关于页岩气开发的基本知识和思路
页岩气资源勘探开发方案(一)
页岩气资源勘探开发方案一、实施背景页岩气是一种新型能源，具有丰富的资源量和广泛的开发前景。
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，对能源的需求也越来越大。
而传统能源的开采和利用已经面临着诸多的挑战，因此，发展新能源成为了当务之急。
而页岩气资源的勘探和开发正是产业结构改革的重要方向之一。
本文将从产业结构改革的角度出发，提出一种页岩气资源勘探开发方案，以期推动我国产业结构的转型升级。
二、工作原理页岩气的勘探和开发是一个复杂的过程，需要经过多个环节的实施。
具体的工作原理如下：1.地质勘探：通过对地质构造、地质构造、岩性、地层厚度、地下水、地温、地应力等因素的综合分析，确定页岩气的分布区域和储量。
2.钻探：通过钻探工作，获取地下岩石样本和地质数据，以确定页岩气的储层特征和储量。
3.水平井钻探：水平井钻探是页岩气勘探和开发的重要手段，通过水平井钻探，可以增加储层的接触面积，提高产能。
4.压裂：压裂是页岩气开发的关键技术之一，通过压裂作业，可以破碎储层岩石，增加页岩气的渗透性和产能。
5.生产：通过生产作业，将页岩气从地下输送到地面，以供应市场。
三、实施计划步骤1.确定勘探区域：通过地质勘探，确定页岩气的分布区域和储量。
2.制定勘探计划：根据勘探区域的特点，制定勘探计划，包括钻探方案、水平井钻探方案、压裂方案等。
3.实施勘探作业：按照勘探计划，实施勘探作业，获取地下岩石样本和地质数据。
4.分析数据：通过对勘探数据的分析，确定页岩气的储层特征和储量。
5.制定开发计划：根据勘探结果，制定开发计划，包括压裂方案、生产方案等。
6.实施开发作业：按照开发计划，实施开发作业，将页岩气从地下输送到地面，以供应市场。
四、适用范围本方案适用于我国各地的页岩气资源勘探和开发。
五、创新要点本方案的创新点主要体现在以下几个方面：1.采用先进的勘探技术，提高勘探效率和勘探精度。
2.采用水平井钻探技术，提高储层接触面积，增加产能。
3.采用压裂技术，提高储层渗透性和产能。
页岩气的开发原理
页岩气的开发原理页岩气是一种以页岩（即含有丰富有机质的沉积岩）为储集岩层的天然气资源。
开发页岩气的原理主要包括勘探与评价、井筒设计与压裂、气井生产以及田间开发等环节。
首先是勘探与评价阶段。
页岩气勘探主要通过地质、物理、化学等多种研究方法来评价储层的有利物性和有机质含量。
地质勘探方法主要包括地震勘探、钻井勘探和地质分析。
地震勘探通过记录地震波在地下岩石中的传播速度和反射特征，推断储层性质和分布。
钻井勘探则通过钻取岩心样品和记录钻井岩石属性及压力等参数，来确定岩石的组成和性质。
地质分析则是在上述资料基础上，对勘探区域的地质条件和含有机质页岩的分布进行综合分析和评价。
接下来是井筒设计与压裂阶段。
在页岩气的开发中，由于储层岩石的低渗透性和不透水性，需要通过井筒设计与压裂技术来提高天然气的采集效果。
井筒设计涉及到井身结构、井底位置和井眼直径等因素的确定。
而压裂技术则是指通过泵送高压液体（通常是水和砂）进入井内，使岩石发生裂缝和微裂缝，从而增加储层的渗透性和产能。
具体过程中，要根据岩石性质、孔隙度、裂缝特征等因素来确定适合的压裂液配方和压裂参数，以达到最佳的裂缝效果。
然后是气井生产阶段。
气井生产是指从地下抽取页岩气的过程，主要通过注水、抽采和加压降温等操作来提高气井的产能。
注水是为了提高储层的渗透性，使天然气能够更容易流出；抽采是通过抽取地下气体和与之相连的水来减少井中储层的压力，从而增加气井的产能；而加压降温则是为了控制井口的温度和压力，以保证气井的安全运行。
此外，还可以通过人工举升、引压和改造井眼等技术手段来进一步提高气井的产能。
最后是田间开发阶段。
一旦证实页岩气可开发，就需要进行田间开发来实现商业化生产。
田间开发主要包括建设抽采设施、建设管网、处理废水和气体、进行环境保护等方面。
建设抽采设施的主要任务是建造生产井和相应的设施，以实现天然气的生产和输送。
建设管网则是为了将生产的天然气运输到市场，同时建设相关的处理设施和环境保护设施，以保护环境。
页岩气开采原理
页岩气开采原理
页岩气是一种非常重要的天然气资源，它存在于页岩岩石中，开采难度大，但是储量丰富。
页岩气开采的原理主要包括地质勘探、水平钻井、压裂技术和天然气采收等环节。
首先，地质勘探是页岩气开采的第一步。
地质勘探通过对地下岩层的勘探和分析，确定页岩气的分布、储量和开采条件。
这一步骤的准确性和全面性对后续的开采工作至关重要，只有通过科学的勘探手段，才能找到潜在的页岩气储层。
其次，水平钻井是页岩气开采的关键技术之一。
由于页岩气储层通常位于地下几千米深处，传统的垂直钻井技术已经无法满足开采需求。
水平钻井技术可以在地下岩层中钻出水平井眼，从而有效地提高了页岩气的开采效率。
接下来，压裂技术是页岩气开采的另一个关键环节。
由于页岩岩石的渗透性较差，天然气难以从岩层中释放出来。
压裂技术通过向岩层注入高压液体，使岩石发生裂缝，从而增加了天然气的释放量和开采效率。
最后，天然气采收是页岩气开采的最终环节。
通过管道输送和加工处理，将开采出来的天然气运送到市场上，供应给广大用户。
天然气采收环节需要高效的输送和处理设备，以确保天然气的质量和供应稳定。
综上所述，页岩气开采的原理包括地质勘探、水平钻井、压裂技术和天然气采收等环节。
这些环节相互配合，共同构成了页岩气开采的整个过程。
随着技术的不断进步和完善，页岩气开采将会成为未来能源领域的重要支柱，为人类社会的发展做出重要贡献。
页岩气的形成与开发
页岩气的形成与开发随着全球能源需求的不断增长，页岩气作为一种清洁、高效的能源资源，正日益受到人们的。
本文将探讨页岩气的形成与开发相关问题，以期为页岩气钻探和开发工作提供一些启示和建议。
一、页岩气的概念与重要性页岩气是指赋存在页岩层中的天然气，其主要成分是甲烷。
与常规天然气相比，页岩气的开采更为复杂，但具有更高的能源密度和更低的碳排放。
随着全球常规天然气储量的逐渐减少，页岩气作为一种非常规能源资源，正变得越来越重要。
二、页岩气的形成页岩气的形成主要发生在沉积盆地中，由生物作用和热力作用共同作用形成。
生物作用指的是生物遗体在沉积盆地中分解产生甲烷的过程，而热力作用则是指地层中的有机质在高温高压条件下分解产生甲烷的过程。
这些甲烷分子在页岩层中不断聚集，形成了大量的页岩气。
三、页岩气的开发1、页岩气井的类型根据开采方式和地质条件的不同，页岩气井可分为水平井、垂直井和复合井三种类型。
水平井是指在目标层沿水平方向钻进的井，具有产量高、占地面积小等优点；垂直井则是在目标层垂直方向钻进的井，适用于地质条件较复杂的情况；复合井则是将水平井和垂直井结合起来，以提高开采效率。
2、钻探工艺页岩气钻探的主要工艺包括：钻井、固井、完井、压裂和酸化等。
其中，钻井是基础，完井和压裂则是关键环节。
在钻井过程中，需要使用特殊的钻头和钻具，以确保钻进稳定和快速；在完井和压裂过程中，则需采用高精度的设备和工艺，以实现页岩层的分离和裂缝的扩展。
3、开发流程页岩气开发的基本流程包括：资源评估、钻前准备、钻井、测井、完井、试气、生产和废弃管理等环节。
这些环节环环相扣，任何一个环节的失误都可能影响到整个开发项目的成败。
4、面临的问题尽管页岩气开发具有巨大的潜力，但也面临着诸多问题。
首先，页岩气开发需要大量的水资源，而水资源在某些地区可能难以获得；其次，页岩气开发过程中的压裂和酸化等工艺可能会对地下水造成污染；此外，页岩气开发还会产生大量的废气和废水，对环境造成一定的影响。
页岩气开采原理
页岩气开采原理
页岩气开采原理是通过水平钻井和水力压裂技术将水和添加剂注入页岩岩层，使岩层裂缝扩大并释放出内部储存的天然气。
具体步骤如下：
1. 水平钻井：首先，在地表选择合适的位置进行垂直钻井，当钻杆到达目标页岩层时，钻井工程师会改变钻头方向，将钻孔延伸成水平方向。
这样可以增加页岩岩层与钻孔的接触面积，提高天然气的开采效率。
2. 水力压裂：完成水平钻井后，高压水和添加剂（如砂岩颗粒）被泵送到井中，进入页岩岩层。
压力和添加剂的作用下，岩石发生裂缝和断裂，从而使天然气能够逸出。
水力压裂也可以同时增加岩石孔隙的连接性，便于天然气在岩层内流动和采集。
3. 采集天然气：一旦页岩层被水力压裂，天然气开始从岩石毛细孔隙中释放出来，并通过新形成的裂缝流向水平井筒。
然后，运用抽油泵等装置将天然气输送到地面设备进行储存和处理。
4. 环境保护：在整个开采过程中，需要严格控制水和添加剂的使用，以减少对地下水资源的污染。
此外，储存和处理阶段也要采取相应的措施，以确保环境不受污染。
以上就是页岩气开采的基本原理。
通过水平钻井和水力压裂技术，能够充分利用页岩岩层内部的天然气资源，提高天然气开采效率，促进能源产业的发展。
页岩气开采技术
据预测，到2030年，中国页岩气产量将达到150亿立方米，占国内天然气产 量的15%左右。随着国际合作和经验技术交流的加强，中国页岩气开采技术也将 逐步走向世界前列。
总之，世界页岩气资源和开采现状表明，页岩气已经成为全球清洁能源领域 的重要角色。中国作为页岩气资源大国，其发展前景在政策支持、市场需求和技 术进步的共同推动下十分看好。随着国内外合作和研发的深入进行，中国页岩气 产业将迎来更为广阔的发展空间，为推动全球清洁能源革命和应对气候变化作出 积极贡献。
总结
国内页岩气开采技术的不断进步和发展，为我国能源结构的优化和清洁能源 的发展提供了有力支持。本次演示介绍了国内页岩气开采技术的现状、技术创新 和未来展望。通过水平井技术和水力压裂技术的不断优化和创新，我国页岩气开 采成本降低、效率提高，
为实现清洁能源的规模化发展奠定了基础。随着技术的进一步突破和市场需 求的增加，国内页岩气开采的前景十分广阔。未来，需要继续加强技术研发和创 新，推动页岩气开采技术的进步，为我国的能源事业作出更大的贡献。
2、水平井技术
水平井技术已成为页岩气开采的重要手段。水平井能够增大储层暴露面积， 提高产能，并有助于降低生产成本。其原理是在垂直主井眼的基础上，侧钻出一 条或多条水平井眼，以实现对更大储层的开发。水平井技术的优势在于提高产能、 降低成本以及减少环境影响。然而，该技术的实施需要先进的设备和钻井技术， 同时对地质和工程要求较高。
3、水力压裂技术
水力压裂技术是页岩气开采过程中的一项关键技术。其原理是通过向储层注 入高压泵入的流体（通常是水和砂），使储层产生裂缝，进而释放出被困的天然 气。水力压裂技术的主要优点是提高产能、降低钻井成本和减少开发时间。然而， 该技术也存在一定的局限性，如对储层造成潜在损害、需要大量水资源以及可能 引起地质灾害等。
关于我国页岩气开发技术的几点思考
176页岩气的开发是当今世界的一个重点课题。
在开发较早的美国，根据不同的时间段，将页岩气田开发周期分别划分为资源评估、勘探启动、早期开采、成熟开采和产量递减这5个阶段。
这5个阶段是根据时间的推进以及开采程度的变化而不断演进的过程，相对于传统的常规天然气开发技术，页岩气开采的技术还是有着明显的区别，主要体现在以下几个方面。
1 钻井技术方面直井、水平井是在岩气井钻井中采取的主要技术手段。
一般来说，对于试验过程，主要是为了了解页岩气藏特性，对钻井、压裂和投产积累一定的经验，这个时候一般采取的是直井方案，通过直井取得的数据，对钻井方案进行优化，从而使真正投产的过程中，能够使水平井更加科学合理地确定数据和钻井方案。
在实际的开采过程中，为了使生产的效果更为明显，需要使储层泄流面积更大，以及天然气产量更高，这个时候普遍是采取水平井的方式进行钻井的。
旋转钻井导向工具在水平井钻井中常常得到采用，这种情况下，光滑井眼得以形成，从而能够使地层评价更为清晰和直接。
实施负压钻井，以及欠平衡钻井技术，都是在页岩气开采过程中常常采用的技术手段，这些技术能够使储层最大程度地避免受到伤害。
为了使水平井精确定位，还要采用随钻测量技术，以及随钻测井技术，这样能够更为科学地作出地层评价，使地质目标更为明确。
多分支、单支和羽状水平井技术得以在页岩气开采中得到广泛应用，使页岩气的开采能够更加清楚。
页岩气是利用水力压裂的技术使天然裂缝与井筒相连，大多数页岩气水平井是采用沿水平段长度泵进的多级处理作业的方式下套管、注水泥和射孔的。
一些新技术包括测斜仪与微地震学被用来检测这些作业并实施调整压裂改造泵送进度，能够有效地避免裂缝生长进入潮湿岩石，从而影响页岩气的开采进程。
2 完井技术方面相对于钻井技术来讲，页岩气的技术难点更多在完井技术。
由于页岩气主要是以吸附态赋存于页岩中，渗透率非常低，所以在完井技术中，需要尽可能地提高其渗透率，这对于提高页岩气的最终采收率有直接影响，因此，在固井、完井、储层等方面，技术的要求更为复杂。
页岩气开发开采技术
01
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通过引进、消化，结合国内实际，形成了一套针对页岩气藏压裂投产技术。
安东的合作伙伴（亚太地区唯一）ELY公司是一家专业从事页岩气藏压裂改造的服务公司，在页岩气藏清水压裂改造方面具有丰富的经验。 ELY主要从事完井、增产作业、油藏等领域的整体设计、现场施工作业及现场监督。 在页岩气压裂方面，ELY也具有20多年的研究经历以及超过1000口页岩气井的现场压裂经验。 在页岩气压裂服务的公司包括Chevron USA Production 、 Shell Oil Company、 Shell Western E&P, Inc、Mitchell Energy等等。
1.2～1.6
1.6～2.6
0.4～1.1
TOC，%
4.5
4～9.8
0.5～4.0
1～14
1～20
1～25
0.45～3.5
1.7～3.75
1.88～9.36
>2
石英+钙质%
35～50
60～80
20～41
50
50～70
40～55
35～45
总孔隙度，%
4～5
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8～9
3～9
9
10～14
3～5.5
目 录
添加标题
页岩气藏特点
添加标题
安东页岩气服务能力
添加标题
页岩气资源分布
添加标题
页岩气开发技术
致密性和天然气的特性要求页岩气开采最大程度地暴露页岩地层到井眼的接触面积，需要的主要技术如下：
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关于页岩气开发的基本知识和思路
一口页岩气的勘探井一般成本加起来估计8000万至一个亿，一口页岩气井日产约2万方，一年720万方，一方气2元算，一年是1440万元。
这样6-8年收回成本，但必须保证这口井的勘探成功率是100%。
而目前中国天然气的勘探成功率也就是25%左右，也就是说前期投入3-4个亿年收入1400万，怎么看都是赔本买卖。
页岩气勘探开发不是一般民营企业可以承受的。
页岩气(shale gas)这个概念引入中国是比较早的，目前公认的是2003年张金川老师现代地质上发表的《页岩气及其成藏机理》一文。
但在当时，页岩气并没有引起业界的重视。
这和当时的油气勘探背景有很大关系，因为当时中国的天然气勘探正处于一个上升阶段，到处有大气田的发现，比如苏里格、克拉2、普光等，从碎屑岩到碳酸盐岩层系都有发现，到处开花，页岩气夹在中间不上不下的，又没有什么大的勘探开发价值，所以在当时很少人注意这种新的勘探领域。
只有中国地质大学和国土资源部油气中心还在坚持这个项目的研究。
页岩气在中国大行其道为2009年，这也和当时的油气勘探背景有很大关系。
2008年，国内基本上没有大的气田发现了，该找的层系也差不多了，这时候，突然发现居然有新的层系，还
有漏网之鱼—页岩气，而且实事求是地来讲，美国页岩气产量真正上台阶是在2007年之后，因此，这两个要素促使大家开始关注页岩气。
但这个时候对于页岩气的研究是乱七八糟的，主要在几个方面：
1．研究人员五花八门，当时研究页岩气的人很杂，不仅仅石油与天然气地质学界，搞煤层气的，搞矿产地质的，搞区调的都在做页岩气方面的研究，导制这个时期的研究处于一种多家来做，但没有一个研究体系；
2．页岩气前景争论较大，对于页岩气的勘探开发前景，业内主要持三种思想，一种乐观认为很有发展前途；一种折中，认为收缩研究为主；一种悲观，没有前途。
这三种思想目前来讲，折中的思想开始占多数了；
3．页岩气概念混乱不清，对于页岩气这个词，引入后在使用过程中存在很大的争议，因为页岩就是指具有层理构造的泥岩，如大家享受的油页岩。
但页岩气的这个页岩，随着研究的深入，发现在很大程度上并不是，而是粉砂岩或砂岩或页岩内夹的较粗粒的岩层。
因此，后来又修订成页岩层系气，但最终大家约定俗成还是用页岩气，但行内人如果使用这个名词，一定要注意它的范围，比原来的页岩宽多了；
4．页岩气研究区域崇山峻岭，页岩气在中国研究的区域主要位于中国的南方，但中国南方这些地区，多是山区地貌，因此
研究中困难重重；
5．页岩气样品海量的分析测试，这一阶段，中国的实验室已经满足不了页岩气样品的分析测试了，国外也待价而沽了，基本上这些样品充斥着中国的各大实验室，分析测试数据海量一般，有多少人仔细分析不清楚，反正是数据很多。
这只是当时主要的一些方面，为什么会造成这样的现象，虽然一方面从新的层系来研究的必要性讲是正常的，但另一方面页岩气迎合了业界的胃口。
为什么这么说呢？目前中国学术界看中的是什么，SCI文章（编者注：概述Scientific Citation Index是美国科学信息研究所【ISI】编辑出版的引文索引类刊物），可是SCI文章想写并不容易，需要新的研究思路和大量的数据，页岩气刚好全都符合。
先不说SCI，仅国内，2010年篇名中有页岩气的文章据中国知网统计每年才几十篇，2011年超过200篇，2012年超过500篇，2013年到现在就400篇，国际上的SCI更多。
国外研究中国的也多，美国出过一份报告，对中国页岩气的前景说的很好，很大。
但真的如此吗？
2011年的高峰过后，2012年大家开始回归理性，2013年页岩气的研究降温不少。
为什么？在现实中没有什么突破，虽然有些说这有页岩气的发现，那有页岩气的突破，但真的如此吗？
业内人都清楚，页岩气最大的问题，没有效益。
很简单地来
算笔账，一口页岩气的勘探井一般成本，全加起来估计在8000万至一个亿，一口页岩气井日产约2万方，一年720万方，一方气2元算，一年，1440万元。
这样6-8年收回成本，但这必须保证这口井的勘探成功率是100%。
中国天然气的勘探成功率也就是25%左右，按这个说法，前期投入3-4个亿一年收挣1400万，怎么看都是赔本买卖。
为什么会有这么高的成本，因素很多，这里不详说。
因此，页岩气的勘探开发不是一般公司可以做的，小的民营企业很难进行这么大的投资。
因为民营企业更多的是一种短时期见效益，不然资金动转不起来，可是页岩气这种怎么看都是打水漂的事，它是不能进入的，进入也是害它。
按这个说法，页岩气的研究就不能继续了吗？能，而且有必要继续研究。
因为中国能源缺口是一种卡脖子的事，而且2009-2012年这三年各家都在做页岩气方面的研究，在很短的时间内对其的认识有着非常大的进步，在研究过程中不断的摸索，不断的思考，一步一步在正慢慢的摸索出适合中国研究页岩气的区域、目标和方法。
这些都是一种进步，而且很明显中国的研究程度明显上了一个台阶。
但不能盲目发展，回归理性，让研究的人员更专业。
事实上，页岩气研究至今，大家公认的未来取得突破已不是勘探理论上的突破，更多是开发技术上的突破。
因此，怎么在开发环节上下功
夫，把页岩气能够低成本的采出来，这才是目前的要务。
这对于改进中国的开发技术也有着很重要的推动作用。
页岩气带给业界有很大的冲击，思想上的冲击（勘探思路的新转变），技术上的冲击（分段压裂技术）等，也使得各家研究单位都在积极探索，形成一种“百家争鸣”的现象，这是一种好事，促进学术的进步。
但未来页岩气的勘探和开发，要面临更的考验和问题，比如资金投入的减少，风险问题，勘探和开发过程中的难点等。
我属于中间派，希望页岩气能够稳扎稳打，建立长期研究的队伍，慢慢地积累，即不盲目乐观，也不灰心丧气，小范围内持续研究，一定能见到很好成果。
正如一些地质学家来讲的，我们要鼓励研究的过程，而不能全去鼓励结果，因为这个结果是前面艰辛过程所得的，如果肥都不浇，只想吃好果子，那只会让越来越多的研究人员失去信心。
在常规天然气勘探越来越困难的今天，这种新思路下的新层系的“天然气”值得我们去探索研究，也为后人可能的发扬光大做好我们的铺垫！。