探討頁巖氣開采技術及開發(fā)現(xiàn)狀

牛旭(中石油長城鉆探壓裂公司壓裂二分公司 遼寧省盤錦市興隆臺區(qū))

一、中國頁巖氣開采技術

頁巖氣的開采技術比較多，限于篇幅，在這里，我們主要對其中的幾項關鍵技術進行一番詳細的探討。為了理解與闡述的方便，暫將這些關鍵技術歸納為頁巖氣鉆井技術、頁巖氣固井完井技術、頁巖氣壓裂增產(chǎn)技術以及裂縫監(jiān)測技術幾種。

1.1 頁巖氣鉆井技術

頁巖氣的鉆井技術隨著時代的發(fā)展也在不斷地走向發(fā)展，比如從垂直井發(fā)展到水平井，然后又在水平井的基礎上發(fā)展了單支水平井以及多分支水平井等。對于頁巖氣來說，要使其產(chǎn)出地面就必須首先保證通道足夠使其流入井筒。同時，將頁巖氣作為開采的對象，還必須將滲透率考慮在鉆井技術中?，F(xiàn)在，為了使井筒可以穿越更多的儲層，開采出更多的頁巖氣體，已經(jīng)有越來越多的頁巖氣開采項目采用鉆井技術。

1.2 頁巖氣固井完井技術

所謂頁巖氣固井技術是指首先將套管下到井內(nèi)，然后再用水泥將套管和井壁之間的位置封固，其主要作用是使一些比較復雜的地層等封固住，以為頁巖氣開采提供便利，在封固時，經(jīng)常采用的水泥漿就是泡沫水泥、酸溶性水泥等。所謂的頁巖氣完井技術就是指采取裸眼射孔完井、組合式橋塞完井等方式對頁巖氣進行開采的一項技術。在實際的開采過程中，比較常用的是定向射孔完井技術，而且此項技術在直井和水平井中應用相對較多。

1.3 頁巖氣壓裂增產(chǎn)技術

一般來說，含氣頁巖中具有一些裂縫是很好的，但對于氣體的開采來說，又會造成一些阻礙比如無法提供必要的滲透通道等。這個時候就需要對含氣頁巖進行壓裂處理，具體的壓裂方法也有很多，比如凝膠壓裂、清水壓裂、多級壓裂、重復壓裂、水力噴射壓裂等等，這其中，有一些技術是比較常見和常用的，主要有多級壓裂、重復壓裂、清水壓裂以及水力噴射壓裂。只有實行頁巖氣體的壓裂增產(chǎn)技術，才能更好地依靠緊密排列的裂縫加快氣體的開采速度。

1.4 裂縫監(jiān)測技術

裂縫監(jiān)測技術又可以劃分為地面傾斜監(jiān)測、井下傾斜監(jiān)測以及微地震監(jiān)測三種。地面傾斜監(jiān)測和井下傾斜監(jiān)測這兩項技術不是特別重要而且在實際中應用也不是特別多，所以在這里不對二者作過多的解釋主要對微地震監(jiān)測這一技術進行一些分析。具體來講，它是在油氣開采中新出現(xiàn)的一個新技術，主要是利用監(jiān)測井與測試井之間的信號轉換，對地震信號進行實時的監(jiān)控，以便及時地獲取微地震信號并且根據(jù)這些信號對裂縫等的位置進行準確的判斷。這種技術作用也是非常顯著和重大的，它能使頁巖氣體的采收效率大大提高。

二、頁巖氣在中國的開發(fā)現(xiàn)狀

雖然近年來，隨著國家能源需求局面的日益緊張以及對新能源開發(fā)力度的增大，頁巖氣等一批新型的能源已經(jīng)得到了很大程度的開發(fā)，有些甚至在社會生活中已經(jīng)發(fā)揮了其積極作用，但總體來說，與國外相比，我國的頁巖氣開發(fā)還存在著很多的問題，其現(xiàn)狀依舊不容樂觀。這些困難主要來源于經(jīng)濟和技術兩個方面，具體來講，表現(xiàn)在：開發(fā)經(jīng)驗的匱乏；頁巖氣資源開采難度大；技術相對落后等。

2.1 開發(fā)經(jīng)驗的匱乏

在我國，頁巖氣的開發(fā)與開采，起步較晚而且發(fā)展緩慢，總體上還處于一個不成熟的起步階段，技術、經(jīng)驗等各個方面都還很缺乏，目前還沒有集中大量人力物力去進行頁巖氣資源開發(fā)的能力。這是一個比較嚴峻而又值得思考的問題。

2.2 頁巖氣資源開采難度大

從頁巖氣資源本身來說，其一般是分布于由礦物質(zhì)和巖化的粘土組成的儲集層內(nèi)，其空間過小，滲透率低，給開采帶來不小的難度。與天然氣相比，其不僅開采難度大而且采收率也較低，一般僅為天然氣的10%左右。頁巖氣資源的開采難度大也決定了其發(fā)展緩慢，對技術的要求過高等方面，這幾個問題都是緊密聯(lián)系著的。

2.3 技術相對落后

技術相對落后的問題是一個比較難克服的難題。雖然中國緊隨美國進行了頁巖氣的開發(fā)與開采，但由于發(fā)展緩慢，經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)在很多方面落后于美國，最突出的差距就體現(xiàn)在技術上。而且與美國相比，中國頁巖氣的藏儲層一般埋得都比較深，這就在無形中又增加了開采的難度，可以說在兩個方面，中國都是處于劣勢的。

結語：

頁巖氣作為一種比較新興的清潔能源，在以后的社會發(fā)展中，特別是能源需求局勢日趨緊張的條件下，一定會發(fā)揮出意想不到的作用。不過目前看來，其發(fā)展還是令人堪憂的，其發(fā)展可謂步履維艱，受到各種因素的制約與影響。本文主要以其在中國的開采為背景，簡單探討了對其進行開發(fā)的一些關鍵技術以及當前的開發(fā)現(xiàn)狀兩個問題。在論述的過程中肯定存在不少的缺點和漏洞，需要在以后的實踐和研究中加以規(guī)避。

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