Pratique innovante d'exploration intégrée géo-ingénierie du gaz de schiste superficiel dans la zone tectonique complexe du sud-est de Chongqing

HE XIPENG ,  

MA JUN ,  

HE GUISONG ,  

GAO YUQIAO ,  

LU BI ,  

CHENG YIYAN ,  

ZHU ZHICHAO ,  

YAN JIAWEI ,  

摘要

Afin de promouvoir l'exploitation à grande échelle et efficace du gaz de schiste superficiel, la zone tectonique complexe à la bordure sud-est du bassin du Sichuan a été choisie comme objet d'étude. Les caractéristiques géologiques du gaz de schiste superficiel, les défis liés à une exploration et un développement efficaces, les stratégies adoptées, ainsi que les résultats obtenus ont été systématiquement analysés. Les recherches théoriques et la pratique d'exploration ont montré : ① Le gaz de schiste superficiel subit une transformation tectonique plus intense, présentant trois principales caractéristiques géologiques : un coefficient de pression de formation faible (0,80~1,05), une proportion élevée de gaz adsorbé (55%~80%) et un coefficient de différence de contraintes important (0,32~0,56). Trois modèles d'accumulation se développent : inclinaison superficielle monoclinique, failles inverses bloquantes et plis anticlinal hors bassin. L'exploration et le développement efficaces sont confrontés à quatre défis : sélection optimale des « points doux », forage rapide et de qualité, reconfiguration suffisante, dépressurisation et production contrôlée ; ② À des profondeurs comprises entre 500 et <2000 m, une « zone dorée » d'enrichissement en gaz adsorbé presque saturé se forme dans les schistes superficiels. En réduisant la pression de flux à la fenêtre sensible de désorption (1,5~2,5 MPa), une désorption efficace du gaz adsorbé peut être activée ; ③ Les facteurs principaux contrôlant l'enrichissement du modèle monoclinique superficiel sont l'attitude des couches et la profondeur. En raison de la planéité des couches et de la bonne auto-étanchéité des schistes, une technique de puits horizontal extra-long est développée pour améliorer les réserves contrôlées et la production unitaire. Le débit journalier testé pour un puits dans la zone de pente de Nanchuan varie entre (4,1~22,1)×104 m3, réalisant une exploration globale et une exploitation efficace ; ④ Les facteurs principaux contrôlant l'enrichissement du modèle de bloc inférieur de faille (appelé bloc inférieur de faille) sont le nombre de phases d'activité de la faille et son étanchéité. En tenant compte du développement de fissures multiples et d’un état de contrainte modéré, une technique de fracturation hydrolique comprenant « plusieurs grappes centrales + perforation de débit limité + augmentation du débit » est formée pour augmenter la complexité du réseau de fissures artificielles. Le débit journalier testé pour un puits dans le bloc inférieur de faille de Daozhen varie entre (4,5~13,0)×104 m3, franchissant la limite de flux commercial du gaz de schiste à pression atmosphérique hors bassin ; ⑤ Les facteurs principaux contrôlant l'enrichissement du modèle anticlinal hors bassin sont la pression et la température de la formation. En raison de la forte proportion de gaz adsorbé et de la faible capacité d'autoresuccion après dépressurisation, une technique de production à « quasi pression nulle » est mise en place pour favoriser la désorption du gaz adsorbé. Le débit journalier testé pour un puits dans l’anticlinal de la région de Laochangping est passé de 0,7×104 à 4,5×104 m3, réalisant une production auto-entraînée par désorption du gaz adsorbé ; ⑥ En adhérant au concept de développement à faible coût et haute qualité, une technologie de forage et de complétion rapide et performante a été développée centrée sur « structure secondaire + diagraphies dirigées au déplacement (LWD) + fluides de forage à base aqueuse », intégrant une technologie de fracturation efficace basée sur « augmentation du débit et pression nette + haute résistance et ratio élevé de sable + bouchons temporaires multicouches ». L’augmentation de la production, la réduction des coûts et l’amélioration de l’efficacité sont évidentes. Par la recherche théorique intégrée géologie-ingénierie et la pratique innovante, une percée dans l’exploration du gaz de schiste superficiel hors bassin au sud-est de Chongqing a été réalisée, fournissant un soutien théorique et une expérience pratique pour le développement efficace du gaz de schiste superficiel dans les zones tectoniques complexes.

关键词

gaz de schiste superficiel; ingénierie géologique intégrée; pratique d'exploration; formation Wufeng — formation Longmaxi; zone tectonique complexe; sud-est de Chongqing; bassin du Sichuan

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