1、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亚华大酒店店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。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
2、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常规油气藏中的非常规油气常规油藏中的非常规油常规气藏
3、中的非常规气致密低渗油气藏致密低渗油藏致密低渗气藏稠油砂岩稠油碳酸盐岩稠油吸附气煤层气页岩气（其他岩石气）吸附油页岩油致密油可燃冰陆地可燃冰（岩石）海底可燃冰（淤泥、岩石）干热岩浅层温泉深层干热岩非常规地下能源非常规地下能源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常规规油油气气藏藏中中的的非
4、非常常规规油油气气7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
5、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bCuCbS量饱和吸附气藏初始含气气量欠饱和吸附气藏初始含吸附气饱和度11扩大纳米孔
6、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。大孔隙。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
7、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。石）。特别是铁、铝矿物。条件：不生成新沉淀。条件：不生成新沉淀。0cos90，12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
8、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。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
9、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米孔隙的压裂技术纳米孔隙的压裂技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
10、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
11、/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.s
12、。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 。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页岩气生产示范区页岩气生产示范区 至少十六口井至少十六口井26稠油冷采生产示范区稠油冷采生产示范区 至少二十五口井至少二十五口井前期：稠油冷
13、采吞吐前期：稠油冷采吞吐后期：注冷水稠油冷采后期：注冷水稠油冷采基本原理：基本原理： 溶解沥青、胶质、石蜡，在沥青、胶质、溶解沥青、胶质、石蜡，在沥青、胶质、石蜡分子间加入分散剂，降低粘度；石蜡分子间加入分散剂，降低粘度； 扩大纳米孔隙，解吸吸附油。扩大纳米孔隙，解吸吸附油。 27可燃冰生产示范区可燃冰生产示范区 至少二十五口井至少二十五口井前期：降凝降压吞吐前期：降凝降压吞吐后期：注冷水降凝降压后期：注冷水降凝降压基本原理：基本原理： 使可燃冰在使可燃冰在-5-5成可流动液体。成可流动液体。 扩大纳米孔隙，降低压力。扩大纳米孔隙，降低压力。28可燃冰生产示范区可燃冰生产示范区 陆地岩石可燃冰
14、：川西北、陆地岩石可燃冰：川西北、青海、西藏，青海、西藏，岩岩石石可可燃燃冰，冰，完完井井后后常常规规射射孔孔陆陆地地岩岩石石可可燃燃冰冰海上可燃冰：淤泥可燃冰、海上可燃冰：淤泥可燃冰、岩石可燃冰岩石可燃冰只在只在岩石岩石常规常规射孔射孔海海上上可可燃燃冰冰淤淤泥泥可可燃燃冰冰岩岩石石可可燃燃冰冰29 干热岩开发利用的干热岩开发利用的最佳地带最佳地带是是地热梯度高和热流地热梯度高和热流值高值高的的板块碰撞地带板块碰撞地带：海洋板块和大陆板块碰撞带、：海洋板块和大陆板块碰撞带、大陆内部的大陆板块之间的碰撞带、大陆内部的断陷大陆内部的大陆板块之间的碰撞带、大陆内部的断陷盆地、地震断裂带，特别是盆地
15、、地震断裂带，特别是地震中心地震中心。干热岩热能开发实验干热岩热能开发实验30干热岩热能开发实验干热岩热能开发实验 干热岩干热岩的热能是的热能是一种一种取之不尽、用取之不尽、用之不竭之不竭的的可再生可再生的的洁净的新能源。洁净的新能源。 干热岩的热能优干热岩的热能优点是：点是：无毒、无害无毒、无害、无堵塞管道现象；无堵塞管道现象；不向大气排放二氧不向大气排放二氧化碳等温室气体、化碳等温室气体、粉尘等气溶胶颗粒粉尘等气溶胶颗粒物；物；不引起各种环不引起各种环境生态、环境地质境生态、环境地质灾害灾害；不受气候、；不受气候、环境物质、成本物环境物质、成本物质等外界的干扰。质等外界的干扰。 涡轮发电机
16、发电涡轮发电机发电100-1000温泉淋浴温泉淋浴43水质处理水质处理没有人工储流层，热交换不长久！没有人工储流层，热交换不长久！长久？长久？31干热岩人工储流层干热岩人工储流层大缝长缝深缝大缝长缝深缝采干热岩热水采干热岩热水涡轮发电涡轮发电机发电机发电100-1000温泉淋浴温泉淋浴43水质处水质处理理注超低温水注超低温水注低温水，使注低温水，使高温高温干热岩强冷缩深造缝干热岩强冷缩深造缝地震中心区及地震中心区及火山活动区是火山活动区是干热岩优先开干热岩优先开发利用的最佳发利用的最佳地区地区溶解、溶蚀、收溶解、溶蚀、收缩高温岩石缩高温岩石建造微米级裂缝建造微米级裂缝干热岩热能开发实验干热岩热能开发实验3233
