《页岩气开采技术》5-1教学内容
页岩气开采
• 贵州省已自筹资金1.5亿元，在全国率先实 施了省级页岩气调查评价，并与国土资源 部签订全国唯一的部省合作共同推进页岩 气勘查开发合作协议。据调查，贵州省页 岩气资源主要分布在牛蹄塘组等6套地层26 个有利区中。根据调查资料圈算，贵州省 页岩气地质资源量为13.54万亿立方米，可 采资源量约1.95万亿立方米，排名上升到全 国第三。
常见的页岩
• 常见的页岩有：黑色页岩、碳质页岩、油 页岩、硅质页岩、铁质页岩、钙质页岩、 砂质页岩等。
页岩气的特点
• （1）岩性多为富含有机质的暗色和黑色页岩、高碳页岩及含沥青质 页岩，总体上表现为暗色页岩类与浅色粉砂岩类的薄互层。 • （2）岩石组成一般为30%—50%的黏土矿物，15%—25%的粉砂质和 2%—25%的的有机质。 • （3）页岩气主要来源于生物作用或热成熟裂解作用。 • （4）总有机质含量一般不小于2%，镜质体反射率介于0.4—2%之间。 • （5）页岩本身既是气源层又是储气层。 • （6）页岩孔隙度一般小于10%，而含气的有效孔隙度一般只有1%— 5%，渗透率随裂隙的发育程度不同而有较大的变化。 • （7）页岩具有广泛的饱含气性，天然气的赋存状态多变，以吸附态 或游离态为主，吸附状态天然气的含量在20%—85%之间变化，一般 为50%左右，溶解态仅有少量存在。 • （8）页岩气成藏具有隐蔽性特点，可以不需要常规圈闭存在，但当 裂缝在其中发育时，有助于游离相天然气的富集和自然产能的提高。 • （9）当页岩中发育的裂隙达到一定数量和规模时，构成天然气勘探 的有利目标。
• 中国的页岩气资源潜力巨大，据学者估算，中 国页岩气的技术可采量约为26×1012m3，与美 国的28×1012m3的技术可采量大致相当。从理 论上来讲，当中国的页岩气勘探开发达到美国 现有程度时，也能获得与美国目前相近的产量。 但中国页岩气成藏条件复杂，除了有与美国相 似的南方扬子地区下古生界、塔里木盆地下古 生界海相页岩外，在河西走廊、鄂尔多斯盆地、 松辽盆地还广泛发育了具有中国地质特色的海 陆过渡相及陆相富有机质页岩。
页岩气开采技术
页岩气开采技术1 综述页岩气是一种以游离或吸附状态藏身于页岩层或泥岩层中的非常规天然气，是一种非常重要的天然气资源，主要成分是甲烷。
页岩气的形成和富集有其自身的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。
如图1.1所示。
页岩气一般存储在页岩局部宏观孔隙体系中、页岩微孔或者吸附在页岩的矿物质和有机质中。
页岩孔隙度低而且渗透率极低，可以把页岩理解为不透水的混凝土，这也是页岩气与其他常规天然气矿藏的关键区别。
可想而知，页岩气的开采过程极为艰难。
根据美国能源情报署（EIA）2010年公布的数据，全球常规天然气探明储量有187.3×1012m3，然而页岩气总量却高达456×1012m3，是常规天然气储量的2.2倍。
与常规天然气相比，页岩气具有开采潜力大，开采寿命长和生产周期长等优点，至少可供人类消费360年。
从我国来看，中国页岩气探明储量为36×1012m3，居世界首位，在当今世界以化石能源为主要消费能源的背景下，大力发展页岩气开采技术，对我国减少原油和天然气进口，巩固我国国防安全有很重要的意义。
我国页岩气主要分布在四川盆地、长江中下游、华北盆地、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地以及准噶尔盆地，如图1.2所示。
图1.1页岩气藏地质条件图1.2中国页岩气资源分布页岩气开采是一种广分布、低丰度、易发现、难开采、自生自储连续型非常规低效气藏，气开采过程需要首先从地面钻探到页岩层，再通过开凿水平井穿越页岩层内部，并在水平井内分段进行大型水力加砂压裂，获得大量人工裂缝，还需要在同一地点，钻若干相同的水平井，对地下页岩层进行比较彻底的改造，造成大面积网状裂缝，最后获得规模产量的天然气。
因此，水平井技术和水力压裂技术的页岩气成功开采的关键。
2 页岩气水平井技术1821年，世界上第一口商业性页岩气井在美国诞生，在井深21米处，从8米厚的页岩裂缝中产出了天然气。
美国也是页岩气研究开采最先进的国家，也是技术最成熟的国家。
页岩气开采技术
据预测，到2030年，中国页岩气产量将达到150亿立方米，占国内天然气产 量的15%左右。随着国际合作和经验技术交流的加强，中国页岩气开采技术也将 逐步走向世界前列。
总之，世界页岩气资源和开采现状表明，页岩气已经成为全球清洁能源领域 的重要角色。中国作为页岩气资源大国，其发展前景在政策支持、市场需求和技 术进步的共同推动下十分看好。随着国内外合作和研发的深入进行，中国页岩气 产业将迎来更为广阔的发展空间，为推动全球清洁能源革命和应对气候变化作出 积极贡献。
总结
国内页岩气开采技术的不断进步和发展，为我国能源结构的优化和清洁能源 的发展提供了有力支持。本次演示介绍了国内页岩气开采技术的现状、技术创新 和未来展望。通过水平井技术和水力压裂技术的不断优化和创新，我国页岩气开 采成本降低、效率提高，
为实现清洁能源的规模化发展奠定了基础。随着技术的进一步突破和市场需 求的增加，国内页岩气开采的前景十分广阔。未来，需要继续加强技术研发和创 新，推动页岩气开采技术的进步，为我国的能源事业作出更大的贡献。
2、水平井技术
水平井技术已成为页岩气开采的重要手段。水平井能够增大储层暴露面积， 提高产能，并有助于降低生产成本。其原理是在垂直主井眼的基础上，侧钻出一 条或多条水平井眼，以实现对更大储层的开发。水平井技术的优势在于提高产能、 降低成本以及减少环境影响。然而，该技术的实施需要先进的设备和钻井技术， 同时对地质和工程要求较高。
3、水力压裂技术
水力压裂技术是页岩气开采过程中的一项关键技术。其原理是通过向储层注 入高压泵入的流体（通常是水和砂），使储层产生裂缝，进而释放出被困的天然 气。水力压裂技术的主要优点是提高产能、降低钻井成本和减少开发时间。然而， 该技术也存在一定的局限性，如对储层造成潜在损害、需要大量水资源以及可能 引起地质灾害等。
页岩油气勘探开发技术讲座
重力勘探
通过测量地球重力场的变 化，研究地层密度差异， 推断地层埋深、构造形态 等地质特征。
磁力勘探
利用磁力仪测量地磁场强 度，研究地层磁性差异， 推断地质构造和油气藏的 分布。
地球化学勘探技术
烃类微渗漏
气体地球化学勘探
通过在地表检测烃类气体异常，判断 地下是否存在油气藏。
利用气体组分的化学分析，研究地下 油气藏的组成和分布。
页岩油气勘探开发可以带 动相关产业链的发展，如 钻井、压裂、采油等，促 进经济发展。
推动科技进步
页岩油气勘探开发需要先 进的科技支持，如地震勘 探、钻井技术、压裂技术 等，推动科技进步。
02 页岩油气勘探技术
地球物理勘探技术
地震勘探
利用地震波在地层中的传 播规律，探测地层结构、 岩性、孔隙度等参数，确 定油气藏的位置和范围。
实验室分析技术
岩心分析
通过对钻取的岩心进行物理性质、化学成分、矿物组分等方面的 分析，了解地层岩性和油气藏特征。
流体分析
对油气藏中的流体进行化学分析，了解油、气、水的组成和性质。
同位素分析
利用同位素示踪技术，研究油气运移路径和油气藏的形成过程。
03 页岩油气开发技术
水平钻井技术
水平钻井技术
01
水力压裂的优点
提高低渗透油藏的采收率、降低开发成本、实现 规模开发。
3
水力压裂的应用范围
广泛应用于低渗透油气藏的开发，如页岩气、煤 层气等。
增产措施与采收率提高技术
增产措施
01
通过各种技术手段，如注水、注气、化学剂等，增加
油气的产量。
采收率提高技术
02 通过改进采油工艺、提高采油技术水平等手段，提高
页岩气开发开采技术
0.37～4.89 0.4～0.6 1～14 60～80 3～9 1～20 20～41 9
0.45～3.5 1.7～3.75 1.88～9.36 50～70 3～5.5 5-9.5 40～55 1～5
天然气含量， 8.49～9.9 m3/吨岩石
1.7～6.2
2.8～9.3
5.7～8.5
1.1～2.8
3.页岩水平井压裂技术
3）压裂液优化： 国外页岩气压裂已经经历了20多年的发展，逐步形成了以清水压裂 液为主的改造技术。 Anadako公司在Bossier油田共采取五种不同的压裂工艺。
应用技术 传统的交联凝胶和支撑 剂 水力压裂而不用支撑剂 采用20/40目的支撑剂， 水作压裂液 采用40/70目的支撑剂， 水作压裂液 混合压裂（清水造缝冻 胶携砂） 成本 100% 25-30% 30-40% 40-60%
孔隙多被自由甲烷气饱和，页岩气主要以吸附状态存在岩
石颗粒表面或有机质表面。
3.页岩气盖层
自生自储：页岩由于自身致密性，既是常规气藏的 盖层，也是页岩气自身的盖层； 上覆盖层：上覆致密砂岩也是页岩气良好的盖层。
4.页岩气圈闭
构造平缓，圈闭受后期构造的影响很小；
属于隐蔽性岩性圈闭。
5.页岩气藏评价
70-80%
大 硬脆 页岩 脆性指数>60
小
小
简单
清水压裂
砂泥 岩 互层
脆性指数=40~50
施 工 规 模
支 撑 剂 浓 度
压 裂 液 粘 度
压 裂 液 配 方
混合压裂
泥岩
脆性指数=10~30 小 大
大
复杂
线性或交 联压裂
清水压裂
节理变形
页岩气开采压裂技术
页岩气开采压裂技术摘要：我国页岩气资源丰富但由于页岩地层渗透率很低,页岩气井完井后需要经过储层改造才能获得理想的产量,而水力压裂是页岩气开发的核心技术之一。
在研究水力压裂技术开发页岩气原理的基础上,剖析了国外的应用实例,分析了各种水力压裂技术( 多级压裂、清水压裂、水力喷射压裂、重复压裂以及同步压裂技术)的特点和适用性, 探讨了天然裂缝系统和压裂液配制在水力压裂中的作用。
关键词：水力压裂页岩气开采压裂液0 前言自1947年美国进行第1次水力压裂以来,经过50多年的发展,水力压裂技术从理论研究到现场实践都取得了惊人的发展。
如裂缝扩展模型从二维发展到拟三维和全三维; 压裂井动态预测模型从电模拟图版和稳态流模型发展到三维三相不稳态模型,且可考虑裂缝导流能力随缝长和时间的变化、裂缝中的相渗曲线和非达西流效应及储层的应力敏感性等因素的影响; 压裂液从原油和清水发展到低、中、高温系列齐全的优质、低伤害、具有延迟交联作用的胍胶有机硼和清洁压裂液体系;支撑剂从天然石英砂发展到中、高强度人造陶粒,并且加砂方式从人工加砂发展到混砂车连续加砂;压裂设备从小功率水泥车发展到1000型压裂车和2000 型压裂车;单井压裂施工从小规模、低砂液比发展到超大型、高砂液比压裂作业;压裂应用的领域从特定的低渗油气藏发展到特低渗和中高渗油气藏(有时还有防砂压裂)并举。
同时, 从开发井压裂拓宽到探井压裂,使压裂技术不但成为油气藏的增产增注手段,如今也成为评价认识储层的重要方法。
1 国内外现状水力压裂技术自1947年在美国堪萨斯州试验成功至今近半个世纪了,作为油井的主要增产措施正日益受到世界各国石油工作者的重视和关注,其发展过程大致可分以下几个阶段:60 年代中期以前, 以研究适应浅层的水平裂缝为主这一时期我国主要以油井解堵为目的开展了小型压裂试验。
60 年代中期以后, 随着产层加深, 以研究垂直裂缝为主。
这一时期的压裂目的是解堵和增产, 通常称之为常规压裂。
课件--页岩气开采现状及关键技术---李宗田讲解
如同碎玻 璃
水平井分段压裂技术
压裂车组
八通压裂井口
可钻桥塞结构示意图
地面高压管汇
水平井分段压裂技术
技术特点：套管压裂，桥塞封隔，
大排量施工
适用井眼：套管完井 桥塞输送方式：泵送、连续油管、
油管
最新纪录：42级分段压裂
泵送桥塞射孔联作分段压裂技术
微地震裂缝监测技术
微地震裂缝监测通过采集微震信号并对其进行处理和 解释，获得裂缝的参数信息从而实现压裂过程实时 监测，是目前判断压裂裂缝最准确的方法。
说明
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2011
2600 3500 4500 5500 7000 9000 13000
钻探5口井 二氧化碳泡沫压裂 XL凝胶，3ppg砂比，氮气助排 XL凝胶，第一口为1500英寸裂缝半长，1mm粒径砂 Denton 公司开发 钻探第一口水平测试井 2口水平井，降低了水平井压裂液中凝胶含量 第一次应用清水压裂，500000gal液体，200000磅砂 上部页岩重复压裂，并第一次应用测斜仪裂缝检测技术 增加压裂体积1-2MMgal，支撑剂用量500000磅，首次应用微地震检测 200口井重复压裂
中和以吸附状态吸附在在矿物颗粒表面。一般认为吸附状态天然气的含量在 ２0～８５％。
页岩气的基本特性
• 页岩（Shale）是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片
层状的节理，主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石，但其中混 杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质。
页岩气的基本特性
富含粘土：粘土矿物一般为30%~ 80% ，石英、钾长
水平井分段压裂技术 水平井分段压裂关键技术
体积压裂技术设计理念
《页岩气开采技术》5-1
发。
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四、我国石化页岩油气勘探开发现状
☆2013年1月9日，焦页1HF井投入试 采，日产量6万方，成为国内第一口 投入商业开发的页岩气井，标志涪 陵页岩气田正式进入商业试采。 ☆2013年1月，启动试验井组开发工 作；并开展焦石坝区块一期产建区 整体评价。 ☆2013年11月28日，一期产建方案通 过总部审查。 ☆2014年1月，启动一期产建工作。 ☆2015年12月，圆满建成涪陵页岩气 田一期50亿方产能。
二、页岩气钻井井身结构设计
2.页岩气钻井主要井身结构设计图：
二、页岩气钻井井身结构设计
3.页岩气钻井主要完井管柱状态类型：
不同类型完井管柱类型图
不同规格完井管柱柱状图
三、页岩气钻井
四、页岩气地质导向钻井技术
发挥地质录井作用，采用MWD+伽玛随钻仪器跟踪储层，调 整井眼轨迹，可实现一次性入靶，储层钻遇率可达93%以上。
常规直井钻井模式与水平钻井模式对比
国外页岩气钻井分析
EOG公司页岩气藏开发以丛式井组为主，每井组一般3-6口水 平井，段长一般为1000-1500m，两水平井之间井距为150m；井眼 轨迹设计为“勺型”井眼，以实现尽可能的水平段长度和储层接 触面积，水平段微微上翘，便于排水。 常规直井钻井模式与水平钻井模式对比
页岩气水平井分段压裂模式
美国15年页岩气年产量变化
四、我国石化页岩油气勘探开发现状
自2006年-2016年，中国石化页岩气勘探主要开展了选区评 价、重点区块评价、产能评价、产能建设四方面工作,实现了页 岩气从勘探突破到商业发现到规模开发跨越式发展。
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四、我国石化页岩油气勘探开发现状
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四、我国石化页岩油气勘探开发现状
页岩气培训计划
页岩气培训计划一、培训目的页岩气是一种非常重要的石油能源资源，具有巨大的开发潜力。
为了有效地开发利用页岩气资源，必须进行系统的培训，以提高从业人员的专业水平和技能。
因此，制定对页岩气开发相关人员进行培训计划十分必要。
二、培训对象本培训计划主要面向以下两类对象：1. 石油天然气行业的从业人员，包括工程技术人员、生产管理人员、销售与市场人员等；2. 相关专业院校的本科及研究生学生。
三、培训内容1. 页岩气资源概况：介绍页岩气的形成特点、分布情况、地质特征等；2. 页岩气勘探技术：介绍页岩气的勘探方法、勘探技术、勘探设备等；3. 页岩气开发技术：包括页岩气的开发工艺、开发设备、工程实施等；4. 页岩气生产管理：页岩气生产的管理、调度、维护等；5. 页岩气市场分析：页岩气资源的市场需求、市场现状、发展情况、市场地位等；6. 页岩气环保与安全：页岩气开发对环境的影响及相应的解决方案，页岩气生产中的安全管理等。
四、培训方式本培训将采取多种形式，包括理论讲解、实地考察、案例分析、角色扮演等，旨在开展全方位、多层次的培训。
1. 理论讲解：采用专业讲师对相关内容进行详细的讲解，使学员全面了解有关知识；2. 实地考察：组织学员赴页岩气相关工程项目实地考察，增进实践知识；3. 案例分析：通过真实的案例分析，使学员深入了解问题产生的原因、解决的方法及效果；4. 角色扮演：通过角色扮演活动，训练学员的处事能力和沟通能力。
五、培训计划时间安排本培训计划将持续3个月，每周安排5天的学习时间，每天8个小时。
六、培训师资力量本培训将邀请国内外知名的石油天然气行业专家、教授和企业高管，以确保培训内容的专业性和权威性。
七、培训成果本培训的最终目标是让学员掌握页岩气的基本知识和技能，提高他们的工作水平和能力，为页岩气资源的开发利用做出贡献。
八、培训评估为了确保培训的效果，将对学员进行培训前、中、后的考核评估，确保学员掌握的知识能够应用到工作中。
页岩气讲座课件(20110618)
2003-至今
• 水平井、清水压裂
1998－2003年
• 主体技术为直井、清水加砂压裂
1985－1997年
• 为直井、胶联压裂、氮气辅助、降 滤失剂、表面活性剂
1981－1985年
• 直井、泡沫亚裂、氮气辅助 美国岩页气开发的技术历程
国内外页岩气钻井现状分析
CNPC
1、国外钻井方式
随着2002年Devon能源公司沃斯堡盆地的7口Barnett页岩气试验水平井取得 巨大成功，业界开始大力推广水平钻井，水平井已然成为页岩气开发的主要钻井 方式。根据美国Barnett区块开发经验，水平井最终评价的开采储量是直井的3倍 以上，成本只相当于直井的1.5倍，此外页岩气井初始产量与最终总产量也有很 大关系。
北美“simo-frac 钻井模式与常规垂直钻井模式对比 北美“simo-frac”钻井模式与常规垂直钻井模式对比
国内外页岩气钻井现状分析
CNPC
EOG公司页岩气藏开发以丛式井组为主，每井组一般3～6口水平井，水平 段长一般1000～1500m，两水平井之间井距150m；井眼轨迹设计为“勺型”井 眼，以实现尽可能大的水平段长度和储层接触面积，水平段微微上翘，便于排 水，采用伽马+MWD进行水平井地质导向。
3000 2500 2000 1500 钻井井数(口) 水平井比例(%) 2139 1836 1685 1918 1774 2445 2006 100% 90% 80% 1863 60% 70% 60%
页岩气开发主要技术
非常规油气
页岩气的开发技术
1.清水压裂技术 2.重复压裂技术
水力压4.多级压裂技术
5.同步压裂技术
水平井钻井
一、页岩气主要开发技术
二、水力压裂技术综述 1、水力压裂技术应用分析 2、水力压裂关键因素 三、我国页岩气开发面临问题 四、结论与建议
1 水力压裂技术应用分析
2.2 裂缝监测
水力压裂作业过程中， 为了了解裂缝的走向和 评价压裂的效果，需要 对诱导裂缝的方位、几 何形态进行监测。微地 震是用于水力压裂过程 中诱导裂缝监测的主要 技术。微地震测量迅速， 应用方便，能够实时确 定微地震时间的位置， 并确定裂缝的高度、长 度和方位。
2.3 压裂液配制
合理配置压裂液是页岩储层钻井及压裂面临的主要问题。页岩储 层开发采用不同的压裂方式，压裂液配置成分也不同。
建议
勘探开发页岩气资源迫在眉睫，要加强页岩 气地质理论、成藏机制及高效开采基础研究 ；优化勘探技术，改进工艺技术水平；针对 不同机理类型，建立相应的优选盆地试点； 借鉴经验，加大资金投入，加强交流，引进 技术，加快开采步伐。
产 能 分 析 及 预 测
精 确 导 向 与 储 层 改 造
压 裂 技 术 与 压 裂 液
汇报提纲
一、页岩气主要开发技术
一、水力压裂技术综述 一、我国页岩气开发面临的问题
一、结论与建议
4 结论与建议
1.老井可以采用重复压裂，新井可以采用清水压裂 2.水力压裂是页岩气开发的核心技术之一。天然裂缝发育 是水力压裂成功的重要条件，应根据储层特征配制合适 的压裂液。 3.考虑到水力压裂的技术特点和成本，对埋深在1500m 以浅的储层或勘探浅井，适宜使用氮气泡沫压裂，对埋 深在1500～3000m 之间的储层，适宜使用清水压裂，对 埋深在3000m 以下的储层暂时不用考虑开发。
页岩气-中国石油大学(北京)课件
第六章
页岩气
第一节 页岩气基本概念
第二节 页岩气特征 第三节 页岩气系统 第四节 典型实例 第五节 页岩气资源潜力及分布
第三节 页岩气系统
一、烃源岩及烃运移 二、页岩气储层及储集 三、页岩气盖层及圈闭
1、含气页岩性质
（1）岩性
页岩矿物成分较复杂，除高岭石、蒙脱石、伊利石 等黏土矿物以外，还混杂石英、长石、白云石、云母 等碎屑矿物。 气体生产速度依赖于裂缝的发育程度,而裂缝发育程 度取决于矿物组成，故页岩矿物组成在很大程度上影 响着页岩气的产能。 大多数页岩含有很多的粘土，然而巴涅特（Barnett） 页岩的粘土含量并不高，小于50 %。
主控因素
成藏模式 成藏特点 保存特点 生产特点
构造裂缝
岩石破裂理论、幕式理 论、浮力理论 以油为主的原地、就近 或异地聚集 良好的封闭和保存条件 采收率高、产量递减快
裂缝
岩石破裂理论、复 杂成藏理论 邻近或烃源岩内部 成藏 适当保存 特殊开发技术
二、页岩气与其它类型天然气的对比
页岩气在成藏机理上既具有典型的煤层气特征、也具有游 离相气水驱替特点，同时还由于泥页岩“储层”致密，又具
生，从而使更长链烃类留在原来的地层中。
随着地层深度的增加，甲烷含量从高达92%降低到 40%左右，乙烷、丙烷和二氧化碳含量均有不同程度 的增加。
一、页岩气组分
新奥尔巴尼（New Albany Basin）盆地米德郡页岩气样品组分 样品 1 3 5 6 7 8 10 12 深度 /ft 937 939 942 947 956 958 971 982 C1/% 92.42 90.22 86.29 55 86.38 53.32 31.23 43.05 C2/% 0.97 0.96 1.69 6.23 0.82 5.43 16.12 20.23 C3/% 0.65 0.65 2.47 11.98 0.83 10.6 14.32 17.25 CO2/ % 5.55 7.35 7.96 5.01 10.23 8.01 / / δ13 C1 /‰ / -50.3 -48.4 / -50.8 / / / δ13 C2 /‰ / -42.8 -43.7 / -41.8 / / / δ13 CCO2 /‰ / 11.3 10 / 2.6 / / /
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二、页岩气革命开始与发展
1981—1998, Mitchell能源
公司坚持在Fort Worth盆地探索
试验，综合开发了水力压裂和水
平井技术，最终实现了Barnett
页岩气的规模商业开发，开创页
பைடு நூலகம்
岩气开发新局面。
页岩气之父George Mitchell 于 2011年获得终身成就奖，以表彰 他在页岩气开发方面做出杰出贡献。
页岩气水平井分段压裂模式
美国15年页岩气年产量变化
四、我国石化页岩油气勘探开发现状
自2006年-2016年，中国石化页岩气勘探主要开展了选区评 价、重点区块评价、产能评价、产能建设四方面工作,实现了页 岩气从勘探突破到商业发现到规模开发跨越式发展。
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四、我国石化页岩油气勘探开发现状
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四、我国石化页岩油气勘探开发现状
流，取得了页岩气勘探的突破，启动了焦石坝区块的页岩气的
开发工作。
2012年12月，涪陵页岩气田正式移交江汉油田分公司开
发。
15
四、我国石化页岩油气勘探开发现状
☆2013年1月9日，焦页1HF井投入试 采，日产量6万方，成为国内第一口 投入商业开发的页岩气井，标志涪 陵页岩气田正式进入商业试采。
☆2013年1月，启动试验井组开发工 作；并开展焦石坝区块一期产建区 整体评价。
页岩气开采技术
天津石油职业技术学院石油工程系 钻井技术教研室—郏志刚
课程目录
第一章 页岩气开采概述 第二章 页岩气钻井技术 第三章 页岩气完井与射孔作业 第四章 页岩气分段压裂技术 第五章 页岩气连续油管技术 第六章 页岩气试气工艺 第七章 页岩气井的生产管理技术
第一章 页岩气开采概述
一、页岩气概念 1.页岩油气：
2016年 新建平台：27座
开钻：50口 完井：50口 完成试气：78口 投产：66口 新建产能：20亿方 产气：50.37亿方 销售：48.36亿方 二期产建建成产能
20亿方。
截至2016年底，气田累计开钻338口，完井306口，完成试气274口，投 产246口；建成页岩气年产能力70亿方，预计17年年产页岩气可达一百亿 方。并建成60亿方/年的集输工程、65亿方/年的脱水装置、51000方/天的供 水系统、53座地面集气站、110kV变电站。
三、全球非常规天然气资源开发现状
全球页岩气资源储量约456万亿立方米，相当于煤层气和致 密气的总和，主要分布在北美、中亚和中国、中东和北非以及 拉美等地区。
三、全球非常规天然气资源开发现状
2000年以后，水平井钻井技术及分段压裂、同步压裂、重复 压裂技术等快速发展及大规模应用，带来了美国页岩气的快速 发展。Barnett页岩气年产量由1999年的22亿方快速增加到2009 年560亿方，10年间增长了25倍。2016年美国年产超三千亿方。
2.属于源生气，在源岩层内的就近聚集，为典型原地成藏模 式，与常规天然气藏不同，页岩气“生、储、盖”自成一体；
二、页岩气特点
3.较常规天然气相比，具有单井产量低、开采寿命长、生产 周期长、产量稳定的特点。
4.分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中，连 续性分布。
抛光前
抛光后
三、页岩气赋存页岩类别
一、页岩气的发现及革命前期
1821年，William A.Hart 在美国纽 约的弗里多尼亚钻了第一口产自页岩的商 业天然气井(27 英尺深），被认为是页岩 气的首次发现。
1914年，在阿巴拉契亚盆地泥盆系 Ohio页岩中，发现了世界第一个页岩气 田—Big Sandy。
受地质认识和技术手段的限制，人们 对这类资源并没有重视，没有认识到它的 巨大潜力，没有想到它可以被大规模地开 采利用。
☆2013年11月28日，一期产建方案通 过总部审查。
☆2014年1月，启动一期产建工作。 ☆2015年12月，圆满建成涪陵页岩气
田一期50亿方产能。
焦页1HF井放喷点火照片
四、我国石化页岩油气勘探开发现状
2013年 新建平台：13座
开钻：30口 完井：24口 完成试气：14口 投产：13口 新建产能：5亿方 产气：1.42亿方 销售：1.34亿方 实现当年开发，当年 投产，当年见效。
2010，宣页1、河页1井——找到页岩，见气显示；
2011，黄页1、湘页1井——找到页岩，获低产气流；
2012.7, 彭页HF-1井——找到优质页岩，产工业气流；
2012.12,焦页1HF井——找到优质页岩，获高产气流。
2012年，勘探分公司针对焦石坝区块志留系龙马溪组部署
钻探了焦页1HF井，11月28日放喷测试获20.3万方/天的工业气
2014年 新建平台：52座
开钻：148口 完井：112口 完成试气：75口 投产：76口 新建产能：20亿方 产气：10.81亿方 销售：10.38亿方 占当年全国页岩气 总产量的83%。
2015年 新建平台：10座
开钻：112口 完井：120口 完成试气：109口 投产：91口 新建产能：25亿方 产气：31.67亿方 销售：30.41亿方 圆满完成一期50亿 方产能建设任务。
课程目录
第一章 页岩气开采概述 第二章 页岩气钻井技术 第三章 页岩气完井与射孔作业 第四章 页岩气分段压裂技术 第五章 页岩气连续油管技术 第六章 页岩气试气工艺 第七章 页岩气井的生产管理技术
第二章 页岩气钻井技术
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国外页岩气钻井分析
2002年Devon能源公司在沃斯堡盆地进行了7口页岩气试验水 平井的试采，取得了巨大成功。水平井最终评价的开采储量是直 井的3倍以上，成本只相当于直井的1.5倍，初始产量与最终总产 量也有很大关系，由此，业界开始大力推广水平钻井 。
主要以吸附和游离方式赋存于富有机 质泥页岩及其夹层中的石油与天然气。
2. 页岩气：
产自极低孔渗、富有机质页岩储集系 统中的天然气，或自生自储、以游离气和 吸附气为主赋存，富集于页岩储集系统的 微-纳米级孔缝或矿物颗粒表面的天然 气。
第一节 页岩气及其特点
二、页岩气特点
1.储集空间以裂缝为主，以游离气、吸附气和水溶气形式赋 存，低渗；
——页岩气主要赋存在黑色富有机质泥页岩中
四、页岩气与常规油气的关联性
1、页岩油气主要分布于成熟的含油气区； 2、积累的常规油气地质资料、样品可用于确定有利区； 3、已有的管网设施可以利用； 4、已形成的地球物理、压裂技术等可以应用。
第二节 国内外页岩气勘探开发现状
概论
中国能源消费结构不合理，煤炭消费居高不下，天然气消 费比较偏低，天然气具有很大的发展空间。