三轴实验，找出煤层气储层在开发过程中的渗透率与有效应力件的关系，可以合理地确定煤层气的开发方式。

摘要： 本发明公开了一种非常规天然气岩‑气‑热多过程耦合试验系统，由流体控制系统、岩芯吸附/解吸及气体分析系统、抽真空系统和水力压裂系统组成，流体控制系统分别与岩芯吸附/解吸及气体分析系统、抽真空系统和水力压裂系统相连通。本发明可实现真三轴或假三轴应力加载、温度加载、多组分气体扩散下的煤岩渗透性演化的多场耦合过程测试，实验的温度、组分气体流量以吸附特性全程数据通过软件适时动态存储和处理，可以科学地模拟地层温度、压力和流体介质下岩体非常规气富集成藏、吸附和解吸规律。本系统将为极端复杂的深部资源开采提供科学的实验支持。

摘要： 一种非常规天然气储层甲烷原位定点燃爆压裂方法，对压裂目的井段进行射孔作业；通过压裂管柱将井下工具输送到目的井段；对井底产出的气体进行监测和甲烷浓度测试；将高压氧气注入到井下的高压喷枪内；引爆射孔孔眼内的氧气‑甲烷混合物，并进行多次定点燃爆压裂；向射孔孔眼内泵注高压氧气与二氧化碳；利用甲烷的长时间燃烧产生的高温对周围地层进行加热，并在射孔孔眼和冲击裂缝周围形成高温区；利用液态二氧化碳对高温区岩石进行强制对流换热；不断对冲击裂缝进行二次改造，提高原有裂缝复杂程度和裂缝体积。该方法能够解决现有燃爆压裂技术所存在的燃爆时间短、燃爆压力衰减快、裂缝起裂位置难以控制、燃爆压力对井筒冲击作用强烈的问题。

摘要： 本发明公开一种人工富化开采深水浅层低丰度非常规天然气的系统及方法，通过富化深水浅层低丰度非常规天然气，诱导低丰度浅层气富集并形成高丰度的水合物矿藏，实现深水浅层低丰度非常规天然气的低成本开发，并最终促进浅层气、水合物伴生气、水合物的规模化开采。本方案属于一次投入、多次开发的技术，成矿系统、输导系统和采集系统一旦建好，后续不需要额外的维护投资，有助于降低成本；且人工水合物成藏等待期无需水合物开采平台就位，仅需要在需要开采时就位，有效减少现场作业时长、大幅降低成本；同时克服目前泥质粉砂天然气水合物储层渗透率差、开采效率低的弱点，为最终促进浅层气规模化开采提供技术支持。