页岩气开发现状及关键技术
页岩气技术开发现状综述
页岩气技术开发现状综述页岩气是一种清洁、高效的能源，全球页岩气总资源量相当于常规天然气的1.4倍，其作为一种非常规天然气，已成为全球油气资源勘探开发的新宠。
美国是页岩气研究开发最早、最成功的国家，目前页岩气产业已至快速发展阶段。
而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，其页岩气勘探初步形成规模。
我国页岩气勘探开发还处于探索起步阶段，北美地区页岩气开发为中国页岩气展示了良好的前景，为加快中国页岩气发展提供了先进的经验和有益的技术借鉴。
我国也正在大力推动页岩气勘探开发，增加天然气资源供应，缓解我国天然气供需矛盾，调整能源结构，促进节能减排，但同时不应忽视页岩气勘探开发过程中对环境的影响。
标签：页岩气技术；开发；现状1 页岩气开发钻完井工艺技术概况与常规天然气关键在“找气”不同的是，页岩气开发的关键在“采气”，但是由于勘探开发理论和技术上还不够成熟，我国页岩气开发仍处于研究开发的初级阶段[1]，在技术开发上还有许多难关需要攻克，如机理分析研究、实验测试与分析、含气特点与模拟、精确导向与储层改造、压裂技术与压裂液等。
水平井是页岩气藏成功开发的关键因素，水平井的推广应用加速了页岩气的开发进程。
在页岩气层钻水平井，可以获得更大的储层泄流面积，更高的天然气产量。
根据美国页岩气开发的经验，水平井的日均产气量及最终产气量是垂直井的3～5倍，产气速率则提高10倍，而水平井的成本则仅为垂直井的25%～50%。
然而页岩气水平井钻井中，水平段较长，摩阻、携岩及地层污染问题非常突出[1]，因此钻井效率、工程事故的发生率及储层保护效果等问题也亟待解决改善。
页岩气开发水力压裂原理就是利用储层的天然或诱导裂缝系统，使用含有各种添加剂的压裂液在高压下注入地层，是储层裂缝网络扩大，并依靠支撑剂支撑裂缝，从而改善储层裂缝网络系统，达到增产目的。
页岩气水力压裂的关键因素是裂缝系统和压裂液的配置。
而裂缝的发育程度又是影响页岩气产量的重要因素，获得更多的裂缝是压裂设计首先考虑的问题。
中国页岩气勘探开发新突破及前景展望
中国页岩气勘探开发新突破及前景展望【摘要】中国页岩气勘探开发在面临挑战的同时也迎来了新的突破和机遇。
随着技术的更新，勘探成本不断下降，开发效率不断提升，页岩气潜力被逐渐释放。
未来，中国页岩气勘探前景广阔，有望成为能源结构调整的重要支撑。
加强对页岩气勘探技术研发的投入势在必行。
中国页岩气勘探开发前景可期，发展页岩气勘探将对中国能源发展产生积极影响。
【关键词】中国页岩气勘探开发、新突破、前景展望、技术更新、成本下降、效率提升、潜力巨大、可期、能源结构调整、技术研发投入1. 引言1.1 中国页岩气勘探开发现状目前，中国页岩气勘探开发正处于快速发展阶段。
随着国际油价持续上涨和传统油气资源逐渐枯竭的背景下，页岩气成为中国能源发展的重要补充。
中国拥有丰富的页岩气资源储量，分布广泛，具有巨大的开发潜力。
截至目前，我国已建立起一支专业化、技术化的页岩气勘探团队，积极开展各项勘探工作。
中国石油、中海油等国内油气公司也纷纷加大页岩气勘探开发投入，取得了一些阶段性的成果。
中国页岩气勘探开发仍面临诸多挑战。
技术难题仍待攻克，成本控制面临压力，勘探效率有待提高。
页岩气勘探与传统油气勘探不同，需要独特的技术手段和经验积累。
中国页岩气勘探开发还需要在技术、资金、人才等方面加大支持力度，促进勘探工作的深入开展。
随着技术的不断创新和进步，相信中国页岩气勘探开发将迎来更加广阔的发展前景。
1.2 页岩气勘探面临的挑战页岩气勘探面临的挑战包括技术难题、地质复杂性、环保压力等方面。
页岩气勘探涉及到复杂的地质构造和地层特征，给勘探带来了技术挑战。
页岩气储层内部孔隙度低、渗透率小，气体吸附能力强，使得页岩气的开采难度较大。
页岩气勘探与传统石油天然气勘探相比，需要更高的技术水平和更先进的设备。
页岩气勘探对环境保护提出了更高要求。
水力压裂等技术在页岩气开采中被广泛采用，但同时也伴随着地面水资源消耗、地下水污染等环境问题。
如何在保证页岩气勘探开发的同时保护环境，成为当前所面临的重要挑战之一。
中国页岩气产业发展现状及对策建议
中国页岩气产业发展现状及对策建议页岩气是继煤层气、致密砂岩气之后重要的非常规天然气资源，是常规油气资源的重要补充，具有开采寿命长、生产周期长、烃类运移距离较短及含气面积大等特点。
近年来，随着能源供求关系日益加剧、开发技术的不断提高以及改善能源消费结构的迫切要求，全球掀起了页岩气开发的热潮。
为促进页岩气开发和产业发展，中国于2011年将页岩气列为第172个新矿种。
“十二五”期间，中国页岩气产业从起步到规模化商业开发，在页岩气产业各方面取得了可喜的进展。
面对“十三五”，中国页岩气产业亟待解决资源评价、开采矿权管理以及环境监管等问题。
1 中国页岩气产业发展现状1.1页岩气资源潜力巨大从2009年至2015年底，包括美国能源信息署(EIA)、中国国土资源部等在内的多家权威机构相继进行中国页岩气资源评估的研究。
1)EIA。
在2011年资源评估基础上，EIA于2013年开展了新一轮的页岩气资源评估[2，3]，评估区域包括中国的四川盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地、松辽盆地、扬子地台、江汉盆地和苏北盆地。
结果显示，中国页岩气地质资源量为134.4万亿立方米，技术可采资源量为31.6万亿立方米。
2)中国国土资源部。
2009-2012年，国土资源部组织国内科研院所、相关石油企业以及大学等27个单位，评估41个盆地(或地区)、87个评价单元、57个含气页岩层段的页岩气资源，油气资源战略研究中心负责具体实施，最终形成全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选成果[4]。
该成果表明，除青藏区外，中国页岩气地质资源量为134.42万亿立方米，技术可采资源量为25.08万亿立方米，分别分布在上扬子及滇黔桂区(技术可采资源量9.94万亿立方米，全国占比39.63%，下同)，华北及东北地区(6.70万亿立方米，26.70%)，中下扬子及东南区(4.64万亿立方米，18.49%)，西北区(3.81万亿立方米，15.19%)。
3)中国工程院。
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。
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目前，我国页岩气勘探主要集中在四川盆地、塔里木盆地和鄂尔多斯盆地。
尽管在过去几年中取得了一些进展，但与美国等发达国家相比，我国页岩气勘探规模还相对较小。
这主要是由于以下几个原因：我国在页岩气技术方面仍然存在较大的差距。
与美国等国家相比，我国在页岩气水平钻井、水平压裂等技术方面还有待提高。
特别是在水平井控制技术和产能评价等方面，还需要进一步研究和完善。
我国页岩气勘探成本较高。
由于我国地质条件的复杂性和国内市场对页岩气的不成熟，导致勘探成本相对较高。
如何降低勘探成本，提高经济效益是一个亟待解决的问题。
我国关于页岩气的政策环境尚不完善。
目前，我国对页岩气的政策支持还不够明确，包括勘探和开采方面的税费政策、土地使用政策以及环保政策等。
政策的不确定性给企业的投资和勘探带来了较大的风险。
针对以上问题，我提出以下几点建议：加大对页岩气技术的研发投入。
通过加强研究和合作，提高我国在页岩气勘探关键技术方面的自主创新能力。
鼓励企业开展技术引进和人才培养，加强与国内外高校和科研机构的合作，提高技术水平。
降低页岩气勘探成本。
通过改进勘探工艺流程、提高采收率以及降低生产成本等一系列措施，实现勘探成本的降低。
也可以加大对页岩气勘探的财政和税收政策支持，鼓励企业加大页岩气勘探的投入。
完善相关政策环境。
加强与相关政府部门的沟通和合作，建立健全的政策法规体系，明确页岩气勘探的政策支持。
加强与国际主要消费市场的合作，积极参与国际页岩气项目，提高我国页岩气在国际市场的话语权。
加强环境保护工作。
在加大页岩气勘探力度的要注重生态环境保护，加强环境风险评估和应对措施，确保勘探和开采过程对环境的影响最小化。
我国页岩气勘探尚处于起步阶段，虽然面临一些困难和挑战，但是也具有巨大的潜力和发展机会。
通过加大技术研发投入、降低勘探成本、完善政策环境以及加强环境保护工作，可以推动我国页岩气勘探的快速发展，实现能源结构的优化和可持续发展。
页岩气的开发现状及发展趋势
页岩气的开发现状及发展趋势第一章前言 (1)第二章国内外岩气开发现状 (2)2.1 国外岩气开发现状 (2)2.2 国内岩气开发现状 (2)第三章页岩气开发技术现状 (4)3.1 水平钻井技术 (4)3.2 水力压裂技术 (4)3.3 其他技术 (5)第四章加快我国页岩气勘探开发和利用的主要途径 (7)4.1 积极开展国际合作 (7)4.2 增强科技攻关的针对性 (7)4.3 加大国家政策扶持力度 (7)第五章结论 (9)参考文献 (11)第一章前言页岩气是指在富含有机质的页岩中生成并富集在其中的非常规天然气，主要以游离、吸附以及溶解状态存在其中，吸附作用是页岩气存在的重要机理之一。
页岩气在全球分布广泛，据统计，页岩气资源量约456万亿立方米，约占三种非常规天然气总资源量的50%左右。
目前，美国和加拿大是页岩气规模开发的两个主要国家，主要集中在美国五大盆地以及加拿大西南部地区。
而美国是唯一实现页岩气商业开采的国家，并且已经形成了一套完整的页岩气勘探开发的评价系统。
我国页岩气勘探开发起步如何，页岩气相关的资源情况、技术开发应用、理论研究、评价测试等基本问题，还处于一个什么样的阶段。
本文综合吸收、分析了近年来页岩气的研究成果，介绍了页岩气的基本理论，国内调查研究现状及所面临的问题，并指出未来页岩气的发展趋势。
第二章国内外岩气开发现状2.1 国外岩气开发现状现今不断攀升的能源需求和巨大的资源压力，天然气价格的增长、开发技术不断提高以及人们对天然气的依赖，使得页岩气成为天然气工业化勘探的重要领域和目标。
美国是页岩气开发最早、最成功的国家。
早在1627年，法国的勘测人员和传教士就对阿巴拉契亚盆地富含有机质黑色页岩进行过描述，他们所提到的石油和天然气现在被认为来源于纽约西部的泥盆系页岩。
1821年第一口页岩气井在纽约页岩中完井。
它位于天然气苗上面，从大约8m深处的裂缝中产出了供当地用的气，这口井后来钻至21m的深度。
中国页岩气勘探开发新突破及前景展望
中国页岩气勘探开发新突破及前景展望近年来，随着中国国内能源需求的不断增长和天然气替代煤炭的政策倡导，页岩气成为中国能源领域备受关注的热点。
中国拥有丰富的页岩气资源，然而页岩气的勘探开发一直面临着技术挑战和成本压力。
随着技术的不断创新和成熟，中国页岩气勘探开发迎来了新的突破，展示出了巨大的潜力和前景。
本文将探讨中国页岩气勘探开发的新突破，并展望其未来的发展前景。
一、页岩气勘探开发的新突破1. 技术创新推动资源勘探开发中国页岩气资源分布广泛，但是地质构造复杂，储层条件较差，传统的勘探开发技术很难应对这些挑战。
近年来，随着国内外技术企业的不断研发和创新，一系列新技术在页岩气勘探开发领域得到了广泛应用，大大提升了勘探开发的效率和成功率。
水力压裂技术、水平井钻探技术、地震勘探技术等的进步和应用，极大地改善了页岩气地质储层的认知和开发能力，为资源勘探开发提供了有力支撑。
2. 政策扶持助力产业发展中国政府一直高度重视页岩气勘探开发，通过一系列政策扶持措施，为页岩气勘探开发提供了良好的政策环境和经济支持。
国家能源局和地方政府相继颁布了一系列鼓励页岩气勘探开发的文件和政策，包括财政补贴、税收优惠、土地使用权政策等，有力地推动了页岩气产业链的发展和壮大，为勘探开发提供了更多的经济支持和政策保障。
3. 国际合作促进技术交流中国页岩气勘探开发在国际合作方面取得了显著成果。
在美国页岩气革命的带动下，中国企业积极开展技术合作，引进国外先进技术和经验，加快了技术创新和进步。
国际合作还促进了中国页岩气勘探开发的国际化进程，提高了中国在全球页岩气领域的话语权和影响力，为中国页岩气的勘探开发提供了更广阔的国际舞台。
1. 资源基础雄厚，发展潜力巨大中国拥有丰富的页岩气资源储量，分布广泛，潜在资源基础雄厚。
根据国土资源部公布的数据，中国页岩气地质储量达到了38.6万亿立方米，是世界上仅次于美国的第二大页岩气资源国家。
有着如此巨大的资源储备，中国页岩气勘探开发有着巨大的发展潜力，将为满足国内天然气需求提供有力支撑。
页岩气情况汇报
页岩气情况汇报
近年来，页岩气作为一种新兴的清洁能源备受关注。
我国页岩气资源丰富，但
开发利用仍处于起步阶段。
为了更好地了解我国页岩气的情况，本文将对页岩气资源储量、开发现状、前景展望等方面进行汇报。
首先，就页岩气资源储量而言，我国拥有丰富的页岩气资源。
据初步估算，我
国页岩气资源总储量达到上千万亿立方米，分布在多个地区。
其中，四川盆地、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地等地区的页岩气资源储量较大，具有较高的开发潜力。
此外，我国页岩气资源的地质条件较为有利，为开发利用提供了良好的基础。
其次，就页岩气开发现状而言，我国页岩气的开发利用仍处于起步阶段。
目前，我国页岩气的开采技术及设备尚不完善，开发成本较高，难度较大。
同时，页岩气开发所需的水资源、土地资源等方面也存在一定的限制。
因此，需要加大技术研发力度，提高页岩气的开发利用效率。
再者，就页岩气的前景展望而言，我国页岩气具有广阔的发展前景。
随着清洁
能源的需求不断增长，页岩气作为一种清洁、可再生的能源，将逐渐成为我国能源结构调整的重要组成部分。
未来，随着技术的不断进步和成本的不断降低，我国页岩气的开发利用将迎来更好的发展机遇。
综上所述，我国页岩气资源丰富，但开发利用仍面临一定的挑战。
需要加大技
术研发力度，提高页岩气的开发利用效率，推动页岩气产业的健康发展。
相信在各方共同努力下，我国页岩气的开发利用将迎来更加美好的未来。
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页岩气：新闻热点
• 页岩气成为各家媒体新闻焦点： • “页岩气革命席卷全球，中国何时开启„页岩气时代‟？”
• “中国投入页岩气革命” • “页岩气：未来能源的主力军”
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• “政策松绑欲打破三桶油垄断 ，民企将成页岩气盛宴座上宾” •“ 民企破冰：首获页岩气勘探„门票‟” • 页岩气？请叫它涨停催化剂！ • “页岩气热背后的冷思考”
• Barnett页岩渗透率相当低, 开采天然气需要人工增产 手段，比如水力压裂
• 冻胶压裂: 成本太高
• 轻砂水力压裂: 有效 • 15%-35% 采收率
Source: Devon
水平井
•已经证明, 在水平完井段进行水力压裂比在垂直完井 段更高效:
• 2－3倍成本 • 15－20倍产量
Source: Devon
• 美国外交格局
• 页岩油的开发使美国原油进口压力减少：2020年，北美有望成为世界第一 油气生产基地 • 燃气发电减少温室气体和污染物排放：气候谈判给其它国家的压力
简要历史回顾
• Mitchell Energy & Development Co.
•在极低经济效益的情况下持续投入了17年 •上世纪90年代末，在水力压裂取代冻胶压裂后，经济效益得 到了提高
• 2002年，Devon Energy 收购了Mitchell
• Devon的经验带动了大量中小企业投资开发页岩气
•几年后，Barnett成为美国最大的气田
• Barnett成功经验推动美国页岩气的开发
• 推广到多个盆地 • 页岩气的开发技术又推动了美国页岩油的开发
中国页岩气开发现状
•中国开发进展 • 2008年：扬子地区为富集远景区
水平井
• 水平井扩大接触面积
关键问题： 井身结构设计、钻完 井，保证安全稳定。
• 水平井方向
• • • •
沿最大水平应力方向：纵向裂缝 垂直最大水平应力：横向裂缝 低渗气藏，横向裂缝增产显著 一般垂直最大水平应力方向钻井
•地质储量
• 总有机碳含量TOC>2%，成熟度
Ro>1.4 • 厚度>30m，含气孔隙度>2% • 气体含量，含水饱和度<40%
•埋深、温度、压力
页岩基础物性测试
有机物含量 天然裂缝
岩石强度
渗透率 页岩厚度
页岩气产量
矿物质含量
游离气
脆性
页岩气总量
地层压力
页岩气开发流程
页岩气开采
• 页岩气中没有“干井”! 问题的关键是怎样开采天然 气？
• 2010年，页岩气产量1379亿方，占全国天然 气总产量23% • 2011年，页岩气产量1800亿方，占全国天然 气总产量34%
5,000 4,000
Billion Cubic Feet
• 预计到2035年，页岩气产量比将提高至46%。
3,000 2,000 1,000
Barnett Woodford Marcellus
• 美国和世界能源格局
• 产量迅速上升：2009年页岩气产量达1000亿方，使美国成为第一大天然气 生产国
• 动摇了世界液化天然气（LNG）市场格局，进而改变世界能源格局
• 价格快速下降：十年最低 • 更多的燃气电厂取代燃煤电厂
• 美国产业格局
• 便宜的天然气价格为美国的制造业和化工业提供了更多的竞争力：能源价 格、化工原材料
页岩气开发瓶颈： • 地质特点：埋深大、盆 地小、断层多；陆相为 主；地势险峻 • 资源风险、技术风险、 投资风险、环境风险
国家放宽页岩气探矿门槛
• 2012年5月17日，国土资源部发布《页岩气探矿权投标意向
调查公告》，公布2012年页岩气探矿权招标投标资格条件：
• 内资企业，注册资金：人民币3亿元以上 • 投标人应具有石油天然气或气体矿产勘查资质，或已与具有 勘查资质的企事业单位建立合作关系 • 投标人应为独立法人，不得以联合体投标
• 促进民营企业进入页岩气勘探开发 • 9月进行了页岩气探矿权第二轮招标，近百家投标20个区块 • 但我国目前还不掌握页岩气勘探开发的核心技术
页岩气开发的核心关键技术
页岩气特性
•成藏机理
•与煤层气对比
•基质渗透率更低 •游离气含量高 •开采一般不需要排水降压
原地成藏、自生自储
页岩气评估
储层评价 勘探阶段 早期开发 成熟开发 下降维护
全球非常规天然气资源储量表
美国页岩气开发现状
• 1821,第一口井，Devonian Dunkrik Shale，
Fredonia
• 70年代之后-90年代，压裂技术发展 • 1990年起页岩气产量每五年翻一番 • 2009年，页岩气产量1000亿方，占全国天然
气的14%，超过了我国常规天然气总产量
• 2009年 ：“中国重点地区页岩气资源潜 力及有利区带优选”项目 • 2010年：川渝黔鄂页岩气资源战略调查 先导试验区 • 完钻页岩气井60余口，水力压裂40余口， 工业气流30口 •《页岩气发展规划（2011-2015）》 • 2015年完成资源潜力调查与评价 • 2015年实现产量65亿方 •力争2020年达到600~1000亿方
• 天然气在我国一次能源结构中的比例仅为4%，远低于亚洲平均
10%和全球平均24%的水平
• 城市化：燃气需求迅速增加 • 2020年，天然气缺口达1000亿方（相当于2011年全国天然气产量） • 天然气对外依存度达24％；价格倒挂
页岩气（2）
• 页岩气储量:
• 全球：456万亿方 • 技术可采储量：189万亿方 • 美国：24.4万亿方 • 中国：26万亿方
页岩气（1）
• 页岩气：一种非常规天然气
• 存在于致密泥页岩中，较常规天然气开采难度大
• 天然气是一种清洁、高效的化石能源:
• 燃烧同等热值的天然气，其二氧化碳排放只有煤的一半和石油的70%
• 若采用冷热电三联供，经过能源的梯级利用可以使能源利用效率从常规 发电系统的40%左右提高到80%左右
• 燃气电厂启动迅速：天然气发电成为间歇性可再生能源的极佳补充
Fayetteville Haynesvi5%的页岩 气由中小公司生产 • 核心关键技术分别由各个中小专业技 术掌握
0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
页岩气改变美国能源结构和产业格局