《页岩气开采技术》5-1讲课讲稿
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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。
页岩气勘探开发技术ppt课件
再压中间两口井。
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二、页岩气勘探开发技术
5.页岩气水平井压裂技术
3）页岩气水平井压裂配套技术
(5)页岩水平井压裂监测技术
监测的目的：
仪 器
①掌握人工裂缝的实际几何
长 约
学特征(高度、长度和方位）；
60 m
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。
实施：VSI仪器放在观测井中 （直井）, 间距<600米,持续监测 地层破裂时产生的微地震,实时的 传输和处理, 可三维显示裂缝位置。
13
二、页岩气勘探开发技术
2.选区评价技术
4)Ro是热成因页岩气成藏的主控因素。Ro介于1.1%～3%的范围 是热成因型页岩气藏的有利分布区。
在北美俄克拉荷马东南的阿科马盆地Ro达到4.89% ， Woodford页岩中也发现了页岩气藏，改变了以往对页岩Ro上限 小于3%的观点, 但Ro过高会导致页岩气藏中的二氧化碳含量增高。
心的层序和沉积细致描述，研究页岩的沉积特征，编制不同层系页岩沉 积相平、剖面图。
Arkoma 盆地的伍德福德页岩的系统岩心分析表明，页岩气分布在碎 屑岩和碳酸盐岩构成的旋回沉积的富含有机质页岩段中，该段TOC、Ro指 标与页岩气产出有极为密切的关系。
国内对页岩的岩心分析与国外比还存在较大的差距，特别是试验设 备与试验方法方面。
2）页岩气储层评价
测井和岩心分析是页岩气储层评价的两种主要手段。
测井：数据主要包括ECS、GR、成像测井、声波测井等；
从CHEVRON（雪佛龙）、HARDING-SHELTON（哈丁-歇尔顿)、BP等公 司的资料看，页岩气的测井技术与常规测井无异，但对于页岩参数的确 定，在勘探阶段需要通过岩心资料的分析标定、ECS测井获得。
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
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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。
页岩气钻井技术(中)PPT课件
完钻日期
2000.4.17 2001.5.5 2011.3.23 2011.1.26
完钻 井深m
1423
2030
1433
3145
水平 位移m
1150
1090.8
613.5
509.3
钻井 周期d
28
28
9
14
科学钻探 永无止境
提
纲
一、
页岩气基本情况
二、
页岩气开发情况
三、 页岩气钻井关键技术 四、 页岩气钻井技术难点 五、 页岩气钻井技术措施
8、钻具组合选择局限性大 浅层大位移水平井，由于造斜点浅，上部地层疏松，胶结质量差，同时页 岩易垮塌的特性，上部钻具自身重量轻，加压困难，导致整个钻具组合的 选择更加受限制。如果钻具组合选择不恰当，极易偏磨套管。扭矩、摩阻 过大，也将极易导致发生钻具事故
科学钻探 永无止境
四、页岩气钻井技术难点
9、套管居中程度差
由于造斜点浅，从造斜点至至A靶点，井斜将达最大井斜，下套管时，斜井段套 管易与井壁发生大段面积接触。当井斜超过70°时套管重量的90%将作用于井眼 下侧，套管严重偏心，居中度难以达到66.7％以上
10、固井前洗井、驱替效果差，水泥浆胶结质量差
岩屑床中的岩屑也难以清洁干净。 油气层顶界埋深浅，顶替时接触时间短， 不容易顶替干净。 井斜角大、水平位移长，套管在井眼内存 在较大偏心，低边泥浆难以驱动，产生“拐 点绕流”现象 油基钻井液必须进行润湿反转后，水泥浆 才能有够胶结
科学钻探 永无止境
四、页岩气钻井技术难点
7、套管受损 套管柱通过水平井弯曲段时随井眼弯曲承受弯曲应力作用。 同时，套管属 于薄壁管或中厚壁管,套管柱随井眼弯曲变形时,即使弯曲应力未超过其材 料的屈服极限,但套管截面已成为椭圆形状而丧失稳定性。由于椭圆的短轴 小于套管公称尺寸,故一些工具无法下入。套管柱弯曲严重时也有可能产生 屈曲变形破坏
页岩气藏的开采技术
页岩气藏的开采技术过去150年所钻的数百万口油气井在达到其目标深度之前，都钻透了大量页岩层段。
既然页岩层段的暴露如此普遍，是否每口干井实际上都是潜在的页岩气井呢？当然不是，页岩气只有在某些特定条件下才可以被开采出来。
页岩是一种渗透率极其低的沉积岩，通常被认为是油气运移的天然遮挡。
在含气油页岩中，气产自其本身，页岩既是气源岩，又是储层。
天然气可以储存在页岩岩石颗粒之间的孔隙空间或裂缝中，也可以吸附在页岩中有机物的表面上。
对常规气藏而言，天然气从气源岩运移到砂岩或碳酸盐岩地层中，并聚集在构造或地层圈闭内，其下通常是气水界面。
因此，与常规气藏相比，将含气页岩看作非常规气藏也就理所当然了。
美国地质调查局（USGS）认为，页岩气产自连续的气藏。
USGS 列举了16个特征，所有这些特征都可能在连续气藏中出现。
与含气页岩有关的独特特征包括区域性分布，缺少明显的盖层和圈闭，无清晰的气水界面，天然裂缝发育，估算最终采收率（EUR）通常低于常规气藏，以及极低的基岩渗透率。
此外，其经济产量在很大程度上还依赖于完井技术。
尽管页岩具有很多明显的不利因素，但是美国已经将某些具有合适页岩类型、有机质含量、成熟度、孔隙度、渗透率、含气饱和度以及裂缝发育等综合条件的页岩作为开采目标。
一旦经济上可行，非常规天然气开采活动将呈现出一派繁荣的景象。
天然气需求的日益增长以及油田新技术的不断发展，促进了页岩气远景区的勘探与开发。
在美国这一趋势正在扩大，天然气价格的不断上扬和每年23万亿英尺3（651.82亿米3）的天然气消耗量推动了其陆上钻井活动的发展。
勘探与生产公司正在租赁数十万英亩的矿区钻井权，而先进的钻完井技术正在帮助作业者扩大已知页岩气盆地的范围。
这些远景区同时也促进了技术的发展，使人们对这种普通的碎屑岩有了更深入的认识，并且推动了评价页岩资源的新设备、新技术的发展。
气藏开发岩石内必须具备足够的通道以使天然气流入井筒，产至地面。
在页岩中，气源岩中裂缝引起的渗透性在一定程度上可以补偿基质的低渗透率。
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
《页岩气开采技术》5-1ppt课件
页岩气水平井分段压裂模式
美国15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。
13
四、我国石化页岩油气勘探开发现状
14
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。
9
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
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。
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-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 / / /
页岩气讲座课件(20110618)
7000 天然气 产量 页岩 气产 量 878 1000 900 800 5000 572.6 700 600 500 400 300 205 186 149 112 1000 126 100 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 174 196 200
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%
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%
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ห้องสมุดไป่ตู้
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
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。
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
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。
☆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。
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； 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；
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。
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。
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。
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：
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。
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
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。
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 。
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
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。
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。
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。
13
四、我国石化页岩油气勘探开发现状
14
四、我国石化页岩油气勘探开发现状
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。
页岩气水平井分段压裂模式
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
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。
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
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。
☆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。
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； 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；
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。
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。
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。
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：
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。
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
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。
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 。
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
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。
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。
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。
13
四、我国石化页岩油气勘探开发现状
14
四、我国石化页岩油气勘探开发现状
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。
页岩气水平井分段压裂模式