Prática inovadora de exploração integrada de engenharia geológica do gás de xisto superficial na zona estrutural complexa do sudeste de Chongqing

HE XIPENG ,  

MA JUN ,  

HE GUISONG ,  

GAO YUQIAO ,  

LU BI ,  

CHENG YIYAN ,  

ZHU ZHICHAO ,  

YAN JIAWEI ,  

摘要

Para promover a mobilização eficiente e em larga escala do gás de xisto superficial, foi escolhida como objeto de estudo a zona estrutural complexa na borda sudeste da bacia de Sichuan. Foram sistematicamente organizadas e analisadas as características geológicas do gás de xisto superficial, os desafios enfrentados na exploração e desenvolvimento eficaz, as estratégias adotadas e os resultados obtidos da exploração. A pesquisa teórica e a prática exploratória mostraram: ① o gás de xisto superficial sofre uma remodelação estrutural mais intensa e apresenta três características geológicas principais: coeficiente de pressão do reservatório baixo (0,80~1,05), alta proporção de gás adsorvido (55%~80%) e grande coeficiente de diferença de tensões (0,32~0,56). Desenvolvem-se três modelos de acumulação: tipo monoclinal superficial, tipo falha reversa bloqueante e tipo anticlinal fora da bacia. A exploração e o desenvolvimento eficientes enfrentam quatro desafios: seleção otimizada dos “pontos doces”, perfuração rápida e de alta qualidade, remodelação suficiente e despressurização e produção controlada; ② em profundidades entre 500 e <2000 m, forma-se uma faixa dourada enriquecida com gás adsorvido quase saturado em xistos superficiais. Ao reduzir a pressão do fluxo para a janela sensível de dessorção (1,5~2,5 MPa), a dessorção eficiente do gás adsorvido pode ser ativada; ③ os principais fatores de controle da acumulação do tipo monoclinal superficial são a atitude das camadas e a profundidade. Com base nas características de estratificação suave e boa auto-selagem do xisto, desenvolveu-se a tecnologia de poços horizontais ultra-longos para aumentar a reserva controlada e a produção unitária. A produção diária testada por poço na região de encosta de Nanchuan varia entre (4,1~22,1)×104 m3, alcançando a comprovação geral e a mobilização eficaz; ④ os principais fatores de controle do modelo de bloco inferior da falha (doravante denominado bloco inferior da falha) são o número de períodos de atividade da falha e sua selagem. Considerando o desenvolvimento de fraturas em múltiplos estágios e o estado de tensões moderado, formou-se a técnica de fraturamento hidráulico com “múltiplos aglomerados no meio + perfuração de fluxo restrito + aumento da vazão”, aumentando a complexidade da rede de fraturas artificiais. A produção diária testada por poço no bloco inferior da falha Daozhen varia entre (4,5~13,0)×104 m3, superando o limite do fluxo comercial do gás de xisto em pressão normal fora da bacia; ⑤ os principais fatores de controle do modelo anticlinal fora da bacia são a pressão e a temperatura do reservatório. Considerando a alta proporção de gás adsorvido e a fraca capacidade de auto-jateamento após despressurização, formou-se a técnica de produção por “quase pressão zero”, promovendo a dessorção do gás adsorvido. A produção diária testada por poço no anticlinal da região de Laochangping foi aumentada de 0,7×104 para 4,5×104 m3, alcançando produção auto-jateada por dessorção do gás adsorvido; ⑥ seguindo o conceito de desenvolvimento de baixo custo e alta qualidade, foram desenvolvidas tecnologias rápidas e excelentes de perfuração e completação centradas em “estrutura secundária + sondagem direcional durante perfuração (LWD) + fluido de perfuração à base de água”, integrando tecnologias de fraturamento eficientes compostas por “aumento da vazão e pressão líquida + alta resistência e alta proporção de areia + tampões temporários compostos em múltiplos estágios”, com aumento evidente da produção, redução de custos e melhoria da eficiência. Por meio da pesquisa teórica integrada de geologia e engenharia e da prática inovadora, foi alcançado um avanço na exploração do gás de xisto superficial fora da bacia no sudeste de Chongqing, fornecendo suporte teórico e experiência prática para o desenvolvimento eficiente do gás de xisto superficial em zonas tectônicas complexas.

关键词

gás de xisto superficial; engenharia geológica integrada; prática exploratória; Formação Wufeng — Formação Longmaxi; zona estrutural complexa; sudeste de Chongqing; bacia de Sichuan

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