页岩气开发地面配套集输工艺技术分析
2019页岩油气开发地面工程关键技术及挑战-PPT课件
年产量将达到150亿到300亿m³ ，2030年达
到1100亿m³ ，届时页岩气将占到中国天然 气总产量的25%。
1、概述
页岩油气开发的地面工程围绕 着水力压裂回流水处理和地面 工程总体设计及油气集输技术 而开展。 水资源是页岩气开发的必要组 成部分，需要消耗大量的水进 行压裂。循环利用回流水一方 面避免了污染排放，另一方面 提高了页岩气的开发效益。
其预处理过程，采用化学溶剂消除重金属和溶解在水中的固体颗粒，然后通过过滤 去除有机物和总悬浮固体物(TSS)。一部分返出液经该处理系统后可达到回收利用 的水质条件，进入到热蒸馏装置回输至水池进行循环利用；而其余高浓度卤水可运 输至盐场进行结晶提纯，其最终循环水回收率可达25%左右。
水净化工艺处理流程
1、概述
美国通过近十年来的技术进步，已经掌握了
美国页岩气产量与其他天然气产量统计图
5700
较成熟的页岩气勘探开发技术。 页岩气资源量丰富，根据预测，全球范围内
Shale gas
others
5500
的页岩气资源量456万亿m³，与常规天然气
与美国相当。 北美已经成功商业开发，欧洲的法国、波兰 和匈牙利已进行页岩油气勘探，其中三个盆 地有明显勘探进展，澳大利亚和新西兰已划 分区块开展研究。 据国土资源部预计，到2020年，国内页岩气
页岩油气集输系统建设是 制约页岩油气开采的重要因 素之一。
提纲
1、概述
2、页岩油气地面工程关键技术
3、页岩油气地面工程面临的挑战
4、结束语
2、页岩油气地面工程关键技术
水力压裂返出液地面处理及再利用技术
2、页岩油气地面工程关键技术
水力压裂返出液地面处理及再利用技术
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。
页岩气地面工程标准化设计
2019年32期设计创新科技创新与应用Technology Innovation and Application页岩气地面工程标准化设计杨洲（四川科宏石油天然气工程有限公司，四川成都610000）前言页岩气不同于油气田所产天然气，其多以游离和吸附状态存在，其所存储的条件导致其开采寿命和开采周期都较长，且页岩气的压力和产能衰减速率都较快，页岩气的这些特性导致了页岩气地面工程与常规气田的地面工程有着较大的不同。
结合页岩气的开采特点在页岩气地面工程的设计中将以“标准化设计、模块化建设”作为页岩气地面工程的设计理念实现页岩气的规模化和高效化的开采，以较低的成本完成页岩气的开采。
1页岩气地面工程设计所面临的难点相对于传统的油气田开采页岩气开发仍是一个新的领域，现今应用于页岩气的开采技术多借鉴与传统天然气的开发流程与模式，而页岩气开采的特殊性使得其需要与之相配套的页岩气地面工程，由于缺乏可供借鉴的经验致使页岩气地面配套技术仍处于探索与经验总结阶段，待妥善解决好页岩气地面工程设计中所面临的一系列问题将确保页岩气地面工程满足页岩气开采所需。
1.1集输规模未有明确界定。
页岩气由于其分散的存储条件在页岩气开采过程中会出现开采前期产气量高但不持续，在一段时间后快速衰落，页岩气开采前后期产量剧烈变化。
据美国页岩气开采数据显示，美国页岩气单井产量前期较高，其约占总量近8成的产量能够在不到10年的时间内快速开采完，而剩余的部分则需要长期、持续的开采。
与常规油气田稳定、持续的模式大为不同。
这就为界定页岩气地面工程集输规模带来了较大的难度。
1.2管网和场站布局变动性较大。
与常规油气田持续、稳定开采不同的是，页岩气开采具有较强的爆发性，其这一特想导致了为了获得较高的产量需要结合页岩气产能变化的特点适时的调整地面集输规模和场站布局，用以满足页岩气开采需求。
由于管网和场站布局变动性较大，将会对页岩气地面工程设计带来较大的影响。
1.3工程设备配套难度大。
页岩气开发的地质与工程一体化技术
页岩气开发的地质与工程一体化技术一、绪论1.1 研究背景1.2 研究意义1.3 研究目的1.4 研究内容1.5 研究方法二、页岩气地质勘探技术2.1 页岩气地质特征及分布规律2.2 地球物理勘探技术2.3 地震勘探技术2.4 测井技术2.5 岩石学分析技术三、页岩气井的钻井与完井技术3.1 页岩气井的钻井技术3.2 页岩气井的完井技术3.3 工程钻井与地质勘探的一体化技术3.4 页岩气井施工总成本的影响因素及对策分析四、页岩气开发与生产技术4.1 页岩气开发模式4.2 页岩气生产技术4.3 页岩气增产技术4.4 页岩气生产过程中遇到的问题及解决方案五、页岩气环保技术5.1 页岩气开发对环境的影响5.2 页岩气环保技术研究进展5.3 页岩气环保技术现状与发展趋势5.4 页岩气环保技术的应用六、总结与展望6.1 研究结果总结6.2 研究成果的应用6.3 研究的局限性和不足之处6.4 展望未来的研究方向。
一、绪论1.1 研究背景页岩气是指自然存在于页岩中的天然气储备资源，是伴随着人类社会的发展而不断增长的一种不可再生能源。
在能源资源充足、价格廉宜的基础上，页岩气对于现代能源体系的构建和经济社会的发展具有重要意义。
近年来，随着人们对传统化石能源的限制和环境保护的呼声越来越高，页岩气被广泛认为是一种清洁、低碳的新能源，具有优化能源结构、改善环境质量的双重作用。
1.2 研究意义页岩气开发处于资源探明和可商业开发的初期，开发难度较大，需要运用先进的技术手段进行勘探开发。
地质与工程一体化技术是页岩气开发的重要技术之一。
通过对页岩气储层的地质知识、钻井技术、完井技术和生产技术等方面的研究和应用，提高气井的产能，保障资源可持续开发利用，降低生产成本，进一步促进了页岩气产业的发展。
1.3 研究目的本文旨在探究页岩气开发中的地质与工程一体化技术，研究气井的地质勘探、钻完井，生产技术及环境保护技术等方面，以及如何加强工程和地质一体化，提高页岩气开发效率。
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
2～8
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：
天然气开采及集输工艺技术分析
天然气开采及集输工艺技术分析摘要：天然气的开采以及集输是当下石油资源开采过程中非常重要的一部分工作，要重视这部分工作，通过各种措施力求改进这部分的工作现状，这样才能够推动天然气开采工艺不断完善和发展。
本文对天然气的开采和技术工艺技术方面的工作进行了总结。
关键词：天然气，开采技术，集输工艺1前言天然气开采和油气集输是油气开采的重要工作内容。
其工艺流程相对复杂，易受各种因素影响。
如果控制不当，不仅会对集输效率产生很大影响，而且容易引发各种安全事故。
在天然气工艺流程的生产过程中，生产出的混合气首先通过管道输送至处理站，通过油气处理流程对天然气进行有效分离。
经过相应的除杂处理，达到使用标准。
处理后的天然气将被输送至储罐。
最后，将选择合适的天然气运输工艺，将天然气输送给客户。
天然气从井口到处理厂有多种集输工艺。
拟采用的工艺技术需要从技术、经济等方面综合考虑。
2 天然气开采技术研究在气井中常常存在地下水流入井底的情况，但是当气井的产量不高时，井中的流体的数量相对较多时，容易产生积液，它的存在将会产生回压，限制气井的生产能力，有时甚至会导致气井完全关闭。
所以我们要排水采气，就是排除气井中多余的积液，使气井恢复正常生产能力。
2.1 优选管柱排水采气技术在天然气开采的中后期，气井的产气量必然会不断降低，导致排水能力的下降，而优选管柱排水采气工艺就是在利用管柱的重新调整，提高排水的能力，以便充分利用自身力量完成排水采气的目的。
相对来说，此种技术在实施上较为便捷，使用期长，成本少，不需要额外过多的投资，充分利用自身能力实现排水采气的一种开采技术，2.2 泡沫排水采气技术泡沫排水采气技术适用于弱喷、间喷气井，通过利用利用井内的气体或注入泡沫剂，降低积液表面的张力，使得液体以泡沫的方式快速上升到地表，达到最终排液采气的目的，在这过程中，泡沫助剂的添加比例不可超过总体的30%，总的来说，此种技术带来的经济效益较为明显。
2.3 增压开采技术面对相对分散和地理环境较为复杂的气井，可以采取压缩机增压开采，增压开采又可分为单井增压和集中增压，针对储量较大的低压气井，通常采取前者，用来降低井口的流动压力，实现稳定和谐的生产状态。
油气集输工艺技术分析
油气集输工艺技术分析Analysis on Oil and Gas Gathering and Transportation Technology摘要在我国石油事业的建设中，油气集输是非常重要的一项工作，其主要将我们日常油田开采工作中所采集的石油以及天然气等资源进行一系列的加工、收集。
在本文中，将就我国的油气集输工艺技术进行一定的分析与探讨华北油田采油五厂的油藏具有“三高”特点，油气集输工艺多采用三管伴热方式集油，耗能高、管理难度大。
针对现场实际情况，分别从集油工艺、地热资源利用及发电余热回收等方面出发，采用了常温集输、双管掺水、高温地热井的开发利用和发电余热回收等油气集输技术，全面实施节能降耗措施，取得了显著的经济效益和社会效益。
截至2014年底，累计节约燃油达8500 t。
华北油田第五采油厂位于冀中南部地区，油田分布在河北省的 3个地区、8个县市，具有点多、线长、面广的特点。
开采的油藏具有“三高”特点，即原油黏度高、含蜡高、凝固点高，原油物性差，属中高黏度油藏。
全厂共有 579口油井、251口水井和 85.37 km 输油管线和93.4 km 输气管网。
油井地面集输工艺多为三管伴热集油模式，油田生产中耗能高、管理难度大。
自 2011年以来，针对不同的油田和区块不同的油品物性及现场实际情况，分别从集油工艺、地热资源利用及发电余热回收等方面出发，全面实施节能降耗措施，取得了显著的经济效益和社会效益，4年累计节约燃油达8500 t。
1 双管掺水集油工艺深南油田共包括泽70、泽10和深南3个断块油田，有油井110口，开井81口。
原油经8座计量站计量后集中在深一联合站处理。
深一联的日处理液量1235 t，日处理油量495 t，水量740 t。
油田生产的主要特点：1）原油物性较差，黏度高，属稠油油藏。
2）该地区地表水较浅（仅为 80 cm），易对管线造成腐蚀。
3）单井集油方式全部采用三管伴热集油工艺。
4）站内脱水采用电脱水处理工艺。
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页岩气开发地面配套集输工艺技术分析
页岩气是一种非常重要的石油资源，具有丰富的储量和广泛的分布。
为了有效开发和
利用页岩气资源，需要建立完善的开发工艺和配套设施。
本文将对页岩气开发地面配套集
输工艺技术进行分析，并注重其在中国的应用。
页岩气开发地面配套集输工艺技术主要包括采气、处理、储存和输送等环节。
首先是
采气过程，主要有钻井、完井和压裂等工艺。
钻井是为了在地下钻探井眼，以便获取页岩气。
完井则是通过一系列操作使井口和地下天然气层连接起来，以便释放和收集气体。
压
裂是一种人工刺激地下岩石层的方法，通过注入高压液体使岩石层发生裂缝，方便气体流出。
然后是气体处理过程，主要有除水、除尘、除硫和脱蜡等工艺。
由于页岩气中含有大
量的水和杂质，需要通过除水和除尘工艺进行处理，以便提高气体的纯度和品质。
除硫和
脱蜡工艺则是为了去除气体中的硫化物和蜡质，以满足环保和使用要求。
接下来是气体储存过程，主要有罐装、液化和储气库等工艺。
罐装是将气体装入压力
罐中，用于短期存储和运输。
液化是将气体冷却至其临界温度以下，以便转化为液态气体，方便长期储存和运输。
储气库则是将气体注入地下储层中，以便长期储存和供应。
最后是气体输送过程，主要有管道输送和船运等工艺。
管道输送是通过建设管道网络
将气体从生产地输送到消费地，是最常用的气体输送方式。
船运则是将气体装载到特殊的
船只中，通过海上运输到各地。
在中国，页岩气资源十分丰富，但开发难度较大。
目前，中国已经建立起了一整套完
善的页岩气开发地面配套集输工艺技术体系。
中国的页岩气开发工艺技术主要包括先进的
钻井和完井技术、高压液体压裂技术、高效的气体处理设备、先进的储存和输送设施等。
这些技术已经在中国的多个页岩气田得到了成功应用，为页岩气的高效开发和利用提供了
技术支持。
页岩气开发地面配套集输工艺技术在页岩气资源的开发和利用中起着至关重要的作用。
通过建立完善的采气、处理、储存和输送工艺，可以高效地开发和利用页岩气资源，为国
家能源安全和经济发展做出贡献。