浅谈页岩气开发几点认识
页岩气开发对环境的影响及对策浅析
页岩气开发对环境的影响及对策浅析页岩气是一种非常丰富的天然气资源,采用水力压裂技术进行开发,可以为能源需求提供重要的补充。
页岩气开发也带来了许多环境问题。
本文将浅析页岩气开发对环境的影响,并提出相应的应对策略。
页岩气开发会对水资源造成一定的影响。
水力压裂过程需要大量的淡水作为注入剂,而且压裂液中的化学品可能会对地下水造成污染。
释放的废水中可能含有重金属和有机化合物,污染地表水。
对于水资源的合理利用和保护是至关重要的。
相关的对策包括:加强水资源管理,制定合理的用水政策,推广水的再利用和回收技术,以及加强对压裂液化学品的监管和排放标准。
页岩气开发会对土壤和生态系统产生影响。
开采页岩气时需要大面积露天开挖和铺设管道,会破坏土壤结构,并造成土壤侵蚀和土壤污染。
开发过程中可能还会破坏当地生态系统,危害当地的植被和野生动物。
为了保护土壤和生态系统,应采取以下对策:加强土壤保护,实行土地复垦和生态修复,合理规划和设计开采工程,以减少对当地生态系统的影响。
页岩气开发还会对空气质量产生影响。
水力压裂过程中释放的气体,如甲烷等,会导致温室气体排放和空气污染。
开采过程中可能会释放硫化氢等有害气体,对环境和人体健康造成危害。
为了改善空气质量,可以采取以下对策:加强对气体排放的监管和治理,推广清洁能源的利用,提高能源利用率,减少温室气体排放。
页岩气开发还存在地震等地质风险。
水力压裂和注水过程中可能会引起地壳的微震和地震活动,增加地质灾害的风险。
为了降低地质风险,应加强地质勘探和监测,制定合理的地震监测和防灾预防措施。
页岩气开发对环境可能会带来一些负面影响,但通过合理的管理和技术手段,这些影响可以被最小化。
政府、企业和公众应共同努力,制定更加严格的监管措施,提高环境保护意识,推动可持续发展的页岩气开发。
关于页岩气开发利用的思考
3 页岩气 勘探 开发 技术 美 国是全 世 界 页 岩气 勘 探开 发最 成 功 的国家 , 早在 1 8 2 1年 美 国就在 Ap p a l a c h i a n盆 地 ( 位 于纽约
从 全 世界 范 围看 , 全 球 页岩 气 资 源量 主 要 分布
在北美 、 中亚 和 中国[ 4 ( 图1 ) 根据 美 国能源信 息署
发展 至关重 要 。
勘探 开发 利用 , 提 高 页 岩气 在 一 次能 源 消 费结 构 中 的 比重 , 可 以改善 居 民用 能 环境 和满 足我 国经 济发 展对 清 洁能 源 的需 求 , 页岩 气 的 崛起 必将 改 善 我 国
的能 源格 局 。
2 页岩气开 发利 用潜 力
开 发具有 开采 寿命 长 和生 产周期 长 的优点 。
1 异 军突起 改变 了美 国的能源结 构 和战
中东 和 北 非
略, 同时影 响着 世界 能源供 应形势 , 页 岩气开 发 已成 为世 界性趋 势 , 使 未来 能源 体系变 革成 为可 能 。 页岩
目标 区 , 为页 岩气规 模 化开 发提 供技术保 障 。
4 . 2 着力组 建 页岩 气开发 示 范 区
岩 气勘 探开 发还处 于 探索 起步 阶段 , 进 展 缓慢 , 缺乏 经 验, 技术不成熟[ 8 ] , 尚未 形 成 一 套 完 整 的 技 术 体
页岩 气作 为 一种 新 型 非 常规 天 然气 资 源 , 有其 自身 的地 质特 征 。在 有机 质 向烃类转 化 的各 阶段都 能生成页 岩气 , 其赋 存相 态多 样 , 原生 页岩 气藏 一般
具有异常高压 , 储层面积大、 范围广、 低孔低渗、 脆性 高, 呈 区域 性或连 续 性分 布 , 资源 量丰 富 [ 3 ] 。页岩 气
页岩油开采浅谈
本人是中石油川庆钻探的一名一线钻井工程师,在一线做了6,7年,主要是负责油、气井直井、定向井、水平井的钻探施工,对这个行业还算比较了解,但目前国内的页岩气技术并不成熟,施工井较少,实际工作中并未直接接触过页岩气的开发井,因此,仅就自己的知识水平和对该行业的了解,浅谈下页岩气及相关上市公司。
谈页岩气肯定首先要说美国,美国页岩气工业迅速发展的主要原因之一是技术的进步,特别是水平井钻井和水力压裂技术的进步提高了页岩气单井产量,降低了开发成本。
其中经历的几个开发阶段如下:直井+泡沫压裂(1981-1985)->直井+交联冻胶压裂(1985-1997)->直井+清水压裂(1997-现今)->清水压裂+重复压裂(1999-现今)->水平井+清水压裂+同步压裂(2006-现今)。
页岩气的特点是储集层薄,渗透率低,直井单井产量低,生产周期不长,水平井能够穿过更多的储层,捕获更懂裂缝,单井产量高,生产周期长。
水平井的钻井成本是直井的至少2倍,但产量却是直井的3-4倍。
因此水平井钻井技术得到了很快的发展,相关数据如下:年份直井数水平井数2003 850 782004 598 2842005 372 7082006 287 13232007 170 1670因此,目前页岩气开发的核心技术实质是水平井钻井技术和水力压裂技术。
页岩气水平井钻井流程:1、确定井位、修建井场、准备场地并安装好井架和其它设备;2、钻井施工整口井的垂直部分;3、使用具有一定弯度的井下马达(国内称螺杆钻具)和钻头进行造斜钻进,钻进期间通过无线随钻测斜仪(简称MWD)控制井斜和方位,使井斜最终达到90度附近(该段称为斜井段);4、水平段钻进,通过MWD控制井斜和方位;5、针对完井方案和压裂方式下入套管,为后期生产做好准备。
水力压裂作业流程:钻井及资料收集->模型模拟->设备搬运->准备压裂流体->酸化处理->洗井并开始压裂->生产套管射孔->安装管道->注入减阻水->泵入支撑剂->泵入更多支撑剂->井眼清洗(因本人属于钻井工程师,对压裂技术并不十分熟悉,因此写的相对简单)在来看下目前市场表现相对活跃的相关A股上市公司:辽宁成大,该公司有一个油、页开发项目,但仔细分析后,可以发现,实质是矿产的开发与提炼,和页岩气并无直接联系;江钻股份,该公司的突出产品是三牙轮钻头,是国内甚至亚洲最好的牙轮钻头,本人在工作期间,牙轮钻头如果可以选择的话,第一会选择江钻的,但该牙轮钻头价格过于昂贵,比其它厂商价格要高出1倍甚至更多,因此质量虽好,但价格在市场上处于劣势。
页岩气开发对环境的影响及对策浅析
页岩气开发对环境的影响及对策浅析页岩气是一种重要的天然气资源,其开发对能源供应和经济发展有着重要的意义。
页岩气开发过程中也会对环境造成一定的影响。
本文将就页岩气开发对环境的影响及相关对策进行浅析。
页岩气开发对地表环境和水资源造成的影响是比较显著的。
在页岩气开采过程中,需要进行水平钻井和压裂作业,这些作业都会对地表地貌造成一定程度的破坏。
压裂作业所使用的大量水资源也会对周边地区的水资源造成一定的压力。
而且在压裂过程中所使用的化学药剂也可能对地下水资源造成污染,从而影响周边的生态系统和农业生产。
页岩气开发对大气环境的影响也是需要关注的问题。
在页岩气开采过程中,会产生大量的甲烷气体排放,这种气体是一种比二氧化碳更具有温室效应的气体,对全球气候变化有着重要的影响。
页岩气开采过程中所使用的燃烧设备也可能产生一定的氮氧化物和挥发性有机物排放,对大气环境造成一定的污染。
针对以上环境问题,可以有以下对策来减轻和避免页岩气开发对环境造成的影响。
应加强环境监测和管理。
在页岩气开发过程中,应对地表地貌和水资源进行严格的监测和管理,及时发现和处理开采过程中所造成的环境破坏。
也应加强对排放气体和化学药剂的监测,防止对大气环境和水资源造成污染。
应加强环境保护设施的建设。
在页岩气开采过程中,应加强对大气和水资源的污染控制设施的建设,以保护周边环境不受污染。
也应加强对废水和废气的处理设施,减少对环境的负面影响。
可以开展清洁生产技术研究和应用。
清洁生产技术可以减少开采过程中的资源消耗和污染排放,从而减轻对环境的影响。
应鼓励和支持页岩气开发企业采用清洁生产技术,减少对环境的破坏。
应加强对页岩气开发的监管和法律法规的制定。
政府部门应加强对页岩气开发的监管,对不符合环保要求的开采行为进行处罚和整改。
也应加强相关的法律法规的制定,明确开采过程中应遵守的环保要求和标准,规范行业发展,保护环境资源。
页岩气开发对环境造成的影响是一个需要重视的问题,需要政府部门和企业共同努力,采取有效的对策来减轻和避免其对环境造成的负面影响。
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开发是当今能源领域的一项重要技术,通过水力压裂等手段开采页岩气能够为全球能源需求提供一定的贡献。
然而,在页岩气开发过程中仍存在一些问题,这些问题对环境、社会和经济都具有一定的影响。
本文将探讨页岩气开发中存在的问题,并提出相关建议。
问题一:水资源消耗页岩气开发需要大量的水资源用于水力压裂,而缺水是许多地区普遍存在的问题。
页岩气开发带来的大量用水可能会导致其他用水需求不能得到满足,例如农业、饮用水和工业用水等。
此外,水力压裂可能会污染水资源,这对环境和人类健康都具有潜在风险。
建议一:寻求替代水源在出现水资源短缺的地区,可以寻求其他水源,例如污水处理后的再利用水,海水淡化水等。
另外,技术创新也可以减少用水量,例如采用化学添加剂和高压共挤技术等。
问题二:环境污染页岩气开发会对环境造成一定的污染,包括地表水污染、甲烷泄漏等。
对于地表水污染,由于水力压裂液主要是由水、粘土、沙子和化学添加剂组成,在水力压裂过程中可能会使得一些毒性物质进入到地下水中,从而导致水污染。
对于甲烷泄漏,虽然甲烷的温室效应比二氧化碳大得多,但是甲烷泄漏也会对空气质量和健康产生影响。
建议二:加强环境监管对于页岩气开发过程中产生的环境问题,需要加强监管和管理,对开发企业的环保责任进行严格的监督和检查,确保开发过程中不对环境造成影响。
另外,增加环境保护投入,配备先进的环境监测设备和技术,对页岩气开发过程中产生的环境污染进行实时监控和预警。
问题三:社会矛盾页岩气开发可能会引发一些社会矛盾,例如土地占用、环境污染、公共安全等问题。
如果这些问题不得到合理解决,可能会导致社会不稳定。
建议三:加强社会管理在页岩气开发过程中,需要加强社会管理,提高公众参与和沟通的透明度和广度,保障公众知情权和参与权。
另外,在页岩气开发过程中,需要尊重和保护当地民族和文化,确保他们的合法权益得到保障。
总之,页岩气开发具有挑战性,需要综合考虑环境、社会和经济等因素,加强监管和管理,推动技术革新和社会进步,实现可持续发展。
页岩气藏开发与压裂技术现状及认识
土壤与地下水污染
土壤污染
压裂过程中使用的化学物质可能对土壤 造成污染,影响农作可能发生泄漏事故,导致化学 物质进入地下水,对地下水造成污染。
空气质量影响
有害气体排放
压裂过程中可能释放出甲烷、氮气等有害气体,对空气质量造成影响。
颗粒物排放
压裂过程中产生的颗粒物可能对空气质量造成影响,增加空气中的PM2.5和PM10等颗粒物浓度。
少用水量、降低排放等措施的实施,有利于减少对环境的负面影响。
国际页岩气市场发展趋势
国际页岩气市场持续增长
随着全球对清洁能源的需求不断增加,国际页岩气市场呈 现出持续增长的趋势。
国际合作与政策支持推动市场发展
国际间的合作和政策支持是推动页岩气市场发展的重要因素, 如提供税收优惠、设立碳税等措施,有利于降低开发成本和提
发展趋势
随着压裂液和支撑剂的不断改进,压裂技术的增产效果越来越明显,同时对地 层的伤害也越来越小,为页岩气的高效开发提供了有力保障。
增产措施
技术特点
增产措施具有投资少、见效快、效果 好等特点,是实现页岩气高效开发的 重要手段之一。
发展趋势
随着数值模拟技术和人工智能技术的 不断发展,增产措施的优化程度越来 越高,为页岩气的高效开发提供了有 力保障。
中国政府对页岩气开发给予了大力支持,通过提供税收优惠、设立专项资金等措施,推 动页岩气市场的快速发展。
中国企业技术创新加速市场拓展
中国企业在页岩气开发领域积极开展技术创新,不断探索适合中国地质条件的开发模式 和技术手段,加速了市场拓展和技术普及。
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高市场竞争力。
技术输出与转移加速市场拓展
随着技术的不断进步和成熟,技术输出与转移也成为推动国际 页岩气市场发展的重要手段,有助于加快市场拓展和技术普及
涪陵地区页岩气开发的浅谈
涪陵地区页岩气开发的浅谈杨青元(成都理工大学)摘要:涪陵地区的页岩气开发走在了国内页岩气开发的前列,其目前也处于开发的研究发展阶段,该地区的页岩气2014年产气10.81亿立方米方,已经进入商业化开发阶段,并成为国家级页岩气示范区。
针对涪陵地区的页岩气开发,从井身结构、钻井技术、水平井压裂等方面研究涪陵地区的页岩气开发技术,并对涪陵地区页岩气开发作简单总结。
关键词:涪陵地区页岩气钻井技术水平井压裂技术Discussion on development of shale gas in Fuling areaYangqinyuan(Chengdu University of Technology)Abstract: the development of shale gas in Fuling area in the development of shale gas in the forefront of the country, which is also currently in the development stage of development, the region's 1081000000 gas shale gas annual output of 2014 cubic meters, has entered the commercialization stage of development, and has become a national demonstration area of shale gas. For the development of shale gas in Fuling area, from the development of shale gas well structure, drilling technology, horizontal well fracturing and other aspects of the Fuling area, and the development of shale gas in the Fuling area for a brief summary.Keywords:Fuling area shale gas Drilling technology Horizontal well fracturing technology涪陵页岩气田位于川东告陡褶皱带包鸾—焦石坝背斜带焦石坝构造,主体构造为大耳西山、石门、吊水岩、天台场等断层所夹持的断背斜构造,表现为南宽被窄,中部宽缓的特点,总体为北东走向。
关于我国页岩气开发技术的几点思考
176页岩气的开发是当今世界的一个重点课题。
在开发较早的美国,根据不同的时间段,将页岩气田开发周期分别划分为资源评估、勘探启动、早期开采、成熟开采和产量递减这5个阶段。
这5个阶段是根据时间的推进以及开采程度的变化而不断演进的过程,相对于传统的常规天然气开发技术,页岩气开采的技术还是有着明显的区别,主要体现在以下几个方面。
1 钻井技术方面直井、水平井是在岩气井钻井中采取的主要技术手段。
一般来说,对于试验过程,主要是为了了解页岩气藏特性,对钻井、压裂和投产积累一定的经验,这个时候一般采取的是直井方案,通过直井取得的数据,对钻井方案进行优化,从而使真正投产的过程中,能够使水平井更加科学合理地确定数据和钻井方案。
在实际的开采过程中,为了使生产的效果更为明显,需要使储层泄流面积更大,以及天然气产量更高,这个时候普遍是采取水平井的方式进行钻井的。
旋转钻井导向工具在水平井钻井中常常得到采用,这种情况下,光滑井眼得以形成,从而能够使地层评价更为清晰和直接。
实施负压钻井,以及欠平衡钻井技术,都是在页岩气开采过程中常常采用的技术手段,这些技术能够使储层最大程度地避免受到伤害。
为了使水平井精确定位,还要采用随钻测量技术,以及随钻测井技术,这样能够更为科学地作出地层评价,使地质目标更为明确。
多分支、单支和羽状水平井技术得以在页岩气开采中得到广泛应用,使页岩气的开采能够更加清楚。
页岩气是利用水力压裂的技术使天然裂缝与井筒相连,大多数页岩气水平井是采用沿水平段长度泵进的多级处理作业的方式下套管、注水泥和射孔的。
一些新技术包括测斜仪与微地震学被用来检测这些作业并实施调整压裂改造泵送进度,能够有效地避免裂缝生长进入潮湿岩石,从而影响页岩气的开采进程。
2 完井技术方面相对于钻井技术来讲,页岩气的技术难点更多在完井技术。
由于页岩气主要是以吸附态赋存于页岩中,渗透率非常低,所以在完井技术中,需要尽可能地提高其渗透率,这对于提高页岩气的最终采收率有直接影响,因此,在固井、完井、储层等方面,技术的要求更为复杂。
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在当今社会,因为新能源的持续发展,伴随着科技与经济的进步,人们对于能源安全的重视程度也在不断提升,相对应的,页岩气也慢慢的受到人们广泛的重视。
因为页岩气的开发时间较短,作为一种储量及其丰富的非常规能源还没有得到彻底的摸清;另一方面,由于页岩气通常勘探和开发难度都相对较大,储层结构都比较复杂,因此在勘探开发中存在着许多的问题。
页岩气作为一种新出现的非常规能源,必定有着极其光明的前景,笔者总结了页岩气开发中存在的许多问题,并针对这些问题提出了相关建议。
标签:页岩气开发;环境安全;技术难点;建议要求1 页岩气开采影响环境方面针对页岩气的勘探开发,研究人员一直都有着种种顾虑,其中最常见的顾虑在于页岩气的开采是否会对生态环境造成较大影响。
由于我国的自身地质情况存在着很多的不确定因素,这些不确定因素对于油气的勘探开发会造成非常大的影响,一直都让我国的地质研究人员颇为困扰。
再加上近些年国内各大石油公司对于油气勘探开发中的安全生产与环境治理都提出了更高的要求,党的十九大对于我国生态文明的建设也提出了更高的标准,中国石油、中国石化、中国海油等国内大型油气公司对于环境的污染治理愈发的重视,生态文明建设提出明确要求后,生产企业对于开采过程中可能产生的环境损害更为重视。
如果无法做到准确评估页岩气开采对于资源与环境的影响,将无法进一步的跟进研究。
我国各个石油公司在面对页岩气开发的同时第一个问题就是环境治理,如果无法消除对于环境的危害,不仅当地政府会对页岩气的勘探开发造成阻挠,也会影响公司的形象。
相比于传统的石油天然气开采,页岩气的开采拥有其特殊性,作为非常规的天然气气藏,页岩气主要是储藏于密闭的页岩及微小的缝隙之中,这样的开采成本必然会大大提升。
针对页岩气的开采,一般方法是用水力压裂技术。
这种水力压裂技术的具体实施,就是利用高压液体注入到井筒之中,利用高压将岩层破碎,利用注入流体的“支撑性”开通出一条油气导向钻井的通道。
浅谈页岩气勘探开发状况研究综述
浅谈页岩气勘探开发状况研究综述摘要:页岩气为产自极低孔渗、富有机质暗色页岩地层系统中的天然气,是近期可实现经济规模勘探开发、资源丰富的非常规天然气资源,页岩气资源成为潜力较大,较重要的天然气开发目标。
中国在页岩气资源潜力评价和勘探开发先导性试验上取得了重要进展,正在寻求实现页岩气资源有效开发。
本文简要介绍了中国页岩气资源勘探开发前景,系统总结了中国页岩气勘探开发面临的主要问题,最后提出了中国页岩气发展建议,为加快中国页岩气发展提供了基础依据。
关键词:页岩气勘探开发状况研究综述前言:页岩气是典型的非常规天然气,产自极低孔渗、以富有机质页岩为主的储集岩系中。
页岩气的形成与富集为自生自储、以游离气和吸附气为主、原位饱和富集于以页岩为主的储集岩系的微-纳米级孔隙-裂缝与矿物颗粒表面。
页岩气常被称为“人造气藏”,开采必须通过大型人工储层造缝才能形成工业生产能力,初期产量一般较高、早期递减较快,后期低产稳产且生产时间长。
页岩气是国外最早认识的天然气,自1821年在美国阿帕拉契亚盆地成功钻探第1口页岩气井以来,页岩气的发展已近200年历史。
21世纪以来,随着页岩气地质与开发理论的创新和勘探开发关键技术的进步,尤其是水平井钻完井与分段压裂技术的进步及规模推广应用,页岩气迈进了大发展阶段。
一、中国页岩气资源勘探开发前景中国各地质历史时期页岩地层均十分发育,既有有机质丰度达很好—极好标准的南方海相页岩地层,也有得天独厚的北方湖相页岩地层。
尽管我国南方地区的油气勘探开发已有100多年历史,但从未进行过以页岩地层为目的层的页岩气勘探开发工作,常规油气勘探除四川盆地外,其余广大南方地区并未取得实质性突破或发现。
通过与国外页岩气对比,我国南方海相地层发育区具有优越的页岩气成藏地质条件和丰富的页岩气资源,有望成为我国油气资源的重要战略接替新领域。
二、中国页岩气勘探开发面临的主要问题1.页岩气评价技术和核心工艺技术还未完全掌握中国针对页岩气勘探开发的分析实验技术还不完善,对页岩气的成藏机理和富集特点认识还不清楚,含气页岩有利区带和页岩气建产区的选择和评价、页岩气藏描述、产能预测、井位部署与井网优化等气藏工程技术与页岩气开发地质理论在国内尚处于空白。
页岩气“体积开发”理论认识、核心技术与实践
页岩气“体积开发”理论认识、核心技术与实践焦方正中国石油天然气集团有限公司摘 要 四川盆地及其周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组海相页岩气勘探开发的突破和发展,对中国天然气理论创新和技术进步具有重大的战略意义,连续型油气聚集、水平井体积压裂开发等一批关键理论技术,支撑了四川盆地南部(蜀南)、涪陵等页岩气田的大发展。
为了提高中国页岩气区储量动用率和采收率,基于中国页岩气的地质条件和工业实践,梳理了中国页岩气勘探开发进展及取得的主要地质认识,深化了对五峰组—龙马溪组页岩储层主要地质特征的认识和页岩气“甜点区(段)”分级评价标准,从人工干预提高页岩气有效流动性和开发整体性出发,提出了页岩气甜点区“体积开发”的理论内涵和核心技术,进而评价展望了中国页岩气资源“体积开发”的发展前景。
研究结果表明:①页岩气“体积开发”指在不同级别含气页岩储层“甜点区”“甜点段”范围内,通过多水平层段分段压裂构建人工缝网系统,利用水平方向流动叠加垂向导流缝流动形成复合流动方式,促使波及范围内的页岩气资源成为可开发的商业储量,实现更多页岩气资源的有效动用;②“体积开发”包括“甜点区”综合评价、体积开发井网优化设计、水平井钻井和靶窗优选及轨迹设计、水平井段体积压裂改造技术、生产制度设计与平台式工厂化管理等5项核心技术。
结论认为,“体积开发”理论技术不仅为目前长宁、涪陵等页岩气储量区立体开发,而且也为陆相、海陆过渡相页岩气等非常规油气资源的整体利用,提供了重要的理论依据和技术支持,具有广阔的应用前景。
关键词 页岩气 体积开发 连续气 “甜点区(段)” 含气页岩均质体 人工气藏 立体布井 体积缝网 复合流动 中国 四川盆地DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2019.05.001Theoretical insights, core technologies and practices concerning"volume development" of shale gas in ChinaJiao Fangzheng(China National Petroleum Corporation, Beijing 100007, China)NATUR. GAS IND. VOLUME 39, ISSUE 5, pp.1-14, 5/25/2019. (ISSN 1000-0976; In Chinese)Abstract: In recent years, major exploration breakthroughs and subsequent booming development of marine shale gas in both Upper Or-dovician Wufeng and Lower Silurian Longmaxi Fms in the Sichuan Basin and its surroundings highlight the strategic importance for the theoretical innovation and technological advances of natural gas in China. A number of key theories and technologies, such as continuous hydrocarbon accumulation and horizontal well volume fracturing, and so on, have contributed to the large-scale development of shale gas fields such as Shunan, Fuling, etc., in Sichuan Basin. Based on China's geological conditions, industrial practices and current limita-tions in executing the full-scale development of shale gas, a new concept called "volume development (VD)" has been proposed. Under the framework of this theory, man-made volumetric fracture network systems are established through the combination of horizontal well drilling and transverse hydraulic fracturing through which gas flow become much more efficient due to the lateral flow superimposed by vertical fracture flow. VD has become a very efficient development model for shale gas because it can make natural gas in the volume affected by the man-made fracture network system become commercial reserves, and be produced more cost-effectively. VD includes five core technologies, i.e. integrated evaluation of "sweet areas", "optimization design of well patterns for volume development", "optimiza-tion and trajectory design of horizontal well drilling in target window", "massive fracturing technology for horizontal wellbores", "design of production system and platform-based well factory-like management". The VD theory and technology provides important theoretical basis and technical support not only for the present three-dimensional development of shale gas in Changning, Fuling and other nearby blocks, but for the overall utilization of unconventional oil and gas resources such as continental, transitional marine and continental fa-cies shale gas. It is believed that VD will have broad application prospects in shale gas development.Keywords: Shale gas; Volume development; Continuous-type gas; "Sweet area (section)"; Homogeneous gas-bearing shale; Man-made gas reservoir; Stereoscopic well layout; Volumetric fracture network; Compound gas flow mode; China; Sichuan Basin基金项目:国家科技重大专项“页岩气气藏工程及采气工艺技术”(编号:2016ZX05037)、“四川盆地及周缘页岩气形成富集条件、选区评价技术与应用”(编号:2017ZX05035)。
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开发是近年来国内能源产业的热点领域之一,在实现能源供给多元化、推动经济发展等方面具有重要意义。
页岩气开发也面临着一系列问题,需要我们加以解决。
本文将从环境影响、技术难题等方面,分析页岩气开发中存在的问题,并提出相应的建议。
页岩气开发在地质环境影响方面存在问题。
页岩气的开采过程会导致地质地貌的破坏,包括地层沉陷、地震风险增加等。
建议加强对地质环境的评估,制定科学合理的采掘方案,并对开采区域进行严格监测,及时发现和应对地质灾害风险。
页岩气开发对水资源的消耗和污染问题引起了广泛关注。
页岩气开采需要大量淡水用于压裂作业,这对地下水资源造成了一定压力。
压裂液中的化学物质可能对地下水造成污染。
建议加强水资源管理,提高水资源利用效率,推广循环水利用技术,并加强对压裂液成分的研究,确保其不对地下水造成污染。
页岩气开发技术面临一系列难题。
页岩气的开采技术相对复杂,需要解决水平井技术、压裂技术等问题。
目前国内页岩气资源开发利用率较低,需要推广和应用先进的开采技术。
建议加强技术研发和人才培养,吸引更多专业人才参与页岩气开发,提高技术水平,并加强与国际合作,积极引进国外先进技术和经验。
页岩气开发与可持续发展目标之间存在矛盾。
虽然页岩气开发可以减少对传统化石能源的依赖,但其开采过程会产生大量温室气体和污染物,对气候和环境造成影响。
建议加强环境保护意识,加大对页岩气开发环境影响的研究,制定严格的环保标准和措施,确保页岩气开发在环境友好的前提下进行。
页岩气开发在环境影响、技术难题等方面存在问题。
针对这些问题,我们应加强环境保护意识,加强对页岩气开发的监管,推广先进的开采技术和水资源管理技术,并加强与国际合作,共同推动页岩气开发与可持续发展目标的协调发展。
关于我国发展页岩气开发技术的几点看法
1821年,钻第一口页岩气井; 1921年,钻第一口致密气井; 1951年,钻第一口煤层气井;
20世纪80年代,致密气实现规模开发; 20世纪90年代中后期,煤层气快速发展; 近年来,页岩气迅速发展世界瞩目。 天然气水合物勘探加速,各国加强基础研究.
化学驱和微生物驱提高石油采收率的基础研究
⑷.保证井壁稳定(难点:低成本保证页岩中长段水平井眼井壁稳定): ①.在多数的页岩气开发水平井中使用的是油基泥浆 ②.雪弗龙公司开发了硅酸钾基钻井液体系 ③.贝克休斯开发了专用于页岩的performax水基钻井液体系 ④.当井壁稳定不突出的时候,可以使用低固相不分散钻井液体系
化学驱和微生物驱提高石油采收率的基础研究
第1口 页岩气井
第1口 致密气井
第1口 煤层气井
1821
1921
1960
1970
1980
1990
化学驱和微生物驱提高石油采收率的基础研美究国非常规天然气发展历程
1000
致密气
0
2000
2010
7
非常规天然气美国全球领先,他的发展历程为其典型代表。
化学驱和微生物驱提高石油采收率的基础研究
8
3、非常规气主要特点
化学驱和微生物驱提高石油采收率的基础研究
20
最终形成: 长水平段(304.8~1066.8m); 分多段; 大液量7500---22000方(一般11000m3最为常见) 、大排
量8--16方/分,加砂180—450顿(2.20%-2.24%); 非传统压裂液—滑溜水…,体积改造压裂系列配套技术.
成本50%~60%,从1998年至今一直是垂直井的压裂方式。 ④、1997年,最初由凝胶压裂的井在能量衰竭后,用清水进行二次压裂,
页岩气开发综述
四、结果与讨论
通过文献调研和案例分析,我们发现资源评价、开采技术和环境保护是页岩气 开发的关键问题。针对这些问题,我们提出了一系列解决方案。首先,通过加 强地质调查和勘测工作,建立页岩气资源数据库,提高资源评价的准确性。其 次,研发新型钻探和压裂技术,提高钻井效率和压裂效果,实现储层的高效开 发和增产。
二、页岩气策略
1、因地制宜策略
因地制宜策略是根据不同地区的页岩气储层特性和地质条件,采用适合的开发 技术和设施,最大化地提高产能和效益。同时,因地制宜策略还需考虑环境保 护和安全生产等方面,确保页岩气开发的可持续性和社会效益。
2、循序渐进策略
循序渐进策略是指在页岩气开发过程中,应根据实际情况,分阶段采用不同的 技术和设施,逐步提高产能和效益。同时,循序渐进策略还需不断进行技术更 新和升级,以适应不断变化的市场需求和储层条件。
页岩气开采需要先进的钻探和压裂技术,以实现储层的有效开发和增产。然而, 当前钻探和压裂技术仍存在一些不足,如钻井效率低、压裂效果不稳定、对环 境影响大等。因此,研发更为高效、环保的钻采技术是页岩气开发的关键。
3、环境保护方面
页岩气开采过程中产生的废气、废水、固体废弃物等会对环境造成一定影响。 如何有效处理这些废弃物,降低对环境的破坏,提高环保水平,是页岩气开发 中不容忽视的问题。
页岩气是一种非常规天然气,具有巨大的潜力,而水力压裂技术则是页岩气开 发的关键环节之一。本次演示将对页岩气开发水力压裂技术进行综述,包括基 本原理、应用情况和发展趋势等方面。
水力压裂技术是一种通过高压泵入液体,在岩层中形成裂缝,并支撑住裂缝, 从而释放出天然气的过程。这种技术可以分为常规水力压裂和非常规水力压裂 两种。常规水力压裂适用于开采较为疏松的砂岩和石灰岩,而非常规水力压裂 则方面
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。
浅析我国页岩气资源开发
浅析我国页岩气资源开发【摘要】美国是世界上唯一一个实现了页岩气大规模开采的国家。
美国页岩气的成功开采,对美国和世界能源格局产生了广泛而深远的影响。
由美国引发的“页岩气革命”正在向全球蔓延。
我国页岩气资源丰富,“美国模式”是否能照搬,我们应审慎对待。
保守和激进都不能促进我国页岩气发展,我们应客观、务实地加强我国页岩气资源的调查评价和开发利用,更要加强环境监管。
【关键词】页岩气勘探开发建议美国世界页岩气非常丰富,美国是世界上唯一实现页岩气大规模开采的国家,由页岩气引发的“绿色能源革命”正在向全球蔓延。
美国页岩气革命的成功,对改变世界能源格局和地缘政治格局具有重要意义。
我国页岩气资源丰富,“美国模式”是否能照搬,我们应审慎对待。
保守和激进都不能促进我国页岩气发展,我们应客观、务实地加强我国页岩气资源的调查评价和开发利用,更要加强环境监管。
一、全球资源概况早在2011年4月,美国能源信息署(EIA)对全球32个国家(不包含美国),48个页岩气盆地和69个页岩气储层进行评价,全球页岩气技术可采资源总量为187.6万亿立方米。
该评价结果引发了世界页岩气资源开发热潮。
2013年6月,在以往工作的基础上,EIA对全球41个国家(不包含美国),95个页岩盆地和137个页岩地层进行评价,世界页岩气资源技术可采资源量提高到206.6万亿立方米(详见表1)。
2013年,美国能源信息署(EIA)将中国页岩气技术可采资源量调低了4.5万亿立方米,仍居世界第一;美国调低了5.6万亿立方米,降至世界第四。
按先进资源国际公司(ARI)评价,美国为第一位(32.9万亿立方米),中国为第二位(31.6万亿立方米),世界资源总量为220.6万亿立方米(详见表2)。
二、美国资源开发利用概况页岩油和页岩气资源的开发利用,已经彻底改变了美国石油和天然气产量。
一直以来,美国都是全球最大的石油消费国。
2012年,美国天然气消费量占世界总消费量的21.9%。
浅谈页岩气资源的勘探开发
达9 8%, 其 中可开 采 油砂 地质 资 源总量 为 9 7 . 8%。 我 国 的煤层 气 总资 源量 为
3 6 . 8 X 1 0 1 2 m3 , 高居世 界第 三 , 其 中1 0 0 0 m以下浅 的煤 层气 可采 资源量 为6 . 2 7 x 1 0 1 2 m3 。 我 国的 页岩 气资源 的发展 前景 非常 的广 阔 , 据 相关 的数据 表 明 , 我 国页岩 气未 开发 的总资 源达 1 0 0 ×1 0 1 2 m3 之多 , 这 一数据 表面 , 页岩气 的储量 要 比常规 天然气 资源总量 高 出了大约两倍 之多 。 中国各 地质历 史 时期 页岩地 层 均 十分 发育 , 既 有有 机质 丰度达 很好一 极好 标准 的南方 海相 页岩地 层 , 也有 得 天 独厚 的北 方湖相 页岩 地层 。 尽 管我 国南方 地 区的油 气勘探 开发 已有 1 0 0 多年
和评 价方 法在 中 国还处 于 空 白。
背后 的种 种环 境危 机 却被人 为 的隐藏 在 了显而 易见 的经 加 快我 国页 岩气 资源 勘探 开发 的思 考
1 . 借 鉴 国外 的实践 经验 , 完 善页岩 气勘探 体 系。 美国 已经在 页岩 气领 域研 究 多年 , 有许 多成 功的 经验 , 开 发人员 可 以与西 方 国家研讨 更为 先进 的理念 和 开 发技术 , 并 且尝 试着 与 国外的一 些公 司进 行合 作及交 流 , 更好 地去 改 良页岩 气 的开发理论 和技术 。 同时我 国在借鉴 国外成 功经验 的同时 也需要进 行 自主创 新, 加大研 发的力 度 , 找到真 正适合 我国 页岩气开 发的一 整套 的技术 , 构建 出一 个属 于我 国的页岩 气的开 发体系 。 中国页岩气 地质理 论创新 与页岩气 经济 可采 资源 潜力 的落实是 中国 页岩气实 现商业化 勘探 开发 的重要环节 。 通过 页岩 气资
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Journal of Oil and Gas Technology 石油天然气学报, 2020, 42(2), 138-142Published Online June 2020 in Hans. /journal/jogthttps:///10.12677/jogt.2020.422025Talking about the Development of Shale GasYang ZhouNo. 1 Gas Production Plant of Jianghan Oilfield Company, SINOPEC, ChongqingReceived: Mar. 23rd, 2020; accepted: Apr. 24th, 2020; published: Jun. 15th, 2020AbstractShale gas, as an unconventional natural gas resource with high efficiency, clean and great potential, has become a key energy source for development in China. However, shale gas development faces various challenges and lacks experience. Combining the development experience of a shale gas field in the Sichuan Basin, the article points out the main problems in the process of drilling, pro-duction, construction, production and transportation, and puts forward corresponding technical countermeasures, which has a certain reference for how to effectively develop shale gas.KeywordsShale Gas, Horizontal Well, Measurement Method, Discharge Method浅谈页岩气开发几点认识浅谈页岩气开发几点认识周 洋中石化江汉油田分公司采气一厂,重庆收稿日期:2020年3月23日;录用日期:2020年4月24日;发布日期:2020年6月15日摘要页岩气作为一种高效清洁、潜力巨大的非常规天然气资源,已成为我国重点开发的能源。
但页岩气开发面临各项挑战,经验较欠缺。
文章结合四川盆地某页岩气田的开发经历,指出钻探、产建、采输过程中存在的主要问题,提出相应的技术对策,对于如何有效地开发页岩气具有一定的借鉴作用。
关键词页岩气,水平井,计量方式,排采方式Copyright © 2020 by author(s), Yangtze University and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). /licenses/by/4.0/1. 引言近年来,随着我国绿色生态建设以及能源结构调整的要求,以天然气作为污染能源替代品逐渐引起了政府的高度重视。
相较于传统能源煤和石油,天然气作为一种清洁能源,可大大降低CO 2、SO 2等污染物排放量,不会对环境造成污染,还具有安全性较高,以及单位热值等优势,因此逐渐受到重视。
随着天然气需求增加,页岩气作为一种高效清洁、潜力巨大的非常规天然气资源[1] [2],日益受到国内外能源行业的重点关注。
美国页岩气开发已有80多年历史,是实现页岩气商业开发最早、产量最高的国家,2018年产量达到5932.4 × 108 m 3 (我国108.81 × 108 m 3)。
20世纪90年代以来页岩气的成功开发使美国天然气储量增加了近40%,改变了美国的能源格局,页岩气已成为美国重要的供给能源之一(2018年页岩气产量占天然气总产量比例高达68.5%)。
美国页岩层具有埋藏深度适中(大约在1800~2000 m)、单层厚度大(30~50 m)、总厚度超过500 m 、基质渗透率高(大于100 mD)、成熟度适中(Ro 在1.4%~3.5%)、TOC 含量大(大于2%)、页岩脆性好(Si 含量大于35%)等特点。
同时,美国页岩气富集区多集中在平原地区,地广人稀且远离沿海等经济发达及人口聚集地,有利于修建公路和机动运输、钻井等系列开采活动的实施及大面积用地,从而为商业化开发奠定了良好基础。
此外,美国拥有较为丰富的水资源,从而为页岩气开发的顺利应用提供了极大便利。
中国页岩气具有巨大的开发潜力,其资源量丰富约为30 × 1012 m 3 [3],已成为我国重点开发的能源。
当前,我国页岩气尚处于商业化开发起步阶段,经验还比较欠缺,开发流程还不够成熟。
开发整体上仍处于探索阶段,开发技术主要借鉴北美地区的成熟经验,但由于地层、构造、地表条件等的巨大差异性,周洋导致我国页岩气开发难度较美国更大。
笔者通过近些年在四川盆地某页岩气田的开发经历,针对目前国内页岩气开发现状进行梳理,指出钻探、产建、采输过程中存在的主要问题,提出相应的技术对策,对于如何高效开发页岩气具有一定的借鉴作用。
2. 钻探阶段页岩气藏一般具有面积广、厚度大、能够长期稳产的特点,由于页岩孔隙度和渗透率极低,开采时须进行压裂改造,水平井、水力压裂和裂缝监测技术是页岩气开发中的关键技术。
2.1. 井数针对页岩气平行开发井网需求,借鉴北美钻井平台“井工厂”模式,最初在实验井组阶段一个平台钻井4口。
此后在开发井组阶段,考虑“井工厂”钻井作业的井场集约化需求,通过优化,形成了复杂山地条件下“井工厂”布井方案[4],采取“丛式交叉”布井模式,一个平台钻井6口。
后期为充分动用资源及利用平台,又通过加密调整方式,形成“米字型”布井格局。
目前来看,山地条件下一个页岩气钻井平台布井8~12口是比较合适且可行的,也方便后续采气流程建设做好统一规划。
2.2. 井轨迹由于页岩气藏岩性致密,储层渗透率低、孔隙度低,基本无自然产能,为实现页岩气藏高效开发,必须进行长水平井人工水力压裂才能获得较高产能[5][6][7][8]。
随着页岩气藏开发深入,水平井井筒积液成为气藏开发普遍存在的难题。
如果井筒内产生积液,井底回压增大,产气量快速递减,容易导致气井水淹停产。
不同类型水平井轨迹的井筒积液情况不同,对后期生产效果影响也不同。
因此,需要考虑水平井轨迹对气井排水采气的影响程度。
根据A、B靶点的垂深关系,水平井轨迹一般分为上翘型(V型,A低B高)、水平型(L型,AB水平)、下顷型(A高B低)及波状(S型,垂向多次起伏)。
通过理论计算和实例分析均证明水平井轨迹对排水采气有影响,B靶点比A靶点越高,越有利于水平段积液排出,井底积液越少。
考虑到后期低压低产时排液需求,建议优先选择V型,其次考虑L型,尽量避免钻探下顷型或者S 型水平井轨迹。
2.3. 压裂液我国页岩层一般位于地下2000~5000 m,相比美国的1800~2000 m,页岩气埋藏较深,地层压力较高,因此单井压裂所需水量消耗更大。
目前,一口页岩气井的压裂段数基本在15~30段,压裂所需液量3.5~5 × 108 m3。
最初在实验井组阶段,井数较少,压裂液均为清水。
后期随着井组进入开发阶段,井数剧增,同时考虑到山区水资源有限,以及循环利用需求,进而采用已投产气井产出水(返排压裂液)作为新井所需压裂液重复使用。
但气井投产后发现开发井组穿孔次数较实验井组明显增多,气井腐蚀与产出水重复利用有较大关系,前期污水重复利用时并未加杀菌剂,因此建议在气井产出水中加入缓蚀杀菌剂经处理后再作为压裂液使用。
3. 产建阶段3.1. 采气树页岩气井进入生产中后期,地层压力和产气量双递减,气体携液能力逐渐下降,井筒积液日益严重,浅谈页岩气开发几点认识影响气井连续生产。
为恢复气井生产,通常采取气举排水采气方式帮助排液。
一般气举方式分为正举(油管注气)和反举(套管注气),因此建议在井口采气树上同时加装正举及反举流程以满足不同气举需求。
3.2. 计量方式实验井组阶段,因井数较少,均采取“一井一计量”的计量方式。
进入开发井组阶段后,随着井数逐渐增多,为节省成本,进而采取“一台计量分离器+ 一台生产分离器”的各井周期性轮换计量方式。
但随着页岩气井产量快速递减,进入增压开采后,只能计量总气量,无法核实单井产量,导致无法准确掌握气井生产动态。
有鉴于此,在后续新投集气站建设中,均采取了“一井一计量”的计量方式。
3.3. 流程建设针对页岩气井投产后压力、产量递减快,稳产时间短,需提前预设增压开采流程,以减少因施工导致的气井关井停等时间。
同时,考虑到气井投产后的管理难度,如:地面流程、资料录取、操作难易等,建议尽可能建设采气井口与集气站同平台,避免异平台。
4. 采输阶段4.1. 排采方式目前页岩气井主要还是借用常规气井排采工艺,主要有气举、泡排、柱塞、电潜泵及射流泵等。
但每种排水采气工艺都有一定的优缺点(见表1),且各工艺措施适用条件及增产效果不一。
从实际应用效果来看,同心双管排采工艺能够满足页岩气井不同液量时期排采要求[9],最适用于页岩气水平井排采。
Table 1. Applicability analysis of drainage gas recovery technology in shale gas wells表1. 排水采气工艺在页岩气井中的适用性分析工艺类型井深受限与否井下管柱结构成本适用及受限条件在页岩气井中的适用性评价结论泡排井深≤ 4500 m,适用于斜井或水平井油套连通,需先下入油管成本低井底温度≤ 120℃,产液量≤ 50 m3/d弱喷及间喷气井,存在环保风险适用,建议与其他排采技术结合适用气举井深≤ 4700 m 修井,下气举管柱和气举阀成本较高排液量400~600m3/d,最大不超过1000 m3/d排液量大,不受结垢、腐蚀性介质、出砂影响,如有邻井高压气源,可降低成本需稳定气源,适用于水淹井复产,产水量大气井助喷及气藏强排水柱塞井深≤ 3500 m,斜井及水平井受限要求井下管柱全通径成本低最大排量≤ 50 m3/d适用于产水量小间歇自喷气井不适用电潜泵最大深度4400 m 修井下入电泵成本较高30 ≤排液量≤ 1000m3/d高气液比下容易导致电机负载,缩短寿命,适用于水淹井复产或气藏整体强排水适合,一般排液量需大于30 m3,排液量为10~30 m3/d时,可采用小排量电泵射流泵井深≤ 2800 m 修井下入加速泵成本较高井下温度≤ 120℃,最大排液量不超过300 m3/dH2S ≤ 100 g/m3,矿化度≤ 50 g/m3,适用于水淹井复产不适用4.2. 下油管页岩气井投产初期大部分未下入油管,采用套管自喷生产。