页岩开采技术的革命性突破

1、页岩气开采技术的革命性突破记美国页岩气之父乔治·米歇尔 美国页岩气之父乔治·米歇尔2006年，美国页岩气产量为当年天然气总产量的1%，到2010年，这一数据跃升至17%，超过1000亿立方米。五年间，美国页岩气产量增长近20倍。在2009年2月的美国剑桥能源周上，专家们用“页岩气革命”来形容美国在页岩气领域取得的重大突破。美国页岩气开发历程2010年6月，在阿姆斯特丹召开的“解放您的潜力全球非常规天然气2010年会”上，一位90岁的老人，页岩气钻井和压裂技术的先驱美国 Mitchell Energy & Development 公司的乔治·米歇尔(Geor

2、ge Mitchell)先生被美国天然气技术研究所（GTI）授予终身成就奖。米歇尔先生的成功引发了美国的页岩气革命，几年时间内，美国一跃成为世界天然气第一大资源国和生产国，不但有望实现天然气的自给，还有可能成为天然气出口国，这一转变将对世界天然气的供求格局产生巨大影响。乔治·米歇尔出生在德克萨斯州的Galveston市，是一个移民到美国的希腊牧羊人的儿子。大学就读于德克萨斯州农工大学。他在1946年创办了一家从事石油钻探和房地产业务的公司，即米歇尔能源开发公司（Mitchell Energy & Development Corp.）。虽然公司的运营状况相当不错，但作为自己的石

3、油公司的负责人，米歇尔看到自己的油井在一段短暂的生产后便停产，感到并不满意。在20世纪80年代，他决定尝试一项重大技术挑战，即试图从Barnett部分页岩中开发出页岩气，Barnett页岩位于德克萨斯州Fort Worth盆地深部和德克萨斯州中北部的15个县境内。那时，人们已经知道页岩层中形成有巨量的天然气，但是这些天然气却都被束缚在岩石内，并不向钻孔处流动。同样，煤层中也蕴藏有大量的天然气，然而由于所处位置太深而无法开采出来。这些气体像海绵一样渗透在沙石和其他半多孔岩石中。钻探人员通常称这些气体为“致密气”，要开采出这些 “致密气”就像要从细鸡尾酒吸管中吸出浓奶昔或像在枕头里吸气一样困难。有

4、人告诉米歇尔说“你这是在浪费钱，你不可能从石头里榨出血来，因为页岩本质上是矿物泥，所以你不可能从中挤出石油或天然气出来”。但是乔治·米歇尔却很执着。他和他的油井修建工一直在尝试着各种早就众所周知的技术，但这些技术以前从没有被综合使用过。其中一项技术便是水平井钻井，它发源于19世纪，在20世纪30年代经苏联改造后用于生产石油，在20世纪80年代由石油钻探工人完善成熟。第二种方法就是将流体注入岩石中使其裂解成碎片，从而使岩石中含的天然气和石油更易流动。1865年，内战老兵Edward Roberts上校演示了如何利用易爆的硝化甘油来实现上述目的，这种方法效果出奇的好，但同时也相当危险。到

5、20世纪40年代，工程师们开发出一种危险性更小的方法，即使用高压水和化学品而不是易爆物来裂解岩石。现在这种方法已成为开采某些石油、天然气和水井的惯例。米歇尔尝试的第三种方法就是向水中加沙来帮助岩石中形成的裂缝裂开。公司尝试了多种水力压裂的程序，很多生产井的产出往往不能抵消用于开发的成本，但是米歇尔坚信随着技术的进步能够使产量实现突破，并一直坚持尝试。他把注意力集中到测试结果的最大的回报，分析并重新测试，直到最终完成，终于首次利用水力压裂的工艺从页岩储层中开采出了天然气。乔治·米歇尔创造的这个奇迹使已知的天然气储量翻了一番还要多。许多行业专家开始相信Barnett页岩可能是在美国陆上最大的天然气田，页岩气资源储量达7363亿立方米。2002年，德文能源公司（Devon Energy Corp.）以32亿美元的资金收购了米歇尔能源开发公司，并将水平钻井作为提高页岩气井产能的又一种技术。自那时以来，在短短几年内，随着钻井技术不断提高，水平井钻井技术已成为许多勘探开发公司在在寻找非常规资源的工具。水力压裂技术和水平钻井技术已经改变了石油和天然气行业的面貌。这种具有革命性的技术现正被选择和应用到其他页岩的开发中。在全球非常规天然气2010年会的颁奖典礼上，GTI称米歇尔为“对那些毕生致力于非常