바니트 셰일 개발

(a) 바니트 셰일 매장량 및 생산 현황

2008 년까지 Barnett shale 은 주로 분지의 북동쪽에 분포하는 10000 개 이상의 셰일가스 우물을 가지고 있었습니다 (그림 2- 1 1). 그 중 200 1 이전의 셰일가스 우물은 적고 1000 구도 안 된다. 2002 년 이후 셰일가스 탐사 개발이 가열되면서 셰일가스 우물이 크게 늘어나 2008 년 말까지 10000 명을 넘어섰다 (그림 2- 12). 셰일가스 우물이 증가함에 따라, 셰일가스는 채취할 수 있는 매장량도 눈에 띄게 증가하고 생산량도 빨라졌다 (그림 2- 13).

흥미롭게도 바넷 셰일가스가 계속 탐사되면서 액체탄화수소의 탐사 매장량도 2007 년 말까지 3000 만 톤을 넘어섰다 (그림 2- 14). 액체 탄화수소의 생산량도 빠르게 증가했다 (그림 2- 15).

그림 2- 워스부르크 분지 Barnett 셰일가스 우물 분포 (EIA, 2009 에 따르면).

그림 2- 12 Barnett 셰일 시추 수량 및 월별 생산량 증가 (HPDI, 2008 기준)

그림 2- 13 바니트 셰일가스 검증 매장량 증가 (EIA, 2009 에 따르면)

그림 2- 14 바니트 셰일 액체탄화수소는 매장량 증가 추세를 파악한다 (EIA, 2009 에 따르면)

그림 2- 15 바니트 셰일에서 액체 탄화수소의 월간 생산량 증가 (HPDI, 2008 년 기준)

(b) 바넷 셰일 가스 생산 지역의 특성

오하이오, 앤트림, 뉴발바니, 루이스 셰일에 비해 워스부르크 분지의 바니트 셰일은 두 가지 뚜렷한 장점을 가지고 있다. 하나는 바니트 셰일이 과압이고 압력 그라데이션은11.76KPA/M 이다. 둘째, 셰일가스의 풍도가 매우 높다. 이 두 가지 큰 장점은 바네트 셰일가스가 워스부르크 분지에서 성공적으로 개발된 주요 요인이다. 요약하자면, 바니트 셰일 생산지는 다음과 같은 특징을 가지고 있다.

(1) 셰일계 두께는122 ~183m 입니다.

(2) 원래 다공성은 4% ~ 5%, 침투율은 0.001×10-3 μ m 2 미만입니다.

(3) 개발 우물의 깊이는 1830 ~ 2745 미터이다.

(4) 셰일 균열은 방해석으로 대부분 채워진다.

(5) 단일 우물 제어 매장량이 0.28 ×1012m3 보다 큽니다.

(6) 생산 우물의 98% 는 수평 우물이다.

우물 초기 생산량은 일반적으로14150 ~19865438+100m3/D 입니다. 단일 우물 제어 매장량은 0.28×10-3 μ m 2 입니다. 수평정 초기 생산량은 84900 ~ 14 1500 m3/d 이고, 단일 우물 제어 매장량은 0.85 ×101.; .....

셰일가스 지질 평가에는 새로운 탐사 지역의 셰일가스 평가와 기존 석유가스 탐사 지역의 재평가 등이 포함된다. 따라서 기존 정보와 지식을 최대한 활용하는 것은 셰일가스 지질 평가의 지름길이다.

1. 평가 내용

셰일가스의 특수성으로 평가 내용의 중점은 다른 비정규 천연가스 자원과는 다르다. 셰일가스의 탐사 개발은 주로 지층과 구조적 특징, ② 암석과 광물 구성, ③ 저장층 두께와 매장 깊이, ④ 저장층 공간 유형, 저장층 물성 (구멍 틈새, 침투율, 균열 길이, 폭, 전도력 등) 을 포함한다. ), ⑤ 셰일 저수지의 이질성, ⑤ 암석 역학 파라미터, ⑦ 유기 지구 화학 파라미터, ⑧ 셰일 흡착 특성.

2. 지질 연구

먼저 지역 지질 연구를 전개하여 연구 지역 지층의 퇴적, 구조 및 진화를 분석하다. 그런 다음 지역 지질 연구에 기초하여 지역 응력장의 특징과 변화 법칙을 분석했다. 셰일가스 탐사 개발을 위해 다음과 같은 네 가지 방면에서 표적 연구를 전개해야 한다.

(1) 유기물이 풍부한 셰일의 기본 특성

지질, 지구 물리학, 지구 화학 자료를 통해 유기질 혈암의 층과 분포를 확정하였다. 셰일계의 암석 유형, 단면 조합, 퇴적 미세 및 광물 구성을 분석하고, 암석 유기 탄소 함량과 단면 및 평면에서의 암석 유형 및 퇴적 미세 단계의 변화 법칙을 더 연구하여 유기물 성숙도를 결정합니다.

지진과 시추 데이터가 있을 경우 지진과 우물 데이터를 통해 이러한 매개변수를 연구하고 교정할 수 있습니다. 그 중에서도 측량 자료는 암석의 광물 성분, 유기질 유형, 진화 정도를 측정하여 퇴적 미상을 구분할 수 있다. 지진 자료는 유기질이 풍부한 셰일암계와 공간 분포를 식별하고 유기질이 풍부한 셰일 두께와 심도평면도를 편성할 수 있다.

(2) 암석의 틈새와 침투율 특성, 역학 매개변수 및 민감성 매개변수.

암심과 측량 자료를 통해 유기질이 풍부한 셰일의 다공성과 침투율을 연구했다. 암심과 슬라이버 분석을 통해 암석의 거시적이고 미시적인 파열 특징을 연구했다. 스캔글라스를 이용하여 암석의 미시공공, 부러진 특징, 광물 구성을 연구하고 분석했다. 저압 주입 N2, CO2, CH4 를 통해 고압에 수은을 주입하여 암석의 구멍 구조를 연구했다. 암전관계를 건립한 기초 위에서, 측량 자료를 통해 유기질이 풍부한 셰일암계의 물성 특성과 변화 법칙을 연구하고 해석하였다. 암석 역학 실험을 통해 암석의 탄성 계수, 포아송 비, 인장 강도, 전단 강도 및 압축 강도를 결정합니다.

매개변수 및 기타 데이터 민감성 실험을 통해 암석의 수감도, 산감도, 염기감도, 속도감도, 압력감도가 확인되어 시추와 균열을 위한 기본 매개변수를 제공한다.

(3) 유기물이 풍부한 셰일 시스템의 가스 함유량

암심 데이터를 바탕으로 채도 데이터를 측정하고 암전 관계를 수립하며, 측량 데이터를 통해 유기질이 풍부한 셰일계의 유류가스 함량을 확정한다. 암심 탈착과 등온 흡착 실험 연구를 통해 암심의 흡착 기체 함량과 잔여 기체 함량을 확정했다. 마지막으로 유기질이 풍부한 셰일 지층의 총 기량을 확정하다.

암심 데이터가 측정된 후, 측량 데이터를 통해 유류기, 흡착기, 총 셰일가스의 함량을 동시에 결정할 수 있다.

(4) 셰일 가스 자원의 잠재력

목표구 셰일가스의 지질자원 양과 자원 풍도를 예측하여 셰일가스 자원 잠재력 데이터를 얻어 목표구 셰일가스 개발을 위한 의사결정 근거를 제공했다.

위의 작업을 통해 셰일가스 핵심 매개변수의 하한선을 결정하였다. 미국의 몇몇 분지 셰일가스 경제 개발의 핵심 매개변수는 주로 구멍 틈새, 수분 포화도, 가스 포화도, 침투율 및 총 유기질 함량을 고려한다. 필요한 다공성 >; 4%, 수분 포화도 < 45%, 오일 포화도 < 5%, 침투율 >; 100× 10-3μm2, 총 유기물 함량 >: 2% (표 2-7).

표 2-7 셰일 가스 개발의 핵심 매개 변수 하한

"스렌베셰에 따르면, 2006 년"

드릴링, 완료 및 수확량 증가 조치

셰일가스 탐사는 일반적으로 직정을 위주로 한다. 셰일 가스 개발의 대부분은 수평 우물을 기반으로합니다. Barnett shale 의 실제 시추 경험에 따르면 수평 우물에서 얻은 예상 최종 수확률은 직선 우물의 약 3 배, 비용은 직선 우물의 2 배에 불과하다. 배합된 3 차원 지질 세밀한 기술, 지질 지향 기술 및 이미징 로깅 기술은 셰일 저장층을 깊이 연구하고, 시추 성공률을 높이고, 완성 작업을 최적화하고, 천공과 증산의 최적 목표를 결정하는 데 뚜렷한 역할을 한다.

가스 셰일의 천연 균열은 일정한 기능을 가지고 있지만, 일반적으로 경제 채굴에 필요한 침투 통로를 제공할 수 없으며, 대부분의 가스 셰일은 수력 파쇄가 필요하다.

1500 ~ 3000 m 범위에서 일반적으로 저점도 수계 항력 감소액과 지지제를 펌프하여 증산 처리를 한다. 깊이가 얕거나 압력이 낮은 셰일에서 질소 거품 균열액을 펌프하다. Barnett 셰일에서는 과거에는 이산화탄소와 질소 거품 파쇄와 대형 수력파쇄를 사용했지만 (매번 2270m3 가교 젤과 635 톤의 버팀목 필요) 비용이 높기 때문에 1997 에서는 더 이상 사용되지 않습니다. 현재, 항력 감소 증수 기술은 바넷 셰일에서 가장 흔히 볼 수 있는 증산 조치로 자리잡았으며, 증산 작업 비용 절감으로 작업자들이 바넷 셰일의 상부 단면을 완성할 수 있게 되면서 예상 최종 회수율이 20% 이상 높아질 것으로 예상된다.