油氣藏開(kāi)采技術(shù)新進(jìn)展

摘? 要：天然氣作為一種清潔能源，未來(lái)開(kāi)發(fā)潛力十分巨大，隨著天然氣開(kāi)采技術(shù)不斷發(fā)展，未來(lái)幾十年中，天然氣將在未來(lái)全球能源領(lǐng)域占據(jù)重要的位置，其大規(guī)模開(kāi)發(fā)開(kāi)采可用于接替常規(guī)石化能源。我國(guó)天然氣儲(chǔ)量中致密砂巖氣占比較大，近年來(lái)中石油、中石化等企業(yè)加大了天然氣勘探開(kāi)發(fā)力度，致密砂巖氣藏的有效開(kāi)發(fā)仍是目前我國(guó)亟待解決的問(wèn)題。本文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外致密砂巖氣藏的開(kāi)采方式，結(jié)合目前我國(guó)致密砂巖氣藏的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀，分析符合我國(guó)實(shí)際的致密砂巖氣藏開(kāi)采技術(shù)。

關(guān)鍵詞：天然氣開(kāi)發(fā);致密砂巖氣藏;開(kāi)采技術(shù);石化能源

引言

致密砂巖氣藏作為非常規(guī)氣藏的一種，其氣藏儲(chǔ)集層特征跟常規(guī)氣藏儲(chǔ)集層特征存在較大差異，其儲(chǔ)層特點(diǎn)之一為低孔低滲、特低孔特低滲，滲透率一般在1×10^-3um²以下，孔隙度一般在5%-10%之間。氣藏成藏天然氣運(yùn)移過(guò)程中，由于儲(chǔ)層空間內(nèi)地層水充填，天然氣僅能驅(qū)替儲(chǔ)層空間內(nèi)較大孔隙、吼道內(nèi)的自由水，造成小孔隙、吼道中的地層水與天然氣共存，最終形成天然氣、束縛水、自由水共生，儲(chǔ)層原始含水飽和度高的致密砂巖氣藏，也是導(dǎo)致致密砂巖氣藏開(kāi)采中天然氣產(chǎn)量下降的重要因素，為更加高效、合理、經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)致密砂巖氣藏帶來(lái)重大挑戰(zhàn)。

1.國(guó)外致密砂巖氣開(kāi)采技術(shù)進(jìn)展

目前美國(guó)是世界致密砂巖氣藏開(kāi)采技術(shù)較為完善的國(guó)家，具有較強(qiáng)致密砂巖氣藏勘探開(kāi)發(fā)的代表性，也是世界上致密砂巖氣產(chǎn)量最大的國(guó)家。由于其致密砂巖氣藏理論及勘探開(kāi)發(fā)起步早于其他國(guó)家，所以其研發(fā)的致密砂巖氣藏開(kāi)采設(shè)備及開(kāi)采理念在世界上處于領(lǐng)先地位^[1-3]。豐富的致密砂巖氣藏資源，也為其在致密砂巖氣藏的開(kāi)采和開(kāi)發(fā)中積累了豐厚的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。水力壓裂作為一種有效開(kāi)發(fā)非常規(guī)油氣藏的先進(jìn)手段，也是美國(guó)及全世界各國(guó)進(jìn)行致密砂巖氣藏開(kāi)發(fā)的重要手段^[4-6]。目前國(guó)外用于致密砂巖氣藏開(kāi)采的増產(chǎn)措施主要有致密砂巖氣藏分層壓裂技術(shù)、致密砂巖氣藏大規(guī)模壓裂技術(shù)、致密砂巖氣藏水平井分段壓裂技術(shù)等技術(shù)手段^[7，8]。

1.1致密砂巖氣藏分層壓裂技術(shù)

受致密砂巖氣藏成藏因素因素影響，致密砂巖氣藏儲(chǔ)層中縱向上分層較多，表現(xiàn)為層間不連通，或存在夾層等情況。針對(duì)該類致密砂巖氣藏，國(guó)外一般采用致密砂巖氣藏分層壓裂技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同層位進(jìn)行壓裂改造，增大致密砂巖氣井控制面積，提高近井地帶儲(chǔ)層的滲透率，增大氣井的單井產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)致密砂巖氣藏有效開(kāi)發(fā)。

1.2致密砂巖氣藏大規(guī)模壓裂技術(shù)

美國(guó)作為致密砂巖氣藏開(kāi)采技術(shù)最成熟的國(guó)家，主要因?yàn)槠鋰?guó)內(nèi)水資源極其豐富，為開(kāi)展大規(guī)模的水力壓裂工作創(chuàng)造了有力條件，其國(guó)內(nèi)在上世紀(jì)八十年代就已開(kāi)展大規(guī)模壓裂技術(shù)推廣及應(yīng)用。其壓裂過(guò)程中可在致密砂巖氣藏儲(chǔ)層中產(chǎn)生超過(guò)300m的超長(zhǎng)裂縫，并在支撐劑的作用下，避免超長(zhǎng)裂縫在壓裂過(guò)程中出現(xiàn)閉合情況，使基質(zhì)-裂縫得到有效溝通，實(shí)現(xiàn)致密砂巖氣井增產(chǎn)，保證致密砂巖氣藏的開(kāi)發(fā)效果。

1.3致密砂巖氣藏水平井分段壓裂技術(shù)

近年來(lái)水平井作為非常規(guī)油氣資源的有效開(kāi)發(fā)技術(shù)在國(guó)外得到廣泛應(yīng)用，水平井分段壓裂技術(shù)也越來(lái)越多的應(yīng)用于致密砂巖氣藏的開(kāi)發(fā)。其主要優(yōu)點(diǎn)為能夠根據(jù)致密砂巖氣藏的實(shí)際情況和施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求，對(duì)致密砂巖氣藏開(kāi)展有針對(duì)性的儲(chǔ)層改造。其主要原理為在水平段長(zhǎng)度較大的致密砂巖氣藏水平氣井中，有選擇性的對(duì)不同水平段的儲(chǔ)層進(jìn)行壓裂施工，改造不同水平段內(nèi)儲(chǔ)層滲透性，保證水平井壓裂的整體效果，實(shí)現(xiàn)提高井筒中不同水平段的滲流能力，增強(qiáng)儲(chǔ)層的動(dòng)用程度，極大程度的提高了致密砂巖氣的產(chǎn)量，從而在整體上保證致密砂巖氣藏開(kāi)發(fā)的開(kāi)發(fā)效果，在致密砂巖氣藏的開(kāi)發(fā)上取得了極大的進(jìn)展。

2.國(guó)內(nèi)致密砂巖氣藏開(kāi)采技術(shù)進(jìn)展

我國(guó)內(nèi)陸地區(qū)致密砂巖氣資源十分豐富，致密砂巖氣藏分布也較為廣泛，存在巨大的勘探開(kāi)發(fā)潛力，截止目前已探明存在致密砂巖氣藏區(qū)域主要集中在東北松遼盆地、內(nèi)蒙古鄂爾多斯盆地、新疆塔里木盆地以及四川盆地等地，如何高效、經(jīng)濟(jì)、合理開(kāi)發(fā)致密砂巖氣藏近年來(lái)被國(guó)內(nèi)專家學(xué)者廣泛關(guān)注研究。我國(guó)國(guó)內(nèi)致密氣藏開(kāi)采技術(shù)相對(duì)國(guó)外起步較晚，進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)我國(guó)致密砂巖氣藏才開(kāi)始進(jìn)行大規(guī)?？碧介_(kāi)發(fā)工作。國(guó)內(nèi)致密砂巖氣藏開(kāi)發(fā)主要分為以下幾個(gè)階段：致密砂巖氣藏成因認(rèn)識(shí)及探索階段、致密砂巖氣藏勘探開(kāi)發(fā)階段以及致密砂巖氣藏大規(guī)模開(kāi)發(fā)階段。

3.結(jié)論

（1）致密砂巖氣作為常規(guī)石化能源的接替能源，在我國(guó)儲(chǔ)量十分豐富，其在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)高效、合理、經(jīng)濟(jì)有效開(kāi)發(fā)可極大程度上緩解我國(guó)日益增長(zhǎng)的能源壓力。

（2）我國(guó)致密砂巖氣藏開(kāi)發(fā)已進(jìn)入大規(guī)模、高效益、高質(zhì)量開(kāi)發(fā)階段，致密砂巖氣年產(chǎn)氣量逐年增加，致密砂巖氣開(kāi)采工藝技術(shù)隨著致密砂巖氣藏的高質(zhì)量開(kāi)發(fā)也愈加豐富。

（3）壓裂技術(shù)，特別是水平井分段壓裂技術(shù)已經(jīng)成為致密砂巖氣藏高效開(kāi)發(fā)的主要技術(shù)手段。

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作者簡(jiǎn)介：馬蓉研，女，就職于遼河油田，主要從事油氣田相關(guān)工作。