涪陵地区页岩气开发的浅谈
杨青元
（成都理工大学）
摘要：涪陵地区的页岩气开发走在了国内页岩气开发的前列，其目前也处于开发的研究发展阶段，该地区的页岩气2014年产气10.81亿立方米方，已经进入商业化开发阶段，并成为国家级页岩气示范区。
针对涪陵地区的页岩气开发，从井身结构、钻井技术、水平井压裂等方面研究涪陵地区的页岩气开发技术，并对涪陵地区页岩气开发作简单总结。
关键词：涪陵地区页岩气钻井技术水平井压裂技术
Discussion on development of shale gas in Fuling area
Yangqinyuan
(Chengdu University of Technology)
Abstract: the development of shale gas in Fuling area in the development of shale gas in the forefront of the country, which is also currently in the development stage of development, the region's 1081000000 gas shale gas annual output of 2014 cubic meters, has entered the commercialization stage of development, and has become a national demonstration area of shale gas. For the development of shale gas in Fuling area, from the development of shale gas well structure, drilling technology, horizontal well fracturing and other aspects of the Fuling area, and the development of shale gas in the Fuling area for a brief summary.
Keywords:Fuling area shale gas Drilling technology Horizontal well fracturing technology
涪陵页岩气田位于川东告陡褶皱带包鸾—焦石坝背斜带焦石坝构造，主体构造为大耳西山、石门、吊水岩、天台场等断层所夹持的断背斜构造，表现为南宽被窄，中部宽缓的特点，总体为北东走向。
页岩层具有渗透率低的特点，开采页岩气常使用压裂水平井。
如今，涪陵地区的页岩气开发已经步入正轨，对其的开发技术做简单的总结研究，对其今后的发展以及国内其他页岩气的开发都有很大的意义。
1 钻井技术
1.1水平井井身结构设计
根据涪陵地区钻井工程地质环境因素的精细描述确定了涪陵地区的地层必
封点，主要有：1）浅表裂缝、溶洞、暗河；2）三叠系的水层、漏层与二叠系的浅气层；3）龙马溪组页岩气层顶部浊积砂之上的易漏、易垮塌地层。
新设计了适合涪陵地区的三开井身结构。
（见表1）
1.2 “井工厂”步井及三维井眼轨道优化设计
根据涪陵地区的地形特点，借鉴国外的“井工厂”方法，以井距600m为例，设计并提出了4种步井方案，并进行了综合分析。
方案一：六井式常规形轨道设计，每个平台钻6口井，步井方式及井眼轨道见图1。
方案二：六井式鱼钩形轨道设计，每个平台钻6口井，步井方式及井眼轨道见图2。
方案三：四井式常规形轨道设计，每个平台钻四口井，步井方式及井眼轨道见图3。
方案四：四井式鱼钩形轨道设计，每个平台钻四口井，步井方式及井眼轨道见图4。
从平台总数、单井钻前费用、摩阻以及投产周期等方面综合分析四个方案对比见表2。
综合分析涪陵地区地形条件以及开发要求，满足当年投资，当年建产的需求，推荐选取方案三，按照该方案设计焦石坝区块一期产能建设方案。
在2014—2015年新增63个钻井平台，每个平台钻4口井，共计钻井252口，建成50亿方产能。
1.3 涪陵地区使用的钻井技术
浅层直井段快速钻井技术：“清水+PDC钻头+螺杆钻具”复合钻井技术避免了钻井液严重漏失对浅层产生的污染，节省了因堵漏而损失的时间，在导眼，一开和二开上部井段“一趟钻”就能完成作业，极大提高了钻井效率。
二开定向井段快速钻井技术：1）空气泡沫定向钻井；2）特色PDC钻头的研制与应用。
油基钻井液技术：针对涪陵地区地层特点以及长水平段水平井的施工要求，基于HLB理论和界面膜理论，自主研发了HiDrill柴油机基钻井液体体系。
2 水平井压裂技术
2.1 JY1HF水平井分段压裂技术
对该井水平段页岩可压性分析得到，该水平段可压性较好。
压裂设计思路：1）水平应力差异系数大，低净压力下易形成双翼裂缝，因此应增加压裂分段段数、射孔簇数、裂缝长度（W形布缝模式)和净压离，以压开弱面缝形成复杂裂缝，增大有效改造体积；2）选用组合支撑剂和对储层伤害程度低、携砂能力强、易返排破胶的活性胶液，以增加主裂缝长度和支撑缝高，提高裂缝导流能力；3）采用平衡顶替，以防顶替过量导致缝口导流能力降低过大，影响压裂效果。
根据所得数据，综合分析，JY1HF井水平段1007m得出最佳的分段数为15段，分段长度为60m，界定簇间距为20m，每段分三簇射孔。
选择SRFR—1滑溜水作为压裂液，其性能要求：降阻率50%—78%，对储层的伤害率小于10%；黏度2—30mPa.s可调；能满足连续混配要求；可连续稳定自喷返排。
为形成更多的主裂缝和网缝，应该适当控制缝高，减少压裂裂缝的闭合。
支撑剂选用100目砂+40/70目树脂覆膜砂+30/50目树脂覆膜砂的组合。
现场施工与压裂效果见表3。
表3 JY1HF井15段压裂施工参数
2.2 焦石坝区块水平井压裂
涪陵地区页岩脆性指数大于50%，形成缝网的可能性较大。
由此确定已“复杂网缝+支撑主缝”为主的压裂模式，在吸取JY1HF井压裂成功的基础上，以形成“复杂网缝+支撑主缝”的目标，设计压裂思路。
优化簇间距，射孔簇数，以及段间距；采取前置盐酸预处理，降低施工压力；采用减阻水+线性胶的混合压裂液体系促进裂缝复杂化。
采用低密度的支撑剂，段塞式加砂，提高裂缝导流能力。
优化设计：簇间距和段间距优化；压裂规模优化；压裂材料体系优选。
和JY1HF井一样，支撑剂选择支撑剂选用粒径100目砂+40/70目树脂覆膜砂+30/50目树脂覆膜砂的组合。
在JY1HF井成功压裂的基础上，进行了26口井的分段压裂，在水平井的压裂技术上不断提高。
26口井的施工参数见表四。
表4 26口井施工压裂参数
3 总结
1）从点到面，由JY1HF井的经验到后来的26口井的发展，涪陵地区页岩气开发已经形成了适合于涪陵地区页岩气田的钻井技术，基本满足了对涪陵页岩气田的钻井要求，应对该地区复杂的地形，设计相关的“井工厂”技术，节约了钻井成本以及减小了占地面积。
专门针对涪陵地区设计的国产油基泥浆的的应用、一开、二开的快速钻井技术，而且有合理的井身结构设计、钻具组合，有效的降
低了钻井成本，达到降本增效的效果。
2）同样由JY1HF井的水平分段压裂的成功，再推广到之后的26口井的压裂。
在JY1HF井成功的基础上，根据各井的不同点，设计相应的压裂方式，在原有的基础上不断地改进。
最终达到对各水平井的成功有效的压裂。
根据涪陵地区页岩气田的岩石特征，涪陵地区主要采取“复杂网缝+支撑主缝”为主的压裂模式，设计合理的分段以及射孔簇数，来达到体积改造的目的。
3）目前，页岩气的开发是一个热潮，而涪陵页岩气开发走在了全国的前列，涪陵页岩气田的开发已经取得了很大的成功，应该总结出并提出适合于涪陵地区页岩气田的钻井技术，以及相对应的水平井压裂技术，为国内其它地区的页岩气开发起到一定的示范。
在钻井上，大力发展“井工厂”技术，研究适应于涪陵地区的钻井技术，达到高效的钻井目的。
在水平井的压裂技术上，根据数据总结压裂效果，在以后的压裂中设计更好的压裂方式，达到体积改造的目的。
参考文献
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Zhou Dehua, Jiao Fangzheng, Jia Changgui, Jiang Tingxue, Li Zhenxiang.JY1HF shale gas well fracturing technology of large oil drilling technology,2014,1.
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Wang Zhigang. Fuling coke dam area of shale gas horizontal well fracturing practice and understanding. Oil & gas geology,2014,6.。