頁巖氣鉆探開發(fā)技術(shù)研究進(jìn)展

韓寶偉

摘 要：伴隨著如今不斷增加的油氣資源需求以及油氣儲(chǔ)藏增產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的潛力逐漸下降，很多非常規(guī)性的能源得到了社會(huì)各界的廣泛認(rèn)可和高度重視。其中頁巖氣就是一種比較重要的能源類型，它的資源開發(fā)潛力比較大、開采的壽命也相對較長、生產(chǎn)周期也相對較長等獨(dú)特的自身特征受到了全世界范圍內(nèi)的廣泛重視。另外，頁巖的儲(chǔ)層所具備的物性不佳、孔隙度以及滲透率也都不高，很難進(jìn)行順利開采，必須要采取特殊開發(fā)手段。在該文當(dāng)中將就此進(jìn)行分析，旨在確定我國開發(fā)頁巖氣的技術(shù)研究趨勢。

關(guān)鍵詞：頁巖氣開發(fā) 技術(shù)分析 發(fā)展方向

中圖分類號(hào)：TE37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）04（a）-0040-02

在最近這些年以來，我國傳統(tǒng)能源所具備的對外依存性具備顯著提升的特征，國民經(jīng)濟(jì)在天然氣的消費(fèi)需求上也大大地超過了對于石油以及煤炭的需求，依照相關(guān)數(shù)據(jù)當(dāng)中的調(diào)查來看，我國當(dāng)前階段天然氣的對外依從性也已經(jīng)提升到了11%以上。天然氣存在的供需矛盾也變得更加顯著了。油氣和核電等都面對著較為顯著的安全和環(huán)保等方面的發(fā)展阻礙，清潔能源也成為調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、改善常規(guī)性較高的油氣依存度的主要開發(fā)熱點(diǎn)內(nèi)容。在該文當(dāng)中將針對目前我國的頁巖氣開發(fā)阻礙進(jìn)行分析，并探究具體的技術(shù)，旨在確定開發(fā)技術(shù)研究的主要方向。

1 當(dāng)前頁巖氣的開發(fā)研究工作的現(xiàn)實(shí)情況分析

就實(shí)際情況來看，頁巖氣具備清潔以及高效的特征，是新興的一種能源，主要存在有機(jī)泥頁巖以及對應(yīng)夾層當(dāng)中，基本上呈現(xiàn)的是吸附或是游離狀態(tài)，屬于非常規(guī)性天然氣能源，就頁巖自身的孔隙度和滲透率來說，它們都不高，所以采收的效率也始終不是很高，但是需要花費(fèi)的投入成本卻比較大、生產(chǎn)周期也比較長。也正是因?yàn)檫@些因素的影響，令頁巖氣開發(fā)需要面對較多的要求，比方說多級(jí)分段壓裂以及水力噴射壓裂等。選擇壓裂液需要盡可能選擇常規(guī)滑水（即，滑溜水壓裂，和清水壓裂、減阻水壓裂含義等同，1997年前后，滑水壓裂于巴納頁巖被初次采用），當(dāng)前也有使用含有一定KCL成分的鹽水以及氮?dú)鈮毫训却胧?，它們的工藝相對來說比較復(fù)雜，僅有長線投資情況下，才可以進(jìn)行規(guī)模性的開發(fā)。

因此，從整體上來看，常規(guī)性地進(jìn)行天然氣開發(fā)，其規(guī)律具備一定的差異，頁巖氣針對核心技術(shù)以及風(fēng)險(xiǎn)特征、投資需求等方面，都有獨(dú)特的特征，特別是針對關(guān)鍵性的一些勘探技術(shù)手段來說，要求更加嚴(yán)格。

就我國而言，頁巖氣資源具備比較大的儲(chǔ)備量，所以是可以予以大規(guī)模開發(fā)的，但是就頁巖氣的實(shí)際情況來看，其基本集中在地址條件復(fù)雜的一些盆地地區(qū)或者是人口相對稀少的區(qū)域，開采工作面對較大的困難；除此之外，比起一些發(fā)達(dá)國家，我國的頁巖氣開發(fā)勘探技術(shù)尚且處在初步發(fā)展的階段，頁巖氣的鉆探和開發(fā)的技術(shù)水平還比較落后，在開發(fā)的過程當(dāng)中一部分關(guān)鍵性的一些技術(shù)措施需要予以突破，很多核心專利技術(shù)手段尚且還在一些發(fā)達(dá)國家的企業(yè)中，所以，必須要盡快開發(fā)出滿足我國基本情況的開采以及勘探手段，通過這樣的方式在最大程度上降低進(jìn)行開采的過程當(dāng)中需要耗費(fèi)的成本，減輕破壞生態(tài)環(huán)境的程度，這也是目前頁巖氣行業(yè)的發(fā)展需要面對的挑戰(zhàn)。

2 勘探和開發(fā)技術(shù)具體分析

雖然當(dāng)前頁巖氣的資源比較豐富，不過從整體上來看，其勘探技術(shù)卻處于初步發(fā)展階段，需要結(jié)合國外的先進(jìn)鉆探經(jīng)驗(yàn)，提升定向水平技術(shù)、低成本鉆井技術(shù)、儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)等方面的整體水平是非常重要的，從而有效實(shí)現(xiàn)我國開發(fā)頁巖氣的高效和持續(xù)性。從具體來說，可以將頁巖氣的勘探和開發(fā)技術(shù)措施分成以下幾個(gè)方面。

第一，盡快提升頁巖氣的資源戰(zhàn)略調(diào)查分析水平。構(gòu)建并完善頁巖氣資源所具備的潛力調(diào)查以及對應(yīng)的評(píng)析系統(tǒng)，確定具備良好工業(yè)開采價(jià)值的一些評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，目前國際范圍當(dāng)中，比較常用的是通過有機(jī)碳的總體含量以及頁巖厚度等數(shù)據(jù)來予以綜合性的確定和分析。另外，一部分已經(jīng)廢棄的油氣井業(yè)可能會(huì)擁有一定的開采價(jià)值，它的具體資料可以分析過去的測錄數(shù)據(jù)來進(jìn)行參考分析，不過考慮到壓裂等方面因素的影響，頁巖埋深情況也需要進(jìn)行一定的綜合分析。另外，需要全面、系統(tǒng)地了解我國的各個(gè)區(qū)域頁巖氣資源基本特征以及具體的分布情況，同時(shí)還需要在全國范圍當(dāng)中，選擇適當(dāng)、合適的目標(biāo)區(qū)域，并由此獲得不同區(qū)域當(dāng)中的頁巖參數(shù)，對于資源潛力予以初步分析和評(píng)價(jià)，確定優(yōu)勢開發(fā)具體區(qū)域，制定出科學(xué)有效的發(fā)展計(jì)劃和宏觀管理的具體措施，有效推進(jìn)我國的頁巖氣鉆探開發(fā)良性的實(shí)際發(fā)展。

第二，系統(tǒng)的開放并開發(fā)頁巖氣的資本投入渠道。綜合分析顯示情況，并適當(dāng)引入一些市場投入相關(guān)機(jī)制，以此來促進(jìn)頁巖氣鉆探開發(fā)實(shí)業(yè)的投資主體能夠保證高度多元化，令中小型的企業(yè)和更多民營資本可以主動(dòng)地參與到一些投資活動(dòng)當(dāng)中，打造良好的、開發(fā)性的投資和競爭環(huán)境。在這一過程當(dāng)中，主要包括適當(dāng)給予頁巖氣和煤氣的開發(fā)和投資的位置，同時(shí)滿足條件企業(yè)以及民營資本可以進(jìn)入到整個(gè)市場環(huán)境當(dāng)中參與競爭。除此之外，強(qiáng)化進(jìn)行市場監(jiān)管的力度，建立并完善頁巖氣開發(fā)的良性環(huán)境。

第三，提升頁巖氣進(jìn)行鉆探以及開發(fā)的整體技術(shù)水平。當(dāng)前我國的相關(guān)單位和各地方單位都要盡快提升進(jìn)行頁巖氣科學(xué)開發(fā)和投入的具體力度，有效實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)上的創(chuàng)新和發(fā)展。主要包括頁巖氣開發(fā)的財(cái)政支持力度以及人力支持力度，有效地把國內(nèi)科技優(yōu)勢力量進(jìn)行適當(dāng)?shù)募校嵘槍搸r氣開發(fā)核心技術(shù)以及研究力度，積極鼓勵(lì)企業(yè)和民間力量進(jìn)行適當(dāng)?shù)难邪l(fā)以及新興技術(shù)的推廣。

第四，加強(qiáng)頁巖氣開發(fā)進(jìn)程當(dāng)中對外合作的發(fā)展力度。進(jìn)行技術(shù)性發(fā)展和對管理制度予以優(yōu)化的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化頁巖氣國際范圍內(nèi)的合作和相互交流，掌握外國的先進(jìn)成熟的經(jīng)驗(yàn)，適當(dāng)引入國外先進(jìn)的開發(fā)技術(shù)手段。例如說，在對頁巖氣進(jìn)行初期開發(fā)的過程當(dāng)中，可以考慮和一些擁有先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和豐富開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的外國公司合作，進(jìn)入到外國的頁巖氣開發(fā)市場當(dāng)中，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并虛心討教相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

第五，有效促進(jìn)頁巖氣的可持續(xù)性開發(fā)。強(qiáng)調(diào)對頁巖氣進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益方面的開發(fā)基礎(chǔ)之上，還需要實(shí)時(shí)地對頁巖氣開發(fā)可能帶來的環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)估，特別是在開發(fā)過程當(dāng)中可能會(huì)造成的水污染以及地表破壞情況。在勘探和開發(fā)的過程當(dāng)中，需要嚴(yán)格地依照我國現(xiàn)行的環(huán)保法規(guī)來進(jìn)行，并且積極采取新興技術(shù)來在最大程度上降低并消除頁巖氣在勘探和開發(fā)過程當(dāng)中會(huì)帶來的生態(tài)環(huán)境上的破壞。

第六，更加積極地推廣水力壓裂法。該方法也被稱作是水壓致裂法，屬于絕對地應(yīng)力測量方法。這種方法長久以來存在比較廣泛的爭議，但是這種頁巖氣開采技術(shù)就在這種爭議的環(huán)境當(dāng)中得到了非常迅速的發(fā)展和進(jìn)步。水力壓裂法是目前開采頁巖氣的主要形式，其主要通過對頁巖層進(jìn)行壓裂處理，來讓頁巖氣進(jìn)入氣井，在實(shí)際使用過程當(dāng)中需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)沫h(huán)保處理，以免對地下水形成污染。

3 結(jié)語

伴隨著如今全世界范圍內(nèi)，針對清潔型能源漸漸得到需求提升和擴(kuò)大的趨勢，天然氣實(shí)際價(jià)格也在漸漸提升，頁巖氣進(jìn)行鉆探的技術(shù)水平得到了充分發(fā)展以及進(jìn)步，相信在未來頁巖氣開發(fā)的技術(shù)和手段會(huì)漸漸趨向綠色以及高效的趨勢，還能夠凸顯出越發(fā)顯著的安全性。

參考文獻(xiàn)

[1] 邱正松，高宏松，黃維安.頁巖氣鉆探開發(fā)技術(shù)研究進(jìn)展[J].西部探礦工程，2012，24（6）：66-69.

[2] 鄭軍衛(wèi)，孫德強(qiáng)，李小燕，等.頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)進(jìn)展[J].天然氣地球科學(xué)，2011，22（3）：511-517.

[3] 董大忠，王玉滿，李新景，等.中國頁巖氣勘探開發(fā)新突破及發(fā)展前景思考[J].天然氣工業(yè)，2016，36（1）：26-39.