1、页 岩 气 简 介油气成藏理论页岩气，是从页岩层中开采出来的页岩气，是从页岩层中开采出来的天然气天然气，是一种，是一种重要的非常规天然气资源。重要的非常规天然气资源。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和较常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点，大部分产气页岩分布范围广、生产周期长的优点，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井
2、能够长期地以稳定的速率产气（以稳定的速率产气（） 美国是世界上最早发现、研究、勘探和开发页岩气的国家。1821年，美国第一口商业页岩气井（也是全球第一口商业性页岩气井）诞生。Mitchell能源公司在美国东部纽约州Chautauqua县泥盆系Perrysbury组Durdirk页岩中钻探，在井深21米处，从8米厚的页岩裂缝中产出天然气。 美国的页岩主要发育在20个州21个大小不等的盆地里。据最近的估算，美国页岩气资源量为42万亿立方米52.6万亿立方米，美国的页岩气开发取得巨大成功，扭转了美国天然气一直以来进口的局面。据美国地质调查局（USGS）最新的统计，其资源量约0.74万亿立方米，产量在
3、2005年已经超过美国页岩气产量的一半，现在所占比例更高 其中，Barnett页岩是当前美国页岩气开发的主力层位，也是目前各国页岩气勘探开发学习的样本，随着页岩气产量迅速提高，国际能源署预计，到2015年美国将超越俄罗斯成为全球最大天然气生产国。美国能源当局则预测说，页岩气将取代煤炭而成为仅次于石油的美国第二大能源资源，而且可能改变美国能源生产格局 加拿大是继美国之后世界上第二个对页岩气进行勘探开发的国家，页岩气生产也已有数十年的历史 对于页岩气的研究并不是现在才开始的，我国在上世纪八十年代也有了对其的专著。但是并没有实际的开发，而随着以美、加为首的页岩气持续开发我国也终于重视起来。 2011
4、年12月，国务院批准页岩气为新发现矿种，至此，我国的独立矿种增加到172种 2011年6月27日，国土资源部举办中国首轮油气探矿权公开招标，中石油、中石化、延长石油以及中联煤层气、河南煤层气等公司受邀投标。首轮招标出让的页岩气探矿权区块共计四个，面积共约1.1万平方公里 2012年9月10日,国土资源部在官方网站发布公告，面向社会各类投资主体公开招标出让页岩气探矿权.本次招标共推出20个区块，总面积为20002km2，分布在重庆、贵州、湖北、湖南、江西、浙江、安徽、河南8个省（市）。 根据公告，凡在中华人民共和国境内注册，注册资本金在人民币3亿元以上，具有石油天然气或气体矿产勘查资质、或与已具
5、有资质的企事业单位建立合作关系的内资企业和中方控股的中外合资企业，均可投标 我国页岩气可采资源量约为261012m3，接近常规天然气资源储量，资源价值、社会价值巨大。一、国内技术现状一、国内技术现状 国内外页岩气钻井现状分析国内外页岩气钻井现状分析 我国三种天然气资源对比图我国三种天然气资源对比图 我国页岩气开发还处于探索阶段，仅四川、松辽、伊通盆地有几口井开始试气，初产在1000立方米左右；目前国内页岩气藏开发还存在单井产量低，生产周期长，产量递减快，资金回收慢等问题，阻碍了页岩气藏工业化开发步伐！稠油，油砂，油页岩，致密砂岩油层页岩油气：特指赋存于页岩油气：特指赋存于页岩页岩中的非常规油气
6、中的非常规油气 ，页岩气是，页岩气是位于暗色泥页岩以吸附或游离状态为主要存在方式的天然位于暗色泥页岩以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。气聚集。煤层气，页岩气，致密砂岩，生物气，甲烷水合物非常规油气非常规油气 页岩气是一种特殊的非常规天然气。是赋存于泥岩或页岩中的天然气，具有自生自储、无气水界面、大面积连续成藏、低孔、低渗、无天然裂缝等特征，一般无自然产能或低产。页岩气资源储量丰富，但开发难度大。随着常规天然气的衰竭以及油气价格的上涨，以及开发技术的进步，页岩气已逐渐成为开发的热点。 常规资源非常规资源重油、油砂、页岩油、页岩气、煤层气、致密砂岩气、盆地中心气等需要新技术天然气水合物与
7、其它更低品位资源开发成本逐渐增大更高质量的资源新技术新方法的应用 截止线是变化的（基于油气价格的变化） 常规油气资源（易开发的只占小部分） 目前逐渐衰竭 非常规油气资源（大部分储量开发较困难） （日益成为开发热点） 美国美国48 48 个州广泛分布了含巨量天然气的高有机质页岩。德克萨斯州个州广泛分布了含巨量天然气的高有机质页岩。德克萨斯州初步开采的初步开采的Barnett Barnett 页岩提供了本土页岩提供了本土48 48 个州天然气生产总量的个州天然气生产总量的6%6%。分析。分析估计到估计到2011 2011 年底多数的储量增长（年底多数的储量增长（50%50%到到60%60%）将来自
8、非常规的页岩气。）将来自非常规的页岩气。 四个新的页岩气（四个新的页岩气（HaynesvilleHaynesville，FayettevilleFayetteville，Marcellus Marcellus 和和WoodfordWoodford）可采气体总量可能超过）可采气体总量可能超过1515万亿。万亿。 对比研究，中国南方广大地区海相地层中发育的优质烃源岩是国内对比研究，中国南方广大地区海相地层中发育的优质烃源岩是国内页岩气勘探的重要目标，专家初步估计页岩气资源量大约页岩气勘探的重要目标，专家初步估计页岩气资源量大约3030万亿方。万亿方。1.1.页岩气藏的特点页岩气藏的特点1 1）页岩
9、气资源丰富）页岩气资源丰富二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术页岩气储层物性差，低孔低渗，页岩气储层物性差，低孔低渗，孔隙度孔隙度约为约为4%-6%,4%-6%,基质基质渗透率渗透率小于小于0.0010.0011010-3-3mm2 2。 页岩储层发育较多天然微裂缝，页岩储层发育较多天然微裂缝，岩石具有一定的脆性，在改造过程中岩石具有一定的脆性，在改造过程中易形成网状裂缝系统。易形成网状裂缝系统。 2010-1-28第19页www.petro-2 2）页岩气藏物性差，需改造）页岩气藏物性差，需改造1.1.页岩气藏的特点页岩气藏的特点二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术01000
10、2000300040000200400600800100012000.01.02.03.04.0天数平均产量, MCFD0.0水平井/直井产量比水平井平均产量直井平均产量比率 水平井是目前主要的页岩气藏生产形式。水平井的产量是垂直水平井是目前主要的页岩气藏生产形式。水平井的产量是垂直井的井的3-43-4倍多，成本仅是直井的倍多，成本仅是直井的1.5-2 1.5-2 倍。目前倍。目前85%85%的开发井为水平井的开发井为水平井多段压裂。多段压裂。3 3）开发方式对产能影响大）开发方式对产能影响大1.1.页岩气藏的特点页岩气藏的特点二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术kentuckyken
11、tucky东部泥盆系页岩气产量递减曲线，东部泥盆系页岩气产量递减曲线，xxxx井井2626年累计产量年累计产量1333133310104 4m m3 34 4）产量递减先快后慢，生产周期长）产量递减先快后慢，生产周期长1.1.页岩气藏的特点页岩气藏的特点l生产周期比较长生产周期比较长早期以游离气为主，产量较高，递减快（第一年产量降到早期以游离气为主，产量较高，递减快（第一年产量降到65%65%）后期以吸附气产出为主，产量相对较低，年递减率后期以吸附气产出为主，产量相对较低，年递减率2%2%3%3%，单井日产，单井日产2-32-3万方万方预测页岩气田开采寿命可达预测页岩气田开采寿命可达30305
12、050年年保持合理的生产制度保持合理的生产制度l一般无自然产能，一般无自然产能，所有井都要实施压裂所有井都要实施压裂改造改造。据美国据美国资料统计资料统计：40%40%的井初期裸眼测试时无天然气的井初期裸眼测试时无天然气55%55%井初始无阻流量没有工业产能井初始无阻流量没有工业产能直井压裂平均产量达直井压裂平均产量达0.80.8万方万方/d/d左右左右水平井压裂平均产量可达水平井压裂平均产量可达1010万方万方/d/d以上，最高达以上，最高达3030万方万方/d/d二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术1) 1) 有效页岩的厚度有效页岩的厚度2) 2) 页岩的有机质丰度页岩的有机质丰度
13、3) 3) 页岩的热演化程度页岩的热演化程度4) 4) 页岩的矿物组成页岩的矿物组成 5) 5) 页岩的含气量页岩的含气量 6) 6) 页岩的孔隙度页岩的孔隙度 7) 7) 页岩的渗透性页岩的渗透性 8) 8) 构造格局构造格局北美地区页岩气评价包含北美地区页岩气评价包含1616个个参数，内容全面。内容全面。1 1）页岩气有利目标区优选技术）页岩气有利目标区优选技术9) 9) 沉积、构造演化史沉积、构造演化史 10) 10) 页岩横向连续性页岩横向连续性 11) 3D 11) 3D 地震资料情况地震资料情况 12) 12) 地层压力特征地层压力特征 13) 13) 压裂用水压裂用水 14) 1
14、4) 输气管网输气管网 15) 15) 井场情况与地貌环境井场情况与地貌环境 16) 16) 污水处理与环保污水处理与环保2.2.选区评价技术选区评价技术二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术 测井测井和和岩心分析岩心分析是页岩气储层评价的两种主要手段。是页岩气储层评价的两种主要手段。2.2.选区评价技术选区评价技术2 2）页岩气储层评价）页岩气储层评价 测井：测井：数据主要包括数据主要包括ECSECS、GRGR、成像测井、声波测井等；、成像测井、声波测井等； 从从CHEVRONCHEVRON（雪佛龙）、（雪佛龙）、HARDING-SHELTONHARDING-SHELTON（哈丁（哈丁
15、- -歇尔顿歇尔顿) )、BPBP等公等公司的资料看，页岩气的测井技术与常规测井无异，但对于页岩参数的确司的资料看，页岩气的测井技术与常规测井无异，但对于页岩参数的确定，在勘探阶段需要通过定，在勘探阶段需要通过岩心资料的分析标定岩心资料的分析标定、ECSECS测井测井获得。获得。通过对已知页岩气藏总有机碳含量、成熟度、含气性等通过对已知页岩气藏总有机碳含量、成熟度、含气性等地球化学参地球化学参数与测井资料标定数与测井资料标定建立建立气藏评价方法气藏评价方法的研究，在新井或新层评价时可通的研究，在新井或新层评价时可通过过测井模型测井模型确定各项参数。确定各项参数。 二、页岩气勘探开发技术二、页岩
16、气勘探开发技术2.2.选区评价技术选区评价技术2 2）页岩气储层评价）页岩气储层评价岩心分析：岩心分析：确定孔隙度、储层渗透率、泥岩的组分、流体及储确定孔隙度、储层渗透率、泥岩的组分、流体及储层的敏感性，并分析测试层的敏感性，并分析测试TOCTOC和吸附等温曲线。和吸附等温曲线。 BpBp通过参数井的系统取心，在通过参数井的系统取心，在“相控页岩分布相控页岩分布”的思路指导下，对的思路指导下，对岩岩心的层序心的层序和和沉积沉积细致细致描述描述，研究页岩的，研究页岩的沉积特征沉积特征，编制不同层系页岩沉，编制不同层系页岩沉积相平、剖面图。积相平、剖面图。Arkoma Arkoma 盆地的伍德福德
17、页岩的系统岩心分析表明，盆地的伍德福德页岩的系统岩心分析表明，页岩气页岩气分布在碎分布在碎屑岩和碳酸盐岩构成的旋回沉积的富含有机质页岩段中，该段屑岩和碳酸盐岩构成的旋回沉积的富含有机质页岩段中，该段TOCTOC、RoRo指指标与页岩气产出有极为密切的关系。标与页岩气产出有极为密切的关系。 国内对页岩的岩心分析与国外比还存在较大的差距，特别是试验设国内对页岩的岩心分析与国外比还存在较大的差距，特别是试验设备与试验方法方面。备与试验方法方面。二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术BPBP公司工作的公司工作的Arkoma Arkoma 盆地伍德福德页岩气藏盆地伍德福德页岩气藏, ,页岩厚度大于
18、页岩厚度大于5050米、米、TOCTOC大于大于2%2%、Ro1.31.8%Ro1.31.8%、钙质含量大于、钙质含量大于20%20%，由于富含，由于富含钙钙质质脆性矿物，通过压裂取得了很好的勘探开发效果。脆性矿物，通过压裂取得了很好的勘探开发效果。由此认识到除由此认识到除硅质硅质含量越高，页岩脆性越大，有利于后期的压含量越高，页岩脆性越大，有利于后期的压裂改造形成裂缝外，只要富含裂改造形成裂缝外，只要富含脆性矿物脆性矿物的优质烃源岩均是有利的勘的优质烃源岩均是有利的勘探开发目标。探开发目标。3 3）富含）富含脆性脆性矿物的优质烃源岩均是有利的勘探开发目标矿物的优质烃源岩均是有利的勘探开发目标
19、2.2.选区评价技术选区评价技术二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术可编辑 4)Ro4)Ro是热成因页岩气成藏的主控因素。是热成因页岩气成藏的主控因素。RoRo介于介于1.1%1.1%3%3%的范围的范围是热成因型页岩气藏的有利分布区。是热成因型页岩气藏的有利分布区。 在北美俄克拉荷马东南的阿科马盆地在北美俄克拉荷马东南的阿科马盆地RoRo达到达到4.89% 4.89% ，WoodfordWoodford页岩中也发现了页岩气藏，改变了以往对页岩页岩中也发现了页岩气藏，改变了以往对页岩RoRo上限小于上限小于3%3%的观点的观点, , 但但RoRo过高会导致页岩气藏中的二氧化碳含量增高。
20、过高会导致页岩气藏中的二氧化碳含量增高。2.2.选区评价技术选区评价技术二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术3.3.地震资料的应用地震资料的应用 美国几个页岩气田都位于常规油气勘探程度较高美国几个页岩气田都位于常规油气勘探程度较高的地区，常规油气勘探地震资料用来解释页岩层段的断的地区，常规油气勘探地震资料用来解释页岩层段的断层和顶底板。层和顶底板。二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术4.4.页岩气水平井钻井页岩气水平井钻井1)1)水平段井眼水平段井眼位置位置及及方向方向的设计主要依据地应力资料的设计主要依据地应力资料水平井眼取向水平井眼取向 最大应力方向最大应力方向水平井眼水平
21、井眼方向方向沿最小水平应力沿最小水平应力方向钻进，后期压裂裂缝与井眼方方向钻进，后期压裂裂缝与井眼方向向垂直垂直，压裂改造效果好。，压裂改造效果好。 水平井眼水平井眼位置位置选择在低应力区、选择在低应力区、高孔隙度区、脆性矿物富集区和富干高孔隙度区、脆性矿物富集区和富干酪根区，为后期压裂提供有利条件。酪根区，为后期压裂提供有利条件。二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术2)2)丛式钻井丛式钻井 可采用底部滑可采用底部滑动井架钻丛式井组。动井架钻丛式井组。每井组每井组3 38 8口单支水口单支水平井，水平井段间距平井，水平井段间距300-400m300-400m左右。左右。4.4.页岩气水
22、平井钻井页岩气水平井钻井二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术主要是三级结构主要是三级结构由于后期加砂压由于后期加砂压裂，因此对裂，因此对套管套管及及套套管头管头承压能力要求较承压能力要求较高，固井质量要好，高，固井质量要好，水泥返高到水泥返高到地面地面；水；水平段是套管平段是套管固井完井固井完井。3)3)井身结构井身结构4.4.页岩气水平井钻井页岩气水平井钻井二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术直井段（三开前）对钻井液体系直井段（三开前）对钻井液体系无特殊要求无特殊要求，主要采，主要采用水基泥浆，水平段钻井液主要采用用水基泥浆，水平段钻井液主要采用油基泥浆油基泥浆。l 防止粘土
23、膨胀；防止粘土膨胀；l 提高井眼稳定性；提高井眼稳定性；l 预防钻井液漏失；预防钻井液漏失；l 提高钻速。提高钻速。4)4)钻井液体系钻井液体系4.4.页岩气水平井钻井页岩气水平井钻井二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术1 1）页岩压裂工艺优化的内容）页岩压裂工艺优化的内容井筒井筒适应性分析适应性分析射孔井段射孔井段选择选择地应力场地应力场分析分析压裂液压裂液优化优化支撑剂支撑剂选择选择施工规模施工规模优化优化 测井数据分析及经验总结；测井数据分析及经验总结；5-1/2”套管大排量压裂，降摩阻套管大排量压裂，降摩阻闭合压力，施工方案优化；闭合压力，施工方案优化；闭合压力，施工方案优化；
24、闭合压力，施工方案优化；淡水、砂，淡水、砂，0.5%以下添加剂；以下添加剂；高强度、密度小，沉降速度小高强度、密度小，沉降速度小 ；目前是经验总结的结果；目前是经验总结的结果；5.5.页岩气水平井压裂技术页岩气水平井压裂技术二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术主要是根据产量与经济主要是根据产量与经济效益总结中得出规律的。效益总结中得出规律的。裂缝半长裂缝半长400m400m。水平井。水平井分段每段长分段每段长100100130m130m左右。左右。压裂规模优化压裂规模优化因此，虽然各井压裂有不同的压裂规模，但主要情况差不多：水平因此，虽然各井压裂有不同的压裂规模，但主要情况差不多：水平
25、井水平段长井水平段长1300m1300m，1010段压，每段加砂段压，每段加砂100100方左右，用水约方左右，用水约20002000方。方。5.5.页岩气水平井压裂技术页岩气水平井压裂技术1 1）页岩压裂工艺优化）页岩压裂工艺优化二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术2 2）页岩气水平井单井分段多级压裂工艺流程）页岩气水平井单井分段多级压裂工艺流程5.5.页岩气水平井压裂技术页岩气水平井压裂技术 分段多级压裂：压裂的规模化、裂缝的网络化、作业的分段多级压裂：压裂的规模化、裂缝的网络化、作业的工厂化，实现效益最大化。工厂化，实现效益最大化。二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术 一
26、般页岩水平段长一般页岩水平段长1300m1300m，每个压裂段，每个压裂段100-130m100-130m，每段射，每段射簇，每簇射孔长度簇，每簇射孔长度2-32-3尺，孔密尺，孔密8-168-16孔孔/ /米，米，6060相位角。相位角。 每段一次完成射孔及加塞。每段一次完成射孔及加塞。 (1)(1)射孔优化射孔优化趋势：水平井分段数在增加，但每段的射孔数目在下降；3 3 ）页岩气水平井压裂配套技术）页岩气水平井压裂配套技术5.5.页岩气水平井压裂技术页岩气水平井压裂技术二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术第一阶段第一阶段TCPTCP射孔，套管压裂，座封压裂桥塞和射射孔，套管压裂，座
27、封压裂桥塞和射孔一趟电缆完成，进行多级点火孔一趟电缆完成，进行多级点火, ,可多段射孔。可多段射孔。该技术该技术3.5”, 4.5”, 5.5”, 7” 3.5”, 4.5”, 5.5”, 7” 套管完井水泥套管完井水泥固井的水平井固井的水平井，压后可快速钻塞，压后可快速钻塞 （十分钟便可钻掉一（十分钟便可钻掉一个），个），该桥塞该桥塞材质轻，易排出，节约现场施工时间。材质轻，易排出，节约现场施工时间。投送射孔抢及桥塞的施工排量大于投送射孔抢及桥塞的施工排量大于6m6m3 3/min/min。 (2) (2) 易钻桥塞易钻桥塞(FastDrill Plug)(FastDrill Plug)3
28、3 ）页岩气水平井压裂配套技术）页岩气水平井压裂配套技术5.5.页岩气水平井压裂技术页岩气水平井压裂技术电缆射孔枪投送筒可钻桥塞套管 压裂关键技术之一，工具是贝克公司生产，需要技术引进。现在我们江汉油田正在技术攻关。二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术(3) (3) 压后返排压后返排全部分段射孔和压裂后，用连续油管带钻头一次快速钻碎所有桥塞，全部分段射孔和压裂后，用连续油管带钻头一次快速钻碎所有桥塞，返排至地面；返排至地面；几天后井开始间歇自喷，投产初期节流器加以控制，防止支撑剂返几天后井开始间歇自喷，投产初期节流器加以控制，防止支撑剂返排至地面，排液速度控制在排至地面，排液速度控制在
29、5 52020方方/ /小时。初期压裂液返排率一般小时。初期压裂液返排率一般1/31/3。3 3 ）页岩气水平井压裂配套技术）页岩气水平井压裂配套技术5.5.页岩气水平井压裂技术页岩气水平井压裂技术二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术多级压裂特点就是多段压裂和分段压裂，它可以在多级压裂特点就是多段压裂和分段压裂，它可以在同一口井对不同的产层进行单独压裂同一口井对不同的产层进行单独压裂是近几年在是近几年在BarnettBarnett页岩气开发中页岩气开发中成功应用成功应用的的最新压裂技术。最新压裂技术。技术理论技术理论: :同时对配对井同时对配对井(offset wells)(offse
30、t wells)进行进行压裂压裂, , 使压力液及支撑剂在高压下从使压力液及支撑剂在高压下从1 1口井向另口井向另1 1口井运移距离最短的方法口井运移距离最短的方法, ,来形成网络裂缝，增加来形成网络裂缝，增加裂缝密度及表面积裂缝密度及表面积, , 提高页岩气井的产量。提高页岩气井的产量。同步压裂最初是两口互相接近且深度大致相同步压裂最初是两口互相接近且深度大致相同水平井间的同时压裂同水平井间的同时压裂, ,目前已发展到目前已发展到3 3口、甚至口、甚至4 4口井间同时压裂。口井间同时压裂。3 3、4 4口井压裂时先压两侧的井，口井压裂时先压两侧的井，再压中间两口井。再压中间两口井。(4) (
31、4) 同步压裂技术同步压裂技术(simo-fracturing)(simo-fracturing)3 3 ）页岩气水平井压裂配套技术）页岩气水平井压裂配套技术5.5.页岩气水平井压裂技术页岩气水平井压裂技术二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术 (5) (5)页岩水平井压裂监测技术页岩水平井压裂监测技术监测的目的：监测的目的：掌握人工裂缝的实际几何掌握人工裂缝的实际几何学特征学特征( (高度、长度和方位）；高度、长度和方位）；实时监测压裂过程，对压实时监测压裂过程，对压裂方案进行优化；裂方案进行优化；优化新井钻井井位。优化新井钻井井位。实施：实施：VSIVSI仪器放在观测井中仪器放在观测
32、井中（直井）（直井）, , 间距间距600600米米, ,持续监测持续监测地层破裂时产生的微地震地层破裂时产生的微地震, ,实时的实时的传输和处理传输和处理, , 可三维显示裂缝位可三维显示裂缝位置。置。仪器长约60m3 3）页岩气水平井压裂配套技术）页岩气水平井压裂配套技术5.5.页岩气水平井压裂技术页岩气水平井压裂技术二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术水平井分段多级压裂水平井分段多级压裂现场施工实景现场施工实景2 2套压裂设备同时施工套压裂设备同时施工 用用4 4根根10”10”水管线连续供水，单井供水规模水管线连续供水，单井供水规模达达3 3万方，单段压裂供水大于万方，单段压裂
33、供水大于1 1千方千方/ /小时。小时。1 1个酸罐，单层酸液个酸罐，单层酸液1616方方连续加砂装置，单井砂量连续加砂装置，单井砂量1 1千方以上千方以上二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术水平井分段多级压裂水平井分段多级压裂现场施工实景现场施工实景可钻桥塞可钻桥塞10501050型压裂井口型压裂井口压裂管汇压裂管汇压后返排的分离装置压后返排的分离装置二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术6.“6.“井工厂井工厂”的理念在非常规油气资源勘探开发中的意的理念在非常规油气资源勘探开发中的意义义2222口井的采气井厂口井的采气井厂非常规气的勘探开发效益需要综合批量化的工作部署。非常规
34、气的勘探开发效益需要综合批量化的工作部署。二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术 利用利用最小的丛式井井场使钻井开最小的丛式井井场使钻井开发井网覆盖区域最大化。发井网覆盖区域最大化。 为为后期的批量化的钻井作业、压裂后期的批量化的钻井作业、压裂施工奠定基础。施工奠定基础。 使使地面工程及生产管理也得到简化。地面工程及生产管理也得到简化。( (路少、基础设施简单，天然气自发电，路少、基础设施简单，天然气自发电，管理集中管理集中) )1)1)钻井部署钻井部署二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术6.“6.“井工厂井工厂”的理念的理念2)2)钻井工程钻井工程 (1)(1)实现设备利用的最
35、大化。实现设备利用的最大化。 多口井依次一开，依次固井，依次二多口井依次一开，依次固井，依次二开，再依次固完井。钻井、固井、测井设备无停待。井深开，再依次固完井。钻井、固井、测井设备无停待。井深1500m1500m左右的左右的致密砂岩气井致密砂岩气井丛式井单井平均钻井周期仅丛式井单井平均钻井周期仅2.92.9天，垂深天，垂深2500m2500m左右、水平左右、水平段长段长1300m1300m的的页岩气页岩气丛式水平井平均钻井周期仅丛式水平井平均钻井周期仅2727天。天。 (2)(2)泥浆重复利用，减少泥浆的交替。泥浆重复利用，减少泥浆的交替。多口井一开泥浆体系相同，多口井一开泥浆体系相同，重复
36、利用；二开泥浆体系相同，重复利用。尤其是三开油基泥浆的重复重复利用；二开泥浆体系相同，重复利用。尤其是三开油基泥浆的重复利用特别重要。利用特别重要。列间距列间距2.5m2.5m行间距行间距3m3m二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术6.“6.“井工厂井工厂”的理念的理念3)3)压裂工程压裂工程 压裂工厂化流程能够在一个压裂工厂化流程能够在一个丛式井平台上压裂丛式井平台上压裂2222口井，极大提口井，极大提高效率。高效率。致密砂岩气层致密砂岩气层“压裂工厂压裂工厂”作业作业二、页岩气勘探开发技术二、页岩气勘探开发技术6.“6.“井工厂井工厂”的理念的理念提提 纲纲三、中石化页岩气勘探开发
37、现状三、中石化页岩气勘探开发现状 2009 2009年中石化正式启动了页岩气选区评价工作，随后进行了以下几口年中石化正式启动了页岩气选区评价工作，随后进行了以下几口页岩气井的压裂改造及试气先导试验，分别是页岩气井的压裂改造及试气先导试验，分别是: : (1) (1)华东分公司的方深华东分公司的方深1 1井井 (2)(2)江汉油田的建江汉油田的建111111井井 (3)(3)河南油田的安深河南油田的安深1 1井井 (4)(4)华东分公司的黄页华东分公司的黄页1 1井井 20102010年中石化为了加快页岩气开发，先后立项了部分页岩气开发关键技年中石化为了加快页岩气开发，先后立项了部分页岩气开发关
38、键技术重大先导、先导试验项目，分别是：术重大先导、先导试验项目，分别是： (1)(1)页岩气钻完井及大型水力压裂页岩气钻完井及大型水力压裂 (2)(2)大液量滑溜水加砂压裂大液量滑溜水加砂压裂 (3)(3)复合材料桥塞技术复合材料桥塞技术 (4)(4)水平井水力推送电缆射孔技术水平井水力推送电缆射孔技术 (5)(5)水平井电缆桥塞与射孔联作技术水平井电缆桥塞与射孔联作技术 (6)(6)水平井连续油管射孔和钻塞技术水平井连续油管射孔和钻塞技术 从该井的情况看，方深1井钻遇页岩厚度达到99m，总有机碳丰度达到2以上，最高可以达到9.94，渗透率为0.05md,与美国页岩气开发最低指标相比，尽管有些数据还需确认，但这几项指标具有明显优势，可见该段页岩具有较好的产气潜能。 （1 1）方深）方深1 1井压裂施工概况井压裂施工概况三、中石化页岩气勘探开发现状三、中石化页岩气勘探开发现状可编辑
