第 一 组 指 导 老 师 董 平 川 职 务 教 授 / 博 导 非 常 规 油 气 开 发 的 关 键 技 术 致 密 油 和 页 岩 气 商 业 化 开 采 导 致 的 世 界 油 气 资 源 生 产 重 心 西 移 使 得 美 国 在 全 球 油 气 供 应 体 系 中 的 地 位 进 一 步 提 升 除 页 岩 气 开 采 外, 美 国 为 目 前 开 采 致 密 油 最 成 功 的 国 家, 美 国 2012 年 7 月 为 获 取 致 密 油 的 钻 井 数 量 约 1400 口, 为 2011 年 同 期 的 两 倍, 也 是 同 期 为 获 取 页 岩 气 钻 井 数 量 的 两 倍, 与 2010 年 前 的 油 气 投 资 趋 势 恰 好 相 反 中 国 非 常 规 天 然 气 资 源 丰 富, 全 国 2000 米 以 浅 的 煤 层 气 资 源 量 36.8 万 亿 立 方 米, 致 密 砂 岩 气 资 源 量 超 过 12 万 亿 立 方 米, 页 岩 气 资 源 量 31 万 亿 立 方 米 目 前, 已 形 成 了 鄂 尔 多 斯 盆 地 苏 里 格 四 川 盆 地 川 中 须 家 河 组 两 个 致 密 砂 岩 大 气 区, 其 中 苏 里 格 2010 年 产 量 超 过 了 100 亿 立 方 米 另 外, 塔 里 木 库 车 地 区 致 密 气 也 已 投 入 开 发 而 致 密 油 也 在 鄂 尔 多 斯 盆 地 华 庆 地 区 延 长 组 四 川 盆 地 侏 罗 系 等 获 得 了 工 业 性 发 现 虽 然 我 国 非 常 规 油 气 资 源 丰 富, 但 对 于 非 常 规 油 气 储 层 的 地 质 特 征 开 发 的 关 键 技 术 有 待 加 强 和 深 入 研 究 课 题 针 对 页 岩 气 致 密 气 致 密 油 ( 砂 岩 和 灰 岩 ) 等 非 常 规 资 源 的 开 发, 在 非 常 规 油 气 的 国 内 外 研 究 进 展 调 研 的 基 础 上, 了 解 数 字 化 岩 心 技 术 水 平 井 多 段 压 裂 与 产 能 评 价 微 纳 米 CT 与 场 扫 描 等 先 进 技 术 在 致 密 油 气 储 层 的 开 发 应 用 明 确 页 岩 气 致 密 油 气 储 层 多 尺 度 微 纳 米 孔 隙 结 构 特 征 及 其 微 观 渗 流 机 理, 了 解 页 岩 气 致 密 油 气 储 层 的 地 质 特 征 与 开 发 技 术, 水 平 井 多 段 压 裂 与 产 能 评 价 等 等
第 二 组 指 导 老 师 樊 洪 海 纪 荣 艺 职 务 教 授 控 压 钻 井 技 术 控 制 压 力 钻 井 (MPD) 是 一 种 用 于 精 确 控 制 整 个 井 眼 环 空 压 力 剖 面 的 自 适 应 钻 井 技 术, 其 目 的 是 确 定 井 下 压 力 环 境 界 限, 并 以 此 控 制 井 眼 环 空 压 力 剖 面 研 讨 会 围 绕 控 压 钻 井 技 术 的 研 发, 向 学 子 介 绍 精 细 控 压 钻 井 技 术 在 世 界 和 在 中 国 的 发 展 与 应 用 研 讨 会 将 涉 及 实 时 数 据 采 集 网 络 通 讯 WITS 协 议 OPC 协 议 数 据 分 析 流 体 力 学 计 算 回 压 控 制 技 术 软 件 设 计 等 一 系 列 研 发 要 点 同 时 辅 助 介 绍 一 些 实 用 性 的 技 术, 例 如 利 用 电 子 表 格 进 行 数 据 分 析 等 课 题 解 释 研 讨 会 旨 在 帮 助 学 生 认 识 钻 井 新 工 艺, 新 技 术, 新 装 备, 了 解 一 些 特 殊 工 艺 井 在 现 代 钻 井 技 术 中 的 作 用 与 地 位 与 学 子 共 同 分 享 领 略 钻 井 现 场 技 术, 研 发 钻 井 设 备 的 快 乐 学 会 发 现 问 题 分 析 问 题 解 决 问 题 的 技 巧 面 向 对 石 油 钻 井 有 了 解 或 渴 望 了 解 的 学 生, 并 具 备 一 些 计 算 机 基 础 知 识, 能 够 借 助 计 算 机 工 具 来 处 理 问 题
第 三 组 指 导 老 师 郭 小 哲 职 务 副 教 授 页 岩 气 藏 开 发 的 环 境 问 题 探 讨 页 岩 气 开 发 的 有 利 方 面 :2011 年, 美 国 页 岩 气 产 量 已 超 过 1800 亿 立 方 米, 占 国 内 天 然 气 开 采 总 量 的 34%, 预 计 到 2030 年, 以 页 岩 气 为 代 表 的 非 常 规 气 产 量 将 超 过 3681 10 8 m 3, 将 占 美 国 天 然 气 总 产 量 的 一 半 以 上 页 岩 气 开 发 的 快 速 发 展 带 来 了 天 然 气 价 格 大 幅 降 低 产 业 迅 速 发 展 就 业 机 会 增 多 等 多 个 实 惠, 也 是 驱 动 许 多 国 家 页 岩 气 热 的 关 键 因 素 ; 我 国 页 岩 气 总 量 约 为 134 10 12 m 3, 是 常 规 天 然 气 总 量 的 2.4 倍, 其 中 可 开 采 量 达 到 25 10 12 m 3 而 按 照 美 国 能 源 信 息 署 的 估 算, 中 国 页 岩 气 可 开 采 资 源 量 达 到 36 10 12 m 3, 位 居 全 世 界 第 一 页 岩 气 开 发 的 环 境 问 题 :2012 年, 美 国 环 保 署 发 布 了 一 项 新 法 规, 指 出 美 国 将 对 页 岩 气 开 采 中 因 使 用 水 力 压 裂 技 术 所 造 成 的 空 气 污 染 加 以 控 制, 这 是 美 国 控 制 页 岩 气 开 采 造 成 环 境 污 染 的 首 个 法 规, 奥 巴 马 也 曾 要 求, 天 然 气 生 产 商 必 须 公 布 他 们 在 实 施 水 力 压 裂 时 添 加 的 化 学 物 质 名 单 以 法 国 为 代 表 的 欧 洲 许 多 国 家 通 过 禁 止 水 力 压 裂 技 术 在 页 岩 气 开 采 中 的 应 用 来 防 范 造 成 的 污 染 然 而, 水 力 压 裂 技 术 是 开 采 页 岩 气 的 最 成 熟 也 是 当 今 唯 一 一 个 技 术 经 济 可 行 的 技 术, 限 制 水 力 压 裂 无 疑 限 制 了 页 岩 气 的 开 发 页 岩 气 的 开 发 正 面 的 清 洁 能 源 的 利 用 可 大 大 缓 解 因 化 石 能 源 消 耗 造 成 的 污 染 与 其 反 面 的 大 规 模 开 发 过 程 中 会 造 成 环 境 的 很 大 污 染 形 成 了 巨 大 的 自 相 矛 盾 但 凡 事 物 必 有 其 双 面 性, 在 发 挥 正 面 作 用 的 同 时, 充 分 认 识 并 尽 可 能 避 免 反 面 作 用 而 进 行 的 未 雨 绸 缪 也 是 正 确 的 做 法 1 学 生 对 能 源 局 势 有 一 定 的 了 解 ; 2 有 较 好 的 英 文 阅 读 和 理 解 能 力 ; 3 有 较 强 的 分 析 概 况 和 总 结 能 力 需 要 学 生 一 组
第 四 组 指 导 老 师 黄 中 伟 职 务 教 授 水 力 喷 射 体 积 压 裂 技 术 近 年 来, 水 力 喷 射 压 裂 技 术 得 到 了 大 规 模 的 推 广 应 用, 特 别 是 用 于 水 平 井 分 段 压 裂, 解 决 了 井 筒 缩 径 常 规 封 隔 手 段 难 以 入 井 的 难 题 随 着 页 岩 气 开 发 的 日 益 升 温, 水 力 喷 射 压 裂 形 成 单 一 裂 缝 技 术 已 难 以 满 足 页 岩 气 工 业 化 开 采 的 需 要, 在 页 岩 气 储 层 中 产 生 三 维 裂 缝 网 络 成 为 目 前 主 要 的 技 术 途 径 本 课 题 计 划 研 究 水 力 喷 射 分 簇 压 裂 中 井 下 工 具 间 距 问 题, 即 多 条 裂 缝 同 步 起 裂 时, 裂 缝 间 距 对 地 应 力 的 影 响 多 条 裂 缝 互 相 干 扰 并 形 成 三 维 裂 缝 网 络 的 可 行 性, 为 页 岩 气 的 高 效 开 发 提 供 理 论 和 实 际 参 考
第 五 组 指 导 老 师 马 新 仿 职 务 副 教 授 致 密 油 气 直 井 体 积 压 裂 技 术 体 积 压 裂 的 概 念 来 源 于 国 外 页 岩 气 水 平 井 压 裂, 该 技 术 是 通 过 压 裂 的 方 式 对 储 层 实 施 改 造, 在 形 成 一 条 或 者 多 条 主 裂 缝 的 同 时, 通 过 分 段 多 簇 射 孔 高 排 量 大 液 量 低 黏 液 体 以 及 转 向 材 料 及 技 术 的 应 用, 实 现 对 天 然 裂 缝 岩 石 层 理 的 沟 通, 以 及 在 主 裂 缝 的 侧 向 强 制 形 成 次 生 裂 缝, 并 在 次 生 裂 缝 上 继 续 分 枝 形 成 二 级 次 生 裂 缝, 使 裂 缝 壁 面 产 生 剪 切 滑 移 错 断, 形 成 自 撑 式 支 撑 让 主 裂 缝 与 多 级 次 生 裂 缝 交 织 形 成 裂 缝 网 络 系 统, 将 可 以 进 行 渗 流 的 有 效 储 集 体 打 碎, 使 裂 缝 壁 面 与 储 层 基 质 的 接 触 面 积 最 大, 使 得 油 气 从 任 意 方 向 的 基 质 向 裂 缝 的 渗 流 距 离 最 短, 极 大 地 提 高 储 层 整 体 渗 透 率, 实 现 对 储 层 在 长 宽 高 三 维 方 向 的 全 面 改 造 该 技 术 不 仅 可 以 大 幅 度 提 高 单 井 产 量, 还 能 够 降 低 储 层 有 效 动 用 下 限, 最 大 限 度 提 高 储 层 动 用 率 和 采 收 率 目 前 体 积 压 裂 技 术 主 要 应 用 于 页 岩 气 和 致 密 砂 岩 气 的 水 平 井 开 发, 通 过 分 段 多 簇 压 裂 技 术 实 现 对 于 直 井 体 积 压 裂, 国 外 现 场 应 用 较 少, 特 别 是 在 致 密 砂 岩 油 气 开 发 直 井 压 裂 能 否 形 成 体 积 缝 主 要 取 决 于 以 下 几 个 因 素 : 一 是 储 层 岩 石 的 脆 性, 脆 性 越 强, 越 容 易 形 成 体 积 缝 ; 二 是 储 层 岩 石 的 最 大 最 小 水 平 应 力 差, 应 力 差 越 小 越 易 形 成 体 积 缝 ; 三 是 天 然 裂 缝 的 发 育 程 度, 天 然 裂 缝 越 发 育, 越 容 易 和 人 工 裂 缝 相 互 沟 通 形 成 体 积 缝 ; 四 是 施 工 参 数, 高 排 量 大 液 量 容 易 实 现 体 积 缝 ; 五 是 压 裂 液 和 支 撑 剂 的 性 质 通 过 此 课 题 的 研 究, 让 学 生 了 解 体 积 压 裂 的 基 本 概 念 应 用 范 围 和 基 本 工 艺 ; 了 解 体 积 压 裂 裂 缝 的 形 成 及 增 产 机 理 ; 了 解 直 井 体 积 压 裂 与 水 平 井 体 积 压 裂 工 艺 技 术 的 相 同 点 和 不 同 点 ; 研 究 直 井 体 积 压 裂 的 适 用 条 件 和 判 断 方 法 ; 分 析 致 密 砂 岩 油 气 直 井 体 积 压 裂 的 适 应 性 学 生 对 水 力 压 裂 增 产 技 术 有 一 定 的 了 解 ; 学 生 对 石 油 工 程 的 相 关 主 干 学 科 知 识 有 一 定 的 了 解 ; 有 较 好 的 英 文 阅 读 和 理 解 能 力 ; 有 较 强 的 分 析 概 况 和 总 结 能 力 需 要 学 生 一 组
第 六 组 指 导 老 师 隋 微 波 职 务 副 教 授 页 岩 储 层 数 字 岩 心 重 构 技 术 研 究 大 量 研 究 表 明 页 岩 储 层 具 有 低 孔 特 低 渗 特 征, 孔 隙 类 型 复 杂 多 样, 与 常 规 砂 岩 和 碳 酸 盐 岩 储 层 不 同, 页 岩 储 层 有 机 质 发 育, 孔 隙 尺 度 从 纳 米 到 微 米 都 有 分 布, 差 异 较 大 在 这 种 储 层 结 构 特 点 作 用 下, 页 岩 储 层 内 部 的 流 体 赋 存 和 运 移 机 理 与 常 规 储 层 不 同, 也 使 得 常 规 的 岩 心 实 验 分 析 方 法 很 难 对 页 岩 储 层 进 行 描 述 并 获 得 准 确 的 储 层 特 征 参 数, 用 于 储 量 估 算 开 发 评 价 及 油 藏 动 态 研 究 因 此 开 展 针 对 页 岩 储 层 的 数 字 岩 心 重 构 技 术 研 究 对 于 页 岩 气 资 源 的 开 发 具 有 重 要 意 义 在 本 次 读 书 会 活 动 中, 针 对 这 一 课 题 拟 开 展 的 讨 论 方 向 包 括 : 课 题 解 释 ( 一 ) 页 岩 储 层 孔 隙 分 布 特 征 及 对 开 发 造 成 的 影 响 ( 二 ) 数 字 岩 心 重 构 技 术 的 历 史 发 展 与 现 状 ( 三 ) 页 岩 岩 心 孔 隙 特 征 电 镜 实 验 及 定 量 表 征 方 法 ( 四 ) 页 岩 岩 心 的 重 构 想 法 及 可 能 存 在 的 问 题 ( 五 ) 页 岩 岩 心 重 构 与 流 体 运 移 规 律 研 究 的 关 系 ( 包 括 校 内 电 镜 及 微 米 纳 米 CT 实 验 设 备 参 观 一 次 ) 通 过 此 次 活 动, 希 望 同 学 能 够 对 于 页 岩 储 层 特 征 的 实 验 描 述 方 法 岩 心 重 构 等 具 体 技 术 等 有 进 一 步 的 了 解, 思 考 非 常 规 资 源 的 实 际 开 发 难 题 与 具 体 理 论 研 究 之 间 的 关 系, 同 时 锻 炼 自 己 收 集 信 息 查 阅 文 献 阅 读 文 献 归 纳 总 结 技 术 交 流 的 表 达 能 力 1 学 生 具 有 较 好 的 油 层 物 理 渗 流 力 学 方 面 的 知 识 基 础 ; 2 有 较 好 的 英 文 文 献 查 阅 阅 读 和 理 解 能 力 ; 3 有 较 强 的 分 析 概 况 和 总 结 能 力
第 七 组 指 导 老 师 隋 秀 香 职 务 高 工 油 气 井 工 程 测 量 技 术 油 气 井 工 程 测 量 技 术 在 石 油 生 产 中 意 义 重 大 :1 是 推 动 石 油 生 产 科 学 高 效 进 行 的 有 力 工 具 2 是 保 证 生 产 安 全 进 行 的 依 据 当 前 油 气 井 测 量 技 术 发 展 迅 速, 从 地 面 的 综 合 录 井 技 术, 到 井 下 的 随 钻 测 量 技 术, 再 到 当 前 最 新 的 礠 导 向 采 油 技 术, 都 把 石 油 生 产 推 进 了 一 大 步 另 一 方 面, 油 气 井 生 产 过 程 中 安 全 事 故 时 有 发 生, 从 清 溪 一 井 压 井 封 井 开 县 井 喷 墨 西 哥 湾 漏 油 事 件 到 近 期 的 黄 岛 大 爆 炸, 这 些 恶 性 的 事 故 带 来 的 不 止 是 巨 大 的 经 济 损 失, 还 有 对 生 命 的 伤 害, 这 些 都 给 石 油 生 产 敲 响 了 警 钟 油 气 井 工 程 测 量 技 术 作 为 石 油 生 产 中 的 耳 目 与 手 足, 其 作 用 非 常 之 大, 但 观 上 述 恶 性 事 故 的 发 生, 都 不 难 发 现, 在 事 故 发 生 前, 其 实 是 由 预 兆 的, 那 就 是 一 些 工 程 测 量 参 数 已 经 发 生 了 变 化, 只 是 没 有 引 起 现 场 人 员 的 足 够 重 视, 因 此 科 学 的 测 量, 规 范 的 管 理 都 将 成 为 油 气 井 生 产 的 关 键 因 素 课 题 讨 论 的 内 容 包 括 : 1 开 县 井 喷 恶 性 事 故 原 因 分 析 ;2 现 代 录 井 技 术 3 随 钻 测 量 技 术 ;4 礠 导 向 测 量 技 术 5 目 前 油 气 井 测 量 中 亟 待 解 决 的 测 量 问 题
第 八 组 指 导 老 师 田 冷 职 务 副 教 授 页 岩 气 藏 开 发 技 术 与 开 发 模 式 1 背 景 : 页 岩 气 勘 探 开 发 已 成 为 世 界 焦 点, 美 国 加 拿 大 已 在 多 个 盆 地 进 行 了 页 岩 气 商 业 性 开 采,2012 年 美 国 页 岩 气 产 量 占 全 美 天 然 气 总 量 近 37%, 根 据 2012 年 我 国 页 岩 气 资 源 潜 力 调 查 结 果, 我 国 页 岩 气 资 源 量 约 为 15~30 10 12 m³; 2 意 义 : 目 前 国 内 在 页 岩 气 成 藏 机 理 资 源 潜 力 等 方 面 取 得 了 巨 大 进 步, 但 在 页 岩 气 藏 渗 流 规 律 产 能 分 析 等 方 向 的 研 究 还 在 起 步 阶 段, 特 别 是 页 岩 气 井 产 能 预 测 生 产 动 态 递 减 特 征 优 化 井 网 布 置 和 开 发 方 案 设 计 等 开 发 技 术 及 开 发 模 式, 仍 需 要 深 入 研 究 ; 3 通 过 阅 读 国 内 外 有 关 页 岩 气 开 发 相 关 书 籍 文 献 资 料, 深 化 页 岩 气 藏 开 发 技 术 认 识, 对 我 国 页 岩 气 藏 ( 可 以 蜀 南 地 区 页 岩 气 藏 为 例 ) 提 出 合 理 的 开 发 模 式 以 及 适 宜 的 开 发 技 术, 达 到 提 高 页 岩 气 井 单 井 产 能 及 气 藏 整 体 开 发 效 益 的 目 标
第 九 组 指 导 老 师 周 建 萍 职 称 副 教 授 海 洋 油 气 开 发 中 的 土 力 学 问 题 土 力 学 研 究 地 表 土 的 物 理 力 学 特 性 及 经 受 荷 载 后 的 强 度 形 变 规 律 人 类 活 动 及 工 程 建 造 主 要 是 对 地 表 土 产 生 荷 载 土 力 学 按 土 的 分 类 及 特 点 又 形 成 了 多 个 分 支 : 软 土 力 学 海 洋 土 力 学 非 饱 和 土 力 学 冻 土 力 学 环 境 岩 土 力 学 土 动 力 学 土 塑 性 力 学 本 课 题 将 针 对 海 底 表 层 沉 积 深 厚 软 土 的 情 况 下, 海 洋 油 气 开 发 中 遇 到 的 土 力 学 问 题, 如 自 升 式 钻 井 平 台 插 拔 桩 过 程 中 土 的 受 力 变 形 问 题 悬 垂 链 式 结 构 触 底 段 (Touchdown) 与 海 底 土 的 相 互 作 用 问 题, 如 何 运 用 力 学 一 般 原 理 来 分 析 其 受 力 后 的 强 度 变 形, 为 工 程 应 用 提 供 理 论 依 据 课 题 将 侧 重 研 究 沉 积 深 厚 饱 和 软 土 在 油 气 开 发 过 程 中 的 破 坏 形 式 以 及 土 与 结 构 间 的 相 互 作 用 选 修 过 土 力 学 课 程, 对 土 力 学 问 题 很 感 兴 趣 的 大 三 以 上 学 生
第 十 组 指 导 老 师 郑 力 会 职 务 教 授 钻 井 流 体 技 术 钻 井 流 体 是 钻 井 工 程 技 术 的 重 要 组 成 部 分, 钻 井 工 作 者 常 将 钻 井 流 体 比 喻 为 钻 井 的 血 液, 其 重 要 性 由 此 可 见 一 斑 近 年 来, 随 着 石 油 勘 探 开 发 技 术 的 不 断 发 展, 特 别 是 深 井 超 深 井 及 特 殊 工 艺 井 钻 探 越 来 越 多, 对 钻 井 液 提 出 了 更 高 的 要 求 本 课 题 围 绕 钻 井 流 体 这 一 主 题, 研 讨 内 容 既 包 括 钻 井 流 体 性 能 组 分 的 基 础 知 识, 也 包 含 水 基 钻 井 流 体 油 基 钻 井 流 体 和 气 基 钻 井 流 体 等 钻 井 流 体 种 类, 其 中 涉 及 到 煤 层 气 钻 井 流 体 页 岩 气 钻 井 流 体 等 非 常 规 气 藏 钻 井 流 体 技 术, 和 抗 高 温 钻 井 流 体 防 漏 堵 漏 钻 井 流 体 复 杂 井 深 结 构 钻 井 流 体 防 塌 治 垮 钻 井 流 体 等 特 殊 工 艺 井 钻 井 流 体 技 术 参 考 书 目 以 本 课 题 组 编 写 的 钻 井 工 作 流 体 为 主, 同 时 学 习 Composition and Properties of Drilling and Completion Fluids 和 Engineering Drilling Fluid Manual 两 本 专 业 书 籍 通 过 本 课 题 的 研 讨 交 流, 可 以 让 学 员 对 钻 井 流 体 技 术 有 一 个 全 面 的 了 解 学 生 对 石 油 工 程 有 一 定 的 了 解 ; 要 求 学 员 以 PPT 汇 报 的 形 式 展 开 研 讨 交 流 ; 适 时 组 织 学 员 参 观 课 题 组 实 验 室 和 进 行 篮 球 友 谊 赛
第 十 一 组 指 导 老 师 张 遂 安 职 务 教 授 煤 层 气 开 发 理 论 与 技 术 由 于 煤 层 气 的 独 特 赋 存 状 态 ( 以 吸 附 态 为 主 ), 非 常 规 储 层 ( 典 型 的 自 生 自 储, 多 重 孔 隙 的 有 机 储 层 ) 和 特 有 的 产 出 机 理 ( 排 水 降 压 解 吸 采 气 ), 因 此 煤 层 气 被 称 为 非 常 规 天 然 气 本 课 题 主 要 侧 重 一 下 领 域 的 研 究 : 煤 层 气 开 采 基 础 理 论 研 究 煤 层 气 地 质 理 论 研 究 与 资 源 评 价 煤 层 气 钻 井 完 井 工 艺 技 术 研 究 煤 层 气 井 增 产 改 造 技 术 研 究 煤 层 气 排 采 理 论 与 技 术 研 究 煤 层 气 集 输 工 艺 技 术 研 究 等 通 过 此 课 题 的 研 究, 可 以 让 学 生 对 煤 层 气 有 个 新 的 认 识, 能 够 区 分 煤 层 气 的 和 常 规 天 然 气 的 开 采 方 式 的 不 同, 能 够 掌 握 煤 层 气 的 开 采 工 艺 流 程 学 生 对 煤 层 气 地 质 有 一 定 的 了 解 ; 学 生 对 石 油 工 程 的 相 关 主 干 学 科 知 识 有 一 定 的 了 解 ; 有 较 好 的 英 文 阅 读 和 理 解 能 力 ; 有 较 强 的 分 析 概 况 和 总 结 能 力