页岩气资源及其勘探开发
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。
我国页岩气的勘探现状及发展建议
我国页岩气的勘探现状及发展建议页岩气是一种新型的清洁能源，具有丰富的资源储量和广泛的分布区域。
我国拥有丰富的页岩气资源，但在勘探开发方面仍存在一系列的问题和挑战。
本文将从我国页岩气的勘探现状出发，分析存在的问题，并提出发展建议，以推动我国页岩气资源的有效开发和利用。
一、我国页岩气的勘探现状目前，我国页岩气的勘探与国际先进水平相比还有一定差距。
在资源评价方面，我国页岩气的勘探水平虽有所提高，但整体处于起步阶段。
缺乏系统化的资源储量评价体系和技术标准，导致资源评价的不确定性较大。
而在勘探技术方面，我国页岩气勘探主要依赖于国外引进的技术和设备，多数勘探项目存在技术装备、人才和经验等方面的不足。
我国页岩气的勘探投入相对不足，导致部分地区页岩气勘探工作滞后。
虽然目前我国页岩气的勘探领域已取得了一些进展，但与国外相比，还存在一些不足之处。
我国页岩气的勘探现状仍需要进一步的提高和完善。
1. 技术水平相对滞后。
我国页岩气的开采技术和装备相对滞后，部分技术难题并未得到有效解决。
需要加大技术研发和创新投入，提高技术水平和装备水平。
2. 资源勘探精度不高。
当前页岩气的资源评估中，尤其是页岩气的储层特征、储层裂缝网络等方面的勘探技术还不够成熟，导致资源勘探的难度相对较大，需要加强勘探技术研究。
3. 勘探投入不足。
我国页岩气的勘探工作投入相对不足，导致页岩气的勘探出现滞后局面，需要提高勘探投入，提升资源勘探的范围和精度。
4. 管理体制不完善。
目前我国页岩气资源勘探管理体制尚不完善，存在一定的管理漏洞和制度不完备的问题，需要加强管理制度建设和完善相关政策措施。
三、发展建议1. 加大技术研发和创新投入。
加强页岩气的相关技术研究和开发工作，提高页岩气开采和勘探的技术水平，推动页岩气资源的有效开发。
2. 完善资源勘探技术和装备。
加强页岩气勘探工程技术装备的研发和引进，提高勘探设备和技术水平，降低勘探成本，提高资源勘探的精度和效率。
页岩气及其勘探开发
中国页岩气产业发展现状
资源丰富
中国拥有全球最大的页岩 气资源潜力，主要分布在 四川盆地、塔里木盆地等 地区。
技术进步
中国在页岩气勘探开发方 面取得重要技术突破，自 主研发的压裂技术和水平 钻井技术取得广泛应用。
政策支持
政府出台了一系列支持页 岩气产业发展的政策，鼓 励企业加大勘探开发力度， 推动产业快速发展。
工作原理
通过向页岩层注入大量高 压水，使页岩层产生裂缝， 增加天然气的渗透性，从 而使其更容易被开采。
应用范围
广泛应用于页岩气田的勘 探和开发，是实现页岩气 商业化开发的关键技术之 一。
多段压裂技术
定义
多段压裂技术是一种将多个压裂段组合在一起进行压裂的方法，以 提高压裂效率和产量。
工作原理
将页岩层分割成多个小段，对每个小段进行单独的压裂处理，使整 个页岩层形成复杂的裂缝网络，提高天然气的渗透性和产量。
美国页岩气田
以得克萨斯州和俄亥俄州为主的美国页岩气田，拥有世界领先的勘探开发技术。 地球物理勘探和钻井勘探在该地区的应用已经非常成熟，为美国成为全球最大 的页岩气生产国奠定了础。
03 页岩气开发技术
水力压裂技术
01
02
03
定义
水力压裂技术是一种利用 高压水将页岩层压裂，使 页岩中的天然气能够释放 出来并被收集的技术。
页岩气产业发展前景与挑战
1 2
前景广阔
随着全球能源需求持续增长，页岩气作为一种清 洁、高效的能源资源，其市场需求将进一步扩大。
技术挑战
页岩气开采技术难度较大，需要不断改进和创新 技术，以提高开采效率和降低成本。
3
环境压力
页岩气开采过程中可能对环境造成一定影响，如 水资源消耗、地震等，需要在环境保护和产业发 展之间寻求平衡。
页岩气勘探开发流程
页岩气勘探开发流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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我国页岩气勘探开发形势初探
噶尔等盆地 。除 了分布在 上述 含油气盆地外 ， 在我 国广 泛分布
的海相页岩地层 、 海陆交互相 页岩 地层及陆相煤 系地层也都有
分布。
三 、 国 页岩 气 资 源 调 查 与 评 价 我
我国页岩 气资源量丰富 。我国油气业 曾根据并不严谨的类 比法预测国内页岩气 资源前景约为 ３ 万亿 ｍ 美 国的初 步评 ｏ ｓ（
经 营
战 略
ｉ ＿
Ｃ Ｎ￡ ＰＲ ＲＥＯ Ｓ● ■ ● Ｔ Ｍ ＡＹＣ Ｎ Ｍ － ■ Ｏ Ｏ Ｏ Ｉ ● Ｃ
【 要 】本 文从 我 国 页 岩 气 的 调 查 评 价 、 探 开 发 、 布 特 摘 勘 分
征 、 要 问题 与 对 策 建议 五 个 方 面 ， 我 国 页 岩 气 的 勘 探 开 发 主 对 作 了初 步 探 讨 。
五 ” 划明确要 求“ 规 推进页 岩气等非 常规油气 资源开 发利 用” 。
国家 发改 委和 国家能 源局 ２ ０ ０９年 ９月研 究制定关于 鼓励 页岩
系。 而我 国陆上沉积盆地多 ， 且油气资源丰富 ， 良好的地质 这样
因素为页岩气的富 集创造 了非常有利的条件 。我 国页岩气主要
分布在 四川 、 鄂尔 多斯 、 渤海湾 、 松辽 、 汉 、 江 吐哈 、 塔里木 和准
济 ２１ ＃９月（ －》０２ － 上） ４ ５
行 动” 中列为重 中之重 ， 制了独立的 页岩气找 矿突 破战略行 编 动实施方案 ， 行重 点部署 。可以说 ， 进 页岩气的开发利用在我 国
已呈现 出良好的起步态势 。
【 键 词 】 页岩 气 关
调查评价
勘 探 开发
二 、 国页 岩 气 的 特 征 与 分 布 情 况 我 １ 我 国页 岩 气基 本 地 质 特 征 、
页岩气 开发利用 工作方案
页岩气开发利用工作方案页岩气是一种在页岩中嵌存的天然气资源，具有丰富的储量和潜在的开发利用价值。
为了充分利用这一资源，制定科学合理的工作方案至关重要。
本文将从勘探、开发、利用等方面探讨页岩气的工作方案。
一、勘探工作方案1.地质调查：通过对地表地质、地下构造、地球物理勘探等多种方法，确定潜在的页岩气富集区域。
同时，结合前期研究成果，分析页岩气的储量、品质和分布特征，为后续开发提供依据。
2.勘探钻探：选择优势区域进行钻探工作，获取页岩气储层的岩心样品和地下地质信息。
通过岩心分析、地球化学测试等手段，确定岩石中页岩气的含量、组分和产气能力。
3.地质建模：根据岩心样品分析结果和地质勘探数据，建立页岩气储层的地质模型。
通过数值模拟方法，模拟页岩气在储层中的分布规律和流动特征，为后续开发工作提供参考。
二、开发工作方案1.水平井开采：由于页岩气储层的特殊性，常规垂直井开采效果有限。
因此，采用水平井开采技术，增加有效开采面积，提高产能。
同时，根据地质模型和岩心分析结果，合理确定水平井的位置和方向。
2.压裂技术：页岩气储层的渗透性较差，需要通过压裂技术来增加气体的渗透能力。
通过注入高压液体，使岩层断裂并形成缝隙，从而促进天然气的释放和流动。
3.环保措施：在开发过程中，要加强环境保护意识，采取措施减少环境污染。
例如，合理处理废水、废气和固体废弃物，确保开发过程的可持续性和环境友好性。
三、利用工作方案1.输送和储存：建设天然气输送管道和储气设施，将开采的页岩气输送到市场。
在输送过程中，要注意管道的安全性和稳定性，确保天然气的顺利输送和储存。
2.利用方式：页岩气可以作为燃料供应城市居民生活和工业生产，也可以用于发电和汽车燃料。
同时，可以开展页岩气液化技术研究，将天然气转化为液态燃料，进一步拓宽利用渠道。
3.合理规划：制定天然气利用规划，合理安排页岩气的利用方式和产业布局。
同时，要加强技术创新和人才培养，提高页岩气开发利用的技术水平和经济效益。
页岩气勘探开发技术
BP公司工作的Arkoma 盆地伍德福德页岩气藏,页岩厚度大于50米、TOC大于2%、Ro1.3—1.8%、钙质含量大于20%，由于富含钙质脆性矿物，通过压裂取得了很好的勘探开发效果。 由此认识到除硅质含量越高，页岩脆性越大，有利于后期的压裂改造形成裂缝外，只要富含脆性矿物的优质烃源岩均是有利的勘探开发目标。
二、页岩气勘探开发技术
美国48 个州广泛分布了含巨量天然气的高有机质页岩。德克萨斯州初步开采的Barnett 页岩提供了本土48 个州天然气生产总量的6%。分析估计到2011 年底多数的储量增长（50%到60%）将来自非常规的页岩气。 四个新的页岩气（Haynesville，Fayetteville，Marcellus 和Woodford）可采气体总量可能超过15万亿。 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页岩气勘探的重要目标，专家初步估计页岩气资源量大约30万亿方。
(4) 同步压裂技术(simo-fracturing)
3 ）页岩气水平井压裂配套技术
5.页岩气水平井压裂技术
二、页岩气勘探开发技术
(5)页岩水平井压裂监测技术
监测的目的： ①掌握人工裂缝的实际几何学特征(高度、长度和方位）； ②实时监测压裂过程，对压裂方案进行优化； ③优化新井钻井井位。
2)丛式钻井 可采用底部滑动井架钻丛式井组。每井组3～8口单支水平井，水平井段间距300-400m左右。 4.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
页岩气水平井钻井
井身结构 —主要是三级结构 由于后期加砂压裂，因此对套管及套管头承压能力要求较高，固井质量要好，水泥返高到地面；水平段是套管固井完井。
(2) 易钻桥塞(FastDrill Plug)
我国页岩气的勘探现状及发展建议
我国页岩气的勘探现状及发展建议一、勘探现状1.资源储量丰富：据国土资源部公布的数据显示，我国页岩气资源储量达到了8863.8亿立方米，为世界最大。
但由于该资源分布较广，油气地质条件复杂，难以对其进行高效勘探。
2.石油公司参与积极：目前，我国国内的大型石油公司和一些外资企业已经开始了页岩气的勘探，如中海油、中石油、中石化、壳牌等企业。
这些公司可以整合自身资源优势，进行综合勘探，从而提高效率。
3.技术水平不足：由于我国在页岩气勘探方面起步较晚，技术方面与国外企业还有一定的差距，需要在技术方面加大投入，提高技术水平。
二、发展建议1.提高投入：由于我国页岩气勘探工作需要大量资金投入，需要政府引导和支持石油公司加大投入。
同时，政府应鼓励和支持民间资本进入页岩气勘探领域。
2.加强科研开发：政府和企业应投入更多经费和人力资源进行科技创新研究，提高技术水平，从而降低勘探成本，提高勘探效率。
同时，企业也要加强与科研机构的合作，并积极引进国外先进技术，提高自身技术水平。
3.建立合理准入机制：政府应建立合理准入机制，规范页岩气勘探市场。
同时，政府部门也应积极打击违法行为，推动行业规范发展。
4.加强环境保护：页岩气的勘探需要大量的水、化学药剂等物质，对环境污染的风险较大。
政府和企业应该高度重视环境保护，在勘探和开发过程中始终遵守环保规定，减少环境影响。
总之，我国页岩气勘探具有巨大的发展潜力，但在发展过程中还需要政府引导、企业投资、科技创新、环境保护等方面共同推进。
只有在加强合作、提高技术水平和完善制度的基础上，才能实现页岩气勘探的规范发展和可持续发展。
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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
shale oil
• Forest fragmentation
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
美国主要含气页岩层段地质指标
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
美国主要含气页岩层段地质指标
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
单井控制页岩气可采储量
• Marcellus页岩：生产者公布的单井最终采收率为 4.2 5.7 Bcf. USGS 评价结果为1.1 Bcf • Barnett 页岩：生产者公布的单井最终采收率为3.0 Bcf. USGS 评价结果为1.0 Bcf • Fayetteville：生产者公布的单井最终采收率为 2.4-2.6
；由于解吸气在低压下较游离气更容易扩散，以上数据在页岩气生产和储量计算中也
十分关键。 严格的含气页岩定义的缺位，对页岩气资源评价产生了附加维度。由于岩石类型很 宽泛，使得页岩气与其他类型油气出现交叉过渡，如“致密气”(Petroleum Technology Alliance of Canada, 2005)，一般情况下，致密气与页岩气的显著区别是 致密气储层不含有机质，我们对含气页岩和致密砂岩的区分主要依据其是否含有有机 质。 在富有机质“页岩”观察到的岩石类型的多样性说明有不同类型的“页岩气”储层。正如 美国通过20的年的时间所证实的那样(Cramer, 2008)，每种储层有特定的地化和地质
页岩气井生产曲线（无重复压裂）
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
页岩气井生产曲线（重复压裂）
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
总体成本变化范围
• 页岩气开发前一般要先打20-40口试验井，试验井 因取心、各种测井、分析测试和固井压裂等投入 较多，成本偏高， • 开发井钻井和储层改造成本，在美国一般为
•
三是游离气、吸附气、溶解气并存。从美国情况看，吸附气在80%－ 20%之间，范围很宽，对应地，游离气在20%－80%，其中，部分页 岩气含溶解气。 四是这类资源只有在水平井和多段压裂技术取得突破突破后才能进行 开发。页岩气本质上指烃源岩层系内滞留的油气资源，这类油气资源 在以往油气勘探中没有作为勘探目标进行过系统的勘探开发工作。
Bcf. USGS 评价结果为1.0 Bcf
• Haynesville：生产者公布的单井最终采收率为5.0-7.5 Bcf . USGS 评价结果为2.6 Bcf • Eagle Ford： 生产者公布的单井最终采收率为8.5 Bcf. USGS 评价结果为2.0Bcf
shale gas shale oil 烃源岩层系油气资源
History
2010
Projections
23% 21% 9% 26% 9%
Shale gas
49%
Non-associated onshore Non-associated offshore Tight gas Coalbed methane Associated with oil
9% 7%
21% 7% 7%
烃源岩层系油气资源
U.S. shale gas production is over 33 percent of total U.S. dry production
美国
３０００
美国页岩气主要产自以下8套页岩，产区还在增加 2012年页岩气产量2650亿立方米
２５００
２０００
１５００
１０００
５００
０ ２０００ ２００１ ２００２ ２００３ ２００４ ２００５ ２００６ ２００７ ２００８ ２００９ ２０１０ ２０１１ ２０１２ Ｒｅｓｔ ｏｆ ＵＳ Ｂａｋｋｅｎ （ＮＤ） Ｅａｇｌｅ Ｆｏｒｄ （ＴＸ） Ｍａｒｃｅｌｌｕｓ （ＰＡＨａｙｎｅｓｖｉｌｌｅ ａｎｄ ＷＶ） （ＬＡ Ｗｏｏｄｆｏｒｄ ａｎｄ ＴＸ） （ＯＫ） Ｆａｙｅｔｔｅｖｉｌｌｅ Ｂａｒｎｅｔｔ （ＡＲ） （ＴＸ） Ａｎｔｒｉｍ （ＭＩ， ＩＮ， ａｎｄ ＯＨ）
shale gas shale oil 烃源岩层系油气资源
•
一、页岩气及含气页岩 （二）含气页岩（gas shale）
3.C.D. Rokosh,等为评价西加拿大盆地页岩气资源潜力，在2009年对含气页 岩进行了界定： 事实上，“页岩”这个术语的使用很宽泛，同时也不是描述储层岩性的。美 国页岩气储层在岩石学上差别很大，本身就说明页岩气不止储存于页岩中， 而是储存于在岩石学和岩石结构上都很宽泛的岩石谱系内，从泥岩(例如 nonfissile页岩) 到粉砂岩以及细砂岩，且他们都可以含有硅质或钙质成分。 在西加拿大盆地，大多数被描述为页岩的经常为粉砂岩，或者为多种岩石 类型组合，如粉砂岩、砂岩纹层与页岩纹层或层段互层。这种富有机质“页 岩”的复合岩石类型预示着天然气的复合储集机理，可以是有机质吸附储存 ，宏观、微观孔隙中的游离状态储存。纹层具有双重作用，可以储集游离气 ，还可以将那些从有机质上解吸的天然气运移到井筒。纹层孔隙度和渗透率 的大小、及纹层与压裂裂缝的连接性是决定页岩气开发效率的关键。
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
烃源岩层系内油气资源
源岩层系内油气资源
煤层气
页岩气
页岩油
油页岩
1. 烃源岩层系包括泥页岩和煤 2. 油气为滞留油气，也是盆地保留到最后的油气。满足了原岩滞留需要后， 才可能形成其他类型的油气聚集 3. 一个盆地已经发现常规油气和致密油气，原岩层系内就应当有油气资源 4.盆地在油气勘探中，已见到油气显示，也说明烃源岩层系内有油气资源 烃源岩层系油气资源 shale gas shale oil
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
Well Permits by Year Cumulative
Source: Texas Railroad Commission
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
Natural gas development
Management challenges
一、页岩气及含气页岩
美国、加拿大页岩气（油）含义（shale gas，shale oil）
• 一是“页岩”不是岩石学所定义的页理十分发育的页岩。而是岩石颗粒 粒度在泥岩级别、有机质丰富的细粒岩石，包括页岩、泥岩、碳酸盐
•
岩。 二是页岩系统为烃源岩层系。包括富有机质页岩；富有机质页岩与粉 砂岩、细砂岩夹层；粉砂岩、细砂岩夹富有机质页岩等；页岩气形成 于富有机质页岩，储存于富有机质页岩或一套与之密切相关的连续页 岩组合中，不同盆地页岩气层组合类型不相同。从未对夹层厚度进行 任何限制
气 产 量
煤层气产量曲线
时间
煤层气生产曲线
气 产 量
常规天然气产 量曲线
时间
常规气生产曲线
页岩气生产曲线（1）
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
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
（Richard M. pollastro, Ronald J. Hill, Daniel M. Jarvie, Mitchell E. Henry, 2003，修改）
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
5. 与煤层气相比，页岩 气藏生产过程中无需排水， 生产周期长，一般30～50 年，勘探开发成功率高，具 有较高的工业经济价值
oil shale（特指）
shale gas shale oil
烃源岩层系油气资源
一、页岩气及含气页岩
（一）页岩气－新矿种报告
页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式的 非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源。 通俗地讲，页岩气为烃源岩层系油气资源，这类资源发现很早，但由于无法进行经济 有效开发而一直为作为资源对待，直到美国取得技术突破后才受到关注。