页岩气研究新进展及开发瓶颈分析[J]

1、文库下载 免费文档下载/本文档下载自文库下载网，内容可能不完整，您可以点击以下网址继续阅读或下载：/doc/e55556ff9e31433239689328.html页岩气研究新进展及开发瓶颈分析断块油气田第19卷第6期气FIELD田断FAULT块-BLOCK油OILGAS2012年11月doi:10.6056/dkyqt201206021页岩气研究新进展及开发瓶颈分析邵晓州1，余川2，付勋勋3，史立川4（1.中国石油长庆油田公司第五采油厂，陕西西安710018；2.重庆地质矿产研究院国土资源部

2、页岩气资源与勘查技术重点实验室，重庆400042；3.中国石油长庆油田公司第二采油厂，陕西西安710018；4.中国石油长庆油田公司超低渗透第三项目部，宁夏银川750000）摘要依据中国期刊全文数据库近年来有关页岩气的核心期刊文章，在详细分析论文内容的基础上，总结了近年来国内页岩气研究取得的主要成果，分析了制约其发展的技术难点，并提出解决方案，对加快我国页岩气发展提出了建议。研究表明，国内学者对页岩气资源潜力进行了大量调查，成果集中体现在页岩气成藏条件方面，但评价体系还不完善；在钻井开发方面，主要借鉴类比常规油气藏的开发方案，水平井分段压裂等核心技术还未掌握；在制定配套政策方面，尚未形成体制化

3、和标准化的管理。针对页岩气开发面临的困难，建议应加强资源评价、增强核心技术攻关、积极开展经验交流和制定相关的政策体系，使我国页岩气的研究及其开发利用能够快速、健康发展。关键词页岩气；地质理论；开发技术；研究进展；制约瓶颈文献标志码：A中图分类号：TE122NewresearchprogressanddevelopmentbottleneckanalysisofshalegasShaoXiaozhou1,YuChuan2,FuXunxun3,ShiLichuan4(1.No.5OilProductionPlant,ChangqingOilfieldCompany,PetroChina,Xian7

4、10018,China;2.KeyLaboratoryforShaleGasResource&Exploration,MinistryofLandandResources,ChongqingI/doc/e55556ff9e31433239689328.htmlnstituteofGeologyandMineralResources,Chongqing400042,China;3.No.2OilProductionPlant,ChangqingOilfieldCompany,PetroChina,Xian710018,China;4.No.3Pr

5、ojectDepartmentofUltra-LowPermeabilityReservior,ChangqingOilfieldCompany,PetroChina,Yinchuan750000,China)Abstract:WiththehelpofChineseJournalFulltextDatabase,wedownloadthepapersaboutshalegasintheseyearsafteranalyzingthecontents.Themainproductsarehighlighted.Then,thetheoriesandtechniqueswhichcannotbe

6、solvedeasilyarestudiedandthesolutionsareproposed.Finally,severalsuggestionsaregiventodeveloptheshalegaswell.ThethesisshowsthatthescholarsinChinaresearchalotinresourcepotentialofshalegasandthefruitalwaysreflectsinaccumulationconditions,however,itsassessmentsystemneedstobeperfected;Intermsofwelldrilli

7、ngtechnology,theresearchersrefertothemethodsaboutexploitingtheconventionalreservoirandsomekeytechnologiesarenotbeknownwell,justasthestagedfracturingofhorizontalwell;Inthewayofmakingsup/doc/e55556ff9e31433239689328.htmlportingpolicies,theinstitutionalizationandstandardization

8、inmanagementarenotformed.Aimingatthesedifficulties,weshouldstrengthenresourceevaluation,speedupscientificandtechnologicalresearch,developexperiencesharingandmakepolicysystem,sothatthewayinexploitationofshalegascanbemorefasterandsmoothly.Keywords:shalegas;geologicaltheory;developmenttechnique;researc

9、hprogress;bottleneckrestriction1论文统计分析页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩1.1论文数量变化中，以吸附或游离状态为主要存在方式聚集的天然气1。文中借助中国知网数据库，就有关页岩气研究的核心百通期刊网论文进行了统计与分析2。据统计，从2004年至2012年3月10日，中国期刊全文数据库有关页岩气研究的核心期刊论文共计2009年10月国土资源部在重庆市綦江县启动了中国首个页岩气资源勘查项目。从表1可以看出，从20092011年，国内学术界对页岩气的研究报道已经进入了一个蓬勃发展的阶段。收稿日期：2012-04-09；改回日期：2012-09-28。作者简介

10、：邵晓州，男，1985年生，2009年本科毕业于西南石油大学资源勘查专业，现主要从事石油地质勘探工作。E-mail：143篇（见表1）。。引用格式：邵晓州，余川，付勋勋，等.页岩气研究新进展及开发瓶颈分析J.断块油气田，2012，19（6）：764-766.://doc/e55556ff9e31433239689328.htmlrShaoXiaozhou，YuChuan，FuXunxun，etal.NewresearchprogressanddevelopmentbottleneckanalysisofshalegasJ.Faul

11、t-BlockOil&GasField，2012，19（6）：764-766.第19卷第6期邵晓州，等.页岩气研究新进展及开发瓶颈分析765表1分类综述地质研究开发技术总计2004年以来有关页岩气研究的核心期刊论文数量统计2006年11篇2004年2005年2007年32008年12009年342010年8209372011年31381382112317注：其中的基金项目，2004年1篇，2006年1篇，2007年2篇，2008年1篇，2009年7篇，2010年25篇，2011年56篇。1.2参与机构和团体近年来，参与页岩气研究的机构和团体众多，除了22.1目前研究成果地质理论方面邹才能、董大

12、忠3-4等研究了中国页岩气的形成机央企、高校和科研院所外，一些具有实力的能源公司也积极参与其中（见图1）。理、地质特征及资源潜力，认为四川盆地中南部威远长宁等地区的寒武系和志留系是页岩气勘探开发的核心层系。其特点是：热演化程度高、孔隙度高，含气量高、脆性矿物质量分数高、埋深适中。聂海宽、刘树根5-6认为，四川盆地及周缘下寒武统页岩气藏的最有利发育区为川南黔北黔中、鄂西渝东和川东北地区。在页岩气资源估算过程中，通过页岩裂缝、含气量、评价方法的分析，总结出一些行之有效的方法。龙/doc/e55556ff9e31433239689328.html鹏宇

13、等7研究了泥页岩的裂缝类型、基本参数、含气量与微裂缝发育程度之间的关系。含气量方面，唐颖、潘仁芳8-9介绍了页岩含气量测试的基本方法。李延钧等10图1各机构的页岩气研究成果比例示意在系统归纳国内外常用的页岩气资源潜力定量计算方法的基础上，建立了评价参数的分级标准。1.3研究热点和方向统计结果表明，近几年发表的关于页岩气的论文，2.2开发技术方面刘振武、李志荣等11-12从地震方面分析了页岩气按内容可分为综述、地质研究和开发技术3个方面。地质研究所占比例最大，其次是综述类文章，而涉及开发技术方面的最少（见图2）。地球物理技术未来的需求及发展趋势，讨论了利用地球物理技术评价页岩气储层和增产改造技术

14、。莫修文、吴庆红等13-14从测井评价方面研究了页岩气测井地层评价方法，探索出页岩气的测井解释模式。钻井和压裂方面，崔思华等15介绍了国外页岩气钻井及完井技术的现状及最新进展情况。唐颖等16通过剖析国外的压裂应用实例，分析各种水力压裂技术，进而对国内压裂技术的运用提出了建议。3图2页岩气研究内容分类发展瓶颈与对策发展瓶颈作为新兴的非常规能源，页岩气资源的开发需要3.1目前，由于我国页岩气勘探开发正处于起步阶段，绝大部分专家学者都将目光集中在页岩气的理论研究方面，如成藏机理、储层特征等，而针对页岩气开发技术的较少。大量技术、资金和人员的投入，而这些因素制约着我国页岩气资源开发利用的进程，主要存在

15、3方面问题17-20。3.1.1钻井和压裂技术不成熟在钻井方面，难点主要表现为井漏和垮塌，造成钻766断块油气田2012年11月井液大量漏失、卡钻、埋钻具等。另外，由于钻井水平段较长，摩阻、携岩及地层污染/doc/e55556ff9e31433239689328.html问题非常突出，钻井液的配置经验还不完善。目前，对页岩压裂后产生缝网的形成条件、控制机理和延伸机理尚不十分清楚，国外常用的压裂方法还没有掌握，如水平井完井，分簇多段压裂和同步压裂等。策。需要注意是，我国的油气资源管理历史，决定了中小企业或民营企业大都没有掌握油气生产专业技术。因此

16、，要规范市场竞争体系，正确引导民间资本进入页岩气开发市场，保护页岩气勘探开发环境。而在环境保护方面，有关部门要加快研究和制定出包括地下水、地质、土壤、生态等方面，以及勘探开发各环节中的监管制度。参1234567893.1.2配套政策不完善目前，页岩气开发普遍采用水力压裂。但按照美国的测算数据，在一口井中开采页岩气时，仅钻井过程就需用水量约1104m3，实施水力压裂过程中平均用水考文献张金川，金之钧，袁明生.页岩气成藏机理和分布J.天然气工业，1.43104m3。巨大的耗水量，考验着我国的生态保护。尤其是，已探明储量的页岩气地区，主要分布在四川盆地、鄂尔多斯盆地和塔里木盆地，而这些区域大多水资源

17、匮乏，因而页岩气开采难度较大。2004，24（7）：15-18.陈尚斌，朱炎铭，王红岩，等.中国页岩气研究现状与发展趋势J.石油学报，2010，31（4）：689-694.邹才能，董大忠，王社教，等.中国页岩气形成机理、地质特征及资源潜力J.石油勘探与开发，2010，37（6）：641-653.董大忠，程克明，王玉满，等.中国上扬子区下古生界页岩气形成条件及特征J.石油与天然气地质，2010，31（3）：288-299.聂海宽，张金川，李玉喜.四川盆地及其周缘下寒武统页岩气聚集条件J.石油学报，2011，32（6）：959-967.刘树根.四川盆地东部地区下志留统龙马溪组页岩储层特征J.岩石学

18、报，2011，21/doc/e55556ff9e31433239689328.html（8）：2239-2252.龙鹏宇，张金川，唐玄，等.泥页岩裂缝发育特征及其对页岩气勘探和开发的影响J.天然气地球科学，2011，22（3）：525-532.唐颖，张金川，刘珠江，等.解吸法测量页岩含气量及其方法的改进J.天然气工业，2011，31（10）：108-112.潘仁芳，陈亮，刘朋丞.页岩气资源量分类评价方法探讨J.石油天然气学报，2011，33（5）：172-174.10李延钧，刘欢，刘家霞，等.页岩气地质选区及资源潜力评价方法J.西南石油大学学报

19、：自然科学版，2011，33（2）：28-34.11刘振武，撒利明，杨晓，等.页岩气勘探开发对地球物理技术的需求J.石油地球物理勘探，2011，46（5）：810-818.12李志荣，邓小江，杨晓，等.四川盆地南部页岩气地震勘探新进展J.天然气工业，2011，31（4）：40-43.13莫修文，李舟波，潘保芝.页岩气测井地层评价的方法与进展J.地质通报，2011，30（2）：400-405.14吴庆红，李晓波，刘洪林，等.页岩气测井解释和岩心测试技术：以四川盆地页岩气勘探开发为例J.石油学报，2011，32（3）：484-488.15崔思华，班凡生，袁光杰.页岩气钻完井技术现状及难点分析J.天

20、然气工业，2011，31（4）：72-75.16唐颖，唐玄，王广源，等.页岩气开发水力压裂技术综述J.地质通报，2011，30（2）：393-399.17云箭，钟宁宁，王嘉麟，等.低碳背景下促进我国页岩气产业化的对策研究J.西南石油大学学报：自然科学版，2012，34（1）：64-70.18李智锋，李治平，王杨，等.页岩气储层渗透性测试方法对比分析J.断块油气田，201/doc/e55556ff9e31433239689328.html1，18（6）：761-764.19陈会年，张卫东，谢麟元，等.世界非常规天然气的储量及开采现状J.断块油气田，2010，17（4）：439-442.20纪树培，李文魁.高能气体压裂在美国东部泥盆系页岩气藏中的应用J.断块油气田，1994，1（4）：1-8.3.2加快页岩气发展的建议1）加强资源评价，明确勘探开发方向。在我国，各地质历史时期页岩分布广泛，海相、陆相俱全，且各主要层系均有良好的烃源岩，演化程度普遍很高，具备页岩气成藏的地质条件。中、新生代陆相湖盆的有效烃源岩系以暗色泥质岩为主，烃源岩中富含钙质的高电阻率层段、异常高压带，是寻找一定规模的裂缝性泥页岩气藏的有利区域。因此，陆上天然气产区和以原油生产为主的勘探成熟区，仍有可能发