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纳米采油纳米采油（扩大纳米孔隙的采油技术）（扩大纳米孔隙的采油技术）冯文光冯文光成都理工大学成都理工大学油气藏地质及开发国家重点实验室油气藏地质及开发国家重点实验室 20132013年年6 6月月2828日湖南长沙日湖南长沙亚华大酒店亚华大酒店1 纳米采油的基础长期室内实验；长期室内实验；200200多口井现场多口井现场试验2汇汇 报报 提提 纲纲一、一、非常规油气藏分类非常规油气藏分类二、二、吸附气、吸附油解吸方法吸附气、吸附油解吸方法三、三、非常规油气藏开发示范区非常规油气藏开发示范区3吸附吸附纳米孔隙纳米孔隙超超低渗超超低渗提高解吸速度提高解吸速度扩大纳米孔隙扩大纳米孔隙扩散扩散渗流渗流储量储量产能产能现有地质理论现有地质理论现有开发理论现有开发理论低渗低渗中高渗中高渗特低渗特低渗微米孔隙微米孔隙毫米孔隙毫米孔隙厘米以上孔隙厘米以上孔隙提高扩散速度提高扩散速度提高渗流速度提高渗流速度造缝造缝现有的压裂现有的压裂扩喉、通缝扩喉、通缝新的压裂技术新的压裂技术新理论新理论旧理论旧理论4常规油气藏孔隙分类流体状态 连通性渗流规律厘米级孔隙可流动态好特好非达西高速毫米级孔隙可流动态 较好达西渗流微米级孔隙可流动性差很差非达西低速纳米级孔隙吸附态不连通不渗流非常规油气藏孔隙分类流体状态 连通性渗流规律毫米级孔隙可流动态 较好达西渗流微米级孔隙可流动性差很差非达西低速纳米级孔隙吸附态不连通不渗流5常常规油气藏中的非常油气藏中的非常规油气油气常常规油藏中的非常油藏中的非常规油油常常规气藏中的非常气藏中的非常规气气致密低渗油气藏致密低渗油气藏致密低渗油藏致密低渗油藏致密低渗气藏致密低渗气藏稠油稠油砂岩稠油砂岩稠油碳酸碳酸盐岩稠油岩稠油吸附气吸附气煤煤层气气页岩气（其他岩石气）岩气（其他岩石气）吸附油吸附油页岩油岩油致密油致密油可燃冰可燃冰陆地可燃冰（岩石）地可燃冰（岩石）海底可燃冰（淤泥、岩石）海底可燃冰（淤泥、岩石）干干热岩岩浅浅层温泉温泉深深层干干热岩岩非非常常规规地地下下能能源源6任丘古潜山任丘古潜山常规碳酸盐常规碳酸盐岩岩气气藏中的藏中的非常规非常规气气常规气藏常规气藏中的非常中的非常规规气气常规砂岩常规砂岩气气藏中的非常藏中的非常规规气气长庆长庆四川四川大庆、胜利大庆、胜利常规砂岩常规砂岩油油藏中的非常藏中的非常规规油油常规油藏常规油藏中的非常中的非常规油规油常规碳酸盐常规碳酸盐岩岩油油藏中的藏中的非常规非常规油油常规常规油气油气藏中藏中的非的非常规常规油气油气7储层概念演变：储层概念演变：单位厚度储集系数很高单位厚度储集系数很高单位厚度储集系数很低单位厚度储集系数很低薄薄巨巨厚厚能源革命的起源能源革命的起源含气量m3/t累计厚度m单位面积含气量山西煤层气1820360四川川南煤层气4020800新疆煤层气83002400页岩气2-5200400-1000超致密砂岩55002500吸附材料1008汇汇 报报 提提 纲纲一、一、非常规油气藏分类非常规油气藏分类二、二、吸附气、吸附油解吸方法吸附气、吸附油解吸方法三、三、非常规油气藏开发示范区非常规油气藏开发示范区91.扩大纳米孔隙扩大纳米孔隙是提高解吸速是提高解吸速度的度的根本方法根本方法；2.排水降压排水降压是提高解吸速度易是提高解吸速度易于实现的于实现的常用方法常用方法；3.多井同时生产多井同时生产形成区域压降形成区域压降叠加，是增大解吸体积的叠加，是增大解吸体积的必选必选方法。

方法10美国美国中国中国压力压力含含气气量量原始压力原始压力P Pi i解吸压力解吸压力P Pd d饱和吸附气藏饱和吸附气藏致密低渗气致密低渗气达西渗流气达西渗流气过饱和吸附气初始含气量过饱和吸附气初始含气量CoCo饱和吸附气初始含气量饱和吸附气初始含气量CbCb欠饱和吸附气初始含气量欠饱和吸附气初始含气量CuCu游游离离气气吸吸附附气气11扩大纳米孔隙的方法：扩大纳米孔隙的方法：1.中间润湿，中间润湿， 大孔隙中的水可进入纳米孔隙；纳米孔隙中的油气可进入大孔隙中的水可进入纳米孔隙；纳米孔隙中的油气可进入大孔隙油滴连续成片油滴连续成片2.降低表面张力降低表面张力3.根据岩石静电，选异性表面活性剂根据岩石静电，选异性表面活性剂4.渗吸：逆渗透，选水湿（与中间润湿矛盾统一）渗吸：逆渗透，选水湿（与中间润湿矛盾统一）5.溶解（物理反应）：溶解（物理反应）：溶解胶结物成份溶解胶结物成份（钠膨润土、钙膨润土、（钠膨润土、钙膨润土、高岭土、伊利石、绿泥石、石英、方解石、长石）高岭土、伊利石、绿泥石、石英、方解石、长石）碳酸盐胶碳酸盐胶结物结物:（铁）方解石和铁白云石溶解孔隙中的沉积物质、自生（铁）方解石和铁白云石。

溶解孔隙中的沉积物质、自生胶结物以及自生交代产物等可溶物质胶结物以及自生交代产物等可溶物质6.溶蚀（化学反应，生成新物质）：溶蚀（化学反应，生成新物质）：溶蚀胶结物成份溶蚀胶结物成份（钠膨润（钠膨润土、钙膨润土、高岭土、伊利石、绿泥石、石英、方解石、长土、钙膨润土、高岭土、伊利石、绿泥石、石英、方解石、长石）特别是铁、铝矿物特别是铁、铝矿物条件：不生成新沉淀条件：不生成新沉淀12多学科研究渗流多学科研究渗流数学渗流；数学渗流；地质渗流；地质渗流；化学渗流化学渗流13扩大纳米孔隙的关键的关键的关键扩大纳米孔隙的关键的关键的关键驱油、压裂、驱油、压裂、酸化技术全新酸化技术全新突破14扩大纳米孔隙的关键的关键的关键扩大纳米孔隙的关键的关键的关键驱油：驱油：低分子泡沫空气调剖；低分子泡沫空气调剖；同时扩大纳米孔隙改造同时扩大纳米孔隙改造 15直井直井重点：重点： 压裂液压裂液 压裂技术压裂技术16压裂革命性技术的突破压裂革命性技术的突破国内外的体积压裂仅在提高渗流速度国内外的体积压裂仅在提高渗流速度关关键键改造纳米孔隙改造纳米孔隙提高解吸体积提高解吸体积关键的关键关键的关键改造微米孔缝改造微米孔缝提高扩散速度提高扩散速度改造毫米孔缝改造毫米孔缝提高渗流速度提高渗流速度压裂压裂17优选改造纳米孔隙的压裂液优选改造脆性指数脆性指数大的井段大的井段优选脉冲排量方式改造纳纳米米孔孔隙隙的的压压裂裂技技术术纳米级孔隙系统微米级孔缝系统毫米级孔缝系统厘米级孔缝系统提高解吸速度提高扩散速度提高渗流速度吸附气工业化生产18体积扩大纳米孔隙体积扩大纳米孔隙无酸溶解：生成纳米引导缝。

无酸溶解：生成纳米引导缝缓速酸、潜在酸：沟通原生孔缝缓速酸、潜在酸：沟通原生孔缝 缓速酸、潜在酸：反应速度慢、降缓速酸、潜在酸：反应速度慢、降阻特别好、跑得特别快、跑得特别远阻特别好、跑得特别快、跑得特别远有效范围特别大有效范围特别大清洁泡沫加砂压裂：大范围造缝清洁泡沫加砂压裂：大范围造缝压裂酸化压裂酸化19前置液、顶替液（助排剂）的特点：前置液、顶替液（助排剂）的特点：通缝通缝1.真清洁无伤害：渗透率损失率基本为负值真清洁无伤害：渗透率损失率基本为负值2.渗透率提高渗透率提高20%-300%3.防膨率：防膨率：140%4.溶蚀率溶蚀率3.05%：溶解高岭石、钠膨润土、伊利石、绿泥石，：溶解高岭石、钠膨润土、伊利石、绿泥石，并能溶解部分石英、方解石通缝、扩喉并能溶解部分石英、方解石通缝、扩喉5.降阻率：降阻率：30%-70%6.降低破裂压力降低破裂压力20%-40%7.滤失系数大：滤失系数大于滤失系数大：滤失系数大于1m/min1/2 8.使清洁压裂液粘度使清洁压裂液粘度2小时下降小时下降85%20清洁压裂液的特点：清洁压裂液的特点：造缝、通缝造缝、通缝1.真清洁无伤害：渗透率损失率基本为负值，最大小于真清洁无伤害：渗透率损失率基本为负值，最大小于10%。

2.渗透率提高渗透率提高20%-100%3.防膨率防膨率(钠膨润土钠膨润土)：125%4.溶蚀率大于溶蚀率大于2.81%：溶解高岭石、钠膨润土、伊利石、绿泥：溶解高岭石、钠膨润土、伊利石、绿泥石，并能溶解部分石英、方解石通缝、扩喉石，并能溶解部分石英、方解石通缝、扩喉5.降阻率：降阻率：20%-40%6.粘度（粘度（20170s-1） 39mPa.s7.滤失系数大，滤失系数大于滤失系数大，滤失系数大于1m/min1/2 21汇汇 报报 提提 纲纲一、一、非常规油气藏分类非常规油气藏分类二、二、吸附气、吸附油解吸方法吸附气、吸附油解吸方法三、三、非常规油气藏开发示范区非常规油气藏开发示范区22首要条件：吸附油吸附等温曲线实验和初始含油首要条件：吸附油吸附等温曲线实验和初始含油量实验尤其缺乏尤其缺乏常规油藏增储增产常规油藏增储增产示范区选择的条件是：示范区选择的条件是：1.1.剩余油多剩余油多2.2.油油层厚度大层厚度大3.3.只能使用低分子调剖，空气泡沫调剖好只能使用低分子调剖，空气泡沫调剖好常规油藏增储增产示范区常规油藏增储增产示范区 至少二十五口井至少二十五口井23基本原理：基本原理： 无酸溶解无酸溶解强水敏矿物强水敏矿物，生成纳米引导缝，生成纳米引导缝; 缓速酸、潜在酸沟通原生缝；缓速酸、潜在酸沟通原生缝； 清洁泡沫加砂压裂造体积缝。

清洁泡沫加砂压裂造体积缝致密油气藏生产示范区致密油气藏生产示范区 至少十六口井至少十六口井24煤层气生产示范区优选的条件：煤层气生产示范区优选的条件：煤层气生产示范区优选的条件：煤层气生产示范区优选的条件： 厚度厚度厚度厚度* * * *含气量含气量含气量含气量* * * *含气饱和度含气饱和度含气饱和度含气饱和度* * * *面积的乘积最大面积的乘积最大面积的乘积最大面积的乘积最大 厚度厚度厚度厚度* * * *含气量含气量含气量含气量* * * *含气饱和度大于含气饱和度大于含气饱和度大于含气饱和度大于40404040m.mm.mm.mm.m3 3 3 3/m/m/m/m3 3 3 3煤层气煤层气煤层气煤层气示范区选择的条件是：示范区选择的条件是：示范区选择的条件是：示范区选择的条件是：1.1.1.1.含气饱和度最大含气饱和度最大含气饱和度最大含气饱和度最大含气饱和度小，含气饱和度小，含气饱和度小，含气饱和度小，P P P Pd d d d/P/P/P/Pi i i i越小，排水达到解吸时间越长越小，排水达到解吸时间越长越小，排水达到解吸时间越长越小，排水达到解吸时间越长2.2.2.2.含气量最大。

含气量大于含气量最大含气量大于含气量最大含气量大于含气量最大含气量大于8 8 8 8mmmm3 3 3 3/m/m/m/m3 3 3 3低挥发烟煤或无烟煤低挥发烟煤或无烟煤低挥发烟煤或无烟煤低挥发烟煤或无烟煤3.3.3.3.煤层厚度大煤层厚度大煤层厚度大煤层厚度大厚度大于厚度大于厚度大于厚度大于2 2 2 2米4.4.4.4.煤层面积煤层面积煤层面积煤层面积大大大大5.5.5.5.离水层远离水层远离水层远离水层远，特别是上层没有水特别是上层没有水特别是上层没有水特别是上层没有水6.6.6.6.有水层，有水层，有水层，有水层，压裂控制缝高压裂控制缝高压裂控制缝高压裂控制缝高是关键压裂不要压开水层，如果压开水层，排水是关键压裂不要压开水层，如果压开水层，排水是关键压裂不要压开水层，如果压开水层，排水是关键压裂不要压开水层，如果压开水层，排水达到解吸时间更长达到解吸时间更长达到解吸时间更长达到解吸时间更长煤层气生产示范区煤层气生产示范区 至少十六口井至少十六口井25页岩气生产示范区优选的条件：页岩气生产示范区优选的条件：页岩气生产示范区优选的条件：页岩气生产示范区优选的条件： 厚度厚度厚度厚度* * * *含气量含气量含气量含气量* * * *含气饱和度含气饱和度含气饱和度含气饱和度* * * *面积的乘积最大。

面积的乘积最大面积的乘积最大面积的乘积最大 厚度厚度厚度厚度* * * *含气量含气量含气。