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Science &Technology Vision 科技视界目前,随着勘探和开发等方面的技术进步,人们越来越多的认识到非常规气的勘探价值,全世界已进入常规油气与非常规油气并重发展的时代。
而页岩气作为一种非常规油气资源,具有分布广泛、资源量大、生产寿命长、产量稳定等特点,使得页岩气在世界油气可采资源量中所占的比例越来越大,日益引起各方专家学者的重视和研究。
从全球不可再生能源的现状分析表明,页岩气将成为最具价值的非常规天然气资源之一。
页岩气具有如下特点:(1)自生自储。
页岩气是指发育于暗色泥页岩或炭质泥页岩中,以吸附状态或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。
页岩气具自生自储的特点。
与气藏不同,页岩即可作为产出天然气的源岩,也可作为储层或盖层来储存或保存天然气。
因此,高TOC 的页岩、泥岩等常作为页岩气源岩及储层。
(2)潜力巨大。
2006年美国页岩气产量达205亿立方米,页岩气已成为到致密砂岩气和煤层气之后的重要非常规油气。
21世纪初期,在我们国家很多地方,也发现很多与美国含气页岩特征相似的烃源岩条件,具有分布厚度大,有机质含量丰富且演化程度高、生烃强度高等特点,对页岩气成藏及页岩气的勘探开发具有良好的基础条件,开拓我国页岩气勘探的新领域。
(3)资源丰富。
经估算,我国页岩气可采资源量约为442×1012m 3。
页岩气在我国多个油气盆地均有发现,在我国广泛分布的海相、海陆交互相页岩及陆相地层均有分布。
我国的页岩在各个地质历史时期都有广泛发育,既有古生界的海相页岩,也有中、新生界的陆相页岩,在油气、煤炭勘探中,在油气盆地及盆地外的沉积地层中发现多处页岩气显示。
因此我国页岩气资源勘探开发前景很好,具有加快勘探开发的巨大资源基础。
1国内外相关技术现状及发展趋势最早研究页岩气的国家是美国,目前,美国已发现丰富的页岩气资源,拥有全世界最领先的勘探开发技术,而且取得了丰富的成果,并已全速进入到页岩气商业开发的快速发展阶段。
页岩气发展及其综合利用页岩气是一种非常规天然气，页岩气是以吸附和游离方式赋存于页岩和泥岩地层及其夹层中的天然气。
近年来，兴起于美国的页岩气浪潮，不仅对美国天然气市场产生了巨大影响，同时也波及到全球能源化工行业。
页岩气开采技术的突破带来了页岩气产量的猛增，不仅导致美国天然气价格极具竞争力，而且页岩气开采的湿气组分所包含的乙烷、丙烷、丁烷等也为下游化工行业提供丰富而廉价的原料。
美国页岩气产业的发展对全球能源化工行业趋势的影响将重塑世界石化行业格局，对中国煤化工产生的影响也不容小觑。
一、页岩气的发展（一）美国页岩气的发展页岩气做为一种非常规天然气较常规天然气开采难度大经过30多年页岩气开发，逐步形成了成熟可靠的开采技术。
页岩气的大规模开发受益于本世纪初水力压裂、水平井、微震监测等创新技术的成功应用。
近年来美国页岩气产业蓬勃发展，1999年美国页岩气年产量达到112亿m³，过去二十多年里美国页岩气产量超过20倍增长，2012年美国页岩气产量达到2653亿m³，占美国天然气总产量34%，预计到2035年，页岩气产量比将提高至49%。
目前美国有8000家油气公司从事页岩气开发，85%的页岩气由中小公司生产，新储量还在不断发现中。
美国页岩气未来将成为美国天然气主要来源，页岩气产量的逐渐上升将成为弥补美国天然气缺口最主要的贡献因素，大幅降低天然气进口依赖度。
（二）中国页岩气发展概况页岩气开发与利用在中国的起步较晚，但近年已越来越受重视。
与常规天然气资源相比，中国的非常规天然气资源十分丰富，并且随着开采技术的进步，中国非常规天然气资源有着巨大的发展潜力。
目前，中国非常规天然气资源开发利用正处于快速发展阶段。
以页岩气为主的非常规天然气的开采在今后二十年将保持每年超过10%的增长。
据“十二五”规划，至2015年，全国页岩气产量将占非常规天然气产量的75%。
因此对于中国的石油企业来说，转变认识、研发低成本配套技术以推进页岩气的开发利用将是一项重大战略选择。
国家有关页岩气生产安全管理1.引言1.1 概述概述页岩气作为一种重要的非常规天然气资源，具有丰富的储量和广泛的开采潜力。
然而，页岩气的开采过程涉及到许多复杂的技术和环境风险，因此国家有关页岩气生产安全管理显得尤为重要。
在过去几年中，我国页岩气产量快速增长，成为国内能源供应的重要组成部分。
然而，随着页岩气开采规模的扩大，一些安全问题也逐渐凸显出来。
例如，井下作业的复杂性、高压气体的泄漏风险以及环境污染的可能性等，都给页岩气生产带来了一定的安全隐患。
为了保障页岩气生产的安全运行，国家对于页岩气生产安全管理制定了一系列的政策和规定。
这些政策和规定旨在明确各相关方的责任与义务，提供必要的技术指导和安全措施，并加强监管和执法力度。
通过建立完善的安全管理体系，可以有效降低事故发生的概率，最大限度地保护生产人员和环境的安全。
本文将对当前页岩气生产的现状进行分析，重点探讨国家在页岩气生产安全管理方面所采取的措施。
通过对比国内外的安全管理经验和做法，总结成功的经验和存在的问题。
最后，展望未来，提出改进措施和发展方向，促进我国页岩气生产安全管理的持续改善。
国家有关页岩气生产安全管理是保障我国能源安全和可持续发展的重要工作，对于保护人民生命财产安全、减少资源浪费和环境污染具有重要意义。
本文旨在通过对国家有关页岩气生产安全管理的详细探讨，提高公众对页岩气生产安全管理的认知，推动我国页岩气生产朝着更加安全可持续的方向发展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：本文共分为三个部分：引言、正文和结论。
引言部分主要包括概述、文章结构以及目的。
首先，概述部分会介绍本文的主题，即国家有关页岩气生产安全管理。
随后，文章结构部分会简要介绍本文的篇章组织方式，以帮助读者更好地了解全文内容和逻辑结构。
最后，目的部分会明确本文的目标，即通过分析现状、探讨安全管理措施，全面了解和提升国家对页岩气生产安全的管理水平。
正文部分主要包括现状分析和安全管理措施两个方面。
中国页岩油勘探开发现状、挑战及前景付茜【摘要】Shale oil is in situ trapped oil/gas resource in shale series which mainly composed of shale, but its trap boundary is not distinct and cannot form its own natural industrial productivity. With the improvement in horizontal well and staged fracturing technologies and development capabilities, it has become the consensus among the counties in the world that shale oil will most likely be the energy source, which will replace oil and natural gas. The continental shale in China has developed lamellation, containing rich shale oil resource, but China’s research on shale oil started late.In line with the concept of shale oil development planning, presents the status of China’s shale oil exploration and development, technologies and equipment and analyzes the challenges in shale oil development.%页岩油是以页岩为主的页岩层系中所含的原地滞留油气资源，圈闭界限不明显，无法形成自然工业产能。
云南页岩气勘探与开发现状页岩气，非常规天然气，是一种蕴藏广泛且丰富的非常规清洁能源。
主体上以吸附或游离状态赋存于富有机质且渗透率极低的暗色页岩、泥质粉砂岩和砂岩夹层系统中，具有自生自储、连续分布的特点。
往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。
主要成分为甲烷。
国民经济和社会发展“十二五”规划明确要求大力推动页岩气勘探开发，增加天然气资源供应，缓解我国天然气供需矛盾，调整能源结构，促进节能减排。
标签：云南页岩气；非常规气藏；研究现状；发展趋势1 国内页岩气勘探与开发现状中国的页岩气主要是分布在海相三大盆地，塔里木盆地的寒武系，四川盆地的震旦纪-三叠纪，华北地区的元古代-奥陶纪，以南方为主。
与北美典型页岩气形成条件对比，在国内优已选出“南方海相”和“四川盆地”为页岩气勘探的有利区域。
中国南方海相页岩地层是页岩气的主要富集地区。
数据显示，我国页岩气资源可采资源量65亿立方米。
目前，多个省市正在进行资源调查评价。
目前贵州、重庆、山西、湖南、江西、云南等地都在搞调查评价，落实页岩气示范区的资源基础。
我国具有页岩气大规模成藏的基本条件，但尚未系统开展全国范围内页岩气资源调查和评价，资源总量和分布尚未完全掌握。
地质学家分析，由于地质条件的不同，我国页岩气藏普遍埋藏较深，多分布于地下3000米以下，中国的页岩气聚集规律更为复杂，开采难度更大。
国家正在积极推进页岩气的开发利用工作。
截止2013年年底，国内已完成285口页岩气井的钻探工作。
计划明年作为继北美及加拿大之后页岩气勘探开发的第三大资源国，明年焦石坝的页岩气产量将达50亿立方米，长宁-威远地区达20亿立方米。
2 云南省内页岩气藏勘探情况据初步预测，云南省页岩气地质资源潜力达10万亿立方米，可采资源潜力在2万亿立方米以上。
虽然赋存前景较好，但和其他区块相比，云南针对页岩气开展的地质勘查工作相对滞后，之前仅有中石油浙江公司在昭通彝良、镇雄、威信等地区探矿权区块内开展勘查工作，限于局部面上调查和个别点上研究，未开展过系统的页岩气资源基础地质综合研究和调查评价等专项地质工作，真正的资源家底还不清楚，勘查工作程度极低。
Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2014, 2, 33-39 Published Online June 2014 in Hans. http://www.hanspub.org/journal/aepe http://dx.doi.org/10.12677/aepe.2014.23005
33 The Development Status and Trends of China Shale Gas Industry
Mingwei Chao, Lijun Zhang, Hanxiang Wang, Lele Li College of Electromechanical Engineering, China University of Petroleum, Qingdao Email: zlj-2@163.com
Received: May 3rd, 2014; revised: Jun. 1st, 2014; accepted: Jun. 10th, 2014
Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract China’s shale gas resources are rich and widely distributed. After ten years of development, sub-stantial progress has been made, and the development of shale gas industry in China will be in full swing. This paper mainly introduces the distribution of the shale gas, the present development status of shale gas. On this basis, the development trend of shale oil and gas industry in China is pointed out.
Keywords Shale Gas, Exploration and Production, Horizontal Wells, Fracturing
中国页岩气产业的发展现状及趋势 晁明伟，张立军，王旱祥，李乐乐 中国石油大学机电工程学院，青岛 Email: zlj-2@163.com
收稿日期：2014年5月3日；修回日期：2014年6月1日；录用日期：2014年6月10日
摘 要 我国页岩气资源丰富、分布广泛，经过十几年的勘探开发，已经取得了实质性的进展，国内页岩气资源中国页岩气产业的发展现状及趋势 34 开发即将全面铺开。本文主要介绍了我国页岩气资源及其分布、页岩气勘探开发现状，在此基础上，指出了我国页岩气产业的发展趋势。
关键词 页岩气，勘探开发，水平井，压裂
1. 引言 随着北美“页岩气革命”的成功，页岩气迅速成为天然气勘探开发的新热点。中国页岩气资源潜力巨大，页岩气开发既能减少经济发展对常规能源的需求压力，也对能源的可持续发展具有重要意义。现在国内页岩气的开发研究整体上处于前期探索和准备阶段，从2005年开始进入早期评价阶段，2011年我国颁布了页岩气“十二五”发展规划，目前对页岩气的勘索开发已经取得了实质性的进展。
2. 我国页岩气资源及其分布 我国页岩气资源丰富，据2013年EIA估计，页岩气技术可开采资源量达31.6万亿立方米，占全球的15.3%，位列第一[1]。如图1所示，我国页岩气主要分布在四川、渤海湾、松辽、江汉、鄂尔多斯、吐哈、塔里木和准噶尔等含油气盆地。此外，页岩气在我国广泛分布的海相页岩地层、陆相地层及海陆交互相页岩地层中也有分布[2]-[3]。我国页岩地层在各地质历史时期均发育较好，既有有机质含量高的古生界海相页岩、海陆交互相页岩，也有有机质较丰富的中、新生界陆相页岩；在油气、煤炭勘探中，甚至固体矿产勘探时已在油气盆地及盆地以外的沉积地层中也有多处页岩气显示。 四川盆地具有与美国东部地区典型盆地相似的地质条件和构造演化特点，均属于古生代发育的海相沉积盆地，其页岩气勘探前景良好。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，是我国页岩气勘探开发的有利首选区域，川南、川东、黔北、渝东南、鄂西等上扬子地区是我国页岩气的主要
Figure 1. The distribution of shale gas in China 图1. 中国页岩气分布图 中国页岩气产业的发展现状及趋势 35 远景区[4]。除此之外，松辽、鄂尔多斯、吐哈、准噶尔等陆相沉积盆地的页岩地层也具有页岩气富集的基础和条件，这些地区的页岩气储量也很大。
3. 我国页岩气产业发展现状 3.1. 页岩气勘探现状 目前，中国页岩气勘探开发还处于起步阶段。在公益性、基础性页岩气资源战略调查方面，国土资源部油气资源战略研究中心从2002年开始跟踪国外页岩气发展动态，2004年与中国地质大学(北京)重点研究中国富有机质泥页岩发育情况。根据中国页岩气资源分布与类型以及研究进展情况，于2009年启动了“中国重点地区页岩气资源潜力及有利区带优选”项目[5]，标志着中国页岩气勘探开发的正式开始。 2010年，我国第一个专门从事页岩气开发的科研机构—国家能源页岩气研发(实验)中心在中国石油勘探开发研究院廊坊分院成立。同年，开展了川渝黔鄂页岩气资源战略调查先导试验区建设。 2011年，国土资源部组织27家单位对我国5个大区、41个盆地和地区、57个含气页岩层段、87个评价单元进行了勘测，完成了全国首次页岩气资源潜力评价，并于2012年3月1日公布评价结果《全国页岩气资源潜力调查评价》。 目前我国页岩气勘探工作主要集中在四川盆地及其周边、西北地区主要盆地、鄂尔多斯盆地。截止2012年4月，我国石油企业主要在四川盆地及周缘、渤海湾盆地、鄂尔多，共实施页岩气(油)探井63口。其中，页岩气井58口(水平井15口)，获页岩气流30口(水平井4口)；页岩油水平井5口，均获页岩油流[6]，这表明国内页岩气资源开发即将全面铺开。 此外，我国石油企业纷纷与世界知名石油公司在联合研究、区块收购等方面开展合作，2009年与美国签署了《中美关于在页岩气领域开展合作的谅解备忘录》，就联合开展资源评估、技术合作和政策交流制定了工作计划[7]。壳牌、康菲、美国戴文能源公司、切萨皮克能源公司等分别与中石油、中石化、中海油展开合作，积极参与中国页岩气勘探开发。
3.2. 开发现状 相对于常规天然气，页岩气藏的储层一般呈低孔、低渗透率的物性特征，通常渗透率小于1 × 10−3 μm，孔隙度最高仅为4%~5%，气流阻力比常规天然气大，需实施储层液压破碎才能开采[8]。使用水力压裂和水平井技术，可大大提高页岩储层中页岩气藏的开采量。目前页岩气的开采技术主要有水平井 + 多段压裂技术、同步压裂技术清和水压裂技术等。 1) 水平井技术 水平井提高了与页岩层中裂缝接触的可能性，增大了与储层中气体的接触面积，同时，水平井减少了地面设施，开采延伸范围大，避免了地面不利条件的干扰，产量是直井的3~5倍。 目前国内的水平井钻井技术主要有控制压力钻井、低压欠平衡空气钻井和旋转导向钻井等技术。控制压力钻井技术能够很好地克服井壁坍塌问题；低压欠平衡空气钻井技术应用较成熟，旋转导向钻井技术，井眼净化效果好、井身轨迹控制精度高、位移延伸能力强，是水平钻井技术发展的重要方向[9]。 国内页岩气水平井完井技术得到了一定的发展，主要的完井技术有：水力喷射射孔完井、组合式桥塞完井、机械式组合完井技术。如图2所示，组合式桥塞完井是页岩气完井最常用也是最耗时的完井方法，在套管井中，用组合式桥塞分割各段，分别进行射孔和压裂；如图3所示，水力喷射射孔完井是以高速喷出的流体射穿套管和岩石，不用下封隔器和桥塞，可以缩短完井时间；机械式组合完井采用特殊的滑套机构和膨胀封隔器，适用于水平裸眼井段限流压裂，一趟管柱即可完成固井和分段压裂施工。 威201-H1井、昭通YSH1-1井、彭页HF-1井的施工过程中，PDC钻头、旋转导向钻井、优快钻井 中国页岩气产业的发展现状及趋势 36 Figure 2. Composite bridge plug completion 图2. 组合式桥塞完井
Figure 3. Casing perforated completion 图3. 射孔完井
技术、防漏堵漏技术、油基钻井液体系和固井工艺等得到运用，并获得较好效果，满足后期增产作业的技术要求，为页岩气水平井的设计与施工提供了一定的技术支撑[10]-[12]。 2) 压裂增产技术 由于页岩气藏超低渗透率和低孔隙度，水平井需经过多级大规模水力压裂处理，才能保证页岩气藏经济生产。压裂增产技术是页岩气成功开发的核心技术之一。 我国在常规油气领域几十年积累的水平井开发经验同样加速了目前国内页岩气的技术开发进程。水平井水力压裂技术在国内常规油气开发中应用广泛，尤其是多级压裂技术、重复压裂技术、清水压裂技术，有较多成功应用的实例。 在水平井分段压裂技术方面，我国已经取得一定突破，形成了低渗透油气田水平井双封单卡分段压裂、水力喷砂分段压裂、封隔器滑套分段压裂等3大技术，完善了碳酸盐岩储层自转向高效酸化/酸压、化学暂堵胶塞分段压裂、水力裂缝监测与评价和水平井修井作业等4项配套工艺，建立了一套压裂裂缝与井网优化设计方法。我国已经在长庆实现了7段水平井分段压裂技术，并在四川蜀南地区引进并吸收10段及以上的长井段水平井分段压裂技术。江汉油田采用可钻桥塞和射孔联作工艺技术，成功实施了建页HF-1井水平段大液量多段(7段)压裂试验，该井压裂效果显著，为在页岩气水平井大液量多段压裂改造积累了技术及现场实施经验[13]。涪页HF-1井泵送易钻桥塞分段大型压裂技术的成功实施，也为今后
