摘要：页岩气开发的成功得益于全新地质理论的建立及工程技术的进步,其中地质理论的创新离不开实验技术的突破与发展,但随着页岩气进入全面开发的新阶段,对实验方法、基础理论等方面提出了更高要求和技术挑战。为此,针对页岩气勘探开发过程中的关键问题,从页岩矿物组成、岩石物性、孔隙结构、含气性及可压性等5个方面展示了地质实验研究的进展和应用实例,分析了页岩气勘探开发实验研究面临的问题和挑战,并展望了其未来的发展方向和趋势。研究结果表明:①薄片鉴定和X射线衍射是页岩矿物分析最有效的定性定量方法,开展矿物成因实验研究对于揭示页岩成储规律及地质工程甜点段优选有着更重要的指导意义;②页岩物性测试方法多且标准不统一,需要根据研究目的选择适用的测试方法,开展地层条件下的物性测试对储量计算及开发效果评价更有帮助;③页岩孔隙结构表征已形成了从宏观到微观、从定性到定量、从二维到三维的综合评价方法,可指导开发层系划分和水平井靶窗优选;④页岩含气性评价已形成了现场含气量测试、等温吸附、气体碳同位素监测等实验方法,揭示了页岩气赋存状态和解吸规律,可有效指导气井生产制度制订和采收率提高;⑤页岩可压性评价已形成了X射线衍射、多尺度的裂缝网络刻画、三轴力学、差应变法、声波各向异性法及声发射法等实验方法,可指导水平井设计和压裂工艺优化。结论认为,建立跨尺度多方法深度融合的实验体系、加强原位条件下的页岩气储层评价、开展关键参数的动态演化和基于大数据模型的人工智能实验评价等是下一步研究方向,持续完善页岩气实验地质技术体系方可为页岩气高效勘探开发提供更好的理论基础和技术支撑。

摘要：中国南方(除四川盆地外)海相页岩气勘探程度整体较低,地质条件复杂,水平井地质设计与导向难度大。为了提高低勘探程度区水平井钻探效果,从水平井地质设计、地质导向流程、标志层厘定与识别、地质模型建立与修改、最优甜点段优化等方面开展了地质导向方法研究。结果表明:①基于导眼井测井、地震、地层资料,建立钻前地质模型,利用空间几何关系,可较为准确的计算靶点的坐标和垂深;②总结出入窗前和水平段"两段式"地质导向方法,提出地质导向的关键是准确识别标志层、正确计算地层倾角、及时修改地质模型、适时优化最优甜点段、合理调整水平井轨迹,以提高最优甜点段钻遇率,同时确保井眼轨迹光滑,为后期完井和压裂顺利施工奠定基础;③LY1HF井使用该地质导向方法,甜点段钻遇率100%,气测显示良好,井眼轨迹光滑,取得了良好的钻探效果。

摘要：近年来,随着中国矿产资源管理改革的不断推进,石油公司原有的勘探程序和矿权维护制度必须随之调整。为此,提出了以全领域一体化研究、全方位一体化部署、全过程一体化运行理念为核心的勘探—储量—矿权一体化,以实现方案从单项优化向整体优化转变,达到“1+1+1>3”的效果。勘探—储量—矿权一体化主要体现在以下几个方面:(1)勘探发现是基础,储量评价是关键,探转采是目标,三者系统谋划、协同推进,才能保障石油公司综合利益最大化。(2)构建基于技术、经济、政策“三维一体”的大科研体系,用高质量科研夯实高质量油气发现和高效探转采的基础;构建基于“钻、压、试、采、销”5个关键环节的大部署体系,优化顶层设计,动态优化,实时调整,从源头提升部署质量;构建各类资源整合,统一调度运营的大运行体系,优化生产组织运行,确保提速提质提效。(3)践行勘探—储量—矿权一体化,需要树立观念认同、管理趋同、技术协同的“三同”理念。观念上凝聚矿权利益最大化的发展共识;管理上纵向贯通、横向联通,通过资源整合和流程优化,构建全过程关键节点管控机制,加快推动管理变革和效率提升;技术上持续深化基础研究,创新工艺技术迭代升级,实现高质量勘探突破和规模增储。勘探—储量—矿权一体化在川东南南川常压页岩气应用实践并获得显著效果,攻关形成了一批常压页岩气勘探开发关键技术,有效支撑了南川常压页岩气田的发现与建设,共新增页岩气探明地质储量1989.64×10^(8)m^(3),新立采矿权314.5971km^(2),累计新建页岩气产能超26×10^(8)m^(3),累计生产页岩气超65×10^(8)m^(3),建成中国首个大型且投入商业开发的常压页岩气田,实现矿权价值的高效转化,对中国非常规油气勘探和矿权管理具有积极作用。

摘要：四川盆地东南部及其盆缘转换带五峰组—龙马溪组常压页岩气资源丰富,同时面临页岩品质变差、地层压力系数低、最大水平主应力和最小水平主应力差异大等地质难点。为了实现常压页岩气高产稳产和效益开发,从基础地质研究、低成本工程工艺技术攻关、组织生产管理等方面入手,在南川—武隆地区持续开展常压页岩气勘探实践,探索形成了布好井、穿好层、压好缝、降好本、管好井的“五好工程”实践认识与做法。“五好工程”实践表明:深化保存条件、沉积微相、构造应力等关键要素研究,是选准甜点目标、优化甜点层位、完善压裂设计的基础,创新低成本优快钻完井、高效压裂工程工艺技术是实现效益开发的关键,创新“2+3”管理运行新模式是提质增效的保障。

摘要：川东南地区五峰组-龙马溪组具有良好的页岩气勘探开发潜力,利用实验、地震、测井、钻井及压裂等资料,以页岩气甜点目标评价为主线,开展地质-物探、地质-工程一体化研究,结合勘探开发实践,明确了地质综合评价、甜点目标评价体系及水平井地质-工程一体化设计等目标评价技术系列。甜点目标评价体系是以“三因素控气”地质认识为指导,建立甜点目标评价体系和标准,优选有利目标。水平井地质-工程一体化设计技术是通过优化水平井部署和压裂设计,穿好层、压好缝,提高单井产量。通过目标评价技术集成及应用,形成固定做法、固化成熟技术,高效指导川东南地区五峰组-龙马溪组页岩气勘探开发。

摘要：中国南方常压页岩气资源潜力大,主要分布于四川盆地周缘构造复杂区及盆外褶皱带,具有地表、地下双复杂地质条件,地震采集品质差、成像精度低、甜点参数变化规律不清。本文系统总结了渝东南地区常压页岩气地震采集、成像处理、储层预测等方面的研究成果与技术进展:①形成了变密度三维观测系统设计技术、灰岩地表复杂山地地震激发接收技术,确保复杂地下构造反射波场充分采样,提升采集资料品质,提高施工效率。②完善了复杂山地地震叠前预处理技术、盆缘过渡带复杂构造成像技术、盆外褶皱带向斜构造成像技术,成果剖面信噪比高,有效频带宽,构造成像精度高。③基于岩石物理特征研究,实现优质页岩厚度、地层压力系数、脆性的定量预测;基于统计岩石物理,实现页岩有机碳含量、含气量、孔隙度的定量预测;利用有限元应力场模拟技术,揭示古应力场演化,实现多期构造改造叠加作用形成裂缝的定量预测;采用组合弹簧模型今应力场预测技术,明确今地应力场分布规律。通过攻关研究,有效指导了常压页岩气甜点预测与勘探开发,为南川常压页岩气田的发现提供了依据。下步应重点攻关基于5G无线节点接收的更加科学合理的地震采集技术、复杂山地高陡构造高精度自动化成像处理技术,以及“地质—工程—经济”一体化的甜点地震评价方法。

摘要：南川页岩气田是我国首个实现商业开发的以常压页岩气为主的页岩气田,为了评价该类型页岩气的勘探开发前景,回顾了该区勘探开发历程,从构造、沉积、储层、保存、地应力、气藏和生产特征等方面分析了气田地质特征,总结梳理了勘探开发关键技术。研究结果表明:①南川页岩气田经历多期构造运动,页岩气地质条件复杂,发育平桥、东胜、阳春沟三个构造带,不同构造带沉积、储层、保存、地应力特征具有较大差异,但总体上为弹性气驱、中深层—深层、常温、高压—常压、干气页岩气藏;②生产特征具有初期测试产量高、液量较高、递减较快、弹性产率中等、单井EUR(估算最终可采储量)相对偏低的特点;③形成了“甜点”目标评价、储层表征、地应力场预测、水平井地质工程一体化设计、开发技术政策和低成本工程工艺技术六大勘探开发关键技术;④南川页岩气田的发现带来了4点启示:一是坚定勘探信心是勘探突破的根基;二是深化基础地质研究是突破的核心;三是创新工艺实践是效益开发的关键;四是推行一体化模式是提质增效的保障。