頁巖氣開采工藝技術(shù)優(yōu)化

楊 斌

（中石化西南石油工程有限公司井下作業(yè)分公司，四川德陽 618000）

頁巖氣開采工藝技術(shù)優(yōu)化

楊 斌

（中石化西南石油工程有限公司井下作業(yè)分公司，四川德陽 618000）

頁巖氣屬于非常規(guī)天然氣，合理開采頁巖氣資源，有利于提高化工燃料的開發(fā)效率。采取先進的技術(shù)措施，可開采出更多的頁巖氣。分析了我國頁巖氣開采存在的問題，通過采取有效的技術(shù)措施，解決了頁巖氣開采的問題。優(yōu)化了頁巖氣開采技術(shù)措施，不斷提高頁巖氣的產(chǎn)能，進而提高頁巖氣開發(fā)的經(jīng)濟效益。

頁巖氣；開采工藝；技術(shù)；優(yōu)化

1 頁巖氣開采存在的問題

由于我國的頁巖氣開發(fā)屬于初級階段，沒有豐富的開采經(jīng)驗。因此，對于頁巖氣的開采存在著一定的問題，必須經(jīng)過有效的處理，才能達到頁巖氣開采的技術(shù)要求。由于頁巖氣開采的技術(shù)不成熟，正致力于天然氣的開采，對頁巖氣的開發(fā)投入的資源不夠完善，導致頁巖氣開發(fā)效果不佳。

頁巖氣開采的難度系數(shù)比較高，由于頁巖氣儲層屬于致密性的頁巖，巖石的孔隙度小，滲透率低，給頁巖氣的開發(fā)帶來了障礙。所有的頁巖氣井在進行開采前，必須進行多級壓裂施工，才能達到開采的條件，因此，頁巖氣的開采成本比較高。

頁巖氣層埋藏深度比較深，也給開采帶來了更嚴重的問題。頁巖氣開發(fā)需要投入很高的費用，而且資金的回收率特別低，在短期內(nèi)很難見到效果，也制約著頁巖氣的開采。

頁巖氣的儲層具有復雜的特性，儲層致密，非均質(zhì)性強，屬于低滲透的狀況，必須采取有效的技術(shù)措施，尋找頁巖氣藏，經(jīng)過地質(zhì)勘探開發(fā)技術(shù)措施的應用，獲得最佳的頁巖氣儲量，達到設(shè)計的開發(fā)效果。

為了提高頁巖氣井的固井質(zhì)量，鉆探合格的井筒，以頁巖氣水平井為代表，可以更好地開采頁巖氣資源。在頁巖氣開采初期，可以實施水力壓裂技術(shù)措施，對儲層進行改造，以提高頁巖氣的采收率。

2 頁巖氣開采工藝技術(shù)措施

通過對頁巖氣開采工藝技術(shù)措施的優(yōu)化，選擇合適的頁巖氣開采工藝技術(shù)，滿足頁巖氣生產(chǎn)節(jié)能降耗的技術(shù)要求，提高頁巖氣的產(chǎn)能，創(chuàng)造最佳的經(jīng)濟效益。為了合理地開采頁巖氣，必須做好頁巖氣正常生產(chǎn)的準備工作，從頁巖氣井的勘探開發(fā)初期開始，優(yōu)化設(shè)計頁巖氣井的鉆井工藝技術(shù)措施，實施優(yōu)化的固井施工設(shè)計，并結(jié)合符合頁巖氣特點的完井工藝技術(shù)措施，使頁巖氣層和井筒溝通起來，通過前期的壓裂施工，提高頁巖氣井的滲透性，滿足頁巖氣開發(fā)的需要。

2.1 頁巖氣井的壓裂改造技術(shù)措施

由于頁巖氣的致密性特征，為了達到最佳的頁巖氣產(chǎn)量，必須對頁巖氣井實施水力壓裂技術(shù)措施，通過連續(xù)多級壓裂技術(shù)措施以及水力噴射壓裂技術(shù)的應用，提高頁巖氣層的滲透了，達到頁巖氣開采的條件。

對于頁巖氣井的壓裂施工，可以實施通過解堵和增加近井地帶滲透率為目的的解堵壓裂技術(shù)，也可以實施增大泄油面積為主的改造型壓裂技術(shù)措施，還可以進行縫網(wǎng)型的壓裂，達到頁巖氣開采的條件，通過水力壓裂作用，提高儲層的滲透性，盡可能降低頁巖氣開采的成本，提高頁巖氣開采的經(jīng)濟效益。

2.2 頁巖氣井的鉆井工程技術(shù)措施

頁巖氣井鉆井具有自身的特點，必須依據(jù)頁巖氣儲層的基本特征，采取優(yōu)化的鉆井工藝技術(shù)措施，才能滿足頁巖氣開采的需要。盡可能鉆探水平井，將薄差儲層的頁巖氣開采出來。由于水平井在水平方向的延伸特性，鉆探頁巖氣儲層的概率增多。利用水平井的鉆探解決頁巖氣井石灰?guī)r儲層的上下包夾的問題，同時，水平井的鉆探可以減少鉆井的數(shù)量，降低鉆井施工的成本，為更好地開采頁巖氣奠定了基礎(chǔ)。

在鉆探頁巖氣水平井的過程中，優(yōu)化設(shè)計鉆井工藝技術(shù)措施，應用欠平衡鉆井技術(shù)，采取隨鉆測井技術(shù)措施，在鉆井的同時，獲得儲層的地質(zhì)資料，為有效地分析和解釋頁巖氣井的生產(chǎn)過程提供了保障。應用地質(zhì)導向鉆井技術(shù)與旋轉(zhuǎn)導向技術(shù)措施，提高水平井鉆探的質(zhì)量，保障頁巖氣的開采條件。

2.3 頁巖氣井的完井工藝技術(shù)措施

為了提高頁巖氣井投產(chǎn)的成功率，必須重視完井施工的質(zhì)量，優(yōu)化設(shè)計完井工藝技術(shù)措施，保障完井的質(zhì)量，才能準確地投產(chǎn)頁巖氣井，達到設(shè)計的頁巖氣產(chǎn)能要求。由于頁巖氣井的滲透率及孔隙度極低，必須采取特殊的完井及固井工藝技術(shù)措施，才能使頁巖氣井形成穩(wěn)定的流體流動通道，達到頁巖氣開采的條件。

對于頁巖氣井的完井技術(shù)措施的優(yōu)化設(shè)計，可以實施水力噴射射孔完井技術(shù)措施，也可以應用組合式橋塞完井方式，還可以應用機械式組合完井方式，設(shè)法將頁巖氣儲層和井底聯(lián)系起來，形成穩(wěn)定的頁巖氣的通道，達到頁巖氣穩(wěn)定開采的標準。

2.4 頁巖氣井的固井工藝技術(shù)措施

為了延長頁巖氣井的服役年限，對頁巖氣水平井進行固井施工，達到設(shè)計的固井質(zhì)量。通過固井水泥漿體系的優(yōu)化設(shè)計，頂替鉆井液，避免由于鉆井液中的固體顆粒的影響，而導致固井質(zhì)量差，嚴重的固井不合格的情況，會導致井筒的報廢，給頁巖氣的生產(chǎn)帶來嚴重的危害。因此，在頁巖氣井固井施工方面，采取有效的技術(shù)措施，解決固井質(zhì)量的問題，保證達到最佳的固井質(zhì)量，延長頁巖氣井的使用效率，最大限度地開采頁巖氣。

3 結(jié)論

通過對頁巖氣開采工藝技術(shù)優(yōu)化的研究，采用先進的頁巖氣開發(fā)技術(shù)措施，得到最佳的頁巖氣產(chǎn)能，滿足非常規(guī)天然氣生產(chǎn)的需求。對頁巖氣井開采過程中存在的問題進行分析，采取有效的技術(shù)措施，解決頁巖氣開采的技術(shù)難題，應用適合頁巖氣井的鉆井技術(shù)、完井技術(shù)以及固井技術(shù)措施，通過對頁巖氣井的前提壓裂投產(chǎn)，得到最佳的頁巖氣產(chǎn)能，滿足頁巖氣開采的技術(shù)要求。

[1] 王中華. 國內(nèi)頁巖氣開采技術(shù)進展[J]. 中外能源，2013，18（2）：23-32.

Optimization of Shale Gas Extraction Technology

Yang Bin

Shale gas is an unconventional natural gas，and it is helpful to improve the development efficiency of chemical fuel. Take advanced technical measures to mine more shale gas.Analyzes the existing problems of shale gas extraction in China，and takes effective technical measures to solve the problem of shale gas exploitation，optimize the technical measures of shale gas extraction，and continuously improve the production capacity of shale gas and improve the economic benefit of shale gas development.

shale gas；mining technology；technology；optimization

TD823

A

1003-6490（2017）06-0063-02

2017-05-05

楊斌（1978—），男，四川德陽人，工程師，主要研究方向為油氣井測試。