Введение
ГЛАВА 1. Изученность ресурсов сланцевого газа и газоносных сланцев 12
1.1 История изучения газоносных сланцев 12
1.2 Происхождение сланцевого газа 14
1.3 Ресурсный потенциал сланцевого газа в мире 15
1.4 Ресурсный потенциал сланцевого газа в Китае и перспективные для разработки газосланцевые толщи 17
1.5 Уникальные особенности газоносных сланцев 21
1.6 Особенности залегания и миграции сланцевого газа в сланцевых толщах
1.6.1 Адсорбция и десорбция 23
1.6.2 Диффузия 24
1.6.3 Проскальзывание газа 26
1.7 Кажущаяся проницаемость газоносных сланцев 27
1.7.1 Концепция кажущейся проницаемости и существующие математические модели кажущейся проницаемости газоносных сланцев 27
1.7.2 Усовершенствование модели кажущейся проницаемости с учетом эффектов адсорбции, диффузии и проскальзывания газа 29
1.7.3 Расчет кажущейся проницаемости газоносных сланцев толщи Лунмаси
Выводы по главе 1 35
ГЛАВА 2. Технологические подходы к разработке ресурсов сланцевого газа 36
2.1 Направленное и горизонтальное бурение 37
2.2 Гидравлический разрыв пласта (ГРП) 39
2.2.1 Технологии ГРП по типу стимуляционного флюида 40
2.2.1.1 ГРП с проскальзывающей водой 41
2.2.1.2 Гибридный ГРП 41
2.2.1.3 Разрыв на пенной основе 42
2.2.1.4 Безводный разрыв 43
2.2.2 Технологии ГРП по методике проведения разрыва 46
2.2.2.1 Гидроструйный ГРП 46
2.2.2.2 Многостадийный ГРП 47
2.2.2.3 Повторный ГРП 48
2.2.2.4 Одновременный ГРП 49
2.2.2.5 ГРП с созданием открытых каналов 49
2.3 Мониторинг процесса гидроразрыва и развития трещин 50
Выводы по главе 2 52
ГЛАВА 3. Объемный грп и методика количественной оценки разрываемости газоносных сланцев 53
3.1 Объемный ГРП 53
3.1.1 Концепция стимулированного объема пласта и объемного ГРП 53
3.1.2 Технологические особенности проведения объемного ГРП 56
3.2 Методика оценки разрываемости газоносных сланцев 58
3.2.1 Концепция и изученность разрываемости сланцев 58
3.2.2 Классификация факторов, влияющих на разрываемость сланцев
3.2.2.1 Содержание хрупких минералов 60
3.2.2.2 Индекс хрупкости 61
3.2.2.3 Трещиностойкость 62
3.2.2.4 Неоднородность горизонтальных напряжений 64
3.2.2.5 Уровень развития естественных трещин 65
3.2.2.6 Литогенез
3.2.3 Количественная оценка разрываемости газоносных сланцев 68
3.2.4 Разделение степеней разрываемости сланцев 70
Выводы по главе 3 73
ГЛАВА 4. Проектирование и численное моделирование добычи сланцевого газа 74
4.1 Оценка степени влияния геолого-физических факторов на производительность скважины 78
4.1.1 Проницаемость сланцевой матрицы и проницаемость естественных трещин 78
4.1.2 Плотность естественных трещин 80
4.1.3 Продольная и поперечная неоднородность по проницаемости 83
4.1.4 Коэффициент диффузии 85
4.1.5 Содержание адсорбированного газа 86
4.1.6 Адсорбционный коэффициент 89
4.2 Оценка степени влияния инженерно-технологических факторов на производительность скважин 96
4.2.1 Ориентация ствола 96
4.2.2 Длина горизонтального участка 98
4.2.3 Количество стадий ГРП 101
4.2.4 Полудлина трещин ГРП 105
4.2.5 Высота трещин ГРП 107
4.2.6 Проводимость трещин ГРП 108
4.2.7 Количество кластеров перфорационных отверстий на каждой стадии ГРП
4.3 Анализ чувствительности (многофакторный анализ) 113
4.4 Влияние конфигурации многостадийного ГРП на производительность скважины
4.4.1 Форма распределения стадий ГРП 118
4.4.2 Морфология расположения стадий ГРП 119
4.4.3 Морфология отдельных трещин ГРП 121
Выводы по главе 4 124
ГЛАВА 5. Выбор технологий грп для разработки газосланцевой формации лунмаси 125
5.1 Аналогия между формацией Лунмаси и североамериканскими формациями 125
5.2 Исследование применимости потенциальных технологий ГРП в условиях формации Лунмаси 127
5.2.1 Выбор целесообразной жидкости разрыва для разработки толщи Лунмаси 127
5.2.2 Применимость многостадийного ГРП в условиях формации Лунмаси
5.2.3 Применимость одновременного и последовательного ГРП в условиях формации Лунмаси 138
5.2.4 Применимость повторного ГРП в условиях формации Лунмаси 144
Выводы по главе 5 150
Основные выводы и рекомендации 152
Список литературы
