Development and Application of Integrated Deep Shale Gas Testing and Production Technology

Mi Kaifu; Shen Pengyu; Qiao Shihang; Zhao Yueqi; Zhang Xueming; Zeng Keru

doi:10.12473/CPM.202503106

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Development and Application of Integrated Deep Shale Gas Testing and Production Technology

THEMATIC PAPER | 更新时间：2026-01-19

- Development and Application of Integrated Deep Shale Gas Testing and Production Technology
- China Petroleum Machinery Vol. 53, Issue 10, Pages: 48-55(2025)
- 作者机构：
  
  1.浙江油田勘探开发事业部
  2.浙江油田勘探开发事业部
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.12473/CPM.202503106
  CLC： TE37
- Received：28 March 2025，
  
  Revised：2025-08-01，
  
  Published：10 October 2025
- 稿件说明：
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米凯夫,申朋玉,乔士航,等.深层页岩气测试与采气一体化技术及现场应用[J].石油机械,2025,53(10):48-55.

Mi Kaifu,Shen Pengyu,Qiao Shihang,et al.Development and Application of Integrated Deep Shale Gas Testing and Production Technology[J].China Petroleum Machinery,2025,53(10):48-55.
米凯夫,申朋玉,乔士航,等.深层页岩气测试与采气一体化技术及现场应用[J].石油机械,2025,53(10):48-55. DOI： 10.12473/CPM.202503106.

Mi Kaifu,Shen Pengyu,Qiao Shihang,et al.Development and Application of Integrated Deep Shale Gas Testing and Production Technology[J].China Petroleum Machinery,2025,53(10):48-55. DOI： 10.12473/CPM.202503106.

摘要

深层页岩气现行的分阶段测试与采气模式难以满足其在复杂工况下对地面处理工艺和生产数据交互的需求。为探究一种适应于深层页岩气测试与采气一体化开采（简称一体化开采）的技术与装备，考虑深层页岩气高温高压、多相返排、温压波动等复杂特征，提出了数字化井口精细调控、多相分离智能计量等一体化开采系统技术。通过构建气井油嘴控产和多相态双维度分离控制模型，以模块化装备为载体，系统地对深层页岩气一体化开采模式进行分析。川南深层页岩气田现场应用结果表明：一体化开采技术的工艺模块数量减少60.6%，现场施工时间缩短68.1%；以产能分析为目标，考虑井筒临界出砂的“固定油嘴粗调+电控节流精调”的动态调控方法能稳定控制页岩气井压降速率小于0.1 MPa/d；以动态砂液外排为目的，采用液位-时间双维度协同分离控制方法可有效降低控制单元的调整频次。研究结果有效提高了深层页岩气井的整体生产效率，可为深层页岩气的高效开发与优化管理提供参考。

Abstract

The current staged deep shale gas testing and production mode cannot meet the requirement for interactions between surface processes and production data under complex conditions. Thus， it is necessary to develop a technology for integrated deep shale gas testing and production （hereinafter referred to as “integrated technology”） and associated equipment. Considering the complexities of deep shale gas such as high temperature and high pressure， multi-phase flowback and temperature and pressure fluctuation， an integrated technology featuring digital wellhead fine control and multi-phase separation intelligent metering was proposed. Through constructing a gas well choke production control and multi-phase two-dimensional separation control model， taking modular equipment as the carrier， the integrated technology was systematically analyzed. The field applications in deep shale gas fields of southern Sichuan Basin show that the number of process modules of the integrated technology is reduced by 60.6%， and the field operation time is shortened by 68.1%. For production capacity analysis， the dynamic control method of “fixed choke coarse adjustment + electric throttling fine adjustment” considering wellbore critical sand production can stably control the pressure drop rate of shale gas wells less than 0.1 MPa/d. For dynamic sand fluid discharge， the liquid level-time two-dimensional collaborative separation control method can effectively reduce the adjustment frequency of control units. The research results effectively improve the overall production efficiency of deep shale gas wells， and provide reference for the efficient development and optimal management of deep shale gas fields.

关键词

Keywords

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