Pratique innovante intégrée de l'ingénierie géologique pour l'exploration du gaz de schiste peu profond dans la zone tectonique complexe du sud-est de Chongqing

HE XIPENG ,  

MA JUN ,  

HE GUISONG ,  

GAO YUQIAO ,  

LU BI ,  

CHENG YIYAN ,  

ZHU ZHICHAO ,  

YAN JIAWEI ,  

摘要

Afin de promouvoir l'exploitation à grande échelle et efficace du gaz de schiste en zones peu profondes, la zone tectonique complexe à la marge sud-est du bassin du Sichuan a été prise comme objet d'étude. Les caractéristiques géologiques du gaz de schiste en zones peu profondes, les défis rencontrés dans l'exploration et le développement efficaces, les stratégies de résolution et les résultats acquis ont été systématiquement analysés. Les recherches théoriques et la pratique d'exploration montrent que : ① le gaz de schiste en zones peu profondes subit une réorganisation tectonique plus intense, présentant trois principales caractéristiques géologiques : faible coefficient de pression de formation (0,80~1,05), forte proportion de gaz adsorbé (55%~80%) et grand coefficient de différences de contraintes (0,32~0,56). Trois modes d'accumulation se développent : type monoclinique peu profond, type de failles inverses recouvertes et type anticlinal externe hors bassin. L'exploration et le développement efficaces font face à quatre défis : sélection des meilleures zones, forage rapide et de qualité, réhabilitation suffisante, réduction de pression et production ; ② à une profondeur de 500 à moins de 2000 m, une ceinture d'enrichissement en gaz adsorbé formée par adsorption quasi saturée existe, il est possible d'activer une désorption efficace du gaz adsorbé lorsque la pression d'écoulement est réduite à la fenêtre sensible de désorption (1,5~2,5 MPa) ; ③ le principal facteur de contrôle de l'accumulation du type monoclinique peu profond est l'inclinaison et la profondeur des couches. Conformément aux caractéristiques de couches douces et de bonne auto-obturation des schistes, une technologie de puits horizontaux ultra-longs a été développée afin d'améliorer les réserves contrôlées par puits et la production unitaire. La production quotidienne testée des puits dans la zone de pente de Nanchuan se situe entre (4,1~22,1)×104 m3, réalisant une exploration globale et une exploitation efficace ; ④ le principal facteur de contrôle de l'accumulation du type sous-failles (ci-après appelé sous-failles) est la période d'activité des failles et leur étanchéité. Selon un développement multi-stade des fissures et une contrainte modérée, une technique de fracturation « groupes multiples au milieu + perforation à débit limité + augmentation du débit » a été formée pour améliorer la complexité du réseau artificiel de fissures. La production quotidienne testée d'un puits dans la zone sous-failles de Daozhen est comprise entre (4,5~13,0)×104 m3, franchissant la limite commerciale du flux de gaz de schiste à pression atmosphérique hors bassin ; ⑤ le principal facteur de contrôle de l'accumulation du type anticlinal externe hors bassin est la pression et la température de la formation. En raison de la forte proportion de gaz adsorbé et de la faible capacité d'auto-écoulement post-pression, une technique d'exploitation « pression d'écoulement quasi nulle » a été développée pour favoriser la désorption du gaz adsorbé. La production quotidienne testée d'un puits de type anticlinal dans la zone de Laochangping est passée de 0,7×104 m3 à 4,5×104 m3, réalisant une production auto-écoulée du gaz adsorbé ; ⑥ en maintenant le concept de développement à faible coût et haute qualité, une technologie de forage et de complétion rapide de haute qualité centrée sur « structure secondaire + orientation par diagraphie lors du forage (LWD) + fluide de forage à base d'eau » a été développée, intégrant une technologie de fracturation efficace basée sur « augmentation du débit et de la pression nette + haute résistance et rapport sable élevé + bouchon temporaire composite multi-étages », avec des améliorations évidentes de la production, de la réduction des coûts et de l'efficacité. Grâce à la recherche théorique et à la pratique innovante de l'intégration géo-ingénierie, une percée a été réalisée dans l'exploration et l'exploitation efficace du gaz de schiste en zones peu profondes hors bassin dans le sud-est de Chongqing, fournissant un soutien théorique et une expérience pratique pour le développement efficace du gaz de schiste en zones tectoniquement complexes.

关键词

gaz de schiste peu profond; ingénierie géologique intégrée; pratique d'exploration; groupe Wufeng — groupe Longmaxi; zone tectonique complexe; région sud-est de Chongqing; bassin du Sichuan

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