页岩气开发技术与策略综述_李武广

页岩气开发的关键技术
无
【期刊名称】《江汉石油科技》
【年(卷),期】2013(000)001
【摘要】页岩气开发具有资源潜力大、开采寿命长和生产周期长等优点，成为现在能源研究的热点和突破口。

研究表明，水平井钻井技术和水力压裂技术是页岩气开发的关键核心技术。

页岩地层钻井要充分考虑地质和其他各项因素，选择合理的钻井方式，并结合随钻测井技术实时观测钻井数据以调整设计方案。

针对不同的页岩层，选择合适的压裂方案，在压裂过程中利用微地震压裂监测技术实时监测裂缝增长动态，以达到获得预期产能的情况下成本最小化的目的。

【总页数】1页(P76-76)
【作者】无
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.1
【相关文献】
1.中国海相页岩气开发评价关键技术进展 [J], 贾爱林;位云生;金亦秋
2.页岩气开发水系统地面建设模式与处理关键技术 [J], 朱景义;谢卫红;李冰;王念榕;骆成松;巨龙
3.深层页岩气开发关键技术难点与攻关方向 [J], 何骁;李武广;党录瑞;黄山;王旭东;张成林;张柟乔;陈月
4.中石化江汉石油工程公司页岩气开发关键技术100%实现国产化 [J], 天工
5.中国石油川南页岩气开发形成关键技术体系 [J],
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页岩气成藏机理及气藏特征页岩气是泛指赋存于富含有机质的暗色页岩或高碳泥页岩中，主要以吸附或游离状态存在的非常规天然气资源。

在埋藏温度升高或有细菌侵入时，暗色泥页岩中的有机质，甚至包括已生成的液态烃，裂解或降解成气态烃，游离于基质孔隙和裂缝中，或吸附于有机质和矿物表面，在一定地质条件下就近聚集，形成页岩气藏。

从全球范围来看，页岩气拥有巨大的资源量。

据统计，全世界的页岩气资源量约为456.24xl0i2m3，相当于致密砂岩气和煤层气资源量的总和，具有很大的开发潜力，是一种非常重要的非常规资源［1-6］。

页岩气资源量占3种非常规天然气（煤层气、致密砂岩气、页岩气）总资源量的50%左右，主要分布在北美、中亚和中国、中东和北非、拉丁美洲、前苏联等地区，与常规天然气相当。

页岩气的资源潜力甚至还可能明显大于常规天然气。

1.1 页岩气成藏机理1.1.1成藏气源页岩气藏的生烃、排烃、运移、聚集和保存全部在烃源岩内部完成，页岩既是烃源岩、储层，也是盖层。

研究表明，烃源岩中生成的烃类能否排出，关键在于生烃量必须大于岩石和有机体对烃类的吸附量，同时必须克服页岩微孔隙强大的毛细管吸附等因素。

因此，烃源岩所生成的烃类只有部分被排出，仍有大量烃类滞留于烃源岩中。

北美地区目前发现的页岩气藏存在3种气源，即生物成因、热成因以及两者的混合成因。

其中以热成因为主，生物成因及混合成因仅存在于美国东部的个别盆地中，如Michigan盆地Antrim生物成因页岩气藏及Illinois盆地NewAlbany混合成因页岩气藏［2l］。

1.1.2成藏特点页岩气藏中气体的赋存形式多种多样，其中绝大部分是以吸附气的形式赋存于页岩内有机质和黏土颗粒的表面，这与煤层气相似。

游离气则聚集在页岩基质孔隙或裂缝中，这与常规气藏中的天然气相似。

因此，页岩气的形成机理兼具煤层吸附气和常规天然气两者特征，为不间断充注、连续聚集成藏（图l-l）。

有机质和黏土颗粒气体流入气体进入最终形成表面吸附与解吸页岩基质孔隙天然裂缝网络页岩气藏图1-1页岩气赋存方式与成藏过程示意图在页岩气成藏过程中，随天然气富集量增加，其赋存方式发生改变，完整的页岩气藏充注与成藏过程可分为4个阶段。

页岩气资源状况及开发技术综述接敬涛;邵先杰;乔雨朋;陈小哲;李士才;梁武斌【摘要】页岩气作为新兴的非常规天然气,是未来潜力巨大的清洁能源.美国等国家的页岩气开发技术日趋成熟,已经形成了从勘探、储层评价、钻井、固井、完井到压裂的一体化程序,尤其是水平井钻井技术和压裂增产技术的突破,使页岩气的产量极速增长.论文在大量调研基础上.分析了页岩气的成藏机理,综述了页岩气资源现状以及国外的开发技术,分析了国内页岩气的开发现状、面临的问题,并提出了针对性的建议.以期能够为我国页岩气的开发提供依据.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】4页(P117-120)【关键词】页岩气;水平井钻井;压裂增产技术;勘探开发;超临界CO2【作者】接敬涛;邵先杰;乔雨朋;陈小哲;李士才;梁武斌【作者单位】燕山大学石油工程系,河北秦皇岛 066004;燕山大学石油工程系,河北秦皇岛 066004;燕山大学石油工程系,河北秦皇岛 066004;燕山大学石油工程系,河北秦皇岛 066004;燕山大学石油工程系,河北秦皇岛 066004;燕山大学石油工程系,河北秦皇岛 066004【正文语种】中文【中图分类】TE32世界页岩气资源总量为456.24×1012 m3，相当于煤层气和致密砂岩气的总和，资源潜力非常巨大。

页岩气凭借其开采寿命长、生产周期长，并且具有“低碳、洁净、高效、低污染”的优势，已成为当前能源的热点。

目前美国和加拿大是页岩气规模开发的两个主要国家，2009年美国页岩气年产量就已经超过我国常规天然气年产量。

我国页岩气储量丰富，但气藏储层与美国相比普遍埋藏较深，无疑增加了开发难度，再加上技术不成熟、经验匮乏，使得页岩气开发的进展缓慢。

本文详细调研了国外页岩气开采技术及国内页岩气开采现状，分析了我国在页岩气开发过程中存在的问题，并提出了促进页岩气开发的建议。

1 页岩气成藏机理及储层特征1.1 页岩气成藏机理页岩气大部分以吸附气的形式吸附在有机质、粘土颗粒表面，少量游离气以游离相态存在于微裂缝及孔隙中，极少量的溶解气则以溶解状态储存于干酪根、沥青质及源岩中［2］。

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。

基于模糊优化分析法的页岩气开发选区模型
李武广;杨胜来;王珍珍;董谦;吴克柳;王海洋
【期刊名称】《煤炭学报》
【年(卷),期】2013(038)002
【摘要】在综合考虑地质条件、经济效益、环境影响等多方面影响因素的前提下,并在收集了大量的页岩气基础资料和借鉴前人研究成果的基础上,详细分析了页岩储层地质因素对页岩气富集程度和开发效果的影响,建立了相应的页岩气开发核心区选区模型.根据指标选择原则建立页岩气开发核心区选区评价指标体系,并对各指标数据进行定量规范化处理.通过专家评议和层次分析相结合的方法确定评价指标的权重.最后以我国一些具体的页岩气开发有利区为例,利用模糊优化法对这些有利区进行综合评价,通过结果分析,最终优选出可进行试验开发的页岩气开发核心目标区.
【总页数】7页(P264-270)
【作者】李武广;杨胜来;王珍珍;董谦;吴克柳;王海洋
【作者单位】中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室,北京102249
【正文语种】中文
【中图分类】TE121.1
【相关文献】
1.基于模糊层次法的页岩气开发经济评价模型 [J], 郑波;张蔓
2.基于层次分析法的页岩气开发对水环境影响评价模型 [J], 陈旭东; 韩天潮; 张青
权
3.基于改进的层次分析法的页岩气开发选区评价方法 [J], 陆亚秋;王进;曹梦茜
4.基于模糊物元分析法的页岩气有利选区评价模型 [J], 谢国根;张如鹏;杨金华
5.基于层次分析法—模糊综合评价(AHP-FCE)模型优化矿井通风系统的研究 [J], 赵伏军;谢世勇;杨磊;陈世强
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页岩气开发技术综述作者：吴佳良来源：《石油知识》 2018年第3期摘要：全球页岩气资源量巨大，占三种主要非常规天然气（煤层气、致密砂岩气、页岩气）总资源量的50%左右。

本文通过对当今世界上页岩气开采的先进技术发展情况进行了简略叙述和分析，为部分井区的页岩气的开采技术的提升提供借鉴。

关键词：页岩气；水平井；压裂美国的“页岩气革命”，对国际天然气市场及世界能源格局产生了重大影响。

近年来，中国页岩气年产量在逐年提高，2016年为78.8亿立方米，2017年增加到90亿立方米。

产量提升的同时，页岩气开采技术研究也取得了较大的进展，但和北美等地区先进的开采能力相比，还存在一定的差距。

因此，研究并提升页岩气的开采技术水平是十分必要的。

1 页岩气及其分布情况1.1 什么是页岩气页岩气是指赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气，是连续生成的生物化学成因气、热成因气或二者的混合，以游离态存在于天然裂缝和孔隙中，以吸附态存在于干酪根、黏土颗粒表面，还有极少量以溶解状态储存于干酪根和沥青质中，游离气比例一般在20%～85%。

1.2 页岩气可采资源量从全世界范围看，页岩气资源主要分布在北美、拉美、中亚、中东、北非等地区和中国、俄罗斯等国家。

世界页岩气资源量为457万亿立方米，其中页岩气技术可采资源量为187万亿立方米。

全球页岩气技术可采资源量排名前5 位国家依次为：中国（36 万亿立方米，约占20%）、美国（24 万亿立方米，约占13%）、阿根廷、墨西哥和南非。

1.2 页岩气的特点页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点——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。

但页岩气储集层渗透率低，开采难度较大。

页岩气藏的储层一般呈低孔、低渗透率的物性特征，气流的阻力比常规天然气大，所有的井都需要实施储层压裂改造才能开采出来。

另一方面，页岩气采收率比常规天然气低，常规天然气采收率在60%以上，而页岩气仅为5%～60%。

页岩气开发技术综述页岩气是指那些聚集在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。

它与常规天然气的理化性质完全一样，只不过赋存于渗透率、孔隙度极低的泥页岩之中，气流的阻力比常规天然气大，很大程度上增加了页岩气的开采难度，因此被业界归为非常规油气资源。

页岩自身的有效孔隙度很低,页岩气藏主要是由于大范围发育的区域性裂缝,或热裂解生气阶段产生异常高压在沿应力集中面、岩性接触过渡面或脆性薄弱面产生的裂缝提供成藏所需的最低限度的储集孔隙度和渗透率。

通常孔隙度最高仅为4% ~5%,渗透率小于1×10-3μm。

页岩气开发是一个系统、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，其中水平钻井和水力压裂技术是页岩气开发的核心技术，此外还包含了页岩气井测井、录井、固井、完井、监测等多种技术。

1水平钻井技术的广泛使用页岩气生产井一般都采用水平井，直井仅一般作为探井。

水平井可以获得更大的储层泄流面积，单井产量大、生产周期长，特别适用于页岩这样的产层薄、孔隙度小、渗透率低的储层开发，具有直井无法比拟的效果。

水平井目前已经广泛应用在美国页岩气开发中。

1992年，Mitchell能源公司在Barnett页岩中完成第一口水平井后，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Barnett页岩大规模打水平井；截至2008年，整个Barnett页岩中共有生产井10000口左右，其q J 2/3 的井为水平井。

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空气欠平衡钻井技术、控制压力钻井技术及旋转导向钻井技术。

1.1 空气欠平衡钻井技术空气欠平衡钻井是以空气作为循环介质进行欠平衡钻井，它能够克服井壁坍塌和液体钻井液对储层的伤害，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，节省作业成本。