页岩气开采
页岩气开采工艺流程
页岩气开采工艺流程一、引言页岩气作为一种非常重要的能源资源，在近年来逐渐受到全球范围内的关注。
开采页岩气需要经过一系列复杂的工艺流程，本文将从地质勘探、钻井、压裂等方面进行详细的探讨。
二、地质勘探地质勘探是页岩气开采工艺流程的第一步，通过对地质结构和组成进行研究，找出潜在的页岩气储集层。
地质勘探主要包括以下几个步骤：1. 地质调查和野外地勘通过对地质环境的调查和野外地勘，了解地质构造和气藏地层的性质，确定最有潜力的勘探区域。
2. 电磁法和地震勘探应用电磁法和地震勘探技术，获取有关地下构造和岩层分布的信息，确定潜在页岩气储集层的位置和规模。
3. 钻孔勘探和岩心采集进行钻孔勘探并采集岩心样品，通过地质分析和实验室测试，确定岩层的物性参数和含气量，评估潜在页岩气资源的储量和可采性。
三、钻井钻井是页岩气开采的重要环节，其主要目的是将钻孔直接打入页岩气储集层，以便后续的液压压裂等工艺操作。
钻井工艺流程包括以下几个步骤：1. 钻井设备的安装和调试安装和调试钻井平台、钻井设备和测井设备等，保证钻井过程的安全和顺利进行。
2. 钻井井眼的清洁和完整性检查通过注水、旋转、冲洗等操作，清除钻井井眼中的杂质和碎屑，检查井眼的完整性和稳定性。
3. 钻头的下套和钻井液的循环将钻头下套到井眼底部，同时通过钻井液的循环，冷却钻头并带走钻孔中的岩屑和碎屑。
4. 钻井井壁的固井在钻孔完结后，通过泥浆注入等工艺，加固钻井井壁，保证钻井的稳定性和安全性。
四、压裂压裂是页岩气开采的关键环节，通过应用高压水和助剂，将岩石裂缝扩展，释放出储存在岩石中的气体。
压裂工艺主要包括以下几个步骤：1. 设备准备和设置准备和设置压裂设备和管道，保证高压液体的输送和喷射。
2. 压裂液的配制将水、助剂和砂浆等材料按照一定比例配制成压裂液，以提高压裂效果。
3. 施工和监测通过高压泵将压裂液注入岩石中，同时监测压裂过程中的压力变化、流量和裂缝扩展情况。
4. 压裂液的回收和处理回收压裂液并进行处理，以便重复利用或安全排放，减少环境污染和资源浪费。
页岩气开采技术
第一部分 页岩气概述
基础地质研究——沉积环境及特征
二元或三元结构
第一部分 页岩气概述
基础地质研究——沉积环境及特征
二元或三元结构
图8 开启状层 间缝截切泄水 道（单片光， ×20） 泥质白云岩由 白云石纹层、 有机质纹层和 泥质纹层组成。 泄水道被铁白 云石、黄铁矿 充填。
第一部分 页岩气概述
第一部分 页岩气概述
页岩气国内外研究现状
全球页岩气资源量为456.24×1012m3，主要分布在北美、中亚、中国、
拉美、中东、北非和前苏联。目前取得开采成功的主要是美国和加拿 大。澳大利亚、德国、法国、瑞典、波兰等国家也开始了页岩气的研 究和勘探开发。
第一部分 页岩气概述
页岩气国内外研究现状
美国已勘探开发页岩气盆地分布图
33
第七节 低渗透油田开发实例 第八节 低渗透油田开发总结
前
言
第一节
稠油油藏概述
第二节 稠油油藏工程设计
第三节 稠油注采工艺技术 第四节 提高稠油采收率技术
第五节 稠油油藏开发实例
第一节 凝析油气藏概述(5) 第二节 凝析油气藏储量计算(85)
第三节 凝析油气藏合理开发方式和开采机理(105)
第四节 凝析油气藏开发气藏工程设计(276) 第五节 凝析油气藏开发实践(283)
（埃克森美孚化工用水指标）
第一部分 页岩气概述
页岩气国内外研究现状
超支化分子体系的应用
（北京希涛技术开发有限公司）
第一部分 页岩气概述
页岩气国内外研究现状
页岩储层增产法典和开发挑战 （哈利伯顿）
第一部分 页岩气概述
页岩气国内外研究现状
页岩储层增产法典和开发挑战 （哈利伯顿）
页岩气开采工艺流程
页岩气开采工艺流程一、前期准备1.1 选址选址是页岩气开采的第一步，需要考虑地质条件、气藏规模、市场需求等因素。
1.2 勘探勘探是确定气藏规模和分布的关键步骤，包括地质勘探和钻探勘探两个阶段。
地质勘探主要是通过地震勘探、电磁法勘探等手段来确定气藏的位置和规模；钻探勘探则是通过在地下钻取孔道来获取气藏的物理性质和构造信息。
1.3 设计方案根据勘探结果，制定合理的开采方案。
开采方案需要考虑到气藏特点、开采方式、工艺流程等因素。
二、基础设施建设2.1 道路建设道路建设是为了保障运输效率和安全性，需要建设公路或铁路等交通基础设施。
2.2 供水供电建设供水供电建设是为了保障生产用水和电力供应，需要建设水源井或输水管道，并接入当地的电力网。
2.3 生产区域建设生产区域建设包括钻井平台、生产井、水处理设备、压缩机站等设施的建设。
三、钻井3.1 钻井前准备钻井前需要进行地面布置，包括建设钻井平台、搭建钻机架等。
3.2 钻探过程钻探过程中需要使用专业的钻机设备，通过旋转和冲击来打通岩石层，形成孔道。
3.3 钻井液处理在钻探过程中需要使用钻井液来冷却和清洗孔道，同时还要承担输送岩屑和防止地下水渗入的作用。
因此，需要对钻井液进行处理和回收。
四、压裂4.1 压裂前准备在完成钻孔之后，需要将压裂设备运输到现场，并进行基础设施建设，包括搭建压裂平台等。
4.2 压裂过程在压裂过程中，需要将高压液体注入到岩石层中，以使其破裂并释放出气体。
这个过程需要使用专业的压裂泵和管道系统。
4.3 压裂液回收处理在压裂过程中，需要使用大量的压裂液。
为了避免对环境造成污染，需要对压裂液进行回收和处理。
五、生产5.1 生产前准备在完成钻井和压裂之后，需要安装生产设备，并进行生产区域的布置。
5.2 气体采集气体采集是通过管道系统将气体从地下输送到地面，并进行加工和储存。
5.3 水处理在气体采集过程中，需要将地下水一起采集上来。
为了避免对环境造成污染，需要对水进行处理。
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。
页岩气排采公式
页岩气排采公式
1.产能公式:
页岩气产能是指在单位时间内从储层中采集到的气体量。
产
能公式一般采用Arrhenius公式或双孔渗流模型来描述，其形
式为:
Q=k·A·△P/(μ·L)
其中，Q表示单位时间内采集到的页岩气量，k表示渗透率，A表示有效渗透面积，△P表示压力差，μ表示气体粘度，L表
示页岩气藏厚度。
2.生产动态公式:
生产动态公式描述了页岩气井生产过程中产量与时间的关系。
常用的生产动态公式包括Arps公式和Duong公式等。
以
Arps公式为例，其形式为:
Q=Qi/[(1+b·D·t)^(1/b)]
其中，Q表示单位时间内的产量,Qi表示初始产量，b表示
产量递减指数，D表示时间的离散指数，t表示生产时间。
需要注意的是，对于不同的页岩气藏类型和开采阶段，公式
的具体形式和参数取值可能会有所不同。
同时，随着对页岩气
开采过程认识的深入和技术的发展，公式也可能会不断修正和
更新。
另外，除了上述公式外，页岩气开采还涉及到相对复杂的裂缝扩展模型、渗流模型、增产措施等。
因此，页岩气开采过程的数学模型需要结合实际情况进行修正和适应。
页岩气开采原理
页岩气开采原理
页岩气是一种非常重要的天然气资源，它存在于页岩岩石中，开采难度大，但是储量丰富。
页岩气开采的原理主要包括地质勘探、水平钻井、压裂技术和天然气采收等环节。
首先，地质勘探是页岩气开采的第一步。
地质勘探通过对地下岩层的勘探和分析，确定页岩气的分布、储量和开采条件。
这一步骤的准确性和全面性对后续的开采工作至关重要，只有通过科学的勘探手段，才能找到潜在的页岩气储层。
其次，水平钻井是页岩气开采的关键技术之一。
由于页岩气储层通常位于地下几千米深处，传统的垂直钻井技术已经无法满足开采需求。
水平钻井技术可以在地下岩层中钻出水平井眼，从而有效地提高了页岩气的开采效率。
接下来，压裂技术是页岩气开采的另一个关键环节。
由于页岩岩石的渗透性较差，天然气难以从岩层中释放出来。
压裂技术通过向岩层注入高压液体，使岩石发生裂缝，从而增加了天然气的释放量和开采效率。
最后，天然气采收是页岩气开采的最终环节。
通过管道输送和加工处理，将开采出来的天然气运送到市场上，供应给广大用户。
天然气采收环节需要高效的输送和处理设备，以确保天然气的质量和供应稳定。
综上所述，页岩气开采的原理包括地质勘探、水平钻井、压裂技术和天然气采收等环节。
这些环节相互配合，共同构成了页岩气开采的整个过程。
随着技术的不断进步和完善，页岩气开采将会成为未来能源领域的重要支柱，为人类社会的发展做出重要贡献。
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。
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。
页岩气开采工艺流程
页岩气开采工艺流程页岩气是一种新型的天然气资源，其开采工艺流程相对于传统天然气开采有所不同。
本文将介绍页岩气开采的工艺流程。
一、勘探阶段勘探阶段是页岩气开采的第一步，其目的是确定页岩气的储量和分布情况。
勘探工作主要包括地质勘探、地球物理勘探和钻探勘探。
地质勘探主要是通过地质调查和地质剖面分析，确定页岩气的分布范围和储量情况；地球物理勘探主要是通过地震勘探、重力勘探和电磁勘探等手段，确定页岩气的地质构造和储层特征；钻探勘探主要是通过钻探井，获取页岩气储层的岩石样品和地下水样品，以及进行地下水位和地下水化学成分的监测。
二、开发阶段开发阶段是页岩气开采的第二步，其目的是实现页岩气的商业化开采。
开发工作主要包括井网布置、钻井、压裂和生产等环节。
1. 井网布置井网布置是指在勘探阶段确定的页岩气储层范围内，按照一定的规划和布局，确定钻井的位置和数量。
井网布置的目的是实现最大化的页岩气开采效益。
2. 钻井钻井是指在井网布置的基础上，通过钻井设备在地下钻探井眼，获取页岩气储层的岩石样品和地下水样品，以及进行地下水位和地下水化学成分的监测。
钻井的目的是为了获取页岩气储层的地质信息和储层特征。
3. 压裂压裂是指在钻井后，通过注入高压液体，将页岩气储层中的裂缝扩大，以便更好地释放页岩气。
压裂的目的是为了提高页岩气的开采效率。
4. 生产生产是指在压裂后，通过井筒将页岩气输送到地面，进行处理和加工，最终将页岩气输送到市场。
生产的目的是为了实现页岩气的商业化开采。
三、环保阶段环保阶段是页岩气开采的最后一步，其目的是保护环境和生态系统。
环保工作主要包括废水处理、废气处理和土地复垦等环节。
1. 废水处理废水处理是指对开采过程中产生的废水进行处理，以达到国家环保标准。
废水处理的目的是保护地下水和地表水的质量。
2. 废气处理废气处理是指对开采过程中产生的废气进行处理，以达到国家环保标准。
废气处理的目的是保护大气环境的质量。
3. 土地复垦土地复垦是指对开采过程中破坏的土地进行修复和恢复，以保护生态系统的完整性和稳定性。
中国页岩气开发概论-概述说明以及解释
中国页岩气开发概论-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分（1.1）概述部分旨在介绍中国页岩气开发的背景、重要性以及本文的主要内容。
随着全球能源需求的不断增长和传统石油和天然气资源的逐渐枯竭，页岩气作为一种新兴的能源资源备受关注。
中国作为世界第一人口大国和巨大的能源消费国，在保障经济发展和能源安全的背景下，页岩气的开发和利用具有重要战略意义。
本文将首先介绍页岩气开发的背景，包括全球能源形势和石油天然气资源的现状，以及页岩气作为一种非常规能源资源的定义和特点。
接着，将重点探讨中国页岩气资源潜力，包括页岩气储量、分布情况以及开发前景。
通过对中国页岩气资源的潜力的深入分析，可以为中国页岩气开发提供可靠的依据和指导，促进中国能源结构的调整和能源安全的保障。
最后，本文将总结中国页岩气开发的现状，并展望未来的发展趋势。
通过对中国页岩气开发的现状的详细描述和分析，可以全面了解目前页岩气开采技术的进展和挑战，并思考中国页岩气开发在政策、技术、市场等方面面临的问题和未来发展的机遇和挑战。
总之，本文将系统地介绍中国页岩气开发的潜力、现状和未来发展趋势，旨在为政府决策者、能源公司和学术界提供关于中国页岩气开发的全面和深入的理解，为中国能源转型和可持续发展提供有力支撑。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行介绍和分析中国页岩气开发的概况。
第一部分是引言部分。
在引言部分，我们将概述本文的主要内容和研究对象，介绍页岩气开发在中国的背景和重要性，并提出本文的目的和意义。
第二部分是正文部分。
正文将分为两个小节进行阐述。
2.1 页岩气开发的背景在这一小节中，我们将介绍全球和中国的页岩气开发背景。
我们将探讨页岩气的定义、特点以及其与传统天然气开采方式的不同之处。
同时，我们将探讨国际上成功的页岩气开发案例，并分析这些案例对中国的启示和借鉴作用。
2.2 中国页岩气资源潜力本小节将着重介绍中国页岩气资源的潜力及其分布情况。
我们将分析中国页岩气储量的估算方法和技术，探讨中国页岩气资源的分布特点和潜力。
页岩气开发中存在的问题及相关建议
页岩气开发中存在的问题及相关建议页岩气，是一种以页岩为主要储集岩石的天然气。
它是一种新型能源资源，是石油和天然气的重要替代品，对国家能源安全和环境保护具有重要价值。
页岩气的开发也面临一系列问题，严峻挑战。
一、页岩气开发存在的问题1.技术难题页岩气开采是一项涉及多学科知识的复杂工程，技术难度大，需要用到多种技术手段，如水平钻孔、水力压裂等。
目前页岩气开发技术还处于探索阶段，尚存在很多技术难题亟待攻克。
2.环境保护问题页岩气开采需要大量的水资源，而且开采过程中容易引起地下水资源污染，给地下水生态环境带来一定影响。
页岩气开采过程中释放的甲烷和其他有害气体也对环境构成了一定威胁。
3.经济可行性页岩气开采需要巨大的投入，包括勘探、开采、生产等各个阶段的资金支持。
页岩气开采的成本较高，难以与传统天然气开采相匹敌，存在一定的经济可行性问题。
4.社会影响页岩气开发涉及到大量的土地征用和环境破坏，很容易引发社会矛盾。
开采过程中可能对当地生态环境和居民生活产生一定影响，引发社会各界的反对声音。
二、相关建议1.加大技术研发力度政府和企业应该加大对页岩气开发技术的研发投入，加快推动相关研究和攻关，尽快攻克页岩气开采技术中的难题，降低开采成本，提高开采效率。
2.强化环境保护意识企业在页岩气开采中应该注重环境保护，合理利用水资源，采取措施减少对地下水的影响，控制甲烷等有害气体的释放，减少环境污染，保障生态环境的可持续发展。
3.加强政策引导政府应该对页岩气开发制定更为明确的政策法规，包括页岩气资源的开发利用、环境保护、社会影响等方面的规范，引导企业合理开采，避免对环境和社会造成不可逆的损害。
4.加强社会沟通和公众参与页岩气开发需要社会各界的支持和参与，企业和政府需要加强与社会各界的沟通和交流，充分尊重民意，听取公众意见，做好舆论引导，使页岩气开发成为全社会的共识和共同行动。
5.多元化能源发展尽管页岩气在一定程度上可以解决能源供应问题，但也要注意多元化能源发展，加大对可再生能源的投入，减少对化石能源的依赖，促进新能源产业的发展，从根本上解决能源问题。
页岩气存在的问题并措施
页岩气存在的问题并措施页岩气是一种非常重要的天然气资源，然而，其开采和利用也面临一系列的问题和挑战。
一、页岩气开采问题1.水资源消耗问题：页岩气开采过程中，需要大量的水资源，可能对周边水源造成影响。
应对措施：推动水资源的可持续利用，采用水循环再利用技术，降低对水资源的依赖。
2.地质环境破坏问题：页岩气开采可能导致地下地质环境受到破坏，包括地层变动和地震风险。
应对措施：强化环保监测，采用先进的地质调查和监测技术，及时发现并减轻地质环境破坏。
3.化学品使用及废水处理问题：开采过程中使用的化学品可能对地下水造成污染，废水处理也是一个难题。
应对措施：规范化学品使用，研发更环保的替代品，加强废水处理技术，确保废水排放符合环保标准。
4.社区影响问题：页岩气开采可能对周边社区造成噪音、交通压力等方面的负面影响。
应对措施：与当地社区充分沟通，采取噪音控制和交通管理措施，减小对社区的不良影响。
二、页岩气利用问题1.天然气泄露问题：在生产、输送、储存等环节，天然气泄露可能导致温室气体排放和安全隐患。
应对措施：强化设备监测，采用新型密封技术，及时发现和修复泄露源。
2.碳排放问题问题：虽然天然气相较于煤炭更清洁，但其燃烧仍会产生大量二氧化碳。
应对措施：加强碳捕获和储存技术研究，减少天然气燃烧带来的碳排放。
3.经济可行性问题：页岩气开采和利用的成本相对较高，可能影响经济可行性。
应对措施：推动技术创新，提高开采效率，降低生产成本，提高页岩气的经济可行性。
4.能源政策与社会接受度问题：页岩气的开发受到能源政策的影响，而社会对于其安全性和环保性的认知可能影响其发展。
应对措施：积极响应国家能源政策，提高社会对页岩气开发的认知度，增强社会接受度。
三、技术研发问题1.提高开采效率问题：页岩气开采效率相对较低，提高产量面临技术难题。
应对措施：加大科研投入，推动技术创新，提高页岩气的开采效率。
2.环保技术创新问题：环保技术在页岩气开采和利用中仍存在瓶颈。
页岩气开采技术
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
射孔弹——聚能射孔弹是根据聚 能效应原理设计的。聚能射孔弹是射 孔器的主体部件，由传爆药、主炸 药、药型罩和壳体四部分构成，当射 孔弹被引爆后，装药爆轰，压垮药型 罩，形成高温高压高速聚能射流，射 流冲击目的物，在目的物内形成孔 道，达到射孔目的。装药量、药型罩 配方及药型罩几何形状尺寸决定了聚 能射孔弹的穿透深度。
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
19
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 。
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
——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
页岩气开采原理
页岩气开采原理
页岩气是一种非常重要的天然气资源，它存在于页岩岩石中，
开采页岩气的原理是通过水力压裂和水平钻井技术来释放岩石中的
天然气。
在进行页岩气开采时，需要了解一些基本的原理和技术，
下面将详细介绍页岩气开采的原理。
首先，页岩气开采的原理是利用水力压裂技术。
水力压裂是指
在井下注入高压水和一定比例的添加剂，通过高压水的作用使岩石
发生裂变，从而释放出岩石中的天然气。
这项技术可以有效地提高
页岩气的开采效率，使得原本无法开采的天然气资源得以充分利用。
其次，页岩气开采还需要运用水平钻井技术。
水平钻井是指在
垂直深井的基础上，通过一定的技术手段将钻井方向转为水平方向，使得钻井能够在页岩层内进行水力压裂作业。
这项技术的应用可以
使得页岩气的开采更加高效，同时减少地表对环境的影响。
此外，页岩气开采还需要考虑地层条件和岩石性质。
不同的地
层条件和岩石性质会对页岩气的开采产生影响，因此需要进行详细
的地质勘探和岩石分析，以便确定最佳的开采方案和工艺流程。
最后，页岩气开采的原理还包括对天然气的收集和处理。
在水力压裂和水平钻井技术的作用下，释放出的天然气需要通过管道输送至地面设施进行收集和处理，以便最终投入市场使用。
综上所述，页岩气开采的原理主要包括水力压裂技术、水平钻井技术、地层条件和岩石性质的分析，以及天然气的收集和处理。
这些原理和技术的应用可以有效地提高页岩气的开采效率，为人们提供更多的清洁能源资源。
随着技术的不断进步和完善，相信页岩气开采将会在未来发挥更加重要的作用。
页岩气开发开采技术
01
02
单击此处添加大标题内容
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：
页岩气开采技术研究
页岩气开采技术研究一、页岩气概述页岩气，是指存在于页岩岩层中，通过水平钻井及压裂等技术获得的天然气资源。
随着天然气需求的增加和传统天然气储量的逐渐枯竭，页岩气逐渐成为全球能源领域的新热点。
二、页岩气开采技术1.水平井钻探技术水平井钻探技术是页岩气开采的关键技术之一。
它的原理是将垂直钻探井逐渐转向为水平或近水平方向，穿过页岩岩层，实现页岩气的开采。
水平井钻探技术主要分为两种：一种是常规水平井钻探技术，另一种是超长水平井钻探技术。
常规水平井的长度一般为300~500米，而超长水平井的长度则可以达到1500米以上。
超长水平井技术可以最大限度地提高单井生产能力，降低单井成本，能够有效提高页岩气的开采效率。
2.压裂技术压裂技术是页岩气开采的另一项重要技术。
它通过注入高压液体进入井口，使页岩岩层内部的岩石裂缝扩张，从而释放出嵌藏在其中的天然气。
目前，常用的压裂技术有液态压裂技术和油酸压裂技术。
液态压裂技术是使用高压水液作为压裂介质，能够更加深入地刺激岩石裂缝；而油酸压裂技术则是使用油酸作为压裂介质，能够更好地与页岩岩层内的油气相容，从而提高压裂效果。
3.人工虚高势能储层技术人工虚高势能储层技术是近年来刚刚兴起的一项新技术。
它的原理是将水射进垂直井口，形成向上喷涌的水柱，从而产生虚高势能，压力垂直传递到页岩岩层，使其裂缝扩张，释放出天然气。
这种储层技术具有无需压裂、安全环保、成本低等优势，能够在一定程度上解决传统压裂技术对环境的影响，适用于页岩气开采中深部高渗透率储层的开采。
4.非常规页岩气采集技术非常规页岩气采集技术是一种新型的天然气采集技术。
它的原理是利用天然气的渗透性，利用渗透引力或静电吸附等方式集中气体，再通过分离提纯的方式得到天然气。
这种非常规技术有很大的创新性，便于在资源丰富而之后探明的油气区进行页岩气采集和二次回采。
此外，采用此技术还能够大幅度减少煤炭矿山火灾事故的发生，提高安全性和效率。
三、结语随着页岩气开采技术的不断发展，页岩气正逐渐成为全球能源领域的新希望。
页岩油气开采技术概述
2000年北美页岩气开发项目： Barnett、Ohio、Atrim、Lewis、New Albany，年产页岩气100-120亿方 2010年页岩气开发扩展到整个北美，美国年产页岩气达1378亿方,产量提高10倍， 2011年美国页岩气产量接近1800亿方。 2010年页岩油也开发扩展到整个北美，包括Bakken、Eagle Ford、Niobrara、Leonard(or Avalon 、 Monterey等，其中Bakken4500口井中生产，其核心区北Dakota 从2005年的500万吨增加到2009年的 1000万吨。Eagle Ford页岩气田凝析油产量2010年达到200万吨，预计到2020年达到1600万吨。
常规构造气 藏
浅层生物 气 常规岩性地层气藏
水
过渡带
水
生 油 窗 连续型泥页岩 油藏
致密砂岩 气
生 气 窗
孔、渗性 有机碳含量 游离气
小 吸附气 油
连续型页岩油 气藏
页岩油气（shale gas）:产自暗色富有机质泥页岩系统中、自生自储在泥 页岩微-纳米级孔隙中、连续聚集的天然气
一、页岩油气勘Biblioteka 开収现状2.北美页岩油气开采历史
2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31
美国自1979年以来的页岩气产量变化趋势图
页岩油气产区主要分布 在美国中、东部地区；
一、页岩油气勘探开収现状
二、页岩油气藏成藏特点
2.页岩油气赋存方式
吸附气 主要赋存方式 游离气 溶解气
Barnett页岩
微裂缝 游离气 微孔隙
质
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 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。
• 贵州省位于中国西南的东南部，介于东经103°36′109°35′、北纬24°37′-29°13′之间，总面积为 176167平方千米，地质构造处于扬子板块中西部， 范围包括黔中隆起及其周缘的黔北-川南坳陷、黔南 坳陷、黔西南坳陷等地区，区内广泛发育海相沉积， 是我国主要的海相沉积区, 沉积巨厚, 自震旦系至第 四系近20000m 余, 古生界和三叠系海相地层非常发 育, 沉积类型多种多样, 油气显示丰富,具有各自不同 的生油性能和储盖组合，同时具备形成对保存条件 要求相对不高的页岩气藏的物质基础和条件。据 2005年油气资源评价结果, 该区天然气资源量为11 000×108m3,可钻采油砂资源量为2.57×108t。
• 如果考虑到开发过程中吸附气和游离气存在动 态平衡，并且这种平衡与气藏压力密切相关， 那么在评价时加入压力因素会使评价结果更接 近实际值 • Gy=Vb· P· K· Sg （2） • 式中：Gy为基质游离气含量，cm3/g； • Vb为基质中游离气有效孔隙体积，m3； • P为气体压力，MPa； • K为甲烷压缩系数，MPa-1； • Sg为含气饱和度。
• 什么是干酪根？ • 石油及天然气来源于沉积有机质。对生成石油及天然气的原始 物质而言，以沉积物（岩）中的分散有机质为主。沉积物（岩） 中的沉积有机质经历了复杂的生物化学及化学变化，通过腐泥 化及腐殖化过程形成干酪根，成为生成大量石油及天然气的先 躯。 干酪根（Kerogen）一词最初被用来描述苏格兰油页岩中的 有机质，它经蒸馏后能产出似蜡质的粘稠石油。现在为人们所 普遍接受的概念是：干酪根是沉积岩中不溶于一般有机溶剂的 沉积有机质。与其相对应，岩石中可溶于有机溶剂的部分，称 为沥青。 干酪根是沉积有机质的主体，约占总有机质的80%-90%， 研究认为80%以上的石油烃是由干酪根转化而成。干酪根的成 分和结构复杂，是一种高分子聚合物，没有固定的结构表达式。
四、页岩气藏储量的计算方法
• 页岩气藏原始储量是确定开发规模和开发 设计所必须的参数。由于页岩气藏是一种 非常规气藏，其特殊性导致其储量计算方 法有别于常规气藏。页岩气藏原始储量的 计算方法有静态法（容积法）和动态法 （包括物质平衡法等）。
• • • • • • • •
1、静态法 静态法也称为容积法，计算储量的一般公式是 G=AhΦSgi/Bgi （1） 式中：G为页岩气地质储量，m3； A为含气面积，m3；h为有效高度，m； Φ为有效孔隙度，%； Sgi为原始含气饱和度，%； Bgi为原始天然气体积系数。
• 上述为King对于页岩气藏物质平衡法（压降 法）的基本推导过程和储量计算步骤，后 来Seidle在研究煤层气藏物质平衡法时指出， King方法的迭代求解较为繁琐，因此提出了 更为简便的线性化方程，在实际应用压降 法时，往往面临平均地层压力缺乏，或平 均地层测取不准确的问题。
• 3、最终可采储量的计算方法
• 三维地震是页岩气早期开发中最常见的手 段，三维地震数据常用来鉴别断层和尖灭 等异常构造带，从而认识复杂构造、储层 非均质性、应力情况以及裂缝发育带，以 提高探井（或开发井）的成功率。
WTZ—100三维地震勘探钻机
• 还可利用数度分析来预测含气层的深度、 潜在的压裂液漏失层以及含水层的渗透率， 甚至可以预测诱导裂缝的倾向。 • 采用三维地震技术，能够将页岩钻井扩展 到那些一直被误认为没有产能、含水且位 于页岩下方的喀斯特白云岩区域。
• 地震波在致密岩石中传播的波长是一定的， 若其传播速度大，则频率也高，如果地层 中发育裂缝，地震波速度会降低，频率也 会明显下降。当页岩中发育裂缝，尤其是 裂缝中充满天然气时，地震波频率就会降 低很多，从而与不发育裂缝的层段形成差 异。致密泥岩中如果大量发育裂缝，则地 震波频率最多可降低15%。
页岩气开采
（基础）
主要内容
• • • • • • • 一、基本概念 二、国内外开采现状 三、我国的主要含气层 四、页岩气藏的储量计算方法 五、页合评价技术
一、基本概念
• 1、页岩（shale）：是一种由粒径小于 0.004mm的细粒碎屑、黏土矿物、有机质等 组成的具有纹层与页理构造的沉积岩。 • 2、页岩气：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 式的天然气聚集。
• • •
•
•
•
2013年7月由贵州省政府、中国科协主办的第三届高端装备制造与高技术产业 国际合作推进会在贵阳开幕，海内外科技专家、企业家等500余人出席会议。 猕猴桃产业、贵州页岩气开采、节省燃料20%的发动机等项目受到关注。 美国“油气王”：助力贵州页岩气开采 毕尔· 古温是美国有名的美国“油气王”，这位美国田纳西油气开发股份公 司的总裁，同时还是中国科协“海智计划”团队成员，他在接受记者专访时明 确表示：将在技术方面助力贵州页岩气开采，尽快让贵州页岩气“破土而出”。 毕尔· 古温说，贵州页岩气已经探明储量超过10万亿立方米，占了全中国 的四分之一，但贵州地质结构复杂，按其了解，贵州铜仁、黔南、黔东南、 毕节等地都有页岩气，这些地区的地质结构都复杂，有褶皱、断裂等诸多复 杂的因素，与美国的平坦结构相差很大。 毕尔· 古温举例说，在美国打一个孔，可能只要30万元，但在贵州可能就 要100万元，这是成本方面，关键是美国页岩气孔的出气率可以达到87%，在 贵州可能没有这么高，因此，研究适合贵州的页岩气开采新技术十分必要， 他们会用美国成功的开采经验钻研贵州页岩气开采新技术，提高贵州页岩气 出气率，同时尽最大努力降低开采成本。 今年，毕尔· 古温的团队正在铜仁就当地页岩气进行实地勘探、井位勘探、 经济核算。
二、国内外开采现状
• 页岩气的勘探开发研究最早始于美国，在美国，天然气 生产缓解了石油不足的巨大冲击，其中，连续增长的页 岩气产量起到了不可低估的作用。美国页岩气年产量的 迅速增加进一步减缓了其国内能源需求的压力。2008年， 其石油对外依存度自1977年以来首次出现下降。2009年， 美国页岩气产量首度超过煤层气。美国2009年页岩气年 总产量超过900×108m3，占美国天然气年总产量的13%， 页岩气开采技术的进步使美国的天然气探明储量增加了 40%。同时，为了减缓对俄罗斯天然气的以来，西欧国 家也积极地开展页岩气地质研究，希望借此改变世界的 能源、经济以及政治格局。2010年，美国的页岩气产量 达到了1379×108m3，约占美国天然气总产量的23%。预 计到2015年，美国页岩气产量将达到2803×108m3。
• 页岩气藏中的大量的天然气是以吸附态吸附在有机 质或者固体颗粒表面，为了完整的计算页岩气的储 量，还应加上储层中的吸附气的含量： • Ga=0.01AρcCc （3） • 式中：Ga为基质吸附气储量，108m3；ρc为基质的平 均质量，t/m3；Cc为基质吸附气含量，m3/t。 • 利用（1）和（3）便可由静态法计算出页岩气藏的 原始地质储量。该方法计算的关键是确定游离气的 有效孔隙度、含气饱和度以及基质吸附气含量。在 实际使用中，对有效孔隙的估算存在许多人为因素 的影响，其估算量往往要大于实际生产量，比较适 合开发设计前的储量预测。
• 2012年底，国土资源部在全国范围进行第 二批页岩气勘查区块的招标，贵州省5个区 块分别中标，在3年探矿有效期内共计将投 入勘查资金31.9亿元。目前，各企业工作重 心已向贵州省转移，其中中石油已决定在 毕节、黔南再布设3至4口调查井。
• 依靠在页岩气资源方面得天独厚的优势， 贵州省将设置“两区三井”，即建设两个总面 积超过1万平方公里的示范区，布置3口压 裂试验井。力争在2014年获得工业气流， 在2016年建成包括开采井、输气管网、终 端使用在内的页岩气开发实验综合基地。
五、页岩气的地质勘探
• 1、浅层地震技术
• 主要是利用浅层地震资料描述分析地层的 沉积环境，确定构造背景、岩性及其分布。
• 具有工业开发价值的页岩气聚集一般的埋 深在3000m以浅，超过3000m埋深的储层由 于其开发成本巨大，在勘探开发初期一般 不予考虑。