页岩气钻探开发技术研究进展(2)

６７２０１２年第６期　　　　　　　　　　　　　　　西部探矿工程　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

［５］

）。中东和北非、前苏联（见表１

１２　３）表１　世界主要地区页岩气储量表（１０ｍ

３　页岩气开发技术进展

页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优——大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含点—

使得页岩气井能够长期地稳定产气。但页岩气储集气，

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６而页岩气仅为５％～６０％以上，０％。

页岩气开采技术，主要有水平井＋多段压裂技术、——同步压清水压裂技术和近期出现的最新压裂技术—裂技术，这些先进的技术不断提高着页岩气井的产量。正是这些先进技术的成功应用，促进了页岩气开发的快速发展。

３．１　水平井技术的发展

目前，页岩气层钻井主要有直井和水平井两种方式。直井主要目的用于试验，了解页岩气藏特性，获得压裂和投产经验，并优化水平井钻井方案。水平钻井、

井主要用于生产，可以获得更大的储层泄流面积，得到更高的天然气产量。

在水平井钻井中采用了旋转钻井导向工具，可形成光滑的井眼，更易获得较好的地层评价。同时采用欠平

实施负压钻井，避免损害储层。随钻测井衡钻井技术，

，技术（和随钻测量技术（可以使水平井精ＬＷＤ）ＭＷＤ）

确定位，同时作出地层评价，引导中靶地质目标。水平井钻井始于２０世纪３０年代。在２００２年以前，美国页岩气开发主要的钻井方式是直井，但Ｄｅｖｏｎ能源公司７口Ｂａｒｎｅｔｔ页岩气试验水平井取得成功之

９］

。与垂直后，水平井成为页岩气开发的主要钻井方式［

地区或国家

北美拉丁美洲西欧中欧和东欧前苏联中东和北非非洲沙哈拉地区中亚和中国

太平洋（经济合作和发展组织）

亚太其他地区

世界

页岩气储量１０８．７９５９．９５１４．４４１．１０１７．７５７２．１５７．７６９９．９０６５．５０８．８９４５６．２４

我国页岩气资源富集的地质条件优　　与美国相比，

并与之具有许多相似之处。从现有资料看，除四川、越，

鄂尔多斯、松辽、江汉、吐哈、渤海湾、塔里木和准噶尔等

６］

，含油气盆地外［在我国广泛分布的海相页岩地层、海

陆交互相页岩地层及陆相煤系地层也都有分布。据估１２　３

我国页岩气可采资源量大约为２计，６×１０ｍ。川南、川东、渝东南、黔北、鄂西等上扬子地区是我国页岩气主

要远景区之一，以四川盆地为例，仅评价的寒武系和志留系两套页岩，页岩气资源量就相当于该盆地常规天然

［］气资源量的１．５～２．５倍７。

２．２　页岩气开采现状

世界上的页岩气资源研究和勘探开发最早始于美国。１第一口页岩气井在美国东部步入规模生８２１年，

８］

，产［２０世纪７０年代页岩气勘探开发区扩展到美国西部，在政策、价格和开发技术进中、２０世纪９０年代，

井相比，水平井在页岩气开发中有巨大优势：

（）水平井成本大约是直井的１～２倍，但初始开采１

速度、控制储量和最终评价可采储量却远大于直井。沃斯堡盆地Ｂａｒｎｅｔｔ最成功垂直井在２００６年上半年页岩

４　３

，气累积产量为９而同期最成功的水平９１．１０×１０ｍ／ｄ

４１０］　３

，。井产量为２约为直井产量的３倍［８３１．７×１０ｍ／ｄ

步等因素的推动下，页岩气成为重要的勘探开发领域和

１２　３

目标。据预测，美国页岩气资源量达２８×１０ｍ，２００９

８　３年页岩气产量接近１超过我国常规天然气０００×１０ｍ，

的年产量。页岩气快速勘探开发使美国天然气储量增

加了４预计２０％，０１０年页岩气产量将占全美天然气产量的１除美国和加拿大外，澳大利亚、５％以上。目前，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。

目前，我国对页岩气的研究与勘探开发正处于探索起步阶段，仅松辽、伊通盆地有几口井开始试气，初产在

３

左右，四川盆地和鄂尔多斯盆地也已经着手准１０００ｍ

备成立先导试验区。国土资源部２００９年１０月份在重庆市綦江县启动了中国首个页岩气资源勘查项目，这标

（）水平井与页岩层中裂缝相交几率比直井要大，２

从而可改善储层流体的流动状态。泥页岩中主要发育的是垂直裂缝，直井与垂直裂缝相交的几率总是很小的，而水平井眼与垂直裂缝相交的几率很大。据统计，一口水平段长度在２要比直井钻００ｍ或更长的水平井，遇裂缝的几率高几十倍。

）（在直井收效甚微的地区，水平井开采效果良好。３

在水平井眼中是在同一储层、同一压力下泄油，可使产量比直井有大的提高。

（）地面设施少，开采延伸范围大，减少了地面不利４

志着继美国和加拿大之后，中国正式开始这一新型能源

页岩气资源的钻探开发。