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研究成果概述

实验室近5年累计获得授权发明专利5项,授权软件著作权3项;公开发表学术论文68篇,其中被SCI、EI收录的论文18篇,CSCD收录论文20篇;获得重庆市科技进步奖二等奖1项、三等奖1项,自主研发仪器5套。

研究成果与进展:

(1)页岩气成藏及勘查选区理论方向

针对储层评价,页岩气关键分析测试技术,研制了全自动页岩气解吸仪和基于理想气体状态方程间接法测定页岩残余气装置,形成了页岩含气性现场评价技术和页岩残余气评价技术,申报了国土资源部含气量解析标准研究。运用“四位一体”理念,从“宏观到微观”、“一维到三维”,对页岩储层进行了综合评价;针对渝东北地区页岩气储层孔隙特征,揭示了其“糜棱化”孔隙结构特征,形成了页岩气储集空间多样性和结构复杂性表征技术。综合盆缘山区页岩气地质背景特征,系统评价重庆地区页岩气目的层成藏地质条件,明确了页岩气富集模式;提出了适应重庆地区地质条件的页岩气勘探评价方法;开展了重庆市页岩气资源调查评价工作,系统估算出重庆地区页岩气资源量为,优选重庆地区页岩气有利区、目标区,探索形成了适合重庆地区的页岩气地质评价及勘探开发与概略经济技术评价体系。

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(2)页岩气储层地质与探测技术方向

针对页岩气测录井评价存在的问题,分析重庆地区含气页岩的测井响应特征,建立了页岩气测录井综合解释一体化方法、页岩小井眼测井综合解释评价方法;基于实验对有机质孔的定量拾取,通过对常规评价方法的校正,建立了页岩储层含气性测井评价新方法。针对现阶段重庆页岩气目标区块少井、少震的现状和构造高陡、断裂发育地震偏移成像困难的问题,采用处理解释一体化思路,开展地震资料重新处理解释,形成了一套适合重庆地区的地震资料处理参数流程与页岩储层地质统计学建模与反演技术,为井位论证、勘探开发决策、压裂施工提供有力依据。针对页岩气压裂效果评价井中和地面微地震监测技术存在的问题和应用局限性,基于重庆地区地震地质特征和地表低速带较薄的特点,进行了微地震观测系统研究与实验,形成了浅坑+深孔组合式监测方法,完善与研发了相应的监测设备,开发了数据处理软件,构建了一套适合盆缘山区的近地表组合式微地震监测技术。

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(3)页岩气钻探理论与储层改造技术方向

针对页岩储层钻井问题,构建了考虑各向异性、天然裂缝和层理影响的井壁稳定性预测模型,明确了天然裂缝、地应力、渗透率和天然裂缝等对井壁稳定的影响,以此为依据,进行页岩储层防坍塌钻井液体系的研究与优选。基于页岩储层可压裂性问题,构建了页岩储层脆性和可压裂性综合评价方法,结合声发射测试系统,研究了页岩脆性和可压裂性变化规律,为页岩压裂射孔位置的选择提供技术支撑。针对页岩复杂裂缝扩展研究难点问题,设计和研发了页岩复杂裂缝扩展模拟实验系统,可进行压裂改造和压后渗透率同步测试;考虑页岩储层剪切滑移作用,研发了构建了考虑三轴应力和流体压力的剪切和摩擦系数测试系统,可进行三轴应力和孔隙压力作用下的页岩剪切和摩擦滑移规律研究。构建了页岩储层复杂裂缝扩展数值模拟,研究了天然裂缝、水平主应力差、储层物性等对复杂裂缝扩展的影响。页岩复杂裂缝扩展过程中,支撑剂在复杂裂缝中存在分流现象,基于页岩复杂裂缝支撑剂运移与展布问题,构建了页岩复杂裂缝支撑剂运移与展布评价实验系统,明确了次级裂缝角度、天然裂缝宽度、施工流量、支撑剂参数等对支撑剂运移与展布的影响,利用实验测试结果,构建了支撑剂在复杂裂缝总的分流规律预测多因素模型。利用脉冲式液体泵注的水锤效应,进行了脉冲水力压裂机理研究,构建了实验测试系统和数值模拟方法,明确了脉冲水力压裂的增渗机理及其影响因素,初步构建了脉冲水力压裂工艺。

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