中石油开发页岩气四种模式成型
页岩油气≠页岩油+页岩气
页岩油气≠页岩油+页岩气庞名立【期刊名称】《中国石化》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】1页(P86)【作者】庞名立【作者单位】【正文语种】中文我国石油天然气工业领域经常出现“页岩油气”一词，对此的说明是从页岩开采出来的页岩气和与此共生、伴生的页岩油。
“页岩油气”念起来顺口，实际上却把基本概念混淆了。
首先，从页岩中开采页岩气时，有与页岩气共生、伴生的原油产生，被误认为是页岩油，实际上是致密油。
目前人们对页岩油、致密油的含义有不同理解，所以在页岩油和致密油术语的使用上存在误解和争论。
在科学研究页岩和致密岩时，将页岩油分为广义和狭义，同样也将致密油分为广义和狭义，但在实际应用中，将两者含义简明化，使其容易理解。
致密油与页岩油两者均属非常规石油，因其储层致密，渗透性极差，用常规技术不能实现经济开发。
致密油，是英文“tight oil”的中文译名，也称为轻质致密油，是在生产页岩气的地带利用水平钻井和多段水力压裂来生产的成熟的石油。
从致密层和页岩层开采出来的石油均属致密油。
而页岩油对应的英文是“shale oil”，是指从油页岩生产出的石油，也称干酪根石油，是在生油岩中滞留的原油，未经运移的未成熟的石油。
油页岩必须经过人工加热加氢，通过干馏提炼出类似于原油的页岩油，也称为人造石油。
致密油中的原油品质与常规油藏相同，都属于轻质原油，而页岩油是重质油，其区别是两者API重度和黏度不同以及提取的方式不同。
两者的生产位置大不相同，致密油从地下开采，而页岩油在地面干馏。
致密油需要利用水平钻井和多段压裂等技术才能实现经济开采，与页岩气的生产方式相同。
而页岩油主要采用地上干馏法生产，生产方式可分为内部燃烧法、热循环固体法、隔壁传热法、外部注入热气法、反应流体法等，以内部燃烧法为主，我国采用抚顺干馏法。
页岩油主要在中国、巴西、俄罗斯和爱沙尼亚生产。
另外，同时很多媒体称，美国的页岩气和页岩油生产居世界之首。
探析我国页岩气开发的市场化脉络
探析我国页岩气开发的市场化脉络2014年12月15日，重庆黔江濯页2井。
雾气虽然笼罩着阿蓬江，却挡不住川庆钻探50657钻井队员工的作业热情。
“90%的工作量已经完成，就等甲方重庆能投公司验收了。
”队长陈和平说。
濯页2井只是火热的川渝页岩气市场一口普通的井。
如今，这里已有十几个页岩气项目正在按部就班地进行地质调查、勘探、打预探井。
显然，中国页岩气开发热潮并未因国际油价跌跌不休而却步不前，反而在川渝大地逆市而上。
政策搭建体系化我国的能源决策机构，采取的是以政策营造市场化的良性生态环境。
据不完全统计，2008年至今，中央各相关部委共出台20多项政策推进页岩气开发，内容涵盖补贴、税收等多个方面。
首先，将页岩气拉出来设为独立矿种。
2011年10月，国务院《找矿突破战略行动纲要（2011-2020年）》，将页岩气列为重要矿产；同年12月，批准页岩气为独立矿种。
此举，用国土资源部油气资源战略研究中心副总工程师岳来群的话说是“管理意义远大于技术意义”。
这意味着更多的投资者可以与之牵手、参与开发。
其次，放开投资限制。
2011年12月底，国家发改委、国家商务部联合下发《外商投资产业指导目录（2011年修订）》，页岩气的勘探和开发（限于合资、合作）被列入鼓励类。
2012年10月26日，国土资源部出台《关于加强页岩气资源勘查开采和监督管理有关工作的通知》，明确页岩气勘查开采实行“开放市场”的原则，各类投资主体均可参与页岩气勘查开采。
再次，实施实惠补贴政策。
2012年11月，国家财政部、国家能源局出台页岩气开发相关利用补贴政策，2012年至2015年每立方米补贴0.4元。
2013年10月，国家能源局发布《页岩气产业政策》，将页岩气纳入国家战略性新兴产业；按页岩气开发利用量，对页岩气生产企业直接进行补贴；对页岩气开采企业减免矿产资源补偿费、矿权使用费，研究出台资源税、增值税、所得税等税收激励政策。
投资开发多元化在我国，新矿种的放开让企业纷至沓来。
非常规天然气资源——页岩气
非常规天然气资源——页岩气来源：百度作者：发布时间：2011-07-21 【大中小】页岩气，是从页岩层中开采出来的天然气，是一种重要的非常规天然气资源。
页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。
较常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。
页岩亦属致密岩石,故也可归入致密气层气。
取得工业开发成功的仅为北美洲(以美国为主)。
它起始于阿巴拉契亚盆地的泥盆系页岩,为暗褐色和黑色,富有机质,可大量生气。
储集空间以裂缝为主并可以吸附气和水溶气形式赋存,为低(负)压、低饱和度(30%左右),因而为低产。
但在裂缝发育带可获较高产量,井下爆炸和压裂等改造措施效果也好。
20世纪90年代中期已扩大到密歇根和伊利诺伊盆地,产层扩大到下石炭统页岩,产量达84亿立方米。
其资源量可达数万亿立方米。
一、简介页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态（大约50%）存在于裂缝、孔隙及其它储集空间，以吸附状态（大约50%）存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后，在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地成藏模式，与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。
与常规储层气藏不同，页岩既是天然气生成的源岩，也是聚集和保存天然气的储层和盖层。
因此，有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发育条件。
页岩气发育具有广泛的地质意义，存在于几乎所有的盆地中，只是由于埋藏深度、含气饱和度等差别较大分别具有不同的工业价值。
中国传统意义上的泥页岩裂隙气、泥页岩油气藏、泥岩裂缝油气藏、裂缝性油气藏等大致与此相当，但其中没有考虑吸附作用机理也不考虑其中天然气的原生属性，并在主体上理解为聚集于泥页岩裂缝中的游离相油气。
让低油价的寒冬出暖阳——访中国石化石油工程技术研究院副院长曾义金
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陵页岩气规模开发开辟了道路，并为 其他地区页岩气开发提供了扎实可靠 的技术储备。
曾 义 金 说：“ 我 们 为 页 岩 油 气 勘 探开发提供支撑做了五件事。第一， 关 键 工 具 与 助 剂 实 现 了 工 业 化； 第 二， 打 造 了 完 整 的 页 岩 气 工 程 技 术 链；第三，工程技术基本实现了规范 化标准化；第四，建成了国内一流的 页岩气工程技术实验室；第五，为涪 陵、丁山、彭水、南川等中国石化重 点地区页岩气勘探开发提供了全面的 工程技术支撑。”
创出大成果
在页岩气开发领域取得傲人成绩 之后，石油工程院并没有因此而变得 浮躁，谈及石油工程院未来的发展方 向曾义金说：“我院发展的思路就是 利用中国石化勘探开发与工程服务一 体化优势，以科研为龙头、技术支持 和产品研发为两翼、国际化为桥梁， 强化基础前瞻研究和参谋支持，突出
载体研发，注重高层次人才引进和培 养，打造核心技术和特色技术，持续 提升自主创新能力、参谋支持能力和 可持续发展能力，为勘探开发与工程 服务提供一揽子解决方案和一体化技 术支持。”
CHIEF ONLINE
老总在线
让低油价的寒冬出暖阳
——访中国石化石油工程技术研究院副院长 曾义金
文/本刊记者 李亮子 国际油价持续低迷，给石油石化行业带来前所未有的挑战。 中国石化石油工程技术研究院副院长曾义金日前接受本刊记者采访时说 ：“石油工程技术研究院要开发出更为
先进的技术，研制出更为关键的产品，破解瓶颈技术难题，成为‘寒冬中的暖阳’”。
屡获新佳绩
在成立至今的六年多时间里，石 油工程院尤其重视科技创新，并屡获 殊荣。曾义金如数家珍地介绍说：“六 年多来，我们瞄准深井超深井钻井提 速、复杂结构井优快钻完井、特殊油 气藏识别与改造、非常规油气和深水 钻井工程技术难题，累计承担国家及 省部级重大项目 300 项，参与制定国 家和中国石化发展规划 20 多项、提 出重大决策建议 30 多项，申请专利 400 多件，获国家科技进步奖 3 项、 省部级科技进步奖 45 项。”
页岩气开发技术与策略综述_李武广
综合国内外研究现状，我国在页岩气的基础研究 还很不成熟。 一是技术问题。 页岩气藏物性差，渗透率 极低，开发技术要求高，难度大。 而且我国页岩气普遍 埋藏较深，进一步增加了开发难度。 例如四川盆地下 寒武统页岩气层埋深在 2 000～3 500 m，而美国五大页 岩系统埋深在 800～2 600 m。 目前，我国在长距离多分 支水平井、 超致密储层分段压裂改造技术方面落后， 并且没有研制出有效保护页岩储层的低伤害压裂液 体系；不同页岩储层地质条件下水力压裂裂缝展布特 征不够清晰，页岩储层压裂方式有待于改进；对多分 支水平井页岩气生产过程中的页岩芯产出认识程度 较低，多分支水平井控制的影响关键因素及作用机制 不清等直接制约了我国页岩气的开发和增产。
建立页岩气资源战略调查和勘探开发先导试验 区。 同时，着力解决页岩气重大地质问题和关键技术 方法，形成页岩气资源技术标准和规范。 3.2 推进页岩气勘探开发
把落实资源并实现储量稳步增加放在首位。 南方 海相页岩地层、北方湖相页岩地层和广泛分布的海陆 交互相地层等将是今后页岩气勘探的主要领域。 四 川、鄂尔多斯、渤海湾、松辽等八大盆地页岩气富集条 件优越，是未来页岩气勘探的主要对象，含油气盆地 之外广泛分布的页岩也是重要的勘察目标。 近期应以 川南、川东南、黔北、渝东南、渝东北、川东、渝东、鄂西 为重点，加大勘探力度，加快勘探步伐，争取获得重大 进展，提交页岩气储量，发现大气田，逐步加强页岩气 开 发 ［8］。 3.3 加强页岩气地质理论和储层物性研究
水力压裂可以使储层产生密集的裂缝网络，进而 提高储层渗透率， 使地层中的天然气更容易流入井 筒。 进行压裂前，应先对井（竖直井或水平井）进行测 试，以确保井能够承受压裂的压力和注入泵率。 页岩 气开采过程中可采用多种压裂方式：重复压裂、多层 压裂、清水压裂、同步压裂。 重复压裂主要是在不同方 向上诱导产生新裂缝进而增加裂缝网络，可有效改进 单井产量与生产动态特征；多层压裂多用于垂直堆叠 的致密地层。 清水压裂采用添加一定减阻剂的清水作 为压裂液。 这种压裂液的主要成分是水，以及很少量
页岩气勘探开发技术
BP公司工作的Arkoma 盆地伍德福德页岩气藏,页岩厚度大于50米、TOC大于2%、Ro1.3—1.8%、钙质含量大于20%，由于富含钙质脆性矿物，通过压裂取得了很好的勘探开发效果。 由此认识到除硅质含量越高，页岩脆性越大，有利于后期的压裂改造形成裂缝外，只要富含脆性矿物的优质烃源岩均是有利的勘探开发目标。
二、页岩气勘探开发技术
美国48 个州广泛分布了含巨量天然气的高有机质页岩。德克萨斯州初步开采的Barnett 页岩提供了本土48 个州天然气生产总量的6%。分析估计到2011 年底多数的储量增长（50%到60%）将来自非常规的页岩气。 四个新的页岩气（Haynesville，Fayetteville，Marcellus 和Woodford）可采气体总量可能超过15万亿。 对比研究，中国南方广大地区海相地层中发育的优质烃源岩是国内页岩气勘探的重要目标，专家初步估计页岩气资源量大约30万亿方。
(4) 同步压裂技术(simo-fracturing)
3 ）页岩气水平井压裂配套技术
5.页岩气水平井压裂技术
二、页岩气勘探开发技术
(5)页岩水平井压裂监测技术
监测的目的： ①掌握人工裂缝的实际几何学特征(高度、长度和方位）； ②实时监测压裂过程，对压裂方案进行优化； ③优化新井钻井井位。
2)丛式钻井 可采用底部滑动井架钻丛式井组。每井组3～8口单支水平井，水平井段间距300-400m左右。 4.页岩气水平井钻井 二、页岩气勘探开发技术
二、页岩气勘探开发技术
页岩气水平井钻井
井身结构 —主要是三级结构 由于后期加砂压裂，因此对套管及套管头承压能力要求较高，固井质量要好，水泥返高到地面；水平段是套管固井完井。
(2) 易钻桥塞(FastDrill Plug)
由15亿方、200亿方到500亿方目标中国石油页岩气探路三步走
关键 工具 ，形成 的快钻 桥塞＋ 分簇
射孔联作分段压裂工艺 ，在须家河 组水平井成功试验 １ ０ 口井 ，成功率
ｌ ０ Ｏ ％。
勘探开发工作力度 ，进一步落实评 价页岩气核心区 ，夯实资源基础，
加快核心工程技术攻关集成，强力
推进 ‘ 工厂化 ’作业模式 ，快速实 现规模效益开发 ，”保障 国家能源
拟合方法 ， 目前正在研发配套 的监
测软件。 此外，中国石油还探索了治理页
页岩气富集区，开辟２ ～３ 个页岩气开 发先导试验 区。逐步形成 自主 的勘 探 开发配套技术 。同时，探索 “ 工 厂化”作业模式。 第二步 ：２ ０ １ ６ ￣２ ０ ２ ０ 年 ，在 四
岩垮塌 的钻井液技术 。中石油川庆 钻探钻采工程技术研究 院在壳牌页 岩气井 阳１ ０ １ 井钻井液服务 中，突 出
关配套技术有待进一步攻关试验。 在水平井分段压裂改造方面，中 国石油 引进 国外技术 ，第一批页岩
气水平井分段压裂工艺 、施工组织 获得成功 。同时，研发 了低摩 阻、 速溶 、可在线连续混配 的滑溜水体 系并成功应用 。期 间， 自主研制 出
核心工程技术系列，２ ０ １ ５ 年完成页岩
外相似页岩气 田和 已生产井动态资
套工具 、页岩气测井装备及井下仪
器、水平井分段压裂井下工具 、微
口井，新开２ 个平台，一期部署４ 口水
平井；威远区块部署三维地震２ ０ ０ 平
地震监测装备 ；三是加大开放合作 力度 ，引入市场竞争机制 ，用新机 制和新体制促进页岩气快速 发展；
找新 的核心 区，为进一步上产 、稳
产奠定资源基础。 第三步：２ ０ ２ １ ￣２ ０ ３ ０ 年 ，在四 川盆地海相页岩气规模开发的基础 上 ，进一步拓展其它盆地页岩气勘
页岩气开采原理
页岩气开采原理
页岩气开采原理是通过水平钻井和水力压裂技术将水和添加剂注入页岩岩层，使岩层裂缝扩大并释放出内部储存的天然气。
具体步骤如下：
1. 水平钻井：首先，在地表选择合适的位置进行垂直钻井，当钻杆到达目标页岩层时，钻井工程师会改变钻头方向，将钻孔延伸成水平方向。
这样可以增加页岩岩层与钻孔的接触面积，提高天然气的开采效率。
2. 水力压裂：完成水平钻井后，高压水和添加剂（如砂岩颗粒）被泵送到井中，进入页岩岩层。
压力和添加剂的作用下，岩石发生裂缝和断裂，从而使天然气能够逸出。
水力压裂也可以同时增加岩石孔隙的连接性，便于天然气在岩层内流动和采集。
3. 采集天然气：一旦页岩层被水力压裂，天然气开始从岩石毛细孔隙中释放出来，并通过新形成的裂缝流向水平井筒。
然后，运用抽油泵等装置将天然气输送到地面设备进行储存和处理。
4. 环境保护：在整个开采过程中，需要严格控制水和添加剂的使用，以减少对地下水资源的污染。
此外，储存和处理阶段也要采取相应的措施，以确保环境不受污染。
以上就是页岩气开采的基本原理。
通过水平钻井和水力压裂技术，能够充分利用页岩岩层内部的天然气资源，提高天然气开采效率，促进能源产业的发展。
中国石油川南页岩气成为我国天然气重要增长点
第1期· 71 ·何希鹏：四川盆地东部页岩气甜点评价体系与富集高产影响因素以涪陵页岩气田焦石坝区块为例[J]. 天然气工业, 2017, 37(8): 31-39.HU Ming, HUANG Wenbin, LI Jiayu. Effects of structural char-acteristics on the productivity of shale gas wells: A case study on the Jiaoshiba Block in the Fuling shale gas field, Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2017, 37(8): 31-39.[21] 郭旭升, 李宇平, 腾格尔, 等. 四川盆地五峰组—龙马溪组深水陆棚相页岩生储机理探讨[J]. 石油勘探与开发, 2020, 47(1): 193-201.GUO Xusheng, LI Yuping, TENG Geer, et al. Hydrocarbon Gen-eration and storage mechanisms of deep-water shelf shales of Ordovician Wufeng Formation-Silurian Longmaxi Formation in Sichuan Basin, China[J]. Petroleum Exploration and Develop-ment, 2020, 47(1): 193-201.[22] SOEDER D J. The successful development of gas and oil resourc-es from shales in North America[J]. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2018, 163: 399-420.[23] 聂海宽, 何治亮, 刘光祥, 等. 四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气优质储层成因机制[J]. 天然气工业, 2020, 40(6): 31-41.NIE Haikuan, HE Zhiliang, LIU Guangxiang, et al. Genet-ic mechanism of high-quality shale gas reservoirs in the Wufeng-Longmaxi Fms in the Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2020, 40(6): 31-41.[24] 陈孔全, 张斗中, 庹秀松. 中扬子地块西部地区结构构造与页岩气保存条件的关系[J]. 天然气工业, 2020, 40(4): 9-19.CHEN Kongquan, ZHANG Douzhong, TUO Xiusong. Relation-ship between geological structure and marine shale gas preserva-tion conditions in the western Middle Yangtze Block[J]. Natural Gas Industry, 2020, 40(4): 9-19.[25] 王濡岳, 聂海宽, 胡宗全, 等. 压力演化对页岩气储层的控制作用——以四川盆地五峰组—龙马溪组为例[J]. 天然气工业, 2020, 40(10): 1-11.WANG Ruyue, NIE Haikuan, HU Zongquan, et al. Controlling effect of pressure evolution on shale gas reservoirs: A case study of the Wufeng–Longmaxi Formation in the Sichuan Basin[J].Natural Gas Industry, 2020, 40(10): 1-11.[26] 张金才, 亓原昌. 地应力对页岩储层开发的影响与对策[J]. 石油与天然气地质, 2020, 41(4): 776-783.ZHANG Jincai, QI Yuanchang. Impact of in-situ stresses on shale reservoir development and its countermeasures[J]. Oil & Gas Ge-ology, 2020, 41(4): 776-783.[27] 苏玉亮, 盛广龙, 王文东, 等. 页岩气藏体积压裂有效改造体积计算方法[J]. 地球科学, 2017, 42(8): 1314-1323.SU Yuliang, SHENG Guanglong, WANG Wendong, et al. A new approach to calculate effective stimulated reservoir volume in shale gas reservoir[J]. Earth Science, 2017, 42(8): 1314-1323. [28] 蒋廷学, 苏瑗, 卞晓冰, 等. 常压页岩气水平井低成本高密度缝网压裂技术研究[J]. 油气藏评价与开发, 2019, 9(5): 78-83.JIANG Tingxue, SU Yuan, BIAN Xiaobing, et al. Network frac-turing technology with low cost and high density for normal pres-sure shale gas[J]. Reservoir Evaluation and Development, 2019, 9(5): 78-83.[29] HE Xipeng, ZHANG Peixian, HE Guisong, et al. Evaluation ofsweet spots and horizontal-well-design technology for shale gas in the basin-margin transition zone of southeastern Chongqing, SW China[J]. Energy Geoscience, 2020, 1(3/4): 134-146.（修改回稿日期 2020-10-17 编辑 陈古明）本文互动中国石油川南页岩气成为我国天然气重要增长点近日，从中石油川渝页岩气前线指挥部获悉，中国石油天然气股份有限公司（以下简称中国石油）川南页岩气2020年产量达116.1×108 m3，同比增长35.8×108 m3，占国内天然气产量增量的1/3，成为我国天然气重要的增长点，为保障国家能源安全、促进区域经济社会发展奠定了能源基础。
页岩气压裂试气工程技术进展
页岩气压裂试气工程技术进展摘要：页岩气是一种具有巨大资源潜力的非常规天然气资源。
页岩气资源具有开采技术要求高、开采寿命长、生产周期长等特点。
近年来，由于能源紧张形势严峻，能源价格快速上涨，页岩气资源受到世界各国的广泛关注。
我国页岩气商业化开发在借鉴国外经验的基础上，不断进行自我更新和完善。
压裂试气主要施工工序包括泵送桥塞射孔、水平井分段压裂、连续油管钻桥塞及试气求产四个部分。
随着我国页岩气的发展和页岩气井的开发，页岩气压裂试验技术和设备也在不断更新。
这些技术的突破对促进我国页岩气开发具有重要意义。
在此基础上，本文首先分析了全球页岩气勘探开发过程，然后探讨了对页岩气压裂试验工程技术进展的认识，希望能为页岩气压裂试验提供依据。
关键词：页岩气；压裂试气；技术进展页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气藏。
页岩气藏具备如下特征：①赋存形式多样，游离气、吸附气、溶解气共存；②储存空间复杂，纳米级有机质粒内孔隙，纳米微米级粒间孔隙，微米－毫米级微裂缝和厘米级裂缝发育，具有多尺度特性；③储层孔渗极低，孔隙度小于10％；④页岩脆性大，压裂裂缝扩展随机性强，微裂缝发育。
21世纪以来，随着页岩气地质勘探理论的创新和开发关键技术的不断进步，制约页岩气开发的地质勘探和开发工程技术问题不断得到突破，尤其随着水平井钻完井以及分段压裂和试气技术的不断发展，北美页岩气的开发进入了迅速推广阶段，我国页岩气的勘探开发也在不断摸索中快速发展。
1页岩气开发的意义能源是现代社会发展的动脉。
纵观人类社会的进步，人类能源利用经历了高碳、中碳到低碳的发展过程，并将发展到无碳资源时代。
煤炭和石油的大规模利用已成为现实，而氢资源目前在技术和成本方面没有优势。
随着低碳能源时代的到来，利用天然气是实现低碳能源最现实的选择。
随着石油资源的大量消耗和可采资源的减少，能源供应已进入后石油时代。
全球能源将从煤炭和石油转变为更清洁、更环保的天然气，从而进入人类能源利用天然气的时代。
页岩气开发开采技术
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通过引进、消化，结合国内实际，形成了一套针对页岩气藏压裂投产技术。
安东的合作伙伴（亚太地区唯一）ELY公司是一家专业从事页岩气藏压裂改造的服务公司，在页岩气藏清水压裂改造方面具有丰富的经验。 ELY主要从事完井、增产作业、油藏等领域的整体设计、现场施工作业及现场监督。 在页岩气压裂方面，ELY也具有20多年的研究经历以及超过1000口页岩气井的现场压裂经验。 在页岩气压裂服务的公司包括Chevron USA Production 、 Shell Oil Company、 Shell Western E&P, Inc、Mitchell Energy等等。
1.2～1.6
1.6～2.6
0.4～1.1
TOC，%
4.5
4～9.8
0.5～4.0
1～14
1～20
1～25
0.45～3.5
1.7～3.75
1.88～9.36
>2
石英+钙质%
35～50
60～80
20～41
50
50～70
40～55
35～45
总孔隙度，%
4～5
2～8
8～9
3～9
9
10～14
3～5.5
目 录
添加标题
页岩气藏特点
添加标题
安东页岩气服务能力
添加标题
页岩气资源分布
添加标题
页岩气开发技术
致密性和天然气的特性要求页岩气开采最大程度地暴露页岩地层到井眼的接触面积，需要的主要技术如下：
页岩气形成及富集机理
目前,世界上对页岩气的研究并不普遍,只有美国和加拿大对此做过大量工作,特别是美国,页岩气是美国勘探开发最早和最成功的天然气类型之一，对国内的5大页岩气盆地进行了十分系统的研究工作,在页岩气勘探开采方面取得了很大的突破,积累了丰富的经验。
目前已成为美国成功勘探开发的3大类非常规天然气之一,目前已发现5个商业化生产的页岩气盆地,可采储量大约为(8778～21521)×108m3。
2006年,美国大约有39500口页岩气生产井,产量占全美天然气产量的8%[1]。
我国对页岩气的研究与勘探开发还处于探索阶段。
20世纪60—90年代,在页岩油藏有所发现的基础上,部分学者对页岩气藏做过一定的探讨。
近2年,国内学者相继发表了一些关于页岩气方面的著作,将为我国的油气勘探打开新的局面。
页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气,在页岩气藏中,天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中,为天然气生成之后在源岩层内就近聚集的结果,表现为典型的“原地”成藏模式。
从某种意义来说,页岩气藏的形成是天然气在源岩中大规模滞留的结果,由于储集条件特殊,天然气在其中以多种相态存在。
页岩气是目前经济技术条件下,天然气工业化勘探的重要领域和目标[5]。
页岩气存在形式主要以吸附气与游离气为主,形成机制可划分为生物成因、热成因及二者混合成因。
页岩气的地质储量丰富,影响其成藏的因素主要有总有机碳、有机质类型和成熟度、孔隙度、地层压力及裂缝发育程度等,同时还要兼顾各参数之间的联系。
一、页岩气形成机理页岩气与深盆气、煤层气一样都属于“持续式”聚集的非常规天然气。
所谓页岩气( Shale Gas) 系指富含有机质、成熟的暗色泥页岩或高碳泥页岩中由于有机质吸附作用或岩石中存在着裂缝和基质孔隙,使之储集和保存了一定具商业价值的生物成因和/ 或热解成因天然气。
页岩气系统具有典型的自生自储特性。
中国石油页岩气勘探开发进展与下步工作安排及建议
分簇射孔工具
19
开展了储层改造配套工具的攻关研究，并试制了复合可钻式桥塞样品 完成复合材料的研制（可满足桥塞承压70MPa的要求）；设计了4个规格的系列复
合桥塞，完成Φ114、Φ109和Φ99复合桥塞加工和室内试验；复合桥塞均封压 75MPa以上；完成了爬行器输送射孔工艺技术、泵送桥塞座封－多簇射孔联作工艺
四川盆地长宁地区地质图
长芯1井
蜀南长宁双河志留系龙马溪组页岩 露头
5
页岩薄片和露头
黑色页岩 炭质页岩 硅质页岩
笔石页岩
钙质页岩
粉砂质页岩 6
2、二维和三维地震勘探
采集二维地震4411公里,老资料重新连片处理15000公里
昭通区块页岩气地震工作量部署
昭105 YSL1 昭104 宝1 YQ1 YQ4 YQ3 YQ2 YSH1-1 YS106 阳1
3、评价井与水平井
自营区钻直井16口、水平井4
蜀南地区页岩气勘探成果图
口，另外壳牌钻直井5口、水平井3口
2009年钻探了我国第一口页岩气 直井-威201，压裂获气 2010年第一口水平井—威201-H1 井压裂获气 2012年宁201-H1水平井获得高 产，成为我国第一口具有商业价
长宁 威 远 区 块
工作类型 剖面观测 资料浅井 二维地震 三维地震 工作量统计 观测野外剖面220条、露头500处，实测剖面20条5319m 建立双河龙马溪组“铁柱子”剖面 完成地质浅井22口，累计进尺7293m,取芯4709m 4411km
2
358km 长宁威远和昭通钻直井16口（正钻5口），水平井6口（直改平2 口），2个井组8＋6（正钻4口）；壳牌完钻井6口，其中水平井 3口（直改平）
益开发，为保障国家能源安全做出新的更大贡献。
中国页岩气资源调查报告(2014年)
获得三级储量2000多亿立方米
2. 勘查开发取得重要突破
三是贵州习水龙马溪组获重大突破
川东南丁山地区Ts埋深图
丁页2HF：压裂测试获日产10.52万立方米的工 业气流，有望成为继涪陵页岩气田之后中国石 化第二个页岩气商业开发基地。
丁页2HF井录井柱状图
丁页2HF 丁页1HF
二、主要进展
2. 勘查开发取得重要突破
《中国页岩气资源调查报告》 （2014年）
国土资源部中国地质调查局 2015年6月
编制说明
为了全面掌握我国页岩气资源调查和勘查开发动态， 为国土资源部及其他有关部门提供决策依据，为企业和社 会公众提供信息服务，中国地质调查局组织编制了《中国 页岩气资源调查报告（2014）》。报告总结了我国页岩气 资源调查评价、勘查开发、理论研究、技术装备和环境保 护等方面的主要进展和成果，提出了下一步工作建议。
岩
全国地质勘查规划 提出探索页岩气
纳入政府工作报告 页岩气示范基地建设 贵州综合勘查试验区 能源会议加强三气勘查开发
气
产
2008
2009
2010
中美签署页岩气合作备忘录
2011
2012
2013
2014
缴纳增值税和常规油气一样
业
财政资助开展页岩气战略调查
政府工作报告加强页岩气
页岩气产业政策发布 第2轮区块招标
深水陆棚相带是基础，良好保存条件是关键。
川东南地区龙马溪组地层压力系数与日产量关系图
来101井 产量：8.6万m3/d
焦页1HF井 产量：20.3万m3/d
阳201-H2井 产量：43万m3/d
古205-H1井 产量：16万m3/d
宁201-H1井 产量：14-15万m3/d
页岩气
2 页岩气藏的成藏条件
2.1 烃源岩条件 页岩气的干酪根类型以II型为主，有机组分 页岩气的干酪根类型以II型为主，有机组分 以富氢显微组分富集，总体来看，以腐泥型以富氢显微组分富集，总体来看，以腐泥型-混合 型为主。( 型为主。(表1) 表1 美国含气页岩主要特征
2 页岩气藏的成藏条件
2.1 烃源岩条件 有机碳含量是页岩气聚集成藏最重要的控制 因素之一，有机碳含量和气体含量( 因素之一，有机碳含量和气体含量(包括总气体含 量和吸附气含量) 有很好的正相关关系( 2).美 量和吸附气含量) 有很好的正相关关系(图2).美 国主力产气页岩有机质丰度均较高。其中产生物 气页岩TOC 平均为6 %;产热成因气页岩TOC平 气页岩TOC 平均为6 %;产热成因气页岩TOC平 均为3 %。生产实践表明: 均为3 %。生产实践表明:页岩总有机碳含量大于 2 %才有工业价值.(表1) %才有工业价值.(表
2 页岩气藏的成藏条件
2.2 储盖层条件 页岩储层的孔隙度，渗透率以及裂缝的存在 直接影响圈闭中含油气量的多少。孔隙度大小直 接控制着游离态天然气的含量。渗透率是判断页 岩气藏是否具有开发经济价值的重要参数，页岩 的基质渗透率很低,一般小于0.11× 的基质渗透率很低,一般小于0.11×10 -3 µm2 , 平均道半径不到0.1005µm,但随裂缝的发育而大 平均道半径不到0.1005µm,但随裂缝的发育而大 幅度提高。
3 页岩气藏的评价指标
3.1 页岩的厚度 富有机质页岩厚度愈大, 富有机质页岩厚度愈大,气藏富集程度愈高。 页岩厚度和分布面积是保证页岩气藏有足够的有 机质及充足的储集空间的重要条件。在有效厚度 大于15 m、有机碳含量大于2 %以及处于生气窗 大于15 m、有机碳含量大于2 %以及处于生气窗 演化阶段等页岩气藏形成基本条件的限定下, 演化阶段等页岩气藏形成基本条件的限定下,页岩 厚度愈大,所含有机质就愈多, 厚度愈大,所含有机质就愈多,天然气生成量与滞 留量也就愈大,页岩气藏的含气丰度愈高( 5)。 留量也就愈大,页岩气藏的含气丰度愈高(图5)。 需要指出的是,要形成一定规模的页岩气藏, 需要指出的是,要形成一定规模的页岩气藏, 页岩 厚度一般应在有效排烃厚度以上。
我国深层页岩气规模效益开发策略
天 然 气 工 业Natural Gas Industry第41卷第1期2021年 1月· 205 ·我国深层页岩气规模效益开发策略徐凤生1 王富平2 张锦涛3 付 斌2 张 勇3 杨品成3 吴 伟41. 中国石油天然气集团有限公司政策研究室2. 中国石油西南油气田公司天然气经济研究所3. 中国石油西南油气田公司4.中国石油西南油气田公司页岩气研究院摘要：中国深层页岩气资源丰富，是未来天然气产量增长的现实领域，实现其规模效益开发对于保障国家能源安全具有重要的战略意义。
为此，在剖析深层页岩气资源规模效益开发进展与成效的基础上，分析总结了其规模效益开发面临的4大机遇和5大挑战。
4大机遇是：①中国天然气市场空间巨大，页岩气发展前景广阔；②国家和地方政府重视并支持页岩气勘探开发；③深层页岩气具备上产和稳产的资源基础；④技术进步将加快深层气规模效益开发步伐。
5大挑战是：①深层页岩气勘探开发难度较浅层更大；②勘探开发技术和装备的能力不足；③勘探开发成本较高，降本增效难度大；④生产运行管理体制机制需要进一步优化；⑤企地协调面临新的挑战。
结论认为，必须坚持顶层设计、共建共赢、市场运行、继承创新等基本原则，在借鉴国内外典型页岩气区块规模效益开发经验的基础上，优化完善我国深层页岩气规模效益开发推进措施：①完善生产组织模式，实现协同效应最大化；②加强技术攻关，推进科技引领；③建立市场化工程技术服务机制，激发页岩气开发活力；④深化企地合作，推进共建共赢；⑤加快培育天然气利用产业集群，推动页岩气就地利用；⑥积极争取政府产业支持，优化政策环境。
关键词：深层页岩气；规模效益开发；策略；机遇；挑战；措施；企地合作；产业集群DOI ：10.3787/j.issn.1000-0976.2021.01.019Strategies for scale benefit development of deep shale gas in ChinaXU Fengsheng 1, WANG Fuping 2, ZHANG Jintao 3, FU Bin 2,ZHANG Yong 3, YANG Pincheng 3, WU Wei 4(1. PetroChina Policy Research Department , Beijing 100007, China ; 2. Natural Gas Economic Research Institute , PetroChina Southwest Oil & Gasfield Company , Chengdu , Sichuan 610051, China ; 3. PetroChina Southwest Oil & Gasfield Company , Chengdu , Sichuan 610051, China ; 4. Shale Gas Research Institute , PetroChina Southwest Oil & Gasfield Company , Chengdu , Sichuan 610051, China )Natural Gas Industry, vol.41, No.1, p.205-213, 1/25/2021. (ISSN 1000-0976; In Chinese)Abstract: China is abundant in deep shale gas resources, which is a real field for the production increase of natural gas in the future, so their scale benefit development is of great strategic significance to ensure the national energy security. After reviewing the progresses and achievements in the scale benefit development of deep shale gas resources, this paper analyzes and summarizes four great opportunities and five major challenges. The four great opportunities are as follows. First, in China, the natural gas market has huge space and the de-velopment prospect of shale gas is promising. Second, the state and local governments pay attention to and support shale gas exploration and development. Third, there is a resource base for deep shale gas production increase and stabilization. And fourth, technological prog-ress will accelerate the scale benefit development of deep gas. The five major challenges are follows. First, the exploration and develop-ment of deep shale gas is more difficult than that of shallow shale gas. Second, the capacity of exploration and development technologies and equipment is not sufficient. Third, the exploration and development cost is higher and the cost reduction and efficiency improvement is of high difficulty. Fourth, the production, operation and management system needs optimizing further. And fifth, the coordination be-tween enterprises and local governments gets more and more difficult. In conclusion, the basic principles shall be followed strictly, such as top-level design, co-construction and win-win, market operation, and inheritance and innovation. In addition, it is recommended to op-timize and improve the following measures to promote the scale benefit development of deep shale gas in China by referring to domestic and foreign experiences in the scale benefit development of typical shale gas blocks. First, improve the production organization mode and maximize synergistic effect. Second, strengthen technological researches and promote science and technology leading. Third, establish market-oriented engineering and technology service mechanism and vitalize shale gas development. Fourth, deepen the cooperation be-tween enterprises and local governments and promote co-construction and win-win. Fifth, speed up the cultivation of natural gas utiliza-tion industrial clusters and promote the in-situ utilization of shale gas. And sixth, actively strive for industrial support from governments and optimize the policy environment.Keywords: Deep shale gas; Scale benefit development; Strategy; Opportunity; Challenge; Measure; Cooperation between enterprises and local governments; Industrial cluster基金项目：国家科技重大专项“页岩气开发经济界限和风险量化评价方法”（编号：2016ZX05037006-003）。
四种天然气的常规分类
四种天然气的常规分类天然气是一种重要的能源资源，在现代工业和生活中有广泛的应用。
根据其组成和特性的不同，可以将天然气分为四种常规分类，分别是油田天然气、油页岩气、煤层气和生物质气。
接下来，我们将对这四种天然气进行详细介绍。
一、油田天然气油田天然气是指在石油开采过程中伴随石油一同产出的气体，其主要成分是甲烷。
油田天然气的储量丰富，开发利用具有较高经济价值。
它通常通过钻井、抽吸或压力释放等方法进行开采，然后经过脱硫、脱水等处理工艺，以提高其纯度和质量。
油田天然气广泛用于工业生产、城市供暖和发电等领域。
二、油页岩气油页岩气是指存在于页岩层中的天然气，其主要成分也是甲烷。
与传统的油气藏不同，油页岩气的储集层是由岩石中的页岩构成，气体储存在岩石的微孔和裂隙中。
油页岩气的开采一般采用水平井和压裂技术，通过水平井在页岩层中进行钻探，再利用压裂技术将岩石裂缝扩大，释放出储存的气体。
油页岩气作为一种新兴的能源资源，具有储量大、分布广和开采技术成熟等优势。
三、煤层气煤层气是指储存在煤层中的天然气，其主要成分包括甲烷、乙烷等。
煤层气的形成是在地质历史长期作用下，煤中的有机质经过压力和温度的作用，转化为天然气。
煤层气的开采通过钻井和抽采等方法进行，开采过程中还可以利用煤层气压力驱动煤矿瓦斯的抽采，实现煤与气的联合开采。
煤层气具有储量大、分布广、资源丰富等特点，被广泛应用于燃料、化工和发电等领域。
四、生物质气生物质气是指以生物质为原料通过热解或发酵等方式生产的气体燃料，其主要成分是甲烷、一氧化碳和氢气等。
生物质气的原料可以包括农作物秸秆、木材废弃物、食品加工废弃物等。
生物质气的生产过程中不仅可以获得气体燃料，还可以得到有机肥料和生物质炭等副产品。
生物质气作为一种可再生能源，具有环保、可持续发展等优势，被广泛应用于农村烹饪、工业热力和发电等领域。
总结起来，四种常规分类的天然气在成分、储量和开采方式上存在差异，但它们都是重要的能源资源。
页岩气热成熟度
页岩气热成熟度
页岩气的成熟度是指页岩中有机质热解转化成油气的程度。
根据页岩气热成熟度的不同，可以划分为不同的阶段。
1. 干酪根阶段：页岩中的有机质还未开始热解，仍然处于原始状态，没有形成油气。
2. 油型页岩气阶段：有机质已经开始热解，产生了可燃气体，主要是干酪根油气。
3. 气型页岩气阶段：有机质热解较为充分，产生了大量的天然气，主要是甲烷。
4. 过熟阶段：有机质热解过度，油气产量减少，主要是干酪根焦炭。
热成熟度的评价主要依据于岩石中有机质的反射率、干酪根的反射率等指标。
常用的评价指标有反射率（Ro值），一般认为当Ro值达到0.6%时，页岩气开始形成；当Ro值在0.8-1.0%之间时，页岩气热成熟度较高。
热成熟度是评价页岩气资源潜力和开发价值的重要指标，成熟度较高的页岩气具有较高的丰度和产量潜力。
因此，在页岩气勘探开发中，热成熟度的判定对于寻找具有较高产能的勘探目标和确定合适的开发方式具有重要意义。
页岩气完井方式综述
页岩气完井方式综述页岩气井的投产能否成功，完井工艺是关键。
因为页岩气油藏的孔隙度和渗透率极低，必须采用特殊的完井工艺技术才能完成投产。
经调研统计，页岩气井普遍采用的完井方式可分为以下几类类：桥塞+射孔联作完井、滑套封隔器完井、套管固井后射孔完井、尾管固井后射孔完井、尾管固井后射孔完井和裸眼射孔完井。
标签：页岩气；完井；固井页岩地层裂缝发育，长水平段（1200m左右）钻井中易发生井漏、井垮等问题，造成钻井液大量漏失、卡钻、埋钻具等工程事故。
页岩气水平井钻井中，水平段较长，磨阻、携岩及地层污染问题非常突出，钻井液好坏直接影响钻井效率、工程事故的发生率及储层保护。
页岩气单井产能低，勘探开发成本高，需要优化钻井工艺及研发低成本钻井，配套装备，提高采收率，降低钻井工程成本。
1 页岩气井完井方式1.1 组合式桥塞完井（桥塞+射孔联作完井）组合式桥塞完井是页岩气水平井最广泛使用的完井方式，其原理是在套管中用组合式桥塞分隔各段，分别进行射孔或压裂，这是页岩气水平井最常用的完井方法，其工艺流程是下套管、固井、射孔、分离井筒，但由于需要在施工中射孔、坐封桥塞、钻桥塞，因此也是最耗时的一种方法。
1.2 机械式组合完井（滑套封隔器完井）国外近年发展起来的一种新型完井技术，其工作原理是利用膨胀封隔器和滑套系统组成一趟管柱进行固井和分段压裂。
操作流程为：完井管串下入水平段、坐封悬挂器、注酸溶性水泥浆固井、泵入压裂液、井口投球控制滑套系统、水平段最末端第一级压裂、依次第二、三级等逐级压裂、防喷洗井、投产。
该工艺主要适用于长水平段页岩气井的逐级压裂，其中哈里伯顿公司的DeltaStim 完井技术为市场主导。
1.3 水力喷射射孔完井（套管固井后射孔完井）是根据伯努利能量转换原理，使流体通过喷射工具，油管中的高压流体能量被转化为动能，产生高速流体冲击岩石形成射孔通道，实际应用中通常使用低砂浓度携砂液来完成水力喷射任务。
其优点是免去下封隔器或桥塞，缩短完井时间，工艺相对成熟简单，有利于后期多段压裂，缺点是有可能造成水泥浆对储层的伤害。
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中石油开发页岩气四种模式成型
中国最大的油气生产商中石油集团昨日在官方网站披露，截至11 月2 日，该公司在四川盆地拥有页岩气矿权5.65 万平方千米，其中75%国内合作开发、10%国际合作开发、3%风险作业开发、12%自营开发，目前获气井40 多
口，累计开采页岩气2 亿多立方米。
这意味着中石油开发页岩气的四种模式已大体成型。
中石油鼓励改革创新，把合作开发与市场竞争作为推进页岩气规模有效开发的战略，为此开展了多种方式的合作。
其中，在国际合作方面，中石油集团与壳牌、康菲、赫斯等国际知名石油公司联合评价与PSC（产品分成合同）合作。
中石油西南油气田公司副总经理、四川长宁天然气开发有限责任公司总经理谢军透露说。
以四川盆地的情况看，富顺-永川合作区块就是中石油与壳牌合作开发页岩气的区块，自2009 年起联合开展页岩气资源评价，截至目前完井17 口并获气，已投产的11 口井产气9000 多万立方米。
此外，中石油与康菲公司联合开
展的四川内江-重庆大足地质评价作业也在紧锣密鼓进行中，计划明年完成。
此外，中石油也与地方的国有资本进行合作，如去年注册资本金30 亿元的四川长宁天然气有限责任公司就是首家央地合作的页岩气勘探开发公司，目前运转情况非常好。
该公司负责长宁区块的勘探开发，今年的页岩气产量可突破1 亿立方米，明年有望产气10 个亿。
谢军说。
资料显示，四川长宁天然气开发有限责任公司的作业经营范围包括四川省宜宾市珙县、兴文县和长宁县等地，其股东除中石油集团外，还包括四川省能源投资集团有限责任公司、宜宾市国有资产经营公司、北京国联能源投资基。