页岩气勘探开发技术现状分析与建议
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２ 页岩气 勘探开 发 技术对 策 ２ ． １ 加 强 页岩 气 资源调 查
我 国页 岩气 勘 探 刚 刚起 步 ， 目前 研究 主 要集 中 在 页岩气成 藏条 件和 有利 区评 价方 面 。受 复杂 地质 背 景和 多 阶段演 化 过程 的影 响 ， 我 国含 油 气 盆地 类 型多、 盆地 结构 复杂 ， 盆地 的不 同演化 规律 直接 控制 着 富含有机 质泥 页岩 的发 育与 分布 。尽 管页岩 气成 藏 机理 条件 可 与美 国页岩 气 地 质条 件 进 行 比对 ， 但 我 国页 岩气 的 主要 储层 与美 国有很 大 区别 ， 如 四川 盆 地 的页岩 气层 埋 深 比美 国大 ： 美 国 的页 岩气 层 深 度在 ８ Ｏ ０ ～２ ６ ０ ０ ｍ， 我 国四川盆 地 的页岩 气层 埋深 在 ２ ０ ０ ０ ￣３ ５ ０ ０ ｍ。因 此需要 建 立适 合于 我 国地 质条 件 且对 我 国页岩气 资源 战略调 查 和勘探 开发具 有指 导 意义 的 中国页岩气 地质 理论 体 系 。
１ １ ４
内蒙 古石 油化 工
２ ０ １ ３ 年第 ７ 期
页岩气勘探开发技术现状分析 与建 议
段 云 龙
（ 中 国石 油 化 工 股份 有 限公 司东 北 油 气 分公 司松 南 采 气 厂 ， 吉林 长春 ）
摘 要： 本 文主要 介 绍 了我 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 。从勘探 到开发 页岩 气技 术进行介 绍 ， 对开发 页 岩 气特种 钻 井液技 术 进行 简介 并提 出了今 后 的工作 方向 。
收 稿 日期 ： ２ Ｏ １ ３ 一Ｏ ２ —２ ２
根据 我 国页 岩 分 布 和页 岩气 富集 的地 质条件 ． 在全 国范 围 内开 展 页岩气 地质调 查 。充 分利用 已有 的地 质资料 ， 有针 对性 地部 署实物 工作量 ， 通过调查 进一 步查 明我 国页 岩 气基 础 地质 背 景和 条件 ， 预测 富含 有机 质 页岩 发 育 区 ， 预测 页岩 气 资源 潜力 与分 布。 同时 ， 获 取系统 的资 料数 据 ， 编 制系列 图件 ， 建成 页岩 气地 质 调查 数 据 资料 集成 系 统 ， 形 成 系列 调查 研究成 果 。 优 选页 岩气 富集有 利 目标 区和 勘探开发 区 。重 点选择 我 国南 方 海 相 页岩 地层 ， 特 别是 上 扬子 地 区 作 为 战略 突破 区 ， 针 对 四川 盆 地及 其周 缘 的下 寒武 统、 下 志 留统 、 二 叠 系等 页 岩地 层 ， 开展 页 岩气 地质 和富集 条件调 查 ， 力 争率 先实 现重 大突破 。 选 择我 国 海 陆交互 相 和湖相 页岩地 层 ， 作为 战略准备 区 ， 针对 滇 黔桂 下 扬子 和 华北 海 陆 交互 相 、 松辽 盆 地下 白垩
１ ． ３ 环 境 保 护 要 求
目前 页岩气 开 发 主 要采 用 的是 水力 压 裂法 ， 每 次 压裂 施工 约需 要 ２ ０ ０ ￣４ ０ ０万 ｔ 水， 而且 在注入 的 压 裂液 中会 加入 化 学 物 质 ， 这 些经 济有效 地处理 或 回收利用 返排 水 ， 是 制约 页岩 气开发 的一个 技术 难点 。
１ ． ２ 技 术 水 平
页岩 气 开发 相 对常 规 天 然气 来 说 ， 因页岩 气 藏 的储层 一般 呈低孔 、 低 渗透率 的物性特 征 ， 通 常孔 隙 度 最 高仅为 ４ ９ ／ ５ ～５ ％， 气 流 的阻力 比常 规 天然 气 大 ， 需 实施储 层 液压破 碎才 能开 采 。 目前 页岩气 的开采 技 术 主要 有 水平 井 ＋多 段 压 裂技 术 、 清 水 压裂 技术 和 近期 出现 的 最新 压 裂技 术 —— 同步 压裂 技 术 ， 创 新 的水 平 井 钻 井 和完 井技 术 是保 证 生 产成 功 的关 键。 采 用水力 压裂 和水平 井技 术 、 微地 震裂缝 成像技
１ ． １ 地 质 认 识 水 平
术， 能直 接监 测水力 裂缝 网络 的扩展 动态 ， 可 极大地 提 高页岩 储层 中页 岩气 的开采 量 。正是这些 先进技 术 的加 速 研发 和成 功 应 用 ， 促进 了美 国页 岩气 开发 的快速发 展 。 目前 ， 我 国 已在地 震储 集层预测 、 大型 压 裂应 用 于低 渗透 气 藏 储集 层 改造 、 裂 缝性 油藏 压 裂 井产能评 价 以及 微地震 监测 技术等 方面积 累 了丰 富的经验 。但 目前 的技术 储备 尚难 以解 决我 国的页 岩气 勘探 开发 问题 。
关键 词 ： 页岩 气 ； 勘探 ； 开发 中图分类号 ： Ｐ ６ １ ８ ． １ ３ ０ ． ２ 文献标 识码 ： Ａ
文 章编号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） ７ 一Ｏ １ １ ４ 一Ｏ ２
近年来 ， 随着社 会对 清 洁能 源需求 不断扩 大 ， 天 然 气 价格 不 断上 涨 ， 人们 对 页 岩气 的地 质认 识 不 断 提高 ， 长段水 平井 与压裂 技术 水平 不断 进步 ， 页岩气 勘 探 开发 规模 得 到 了迅 速 发展 ， 已成 为 全球 油 气资 源勘探 开发 的新亮点 。 我 国海 相沉 积广 泛 ， 分 布面积 多达 ３ ０ ０万ｋ ｍ ， 海 陆交 互相沉 积 ２ ０ ０ 多 万ｋ ｍ。 ， 陆上 海 相沉 积面积 约 ２ ８ ０万ｋ ｍ ， 页 岩地 层在 各地质 历史 时期均发 育很 好 。页岩在 南方 、 北方、 西 北和青 藏等 广 大地 区均 有 分 布 ， 既有 有 机质 含 量 高 的古 生 界海 相 页岩 、 海 陆 交互 相 页岩 ， 也有 有 机 质丰 富 的 中、 新 生 界陆相 页岩 。 因此 ， 可 以认为 我 国页岩 气勘探 开发 具 有 良好 的资 源基础 。 １ 页岩气 勘探 开发 主要 难点 分析
我 国页 岩气 勘 探 刚 刚起 步 ， 目前 研究 主 要集 中 在 页岩气成 藏条 件和 有利 区评 价方 面 。受 复杂 地质 背 景和 多 阶段演 化 过程 的影 响 ， 我 国含 油 气 盆地 类 型多、 盆地 结构 复杂 ， 盆地 的不 同演化 规律 直接 控制 着 富含有机 质泥 页岩 的发 育与 分布 。尽 管页岩 气成 藏 机理 条件 可 与美 国页岩 气 地 质条 件 进 行 比对 ， 但 我 国页 岩气 的 主要 储层 与美 国有很 大 区别 ， 如 四川 盆 地 的页岩 气层 埋 深 比美 国大 ： 美 国 的页 岩气 层 深 度在 ８ Ｏ ０ ～２ ６ ０ ０ ｍ， 我 国四川盆 地 的页岩 气层 埋深 在 ２ ０ ０ ０ ￣３ ５ ０ ０ ｍ。因 此需要 建 立适 合于 我 国地 质条 件 且对 我 国页岩气 资源 战略调 查 和勘探 开发具 有指 导 意义 的 中国页岩气 地质 理论 体 系 。
１ １ ４
内蒙 古石 油化 工
２ ０ １ ３ 年第 ７ 期
页岩气勘探开发技术现状分析 与建 议
段 云 龙
（ 中 国石 油 化 工 股份 有 限公 司东 北 油 气 分公 司松 南 采 气 厂 ， 吉林 长春 ）
摘 要： 本 文主要 介 绍 了我 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 。从勘探 到开发 页岩 气技 术进行介 绍 ， 对开发 页 岩 气特种 钻 井液技 术 进行 简介 并提 出了今 后 的工作 方向 。
收 稿 日期 ： ２ Ｏ １ ３ 一Ｏ ２ —２ ２
根据 我 国页 岩 分 布 和页 岩气 富集 的地 质条件 ． 在全 国范 围 内开 展 页岩气 地质调 查 。充 分利用 已有 的地 质资料 ， 有针 对性 地部 署实物 工作量 ， 通过调查 进一 步查 明我 国页 岩 气基 础 地质 背 景和 条件 ， 预测 富含 有机 质 页岩 发 育 区 ， 预测 页岩 气 资源 潜力 与分 布。 同时 ， 获 取系统 的资 料数 据 ， 编 制系列 图件 ， 建成 页岩 气地 质 调查 数 据 资料 集成 系 统 ， 形 成 系列 调查 研究成 果 。 优 选页 岩气 富集有 利 目标 区和 勘探开发 区 。重 点选择 我 国南 方 海 相 页岩 地层 ， 特 别是 上 扬子 地 区 作 为 战略 突破 区 ， 针 对 四川 盆 地及 其周 缘 的下 寒武 统、 下 志 留统 、 二 叠 系等 页 岩地 层 ， 开展 页 岩气 地质 和富集 条件调 查 ， 力 争率 先实 现重 大突破 。 选 择我 国 海 陆交互 相 和湖相 页岩地 层 ， 作为 战略准备 区 ， 针对 滇 黔桂 下 扬子 和 华北 海 陆 交互 相 、 松辽 盆 地下 白垩
１ ． ３ 环 境 保 护 要 求
目前 页岩气 开 发 主 要采 用 的是 水力 压 裂法 ， 每 次 压裂 施工 约需 要 ２ ０ ０ ￣４ ０ ０万 ｔ 水， 而且 在注入 的 压 裂液 中会 加入 化 学 物 质 ， 这 些经 济有效 地处理 或 回收利用 返排 水 ， 是 制约 页岩 气开发 的一个 技术 难点 。
１ ． ２ 技 术 水 平
页岩 气 开发 相 对常 规 天 然气 来 说 ， 因页岩 气 藏 的储层 一般 呈低孔 、 低 渗透率 的物性特 征 ， 通 常孔 隙 度 最 高仅为 ４ ９ ／ ５ ～５ ％， 气 流 的阻力 比常 规 天然 气 大 ， 需 实施储 层 液压破 碎才 能开 采 。 目前 页岩气 的开采 技 术 主要 有 水平 井 ＋多 段 压 裂技 术 、 清 水 压裂 技术 和 近期 出现 的 最新 压 裂技 术 —— 同步 压裂 技 术 ， 创 新 的水 平 井 钻 井 和完 井技 术 是保 证 生 产成 功 的关 键。 采 用水力 压裂 和水平 井技 术 、 微地 震裂缝 成像技
１ ． １ 地 质 认 识 水 平
术， 能直 接监 测水力 裂缝 网络 的扩展 动态 ， 可 极大地 提 高页岩 储层 中页 岩气 的开采 量 。正是这些 先进技 术 的加 速 研发 和成 功 应 用 ， 促进 了美 国页 岩气 开发 的快速发 展 。 目前 ， 我 国 已在地 震储 集层预测 、 大型 压 裂应 用 于低 渗透 气 藏 储集 层 改造 、 裂 缝性 油藏 压 裂 井产能评 价 以及 微地震 监测 技术等 方面积 累 了丰 富的经验 。但 目前 的技术 储备 尚难 以解 决我 国的页 岩气 勘探 开发 问题 。
关键 词 ： 页岩 气 ； 勘探 ； 开发 中图分类号 ： Ｐ ６ １ ８ ． １ ３ ０ ． ２ 文献标 识码 ： Ａ
文 章编号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） ７ 一Ｏ １ １ ４ 一Ｏ ２
近年来 ， 随着社 会对 清 洁能 源需求 不断扩 大 ， 天 然 气 价格 不 断上 涨 ， 人们 对 页 岩气 的地 质认 识 不 断 提高 ， 长段水 平井 与压裂 技术 水平 不断 进步 ， 页岩气 勘 探 开发 规模 得 到 了迅 速 发展 ， 已成 为 全球 油 气资 源勘探 开发 的新亮点 。 我 国海 相沉 积广 泛 ， 分 布面积 多达 ３ ０ ０万ｋ ｍ ， 海 陆交 互相沉 积 ２ ０ ０ 多 万ｋ ｍ。 ， 陆上 海 相沉 积面积 约 ２ ８ ０万ｋ ｍ ， 页 岩地 层在 各地质 历史 时期均发 育很 好 。页岩在 南方 、 北方、 西 北和青 藏等 广 大地 区均 有 分 布 ， 既有 有 机质 含 量 高 的古 生 界海 相 页岩 、 海 陆 交互 相 页岩 ， 也有 有 机 质丰 富 的 中、 新 生 界陆相 页岩 。 因此 ， 可 以认为 我 国页岩 气勘探 开发 具 有 良好 的资 源基础 。 １ 页岩气 勘探 开发 主要 难点 分析