美国页岩气开发特征及启示

对项 目的投入 、产 出、效益进行 科 学的评 估和论证 。
平井 钻 井费 用为 直井 的 ２．５倍 以上 ，并且 随 着水 平井 段长 度 的
关键 词：页岩 气：递减特征 ；开发投 资；启 示
增加 钻井 投 资也 在不 断 的增 大 。页 岩 气水 平井 的产 量及 预计
页岩 气是 指赋存 于富 有机 质泥页 岩及其 夹层 中 ，以吸附 或 游 离 状态 为 主要 存在 方式 的非 常规 天 然 气。页 岩 气属 于新 型 清洁 、高效 的能 源资 源 ，其 成分 以 甲烷 为主 ，页岩 气广 分布 、低 丰 度 、易发 现 、资源 潜 力 巨大 。美 国页 岩气产 量不 断增长 ，满 足 了美 国 日益 增长 的天然 气需求量 ，并且弥 补其他 类型 天然气 产 气能力下 降 ，充分显示页 岩气开发 的 巨大潜 力 。
工程投 资等 方 面分析 了页岩 气开发 经济评价 特征 ，指 出页岩 气 尺 ，垂直 井 钻井花 费 ７０～１５０万 美元 ，水平 井 的钻井 费用通 常 为
开发 项 目投 资 大 ，单 井产量低 ，经 济效 益差 ，投 资风 险大 ，必须 垂直 井的 ２倍 。根据 Ｍａｒｃｅｌｌｕｓ页岩 井深 ４０００－８５００英 尺 ‘，水
美 国页岩气 开发 特征及启示
赵 静 陈 明奇 （１西 安石 油大 学地 球科 学 与工 程学 院 ，陕西 西 安 ７１００６５； ２陕 西延 长 石油 （集 团 ）有 限责任 公 司研 究院 ，陕西 西安 ７１００７５）
摘 要：页岩 气作 为 一种非 常规 天 然气 ，具 有分布 范围广 ， 然气 开发不 同 ，页岩气开 发通 常采用水 平井开发 。以 Ｂａｒｎｅｔｔ页
线 ，页岩 气井初期 产量递减迅 速 ，并且通 常在投 产 ２年后 开采 了 段的长 度也在不 断增加 。如 Ｂａｒｎｅｔｔ页岩水 平井井深 ６５００—８５００
一 半 的 最终 可采储 量 ；其 次从 页岩 气开发 项 目钻 井投 资 、完井 英 尺 ，水平 井 段 长 度 一般 在 ５００￣３５００英 尺 ，最长 可达 ５０００英
井 投 产后 初期 递减 极快 ，则就 需 要钻 大量 的新 井 ，而 页 岩气 井 建 设 投资 比较 大 ，如果 考虑 维持 运营 投资 ，可能 对开 发 项 目影 响较 大 。
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与常规 天然 气相 比 ，页 岩地 层孔渗 极低 ，单井 产量低 ，综 合
最终 采 出量 通 常为直 井的 ２－４倍 ，通常 大约为 ３．８倍 ，由此 可 见 页岩 气 的水 平井 开发 在增 加单 井产 量 的 同时也 增加 了开 发项 目的钻 井工程投资 。 ２．２完井 工程 投 资
由于页 岩地 层 孔渗 极低 ，为提 高 页岩 气的 产量 ，页岩 气开 发过 程 的关 键技 术是 压裂 工艺 ，现在 一般 采用 清水 压 裂 ，压裂 液为 滑溜 水 ，其成 分 构成 中 ９９．５１％为水 和压 裂砂 ，水 平井 多级 压裂 井 段通 常为 ８—１０段 ，有时 可达 到 １５－２０段 ，水平 井 多级压 裂 通 常规 模 巨大 ，美 国 ４大 页 岩 气每 口井 压 裂液 用 水 量 约 为 ８７０６～１４３８３ｍ 。 因此 页岩 气开 发 项 目必须 要 考虑 其 压裂 措施 中大 规模的 用水量 ，这 本 身就是一 项不小 的费用 支 出。 由此 可 见页岩 气完井投 产投资通 常要 比常规 天然气大 的多 。 ２．３地面 工程 投 资
丰度低 ，易发现 ，资源 潜力 巨大 ，美 国页岩气 开发 的成 功显 示 了 岩为 例 ，２００３年 完井 中仅 有 ２０％是水 平井 ，２００７年后 ９０％以上
页岩 气 开 发 的 巨大 潜 力 。 首 先 分 析 了 美 国 页岩 气 产 量 递 减 曲 的新 完钻井 是水平 井 。随 着水平 井钻 井技术 不断进步 ，水平井
１美 国页岩气开发 产量递减特征
根据ห้องสมุดไป่ตู้美 国页岩 气井产 量递减 曲线 ，页岩 气井 初始 产量在 达 到峰 值 后 ，开 始 急剧 的下 降 ，其 产 量 一 年 内通 常 可 以 下 降 到 ３０％一８０％川，ＥＩＡ认为典 型的页岩 气井第一年产量 递减率通 常为 ６０—８０％，在 初期产 量 的经过 急剧下 降后 ，产 量逐 渐趋 于稳定 。 由于 页岩 气 的独 特性 质 ，页 岩 气井 的最 终采 收率 大 约为 ２８％一 ４０％，而 常规 天然气井的最终采收率通常可达到 ６０％￣８０％。
与常规 天 然 气不 同 ，页岩 气一 般 是吸 附气 与游 离 气共 存 ， 影 响页 岩气 井 的产量 的 关键 因素 是储 层 中游离 气和 吸附 气 的 组 合产 出状 况 ，由于页 岩 气储 层条 件差 ，其 游离 气 的含量 通 常 较 少 ，页 岩气 井 的产 气速 度则 依赖 于吸 附气 的解 吸进 程 ，解 吸 过程 的 特征 就是 气 层压 力显 著的 下 降 ，这 就是 通 常所说 降 压
最 终可采 储量 。
方式 解吸开 采 。 由此导 致页岩 气井井 口压 力通常都 很低 ，一 般
由于 页岩 气井没 有稳 产期 ，如果 要保 持页岩 气 田的产能 规 都 接近 大 气压 ，开 采 出的 页岩 气在 进入输 气管道 前必 须增 压 ，
模 ，必 须不 断 的钻井 并 投产新 井 以弥 补产 量 的下 降 ，而 页岩 气 因而 页岩气开 发项 目地面 工程建设 中必须考虑 建设增压站 。
根据 Ｈａｙｎｅｓｖｉｌｌｅ及 Ｅａｇｌｅ Ｆｏｒｄ页岩 气井典 型 的生产 曲线 及 累计产 量 图 ，页岩 气开采 基本没 有稳 产期 ，页岩 气井 初始产 量 在 达 到峰值 后就 开始 快速 下 降 ，投 产后 ２年开 采 了接近 一半 的 预 计最 终可 采储 量 ，投产 １０年 ２口井分 别开 采 出 ８０％￣１７５％的