爆炸增加頁巖氣采收率的可行性研究

1、通過爆炸方法增加頁巖氣采收通過爆炸方法增加頁巖氣采收率的可行性研究率的可行性研究 1 1、頁巖氣的賦存特點(diǎn)、頁巖氣的賦存特點(diǎn)2 2、頁巖體致裂工藝現(xiàn)狀、頁巖體致裂工藝現(xiàn)狀3 3、水壓致裂與爆炸致裂的比較、水壓致裂與爆炸致裂的比較4 4、爆炸致裂數(shù)值方法：、爆炸致裂數(shù)值方法：CDEMCDEM介紹介紹5 5、爆炸致裂的典型數(shù)值模擬案例、爆炸致裂的典型數(shù)值模擬案例6 6、結(jié)論、結(jié)論 主要內(nèi)容主要內(nèi)容1 1、頁巖氣的賦存特點(diǎn)、頁巖氣的賦存特點(diǎn)95%的頁巖氣井必須通過人工致裂方能形成具有工的頁巖氣井必須通過人工致裂方能形成具有工業(yè)開采價(jià)值的氣流。業(yè)開采價(jià)值的氣流。 頁巖氣( Shale Gas) , 特

2、指賦存于頁巖中的非常規(guī)天然氣。滲透率低滲透率低孔隙度小孔隙度小吸附氣含量大吸附氣含量大 1e-6 um26%左右左右50%以上以上頁巖氣頁巖氣賦存狀態(tài)賦存狀態(tài)三大特點(diǎn)三大特點(diǎn)頁巖的滲透率比砂巖小兩個(gè)量級，比煤層小三個(gè)量級?？傮w而言：Barnett頁巖頁巖微裂縫微裂縫微孔隙微孔隙吸附氣吸附氣游離氣游離氣有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)頁巖氣大都賦存于微小頁巖氣大都賦存于微小裂、孔隙中裂、孔隙中1 1、頁巖氣的賦存特點(diǎn)、頁巖氣的賦存特點(diǎn)2 2、頁巖體致裂工藝現(xiàn)狀、頁巖體致裂工藝現(xiàn)狀爆炸致裂爆炸致裂2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代年代裸井硝化甘油裸井硝化甘油高能氣體致裂高能氣體致裂2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代年代產(chǎn)量提高產(chǎn)

3、量提高3-43-4倍倍氮?dú)馀菽瓑毫训獨(dú)馀菽瓑毫阉毫阉毫言黾訚B透率增加滲透率的主要方法的主要方法（美國）2020世紀(jì)世紀(jì)9090年代年代凝膠壓裂凝膠壓裂9090年代末，豎直井年代末，豎直井2121世紀(jì)，水平井，世紀(jì)，水平井，較豎直井增產(chǎn)較豎直井增產(chǎn)3 3倍倍重復(fù)壓裂、多段壓裂同步壓裂等目前，俄羅斯和加拿大也對頁巖氣的開采展開了研究。目前，俄羅斯和加拿大也對頁巖氣的開采展開了研究。 2 2、頁巖體致裂工藝現(xiàn)狀、頁巖體致裂工藝現(xiàn)狀水平井水平井+多段壓裂多段壓裂清水壓裂清水壓裂同步壓裂同步壓裂美國經(jīng)過多年攻關(guān)，探索出一套先進(jìn)的頁巖氣開采技術(shù)美國經(jīng)過多年攻關(guān)，探索出一套先進(jìn)的頁巖氣開采技術(shù)2 2

4、、頁巖體致裂工藝現(xiàn)狀、頁巖體致裂工藝現(xiàn)狀水平井分段壓裂技術(shù)頁巖氣開采 “地毯式布井與鉆井”美國Fort Worth盆地Barnett頁巖氣田2009年10月以來，我國已經(jīng)在重慶市（綦江縣）、四川省進(jìn)行頁巖氣開采的試點(diǎn)。2 2、頁巖體致裂工藝現(xiàn)狀、頁巖體致裂工藝現(xiàn)狀美國Fort Worth盆地Barnett頁巖氣田裂縫“富集帶”寬度（英尺）04008001200010020030040010個(gè)月累計(jì)氣產(chǎn)量（1）裂縫“富集帶”寬度/裂隙網(wǎng)絡(luò)總長度越長，氣體產(chǎn)量越高（2）氣體產(chǎn)量與裂隙網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度密切相關(guān)01002003004000100020003000裂縫長度（英尺）10個(gè)月累計(jì)氣產(chǎn)量裂縫長度裂縫

5、寬度Barnett頁巖氣田頁巖氣田3 3、水壓致裂與爆炸致裂的比較、水壓致裂與爆炸致裂的比較水壓致裂水壓致裂裂縫的擴(kuò)展距離較大，一般為百米裂縫的擴(kuò)展距離較大，一般為百米-公里范圍，擴(kuò)展方向公里范圍，擴(kuò)展方向受主應(yīng)力導(dǎo)向明顯，裂縫往往呈條帶狀分布。受主應(yīng)力導(dǎo)向明顯，裂縫往往呈條帶狀分布。 minminmaxmax水壓致裂水壓致裂3 3、水壓致裂與爆炸致裂的比較、水壓致裂與爆炸致裂的比較水壓致裂水壓致裂比較適合于常規(guī)石油、天然氣的開采（滲透率高、孔比較適合于常規(guī)石油、天然氣的開采（滲透率高、孔隙率大）。隙率大）。 頂板底板開通一條通道，油氣就會自動滲出。頁巖氣，開采的位置即為產(chǎn)氣的位置。頁巖氣的開采，需要復(fù)雜而密集的裂隙網(wǎng)絡(luò)。3 3、水壓致裂與爆炸致裂的比較、水壓致裂與爆炸致裂的比較爆炸致裂爆炸致裂能夠產(chǎn)生各方向較為均勻的裂縫系統(tǒng)，不受主應(yīng)力控制，能夠產(chǎn)生各方向較為均勻的裂縫系統(tǒng)，不受主應(yīng)力控制，裂縫擴(kuò)展距離較近，一般為幾米裂縫擴(kuò)展距離較近，一般為幾米-十幾米。十幾米。 minminmaxma