Innovative integrierte geologisch-technische Erkundungspraxis von oberflächennahen Schieferschiefergasen im komplexen tektonischen Gebiet Südostchongqings

HE XIPENG ,  

MA JUN ,  

HE GUISONG ,  

GAO YUQIAO ,  

LU BI ,  

CHENG YIYAN ,  

ZHU ZHICHAO ,  

YAN JIAWEI ,  

摘要

Um die skaleneffiziente Nutzung von oberflächennahen Schieferschiefergas voranzutreiben, wurde das komplexe tektonische Gebiet im südöstlichen Randbecken von Sichuan als Untersuchungsobjekt gewählt. Die geologischen Merkmale des oberflächennahen Schieferschiefergases, die Herausforderungen bei der effizienten Exploration und Förderung, die Lösungsstrategien sowie die erzielten Erkundungsergebnisse wurden systematisch analysiert. Theoretische Forschung und Erkundungspraxis zeigen: ① Oberflächennahes Schieferschiefergas unterliegt stärkeren tektonischen Umbildungen und weist drei große geologische Merkmale auf: niedriger Lagerstättendruckkoeffizient (0,80~1,05), hoher Anteil adsorbierten Gases (55%~80%) und großer Differenzspannungskoeffizient (0,32~0,56). Es entwickeln sich drei Speichermodelle: oberflächennaher monoklinaler Typ, umgekehrter Normalbruch mit Verdeckungseffekt und anti-klinaler Typ außerhalb des Beckens. Effiziente Exploration und Förderung stehen vor vier Herausforderungen: Auswahl der „Sweet Spots“, schnelles und qualitativ hochwertiges Bohren, vollständige Umgestaltung und Drucksenkung mit Förderung; ② Bei einer Tiefe von 500 bis <2000 m bildet sich im oberflächennahen Schieferschiefer ein annähernd gesättigtes Adsorptionsgas-reiches Goldband. Wird der Flussdruck auf das empfindliche Desorptionsfenster (1,5~2,5 MPa) abgesenkt, kann eine effiziente Gasdesorption aktiviert werden; ③ Hauptsteuerungsfaktoren für die Anreicherung des oberflächennahen monoklinalen Typs sind Lagerstätteneigung und Tiefe. Aufgrund der flachen Lagerung und der guten Selbstabdichtung des Schiefers wurde eine ultraschlanke Horizontalbohrtechnik entwickelt, um die kontrollierten Reserven und die Einzelskallenproduktion zu erhöhen. Die tägliche Testproduktion einer einzelnen Bohrung im Hangsgebiet von Nanchuan liegt zwischen (4,1~22,1)×104 m3, was zu einer umfassenden Erkundung und effizienten Nutzung führt; ④ Hauptsteuerungsfaktoren für die Anreicherung des unteren Bruchtypen (im Folgenden als „Unterbruch“ bezeichnet) sind die Anzahl der Aktivitätsperioden der Brüche und deren Verschlossenheit. Unter Berücksichtigung der Entwicklung mehrphasiger Risse und moderater Spannung wurde ein Hydraulic-Fracturing-Verfahren entwickelt, das „mehrere zentrale Cluster + beschränkte Perforationen + erhöhte Förderrate“ umfasst und so die Komplexität des künstlichen Rissnetzwerks erhöht. Die tägliche Testproduktion einer einzelnen Bohrung im Unterbruch von Daozhen liegt zwischen (4,5~13,0)×104 m3 und überwindet die kommerzielle Gasflussgrenze von normaldruck-Schiefergas außerhalb des Beckens; ⑤ Hauptsteuerungsfaktoren für die Anreicherung des anti-klinalen Typs außerhalb des Beckens sind Lagerstättendruck und Temperatur. Aufgrund des hohen Anteils adsorbierten Gases und der schwachen Selbstförderfähigkeit nach Drucksenkung wurde ein „Nahe-Null-Flussdruck“-Gewinnungsverfahren entwickelt, das die Desorption des adsorbierten Gases fördert. Die tägliche Testproduktion eines einzelnen Bohrlochs im anti-klinalen Laochangping-Bereich stieg von 0,7×104 auf 4,5×104 m3 und realisierte eine selbstfördernde Produktion durch Gasdesorption; ⑥ Unter der Prämisse einer kostengünstigen und hochwertigen Entwicklung wurde eine effiziente und schnelle Bohr- und Fördertechnik entwickelt, die auf „sekundärer Struktur + Richtungs-Kerndurchflussmessung während des Bohrens (LWD) + wasserbasiertem Bohrfluid“ basiert und eine effektive Frakturierungstechnologie integriert, die „Steigerung der Förderrate und des Nettodrucks + hohe Festigkeit und hoher Sandanteil + mehrstufige Verbundstopfen“ umfasst. Die Steigerung der Produktion, Kostensenkung und Effizienzsteigerung sind deutlich. Durch integrierte geologisch-technische theoretische Forschung und innovative Praxis wurde ein Durchbruch bei der Erkundung von oberflächennahen Schieferschiefergasen außerhalb des Beckens im Südosten von Chongqing erzielt, was theoretische Unterstützung und praktische Erfahrung für die effiziente Entwicklung von oberflächennahen Schieferschiefergasen in komplexen tektonischen Gebieten bietet.

关键词

oberflächennaher Schieferschiefergas; integrierte geologisch-technische Erkundung; Erkundungspraxis; Wufeng-Formation — Longmaxi-Formation; komplexes tektonisches Gebiet; Südostchongqing; Sichuan-Becken

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