斯伦贝谢---页岩气开发
影响我国页岩气开发的因素简析
地质导向钻井 、微地震 检测等 ，而这些技术大多
掌 握 在 国际 大公 司手 中 ，而且 都 比较成 熟 。正 是 这 些 先进 技 术 的加 速研 发 和成 功应 用 ，促 进 了美 国页 岩 气 开 发 的快 速 发 展 。 目前 美 国 已掌 握 了从 气 藏 分 析 、数 据 收 集 和 地层 评 价 、钻井 、压 裂 到 完 井 和 生 产 的 系 统 集 成 技 术 ，也 产 生 了 哈 里 伯
投资回收慢的特点 ，按照 国外 的经验和做法 ，对
于类 似 资 源 的 开发 早 期 ，政府 通 常 出 台鼓 励 和扶
持 措施 ，促 进 产业 化 发 展 。美 国页 岩 气 开 发 的成 功 ，在 很 大 程度 上 就 得 益 于美 国政 府 在 页岩 气 产 业 发展 不 同阶段 实 施 了不 同 的产 业 扶 持政 策 。２ ０
量 为２ 万 亿 立 方米 ，超 过 常规 天 然 气 资 源 。但 这 ５ 些 资源 潜 力 ， 由于工 作 程 度低 ，缺 乏 足 够实 践 数
收 稿 日期 ：２ １—４１ 。 ０ ２０ ．２
作者 简介 ：张财 陆 ，高级经 济师 ，经济 学硕 士 ， １９ 年毕业于西北大学 ，多年从事政策研究工作。 ９３
影响我国页岩气开发的因素简析
张 财 陆 （ 中国石 油化 工集 团公 司办公 厅 ，北京 １０２ ） ０７ ８
摘
要 ：分 析 了制 约 中 国页 岩 气 开 发 的 了一 些 针 对 性 的 建 议 。 天然气 开发 中国 因素 简 析
关 键 词 ：页 岩 气
天然气 “ ｛ 匪”的概 念＿ ２ 】 。又如 ，采 用水 力压 裂和 水 平 井 技 术 、微 地震 裂 缝 成像 技 术 ，能 直接 监 测 水
探析我国页岩气开发的市场化脉络
探析我国页岩气开发的市场化脉络2014年12月15日，重庆黔江濯页2井。
雾气虽然笼罩着阿蓬江，却挡不住川庆钻探50657钻井队员工的作业热情。
“90%的工作量已经完成，就等甲方重庆能投公司验收了。
”队长陈和平说。
濯页2井只是火热的川渝页岩气市场一口普通的井。
如今，这里已有十几个页岩气项目正在按部就班地进行地质调查、勘探、打预探井。
显然，中国页岩气开发热潮并未因国际油价跌跌不休而却步不前，反而在川渝大地逆市而上。
政策搭建体系化我国的能源决策机构，采取的是以政策营造市场化的良性生态环境。
据不完全统计，2008年至今，中央各相关部委共出台20多项政策推进页岩气开发，内容涵盖补贴、税收等多个方面。
首先，将页岩气拉出来设为独立矿种。
2011年10月，国务院《找矿突破战略行动纲要（2011-2020年）》，将页岩气列为重要矿产；同年12月，批准页岩气为独立矿种。
此举，用国土资源部油气资源战略研究中心副总工程师岳来群的话说是“管理意义远大于技术意义”。
这意味着更多的投资者可以与之牵手、参与开发。
其次，放开投资限制。
2011年12月底，国家发改委、国家商务部联合下发《外商投资产业指导目录（2011年修订）》，页岩气的勘探和开发（限于合资、合作）被列入鼓励类。
2012年10月26日，国土资源部出台《关于加强页岩气资源勘查开采和监督管理有关工作的通知》，明确页岩气勘查开采实行“开放市场”的原则，各类投资主体均可参与页岩气勘查开采。
再次，实施实惠补贴政策。
2012年11月，国家财政部、国家能源局出台页岩气开发相关利用补贴政策，2012年至2015年每立方米补贴0.4元。
2013年10月，国家能源局发布《页岩气产业政策》，将页岩气纳入国家战略性新兴产业；按页岩气开发利用量，对页岩气生产企业直接进行补贴；对页岩气开采企业减免矿产资源补偿费、矿权使用费，研究出台资源税、增值税、所得税等税收激励政策。
投资开发多元化在我国，新矿种的放开让企业纷至沓来。
斯伦贝谢工程
Muster Point集合点
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吸烟区 Smoking Area
斯伦贝谢长和油田工程
SCP OILFIELD SERVICES
A Schlumberger JV Company
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紧急集合点
斯伦贝谢长和油田工程
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项目概况
中石油浙江油田：页岩气一体化产建服务项目
斯伦贝谢长和油田工程
SCP OILFIELD SERVICES
A Schlumberger JV Company
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项目概况
姬黄37一体化产建服务项目
5,000 4,000
2014年计划完成水平井22口 2014 plans to complete 22 horizontal producers,
斯伦贝谢长和油田工程
SCP OILFIELD SERVICES
A Schlumberger JV Com梁湾（姬黄37）采油作业服务
Update进展 合同2013年7月1日签署；Contract signed on July 1st, 2013; 业务交接1个月，正式接管2013年8月1 日；Handover process for 1 month, officially took over the field on Aug 1st, 2013; 人员 Personnel：530 ◦ SCP：304 ◦ 甲方Client：11 ◦ 第三方 3rd Party：215 2013~2014 Plan计划 2013年产量目标：16.5万吨 2013 prod target: 165k tons (1.16 mil bbl)
页岩气开发水平井技术
水平钻井：页岩气开发的“杀手锏”
今天，水平井已经成为美国页岩气开发最主要的方式，也是页岩生 产井最有利的完井方式。水平井单井产量大，生产周期长，特别是对 于页岩这样的产层薄，孔隙度小、渗透率低的储层开发，显示出直井 无法比拟的效果。页岩气从水平井中获得的估计最终采收率大约是直 井的3倍。 水平钻井技术是页岩气开发的核心技术之一，广泛应用于页岩气开 发钻井。水平井页岩气单井产量高，生产时间长，是页岩气开发最合 理的方式，水平井井位应该尽量选择在天然裂缝系统发育、有机质富 集、泊松比低和杨氏模量高的地方。 水平井钻井主要有低压欠平衡空气钻井、控制压力钻井和旋转导 向钻井等技术，低压欠平衡空气钻井技术应用较成熟，控制压力钻井 技术能够很好的克服井壁坍塌问题，旋转导向钻井技术是页岩气水平 钻井技术发展的方向。水平钻井结合合理的增产措施是提高页岩气产 量的必要手段。
杨氏模量是描 述固体材料抵 抗形变能力的 物理量。
页岩气水平井钻井井位的选择
天然裂缝系统发育程度是影响页岩气开采效益的直接因素，因此页岩气水平井井位应选择在裂 缝发育程度高的页岩地区及层位，特别是垂直裂缝发育的地方，除此之外，还应尽量选择在有机质 富集、黏土含量中等，脆性成分含量高，泊松比低和杨氏模量高的地方。在作业过程中，一般选择 与主要裂缝网络系统大致平行的方位钻井，这样能够产生较多的横向诱导裂缝，使天然或诱导裂缝 网络彼此连通，沿垂直最大水平应力方向钻井可以增加井筒与裂缝相交的可能性，增大气体渗流面 积，从而提高页岩气的采收率。通常情况下，页岩气井的水平段越长，初始开采速度和最终采收率 就会越高，美国Barnett页岩水平井水平段长为457.20～1371.60m，据资料统计，页岩气井最有效的 造斜及水平段总长度一般为914～1219m。 在页岩地层的钻井中，作业者面临着井塌、扭矩和阻力方面的问题，难度比普通钻井更大，特 别是完井方案的设计，这是在井身设计阶段就必须考虑好的问题，它对井眼的稳定性及能否获得持 续产量至关重要。 页岩水平井完井方式有裸眼完井、滑动套管完井、连续油管完井、井下钻具组合完井等。裸眼 完井的后期压裂作业难度大，对水力压裂技术的要求较高，往往需要与先进的现代水力压裂技术结 合使用，如使用滑动套管压裂，适用于黏土含量小的井。套管完井井筒稳定，在储层改造时能够选 择性地射孔，从而进行优化增产作业，套管完井后，可以采用连续油管压裂对页岩储层进行改造。 页岩气井的水平井段多采用套管完井。不同完井方式对钻井工艺要求不同，因此在钻井设计时应注 意考虑完井方式这一因素。在页岩气井固井和分段隔离作业时，作业者一般使用酸溶性水泥（ASC） 作为常规水泥的替代品。酸溶性水泥物理性能和常规水泥十分相似，但不会抑制裂缝的产生，它在 酸基压裂液里溶解度很高（>90%），容易清除。
国外旋转导向技术的发展及国内现状
国外旋转导向技术的发展及国内现状王植锐;王俊良【摘要】旋转导向技术在国内外得到广泛应用,以斯伦贝谢、贝克-GE、哈里伯顿、威德福为代表的旋转导向系统已经在国外成为了一项常规的定向井、水平井钻井工具.文章以斯伦贝谢旋转导向系统为例,介绍了斯伦贝谢公司的旋转导向系统、典型的应用实例以及最新现状及他们的研发机制,同时简略介绍了国内旋转导向系统的应用现状.文章认为,国外旋转导向系统已经研制出了具有不同造斜能力、满足不同地质需求的旋转导向系统序列,系统的可靠性高、使用时间长、性能稳定、适用性好.国内的旋转导向系统已经在技术上有突破,在一些井上进行了现场试验,取得了初步的成效,但还需要进行持续不断的科技攻关,以期尽快大规模推广应用.【期刊名称】《钻采工艺》【年(卷),期】2018(041)002【总页数】5页(P37-41)【关键词】旋转导向系统;斯伦贝谢;推靠式;指向式;混合式;造斜能力;钻井系统【作者】王植锐;王俊良【作者单位】重庆科技学院;斯伦贝谢公司沙特阿拉伯达兰基地【正文语种】中文国外从20世纪80年代末期开始进行旋转导向钻井系统的研发，20世纪90年代进入商业化使用，并逐渐改进、升级、完善。
目前，以斯伦贝谢、贝克GE、哈里伯顿、威德福为代表的石油技术服务公司分别拥有自己先进的旋转导向系统序列，大规模应用在油田技术服务中，已经成为了一种主要的定向井、水平井钻井工具。
国内一些研究机构和技术服务公司也在同期开始了自主研发，取得了一些技术上的突破，但与国外服务公司水平相比，还存在着较大的差距。
通过调研，尚未发现有文章全面系统介绍国外旋转导向系统。
斯伦贝谢公司的旋转导向系统占据了大部分的服务市场，具有一定的代表性，因此本文主要以斯伦贝谢公司的旋转导向系统为例介绍国外旋转导向技术的发展现状、研发机制，力争能够有所借鉴，有利于国内旋转导向系统的不断改进、升级、完善，以期尽快大规模地投入商业化应用。
一、斯伦贝谢旋转导向系统介绍1.推靠式旋转导向系统—PowerDrive Orbit斯伦贝谢的推靠式旋转导向系统由最开初的PowerDrive Xtra，升级到PowerDrive X5、PowerDrive X6，目前升级到PowerDrive Orbit。
斯伦贝谢---页岩气开发
该类干酪根含氢量高，含氧量低，易于
0
0.1
0.2
0.3
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> 干酪根的演化。修正后的 Van Krevelen 图显示埋藏过程中热 量增加后干酪根发生的变化。干酪根受热转化成烃类的一般趋 势可以表示为先产生非烃类气体，然后演化成油、湿气和干 气。在此演化过程中，干酪根先在释放二氧化碳和水的过程析 出氧，接着开始在演化成烃类时析出更多的氢。
学分解的微量元素，以及其所受到的 热力程度和受热时间的长短等。
有机物，即动物和植物的遗骸，经 热力转化后可以形成油或气。动植物 遗骸需经过一定程度的保存才能发生 这一转化过程。保存程度将对最终形 成的碳氢化合物类型产生影响。
大多数动植物遗骸不是被其它动 物消耗，就是被细菌侵蚀或腐烂，因而
保存动植物遗骸通常需要在能抑制多数 生物或化学净化作用的缺氧环境下快速 埋藏。水循环受到限制、生物需氧量超 出供应量（出现在每公升水中含氧量低 于0.5毫升的水域）的湖泊或海洋环境符 合快速埋藏的条件[4]。但即使在这些环 境下，厌氧性的微生物也能以埋藏后的 有机物为食物，在此过程中产生生物甲 烷。
3. 基岩渗透率是指流体通过岩石的能力，主要 是指流过组成岩石的矿物颗粒之间间隙的能 力，但不包括流体在岩石裂缝中的流动。
过去 150 年所钻的数百万口油气井 在达到其目标深度之前，都钻透了大量 页岩层段。既然页岩层段的暴露如此普 遍，是否每口干井实际上都是潜在的页 岩气井呢？当然不是，页岩气只有在某 些特定条件下才可以被开采出来。
页岩是一种渗透率极其低的沉积 岩，通常被认为是油气运移的天然遮 挡。在含气油页岩中，气产自其本身， 页岩既是气源岩，又是储层。天然气可 以储存在页岩岩石颗粒之间的孔隙空间 或裂缝中，也可以吸附在页岩中有机物 的表面上。对常规气藏而言，天然气从 气源岩运移到砂岩或碳酸盐岩地层中， 并聚集在构造或地层圈闭内，其下通常 是气水界面。因此，与常规气藏相比， 将含气页岩看作非常规气藏也就理所当 然了。
斯伦贝谢水平井随钻测井地质导向技术介绍
?proVISION 随钻核磁共 振
?sonicVISION 随钻声波
?seismicVISION 随钻地
震
geoVISION 侧向电阻率
? 适用于高导电性泥浆环境 ? 提供包括钻头，环形电极以及3 个方位聚焦纽扣电极的电阻率 ? 高分辨率侧向测井减小了邻层的影响 ? 钻头电阻率提供实时下套管和取心点的选择 ? 三个方位纽扣电极提供三种深度的微电阻率随钻成像，可解决复
10 5/8” Bit Size
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碳酸岩）评价, 裂缝宽度和渗透性评估Stoneley
?快速横波用于分析岩石机械特性
?随钻测井技术_Scope 系列
?EcoScope 多功能随钻测井
?StethoScope 随钻地层压力测 量
? PeriScope15 随钻方位性地层边界测量
?MicroScope 微电阻率成像
EcoScope – 多功能随钻测井
?钻井优化技术_旋转导向系统
更平滑的轨迹，更规则的井眼，更快的速度
PowerDrive Xtra
第一代旋转导向系统 全程全部旋转 累积进尺超过一千万 英尺
PowerDrive X5
同样原理
提高工具可靠性与 钻井表现，增加近 钻头井斜、伽玛
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页岩气资源及其勘探开发
孔隙空间
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
（三）页岩气特点
井深235.2m
3. 页岩储层基质孔隙
度一般小于10%；页岩 渗透率一般以纳米级为
井深324.9m
主，渗透率极低
100 80 分布频率 (%) 60 40 20 0 0 6 5 0 3 0 0 0 0 .0 .0 .0 0.1 0.1 0.2 0 4 . 0.6 1 0 . 1.6 2 5 . 4 0 6 3 . 10 16 25 0~ 0~ 6~ 5~ 0~ 3~ 0~ 0~ 0~. 0 0~ 0~ .0 ~ .0~ 0.0 0 1 . 0.1 0.2 0.4 0.6 1 0 . 1.6 2 5 . 4.0 6 3 . 10 16 孔喉半径分布区间 (µ m)
一、页岩气及含气页岩
（三）页岩气特点 1. 层位明确。页岩气主要分布于富有机质泥页岩地 层中，即烃源岩中，由地层中有机质热演化形成，具 有自生、自储、自保的成藏特征。
页岩气层
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
（三）页岩气特点
2. 烃类气体在页岩中有多种赋存方式，包括吸附相、游离相
页岩气资源及其勘探开发
提 纲
一、页岩气及含气页岩
二、国外页岩气勘探开发成本
三、页岩气资源潜力
四、页岩气勘探开发流程
五、相关政策
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
页岩气
shale gas shale
含气页岩、富气页岩 页岩油 油页岩
川南深层页岩气旋转导向钻井技术瓶颈的突破！
川南深层页岩气旋转导向钻井技术瓶颈的突破！严俊涛等：川南深层页岩气旋转导向钻井技术瓶颈的突破作者 | 严俊涛、叶新群、付永强、李伟、黄南、王业众摘要：川南泸州区块龙马溪-五峰组页岩气储层埋深大、温度高、地层孔隙压力高、甜点地层高硅高钙，导致储层钻井效率低、周期长。
自2019年至今，通过旋转导向配套工具的应用，满足了深层页岩气甜点靶体精确地质导向轨迹控制的工程技术要求，但较高的工具失效率（56.4％）与较长的钻井周期（平均111 d），成为制约深层页岩气高效开发的工程技术瓶颈。
为提高钻井效率，优选了目前应用率高、钻井效果好的斯伦贝谢公司旋转导向工具开展深层页岩气学习曲线研究，为深层页岩气制订了提速提效技术方案。
现场实施结果表明：提速提效技术方案的应用大幅提高了储层钻井效率，与标准页岩气旋转导向钻具组合应用阶段相比，调整完善阶段Ⅰ类储层钻遇率由90.4%提升至92.7%，铂金靶体钻遇率由58.8%提升至82.1%；四开平均机械钻速由5.58 m/h提升至6.17 m/h，钻井周期由54.89 d缩短至50.54 d。
该技术方案对于加快川南深层高温高压页岩气勘探开发和产能建设具有重要意义，可以帮助作业者在深层页岩气储层钻井作业中提高钻井效率并缩短钻井周期。
关键词：深层页岩气高温高压钻井提速斯伦贝谢公司旋转导向学习曲线技术突破0 引言四川南部的龙马溪-五峰组页岩层已探明页岩气地质储量1.06×1012m3，占全国页岩气探明储量的56％，2020年页岩气产量达到116.1×108 m3，成为国内天然气主要增长点。
随着川南页岩气勘探开发持续推进，产能建设重点将由中深层页岩气（垂直深度＜3500 m）转移至资源储量占80％的深层页岩气（垂直深度＞3500 m），其中泸州区块未来五年规划年产能将达到80×108m3。
而由于川南泸州区块龙马溪-五峰组页岩气储层埋深大、井下温度高、地层孔隙压力高、甜点地层高硅高钙等原因，导致储层钻井效率低，平均钻井周期达到111 d。
斯伦贝谢高温高压井分类体系_概述说明以及解释
斯伦贝谢高温高压井分类体系概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文针对斯伦贝谢高温高压井分类体系进行了系统的概述、说明和解释。
高温高压井是指在地下岩石层中，遇到较高温度和较大压力环境下进行钻探和开采作业的油气井。
为了有效管理和应对这类井的特殊条件和挑战，斯伦贝谢公司提出了一套全面的高温高压井分类体系，本文将对该体系进行详细阐述。
1.2 文章结构本文共分为五个部分。
第一部分是引言，介绍文章的主题、目的以及整体结构。
第二部分将对斯伦贝谢高温高压井分类体系进行概述，包括定义、分类依据以及分类体系框架介绍。
第三部分将详细说明斯伦贝谢高温高压井分类体系中各个类型，并列举其要点和特征。
第四部分将解释斯伦贝谢高温高压井分类体系在勘探开发、安全管理以及工程设计与施工中的重要性和应用价值。
最后一部分则是结论，总结斯伦贝谢高温高压井分类体系的重要性和应用价值，并展望未来可能的研究方向。
1.3 目的本文旨在全面解释并阐述斯伦贝谢高温高压井分类体系，强调其对勘探开发工作、安全管理以及工程设计与施工等方面的指导作用和实际应用价值。
通过系统地介绍该分类体系，读者可以更好地理解高温高压井的复杂环境和挑战，并为相关领域的专业人员提供参考和指导。
2. 斯伦贝谢高温高压井分类体系概述：2.1 斯伦贝谢高温高压井定义斯伦贝谢高温高压井是一种在极端条件下使用的钻井技术，它主要应用于含有高温和高压气体、油田或地热能资源的地层中。
这种类型的井通常需要采用特殊材料、设备和工艺来应对极端的工作环境。
2.2 斯伦贝谢高温高压井分类依据斯伦贝谢公司根据不同的参数和功能对高温高压井进行了分类。
这些分类主要基于以下几个方面进行：a) 温度范围：根据所钻探目标地层的最高温度不同，将斯伦贝谢高温高压井划分为不同类别。
b) 压力等级：根据所需承受的最大压力范围，将斯伦贝谢高温高压井划分为不同等级。
c) 任务类型：根据不同的任务需求，如油气开发、地热能开采等，将斯伦贝谢高温高压井进行进一步的分类。
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沉积岩中最为丰富的岩石－页岩，终于得到了其应有的重视。
长期以来，页岩一直被认为是一种盖岩，因此钻井人员在钻井过程中直接穿越页岩层段开采砂岩或碳酸盐岩储层。
然而地质、经济和技术等方面的有机结合正在促使美国的一些作业公司租赁数千英亩矿区的钻井权，以便推动下一个页岩气远景区的发现。
页岩气藏的开采在编写本文过程中得到以下人员的帮助，谨表谢意：美国康涅狄格州Ridgefield 的Barbara Anderson ；巴西里约热内卢的Walter Arias ；犹他州盐湖城的Keith Greaves ；得克萨斯州College Station 的 Valerie Jochen ；得克萨斯州休斯敦的Barbara Marin 和Mark Puckett ；俄克拉何马州俄克拉何马城的Camron M i l l e r ，以及宾夕法尼亚州匹兹堡的J e r o n Williamson 。
AIT （阵列感应成像测井仪），ClearFRAC ，ECLIPSE ，ECS （元素俘获谱探头），ELANPlus ，FiberFRAC ，FMI （全井眼微电阻率扫描成像测井仪）， geoVISION ，Platform Express 和SpectroLith 等是斯伦贝谢公司的商标。
GS 列出的其它类型连续天然气资源包括盆地中心气，致密地层气和煤层气等。
2.Schenk CJ:“Geologic Definition of Conventional and Continous Accumulations in Select U.S. Basins －The 2001 Approach ”，提交给AAPG Hedberg 关于了解、勘探和开发致密气砂岩研究大会的文章摘要，美国科罗拉多州Vail ，2005年4月24-29日。
3.基岩渗透率是指流体通过岩石的能力，主要是指流过组成岩石的矿物颗粒之间间隙的能力，但不包括流体在岩石裂缝中的流动。
Charles Boyer美国宾夕法尼亚州匹兹堡John KieschnickRoberto Suarez-Rivera 美国犹他州盐湖城Richard E. Lewis George Waters美国俄克拉何马州俄克拉何马城过去150年所钻的数百万口油气井在达到其目标深度之前，都钻透了大量页岩层段。
既然页岩层段的暴露如此普遍，是否每口干井实际上都是潜在的页岩气井呢？当然不是，页岩气只有在某些特定条件下才可以被开采出来。
页岩是一种渗透率极其低的沉积岩，通常被认为是油气运移的天然遮挡。
在含气油页岩中，气产自其本身，页岩既是气源岩，又是储层。
天然气可以储存在页岩岩石颗粒之间的孔隙空间或裂缝中，也可以吸附在页岩中有机物的表面上。
对常规气藏而言，天然气从气源岩运移到砂岩或碳酸盐岩地层中，并聚集在构造或地层圈闭内，其下通常是气水界面。
因此，与常规气藏相比，将含气页岩看作非常规气藏也就理所当然了。
美国地质调查局（USGS ）认为，页岩气产自连续的气藏[1]。
USGS 列举了16个特征，所有这些特征都可能在连续气藏中出现[2]。
与含气页岩有关的独特特征包括区域性分布，缺少明显的盖层和圈闭，无清晰的气水界面，天然裂缝发育，估算最终采收率（EUR ）通常低于常规气藏，以及极低的基岩渗透率[3]。
此外，其经济产量在很大程度上还依赖于完井技术。
尽管页岩具有很多明显的不利因素，但是美国已经将某些具有合适页岩类型、有机质含量、成熟度、孔隙度、渗透率、含气饱和度以及裂缝发育等综合条件的页岩作为开采目标。
一旦经济上可行，非常规天然气开采活动将呈现出一派繁荣的景象。
天然气需求的日益增长以及油田新技术的不断发展，促进了页岩气远景区的勘探与开发。
在美国这一趋势正在扩大，天然气价格的不断上扬和每年23万亿英尺3（651.82亿米3）的天然气消耗量推动了其陆上钻井活动的发展。
勘探与生产公司正在租赁数十万英亩的矿区钻井权，而先进的钻完井技术正在帮助作业者扩大已知页岩气盆地的范围。
这些远景区同时也促进了技术的发展，使人们对这种普通的碎屑岩有了更深入的认识，并且推动了评价页岩资源的新设备、新技术的发展。
本文将对页岩产生烃类所需的条件、形成页岩气藏的条件以及开发和开采这类气藏所需的技术进行讨论。
同时还将对得克萨斯中北部Barnett 页岩开采过程中采用的各种作业实践进行回顾。
烃源岩页岩是由被固结至超低渗透率岩层的粘土和粉砂级颗粒组成。
显然，据此描述几乎无法将页岩作为勘探开发目标。
然而我们知道某些页岩确实含有足够的有机物，从而能够产生烃类。
这些页岩是否确实能够产生烃类，产生的是油还是气，则主要取决于页岩所包含的有机物的总量和类型、是否存在促成化学分解的微量元素，以及其所受到的热力程度和受热时间的长短等。
有机物，即动物和植物的遗骸，经热力转化后可以形成油或气。
动植物遗骸需经过一定程度的保存才能发生这一转化过程。
保存程度将对最终形成的碳氢化合物类型产生影响。
大多数动植物遗骸不是被其它动物消耗，就是被细菌侵蚀或腐烂，因而保存动植物遗骸通常需要在能抑制多数生物或化学净化作用的缺氧环境下快速埋藏。
水循环受到限制、生物需氧量超出供应量（出现在每公升水中含氧量低于0.5毫升的水域）的湖泊或海洋环境符合快速埋藏的条件[4]。
但即使在这些环境下，厌氧性的微生物也能以埋藏后的有机物为食物，在此过程中产生生物甲烷。
>量增加后干酪根发生的变化。
干酪根受热转化成烃类的一般趋势可以表示为先产生非烃类气体，然后演化成油、湿气和干气。
在此演化过程中，干酪根先在释放二氧化碳和水的过程析出氧，接着开始在演化成烃类时析出更多的氢。
随着时间的推移，进一步的沉积增加了埋藏深度。
随着压力、温度以及埋藏深度的不断增加，有机物（主要来源于动物组织和植物组织中的脂质，或植物细胞中的木质素）逐渐受热后转化成干酪根[5]。
根据所形成的干酪根的种类，在时间、温度和压力进一步增加的条件下可能会产生油、湿气或干气（左图）。
干酪根是有机物降解后形成的一种不能溶解的物质，也是形成碳氢化合物的主要来源。
人们将干酪根分为四大类型，每种类型都直接关系到其所要产出的碳氢化合物的类型[6]。
●第一类干酪根：主要产生在湖泊环境，有时也可以在海洋环境下形成。
该类干酪根来源于藻类、浮游物或其它被沉积岩中的细菌或微生物完全分解的物质。
该类干酪根含氢量高，含氧量低，易于产油，但也可以产气，主要取决于热演化阶段。
这类干酪根不常见，其形成的油气储量仅占世界油气储量的2.7%[7]。
●第二类干酪根：通常形成于中等深度的海洋还原环境下。
主要源自细菌分解后的浮游生物的遗骸，含氢量高，含碳量低，在温度和成熟度逐渐增加的情况下可以形成油或气。
该类干酪根与硫有关，硫要么以黄铁矿和游离硫的形式存在，要么存在于干酪根的组织结构中[8]。
●第三类干酪根：主要来源于沉积在浅海到深海环境或非海洋环境下的陆地植物遗骸。
与前两种干酪根相比，其含氢量低，含氧量高，因此主要产生干气。
●第四类干酪根：来源于经腐蚀后再次沉积的古沉积环境。
在沉积前，该沉积物可能已经在湿地或泥土中受到风蚀、燃烧、或生物氧化。
该类干酪根由含碳量高，不含氢的残余有机物组成，被认为是一种不具备形成碳氢化合物潜能的“废碳”[9]。
4.Demaison GJ和Moore GT:“Anoxic Environmentsand Oil Source Bed Genesis”，AAPG Bulletin，64卷，第8期（1980年8月）:1179-1209。
5.干酪根的字面意思是“蜡产出物”。
干酪根一词最早是指苏格兰油页岩中发现的不可溶解的有机物。
该词的使用自问世以来一直都不是很严谨，后来引申指沉积岩中不能溶解的有机物，大多数石油都来自沉积岩。
有关干酪根定义更多的信息，请参见:Hutton A，Bharati S和Robl T:“Chemical and PetrographicClassifications of Kerogen Macerals”，Energy & Fuels，8卷，第6期（1994年11月）:1478-1488。
6.Tissot BP:“Recent Advances in Petroleum GeochemistryApplied to Hydrocarbon Exploration”，AAPG Bulletin，68卷，第5期（1984年5月）:545-563。
Bordenave M-L:Applied Petroleum Geochemistry。
巴黎：Editions Techip，1993年。
Demaison和Moore，参考文献4。
7.Klemme HD和Ulmishek GF:“Effective PetroleumSource Rocks of the World:Stratigraphic Distributionand Controlling Depositional Factors”，AAPG Bulletin，75卷，第12期（1991年12月）:1809-1851。
8.Vandenbroucke M:“Kerogen: From Types to Modelsof Chemical Structure”，Oil & Gas Science andTechnology－Revue de I’Institut Francais du Pétrole，58卷，第2期（2003年）：243-269。
9.Tissot，参考文献6。
10.Baskin DK:“Atomic H/C Ratio of Kerogen as an Estimateof Thermal Maturity and Organic Matter Conversion”，AAPG Bulletin，81卷，第9期（1997年9月）：1437-1450。
11.沥青是能溶于有机溶液的一种有机物，是干酪根受热分解后形成的一种衍生物。
干酪根、沥青以及由有机物受热后演化而成的烃类之间的实际关系还处于研究阶段。
12.Peters KE，Walters CC和Moldowan JM:TheBiomarker Guide:Biomarkers and Isotopes in theEnvironment and Human History，第2版，英国剑桥：剑桥大学出版社，2004年。
13.Aizenshtat Z，Stoler A，Cohen Y和Nielsen H:“TheGeochemical Sulphur Enrichment of Recent OrganicMatter by Polysulfides in the Solar-Lake”，Bjoroy M 等人（编辑）：Advances in Organic Geochemistry。