国内页岩气开采技术进展

2022-09-11

天然气是我国能源安全的一道重要的防线, 但是, 我国的天然气资源非常的短缺, 这一重要事实已经成为影响我国经济可持续发展的绊脚石。面对常规能源日渐减少的现状, 页岩气这种新能源在我国具有非常大的开采潜力, 美国在很早就进行了页岩气开采革命, 通过对页岩气进行开发, 可以有效缓解我国对常规能源的需求压力, 对能源的可持续发展具有非常重要的影响作用。截止到目前, 我国的页岩气开发研究工作从整体上来看, 基本处于早期探索以及准备阶段, 自从2005年, 我国的页岩气开采研究进入早期的评价阶段, 到现今, 我国在页岩气的开采研究上, 已经有了实质性进展。

一、储量概况

所谓页岩气, 就是从页岩层开采而出的一种天然气, 这是一种非常规的重要的天然气资源。页岩气在形成以及富集的过程中, 有着不同寻常的特点, 其一般都分布在盆地中的页岩清源岩地层之中, 而且这种清源岩在盆地中的厚度比较大, 分布范围非常的广。与常规天然气开采相比, 页岩气的开发具有以下特点, 分别是: (1) 开采寿命长。 (2) 生产周期长。 (3) 很多的页岩气往往具有较广的分布范围, 厚度很大, 并且普遍含气。这样一来, 页岩气井的产气特点就会长期而稳定。

页岩其本身是气源岩, 同时其也是储集层, 页岩的总孔隙度通常低于10%, 而其含气的总孔隙度往往会低于总孔隙度的一半, 随着裂缝的发育程度的变化, 其渗透率也会相应发生变化。由于储藏页岩气的页岩在分布方面非常的广泛, 因此页岩气在资源储量方面绝对是不可小视的。页岩气在我国的分布相当的广泛, 我国的国土资源部目前按照具体的地理位置将分布地区大概分为5个地区, 分别是:华北及东北区、西北区、青藏去、上扬子滇黔桂区一级中下扬子及东南区。

二、开采技术进展

1. 钻、完井技术

在2002年, 美国的某能源公司在对页岩气的试验水平上取得了很大的成果, 之后, 天然气开采行业就开始重点推广水平钻井技术, 在进行页岩气的开采过程中, 水平钻井已经成为一种主要的钻井方式。在我们国家, 对常规油水井钻井、完井技术经过十年的发展, 当前在油、气的生产中, 水平钻井、完井技术已经能满足相应的生产要求。可以说最新技术方面不存在非常难处理的问题。但是, 总体来说, 我国的水平钻井技术是以跟踪、引进以及消化吸收为主的, 在国际上, 没有自己独特的技术优势, 同时在硬件以及软件的配置方面, 还要依靠国外的进口。

2. 开发技术

页岩气的产量要想增加, 就必须对页岩气开采金属进行一定的提高与改善。因为我国几十年来在常规油气领域积累了丰富的水平井开采经验, 所以, 是我国的页岩气开发进程得以有效的推进。在对国内常规油气的开采中, 水平井水力压裂技术得到了广泛地的应用, 特别是清水压裂技术、多级压裂技术以及重复压裂技术, 都具有着很多非常成功的应用实例。经过国内对这些技术的进一步研究, 证明了这种技术在我国页岩气开发中是一种非常切实可行的压裂技术。2010年, 某油田对页岩气井进行大型的压裂技术改造, 使页岩气井非常顺利地就进入排液施工阶段, 对这口气井的成功压裂, 代表着我国页岩气开采技术迈出了非常重要的一步。2010年, 某油气公司在页岩气勘探领域经过两年多的研究, 勘探出某井可以日产大约10000立方米万的天然气工业性气流。

近年来, 我国的石油企业先后在页岩气国际合作方面加快了步伐, 在与外国进行合作的过程中, 对国外的先进技术进行积极的引进、消化以及吸收, 在科技攻关上进行推进, 最终取得了非常重大的进展。中国石油已经基本形成了一套完整的页岩气开采技术:一套体积压裂设计, 实时监测以及压后的评估技术, 四套自主知识产权开采技术以及三套自主研发的在页岩气开采中进行应用的技术等。中国石油以自主技术作为依托, 先后在四川与云南建立了两个国家级的页岩气开采示范区。其页岩气的开采量非常的巨大, 这两个示范区直井日产量分别为2000-33000立方米, 2500立方米, 水平井对页岩气的日产量分别为为10000-160000立方米, 15000-36000立方米。

结语

如果将页岩气作为非常规的大储量天然气, 进行商业化生产方面的投入使用, 将会对我国当前能源短缺的紧张局面有所缓解。截止到现今, 页岩气的开采成本依然非常的高, 其应力能力较弱, 除此之外, 在对页岩气的开采过程中, 将会对水资源进行非常大的消耗浪费, 同时也会对环境产生严重的污染。所以, 在开采页岩气之前, 一定要在评估力度上有所加大, 在对页岩气资源进行评估的过程中, 要充分考虑到区域水资源、对环境造成的影响程度等方面的问题, 争取做到全面的评估。同时, 还要对更加先进的开采技术进行积极有效的开发, 注重对环境的保护, 要有先进的水资源管理理念, 防止在进行开采时, 对水资源造成浪费、污染, 或者是造成水资源的枯竭, 使页岩气从真正意义上成为成本低、清洁环保的新能源。

摘要：在美国, 其“页岩气革命”取得了很好的进展, 这在很大程度上预示着页岩气这种非常规的重要的天然气将会对我国能源压力的缓解发挥出巨大的应用潜力, 页岩气也将会在我国的油气资源勘探开发中成为一个新热点。经过我国勘探工作中多年的一致努力, 我国页岩气的勘探开发在水平井钻探、资源储量评估以及开采技术方面取得了显著的成果。但是较之于美国, 我国页岩气所在的地质条件显得非常复杂, 在对页岩气的开发在水资源利用、开采技术、环境保护以及控制开采成本方面将会受到很大的挑战。

关键词：页岩气,开发进展,开采技术