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页岩气资源勘探开发方案一、实施背景页岩气是一种新型能源，具有丰富的资源量和广泛的开发前景。
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，对能源的需求也越来越大。
而传统能源的开采和利用已经面临着诸多的挑战，因此，发展新能源成为了当务之急。
而页岩气资源的勘探和开发正是产业结构改革的重要方向之一。
本文将从产业结构改革的角度出发，提出一种页岩气资源勘探开发方案，以期推动我国产业结构的转型升级。
二、工作原理页岩气的勘探和开发是一个复杂的过程，需要经过多个环节的实施。
具体的工作原理如下：1.地质勘探：通过对地质构造、地质构造、岩性、地层厚度、地下水、地温、地应力等因素的综合分析，确定页岩气的分布区域和储量。
2.钻探：通过钻探工作，获取地下岩石样本和地质数据，以确定页岩气的储层特征和储量。
3.水平井钻探：水平井钻探是页岩气勘探和开发的重要手段，通过水平井钻探，可以增加储层的接触面积，提高产能。
4.压裂：压裂是页岩气开发的关键技术之一，通过压裂作业，可以破碎储层岩石，增加页岩气的渗透性和产能。
5.生产：通过生产作业，将页岩气从地下输送到地面，以供应市场。
三、实施计划步骤1.确定勘探区域：通过地质勘探，确定页岩气的分布区域和储量。
2.制定勘探计划：根据勘探区域的特点，制定勘探计划，包括钻探方案、水平井钻探方案、压裂方案等。
3.实施勘探作业：按照勘探计划，实施勘探作业，获取地下岩石样本和地质数据。
4.分析数据：通过对勘探数据的分析，确定页岩气的储层特征和储量。
5.制定开发计划：根据勘探结果，制定开发计划，包括压裂方案、生产方案等。
6.实施开发作业：按照开发计划，实施开发作业，将页岩气从地下输送到地面，以供应市场。
四、适用范围本方案适用于我国各地的页岩气资源勘探和开发。
五、创新要点本方案的创新点主要体现在以下几个方面：1.采用先进的勘探技术，提高勘探效率和勘探精度。
2.采用水平井钻探技术，提高储层接触面积，增加产能。
3.采用压裂技术，提高储层渗透性和产能。
1前言页岩气是从页岩层中开采出来的，主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气聚集。
近年来由于天然气供需关系、价格上涨、开采技术进步等因素的影响，页岩气的开采已成为全球资源开发的一个热点。
2开采特点页岩气产自渗透率极低的沉积岩中，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，使得页岩气井能够长期地稳定产气。
一般情况下，页岩气开采具有3个特点：①生产能力低或无自然生产能力。
由于页岩气储集层通常呈低孔、低渗透率，气流阻力比常规天然气大，难以开采，因此所有的井都需要实施储层压裂改造才能开采出来。
目前，在页岩气井中实施2次以上增产措施的尝试已在美国实现了。
②井的寿命和生产周期长。
页岩气在泥页岩地层中主要以游离态和吸附态存在。
游离气渗流速度快，初期产量较高，但产量下降快；相反，吸附气解析、扩散速度慢，产量相对较低，但属于页岩气稳产期，进入该时期后产量递减速度慢，使得生产周期变长，一般页岩气井生产寿命可达30~50年[1]。
③采收率变化较大，并且低于常规天然气采收率。
根据埋藏深度、地层压力、有机质含量和吸附气量等，不同页岩气藏的采收率不同(见图1)[1]。
而且相关数据还表明，页岩气采收率通常低于常规天然气采收率，常规天然气采收率可达60%以上，而页岩气仅为5%～60%。
页岩气钻采技术综述张卫东1，郭敏1，杨延辉2(1.中国石油大学(华东)石油工程学院，山东东营257061；2.中国石油华北油田勘探开发研究院，河北任丘062552)摘要页岩气开采已成为全球资源开发的一个热点。
页岩气储集层通常呈低孔、低渗透率，开采寿命长，生产周期长，采收率变化较大，且低于常规天然气采收率。
不同于常规天然气的开采特点决定了页岩气开发具有其独特的方式。
水平井技术对于扩大页岩气开发具有重大意义，水平井的成本一般是垂直井的1～1.5倍，而产量是垂直井的3倍左右。
水平井技术结合geoVISION 随钻成像服务和RAB 钻头附近地层电阻率仪器等LWD 技术可进行更高效、更合理的开采。
世界页岩气资源与勘探开发技术综述页岩气是指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。
这是天然气生成之后在烃源岩层内就近聚集的结果，表现为典型的“原地”成藏模式。
页岩气是目前经济技术条件下天然气工业化勘探的重要领域和目标[ 1－2 ]。
一、世界页岩气资源1. 页岩气储量从全世界范围看，泥、页岩约占全部沉积岩的60%，页岩气资源前景巨大。
全球页岩气资源量为456.24×1012m3。
主要分布在北美、中亚和中国、拉美、中东和北非、前苏联（表1）[3－5 ]。
中国南方志留系地层中发育黑色页岩，演化程度高，可形成的页岩气资源潜力大。
四川盆地为古生代海相沉积背景下形成的富含有机碳页岩，与美国东部地区页岩气发育盆地相似。
四川盆地威远和泸州地区的页岩气资源潜力为（6.8～8.4）×1012m3，相当于四川盆地的常规天然气资源总量。
中国松辽盆地白垩系、江汉盆地的第三系、渤海湾盆地、南华北、柴达木以及酒泉盆地均具有页岩气资源。
2. 页岩气产量页岩气产量与储层性质有关。
影响储层性质的因素有：储层内流体的流动；利于油气流动的孔喉大小；水动力系统是否良好以及开采技术水平的高低。
目前美国有页岩气井4 259口，年产量已跃升至（168～204）×108 m3，图1反映了美国近年页岩气井数增加的情况。
预测2010年美国页岩气产量将占其天然气总产量的13%。
二、页岩气勘探技术1. 页岩气地质理论页岩气藏因为页岩基质孔隙度很低, 最高仅为4% ~5%，渗透率小于1×10-3 μm2，因此，主要由裂缝提供其储气空间。
页岩在地层组成上多为暗色泥岩与浅色粉砂岩的薄互层。
在页岩中，天然气的赋存状态多种多样，除极少量溶解状态的天然气以外，大部分均以吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面，或以游离状态赋存于孔隙和裂缝之中。
吸附状态天然气的赋存与有机质含量密切相关，其中吸附状态天然气的含量变化于20%～85%之间。
页岩气的勘探方法多种多样，多学科综合勘探是主流发展方向。
微地震压裂监测技术这是近年来在低渗透油气藏压裂改造领域中的一项重要新技术。
该项技术通过在临井中的检波器来监测相对应的压裂井在压裂过程中诱发的微地震波，来描述压裂过程中裂缝生长的几何形状和空间展布。
它能实时提供压裂施工产生裂隙的高度、长度和方位角，利用这些信息可以优化压裂设计、优化井网或其他油田开发措施，从而提高采收率。
国外已将微地震监测技术视为确定水力压裂裂缝方位和形状的一种重要的实用方法。
三维地震技术有助于准确认识复杂构造、储层非均质性和裂缝发育带，可以提高探井(或开发井)的成功率，裂缝的存在会引起地震反射特征的改变，往往裂缝存在的区域也是页岩气高产区域，应用高分辨率三维地震可以识别裂缝，主要利用属性（比如曲率、相干）及方位AVO识别裂缝。
微地震监测是一种主要用于油气田开发的新的地震方法，可以在水力压裂过程中对裂缝进行实时监测，进而优化压裂设计，已经成为页岩气开发的关键技术。
水平井技术页岩气开发中主要使用垂直井和水平井。
2002 年以前，垂直井是美国页岩气开发的主要井型。
在2002 年Devon 能源公司在Barnett页岩的7 口试验水平井取得了巨大成功后，美国页岩气的开采才大力推广水平井，水平井已然成为页岩气生产开发的主要钻井方式。
而垂直井主要用来提供储层特征、钻井、压裂参数。
水平井的成本虽然比垂直井高1～2倍，但其产量却是垂直井3倍多。
水平钻井取得成功的关键是有效的井身设计，这利于节约完井和管理成本。
钻井作业采用泥浆系统、井下钻具以及定向设备等常规钻井技术。
通常，水平段越长，最终采收率和初始开采速度就会得到越大的提高。
完井技术完井过程既要提高储层渗透率，又要避免储层损害，这直接关系到页岩气的采收率。
页岩气井通常采用泡沫水泥固井技术。
泡沫水泥具有浆体稳定、密度低、渗透率低、失水小、抗拉强度高等特点，因此泡沫水泥有良好的防窜效果，能解决低压易漏长封固段复杂井的固井问题，而且水泥侵入距离短，可以减小储层损害。
技术装备 / TECHNICAL EQUIPMENT |页岩气勘探开发技术综述王一可(中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司招标中心吉林松原138000)摘要：松辽•盆地大量含油气泥页岩的开发正在进入新的阶段。
虽然我国传统意义上的泥页岩裂隙气藏等并不 被划入完整意义上的页岩气，但其开发技术却与页岩气的开发有着不可分割的借鉴价值。
本文通过对当今世界页岩 气开发技术的梳理，力求为吉林探区的泥页岩气开发提供参考。
关键词：瓦岩气藏；水平井；水力压裂；微地震监测页岩气是指还保留在生油岩中的天然气，它既是常规 天然气的潜在替代能源，也是一种清洁环保能源。
目前，页 岩气勘探开发正由北美向全球扩展。
美国作为世界上最早从 事页岩气勘探开发的国家，在技术探索上为我们提供了极为 宝贵的经验。
近年来，我国页岩气开发也呈现出十分可喜的 趋势，但与先进的美国等国家相比，还有一定的距离，因此 技术的创新与进步显得极为重要。
1我国页岩气资源开发情况1.1页岩气的蕴藏情况根据EIA2017年的全球调查显示，我国主要盆地和地区 的页岩气储量为36.1万亿m3，比页岩气革命取得成功的美国 还要多出近12万亿m3。
主要分布在四川、鄂尔多斯、渤海 湾、松、江汉、吐哈、塔里木和准噶尔等含油气盆地，同 B寸在海相页岩地层、海陆交互相页岩地层及陆相地层也有分 布。
川南、川东、渝东南、黔北、鄂西等上扬子地区的开发 前景十分广阔。
自2012年以来，在四川威远和长宁、重庆綦江和永川、湖北宜昌、云南昭通、贵州安顺等地区相继实现了海相页岩 气勘探突破，长江经济带地区和重庆市成为页岩气最富集 的地区。
从无到有，5年时间我国页岩气探明储量累计超过 9000{乙立方米。
1.2页岩气的开采中国页岩气发展先后经历了 2004年以前的裂缝油气藏 勘探与偶然发现、2004年到2009年的基础研究与技术准备，以及2010年到现在的工业化突破三个阶段。
截至2016 年底，我国页岩气产量达到78.82亿立方米，仅次于美国、加拿大，位于世界第三位。
页岩气的成藏过程及特征页岩系统的地层组成：多为暗色泥页岩夹浅色泥质粉砂岩、粉砂质泥页岩的薄互层。
在页岩系统中，天然气的赋存状态多种多样。
除极少量的溶解状态天然气以外，大部分均以吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面，或以游离状态赋存于孔隙和裂缝之中。
吸附状天然气与游离状天然气含量之间呈彼此消长关系，其中吸附状态天然气的含量变化于20 %～85 % 之间。
因此从赋存状态观察页岩气介于煤层吸附气（吸附气含量在85 % 以上）和常规圈闭气（吸附气含量通常忽略为零）之间（张金川等，2004）。
页岩气成藏体现出了非常复杂的多机理递变特点，除天然气在孔隙水、干酪根有机质以及液态烃类中的溶解作用机理以外，天然气从生烃初期时的吸附聚集到大量生烃时期的活塞式运聚，再到生烃高峰的置换式运聚，体现出了页岩气自身所构成的完整性天然气成藏机理序列。
一、页岩气的成藏过程页岩气成藏作用过程的发生使页岩中的天然气赋存相态本身也构成了从典型吸附到常规游离之间的序列过渡，因而页岩气成藏机理研究具有自身的独特意义，它至少将煤层气(典型吸附气成藏过程) 、根缘气(活塞式气水排驱过程) 和常规气(典型的置换式运聚过程) 的运移、聚集和成藏过程联结在一起。
由于页岩气在主体上表现为吸附状态与游离状态天然气之间的递变过渡，体现为成藏过程中的无运移或极短距离的有限运移，因此页岩气藏具有典型煤层气、典型根缘气和典型常规圈闭气成藏的多重机理意义，在表现特征上具有典型的过渡意义。
页岩气的成藏过程可以划分为三个成藏阶段。
1．第一阶段（页岩气成藏阶段）该阶段是天然气在页岩中的生成、吸附与溶解逃离（图1－6 ①），具有与煤层气成藏大致相同的机理过程。
在天然气的最初生成阶段，主要由生物作用所产生的天然气首先满足岩石中有机质和粘土矿物颗粒表面吸附的需要，当吸附气量与溶解的逃逸气量达到饱和时，富裕出来的天然气则以游离相或溶解相进行运移逃散，条件适宜时可为水溶气藏的形成提供丰富气源。
页岩气储层到钻井到完井到勘探开采的全部技术介绍伴随页岩气在国内市场逐渐兴起，这个产业的投资逻辑也在逐渐发生变化。
据中石化江汉油田一位专家介绍，中国已经初步掌握从地震技术测算页岩气储层到钻井到完井到勘探开采的全部技术。
一、钻井关键技术及钻井成本钻井的核心技术主要有两个：一是在长水平段使用的地质导向，即LWD，俗称“随钻录井”(Logging While Drilling )；另一个是钻井液，俗称“泥浆”。
**LWD**目前中国已经初步掌握LWD，胜利油田已可以生产相关低端产品，价栺在300万元左右，国外LWD低端产品也只有几百万元，但高端产品近5000万元。
目前，在中国将要开钻的区块内，胜利油田生产的LWD可以胜仸，三大油从国外购买的LWD，大约也是300-400万元的产品。
**钻井液**三大油已经建成或在建的页岩气井使用的钻井液多是哈里伯顿和贝克休斯生产。
此前，钻井液的主要技术只有哈里伯顿、贝克休斯和斯伦贝谢拥有，这些企业一般只卖配方。
一张配方价栺约600-800万元。
由于地质条件不同，一张配方只能供应一口井，但是现在随着试验井的频繁试验，中石化已经初步掌握相关配方的技术，同时由于同一地区地质条件有相似处，所以钻井液未来在规模化生产后可以反复利用，那么钻井液的成本将大幅下降。
关键技术掌握后主要是成本是否经济。
目前勘探开采主体，主要是将钻井工程交给钻井队，钻井所需的设备、人员、技术都由钻井队购买配置，如LWD、钻井液、钻头、钻井等。
钻井队目前的成本核算方法有两种：一是如果钻井队没有工作，人员加设备每天的费用为2.5万元；另一个是如果钻井队工作，成本为每米1000-2000元左右。
目前，一个水平井长度约3000米(垂直段+水平段+弯曲段)，那么钻井成本为450万元左右。
根据测算，未来打生产井按主流3500-6000米的垂直深度、1000米的弯曲长度、1500米的水平长度，按最快每天钻1000米，60天一个水平井的周期，那么一个钻井队工作9天，休息51天，钻井的最大成本为1827.5万元(1700万元+127.5万元).二、测录井关键技术及测录井成本**录井**录井就是随着钻头测试地层的岩石性质，有没有油气，该技术国内已经比较成熟，成本为每月16-20万元左右。
页岩气开发技术综述/cn/shalegas/wenxian/201104244072.html时间:2011-04-24 21:00来源:石油与装备作者:唐颖页岩气开发是一个系统的，庞杂的工程，其技术要求高，资金投入多。
技术进步是页岩气产量提高的关键，水平钻井和水力压裂技术是页岩气开发的核心技术，除此之外，页岩气开发技术还包含了页岩气井测井、录井、固井、完井、监测等多种技术。
水平钻井技术页岩气开发有直井和水平井两种方式，直井一般用作探井，生产井多采用水平井。
水平井可以获得更大的储层泄流面积，其单井产量大，生产周期长，特别是对于页岩这样的产层薄，孔隙度小、渗透率低的储层开发，会表现出直井无法比拟的效果。
水平井公认为是页岩气开发的最合理方式，目前已经广泛应用在美国页岩气开发钻井中。
1992年，Mitchell能源公司在Barnett页岩中完成第一口水平井，水平井开始在页岩气中应用。
2002年，Devon能源公司收购Mitchell能源公司后，开始在Barnnet页岩大规模打水平井。
2008年，整个Barnett页岩中共有生产井10000口左右，其中2/3的井为水平井。
从水平井中获得的页岩气最终采收率大约是直井的3倍（Waters G，2006），在Barnett页岩核心地区，水平井的月最大产量能达到直井的4倍（Jeff Hayden，2005）。
页岩气井水平钻井的技术有欠平衡钻井技术、控制压力钻井技术及旋转导向钻井技术。
欠平衡钻井技术能很好地克服钻井作业过程中的卡钻、井漏、井塌等问题，提高钻井速度，减轻地层伤害，提高油气井产能。
空气欠平衡钻井是以空气作为循环介质进行欠平衡钻井，它能够克服了井壁坍塌和液体钻井液对储层伤害，并提高机械钻速，节省作业成本，在Barnett页岩钻井中曾取得良好的钻井效果（John Meyers，2004；AirComp LLC）。
控制压力钻井的最终目标是使钻井作业最优化，缩短非生产时间和减少钻井事故，有效控制地层流体侵入井眼，减少井涌、井漏、卡钻等多种钻井复杂情况，特别是当钻遇含气量较大且裂缝发育的页岩地层时，应用控制压力钻井技术能够避免气体溢出量剧增带来的的安全隐患（Nathaniel Harding，2009）。
探索页岩气开发中的录井技术
页岩气开发的录井技术主要用于测井和地质解释，旨在获取地下岩层的相关数据。
以下是常用的录井技术：
1. 侧向录井技术：在钻井过程中，侧向录井技术可以记录井壁周围的地质信息。
通过此技术，操作人员可以实时监测破碎缝、岩石密度、孔隙度等数据，以更新地质模型和优化井筒垂直度。
2. 双能测井技术：双能测井技术结合了中子活化测井和伽马射线测井技术。
通过此技术，可以获取井壁周围不同层位的岩石成分和含气量信息。
这些数据可以用于确定沉积物的类型和页岩带的分布。
3. 微波测井技术：微波测井技术应用了高频电磁波信号，可以扫描井眼周围的土层。
这项技术可以测量岩石中的渗透率、孔隙度和岩石含水量等参数，进而确定岩石的物性参数。
4. 声波测井技术：声波测井技术使用可控的震荡声波波源，向井眼中传播，并测量传播时间和强度。
通过此技术可以获得地层的压缩波速度和剪切波速度等数据，用于识别岩石类型和孔隙度。
5. 光学测井技术：光学测井是一种新型的高分辨率同位素测量技术。
此技术使用激光技术，测量岩石的同位素比值和分布，进而理解岩石的化学成分和成因。
6. 地应力测量技术：地应力测量技术可以记录井壁周围的地应
力分布，以便了解岩层变形和破裂的特性。
此技术可以帮助工程师设计更安全的井筒钻探方案和油气开采方案。
总之，录井技术已经成为了页岩气开发的重要环节，可以为工程师提供更准确的地质和工程数据，帮助优化开采方案并实现可持续发展。
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。
