页岩气勘探开发技术现状分析与建议

本文主要介绍了我国南方海相地层发育区具有优越的页岩气成藏地质条件和丰富的页岩气资源,有望成为我国油气资源的重要战略接替新领域。从勘探到开发页岩气技术进行介绍,对开发页岩气特种钻井液技术进行简介并提出了今后的工作方向。     

试论地球物理技术在页岩气勘探开发中的应用

中国页岩气资源的储量丰富,如果经过勘探开发形成产能,将会在一定程度上缓解中国能源紧张的局面。地球物理技术作为勘探开发中的一项重要技术,在页岩气勘探与开发中也发挥着重要的作用。本文笔者通过页岩气测井评价、含气性检测等几个方面,系统分析了地球物理技术在页岩气勘探开发中的应用。     

页岩气勘探与开发现状

页岩气是指那些聚集在暗色泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气。页岩气属于非常规气藏,储层具有低孔、低渗特征,与常规的气藏相比,页岩气具有特殊的地质特征,因此,其高效的开发也必须使用特殊的开发技术,我国页岩气开发潜力巨大,但页岩气研究相对滞后,目前,我国页岩气的开发刚刚起步,本文介绍了页岩气资源的分布状况、页岩气成藏机理,吸附与解吸机理,从页岩气勘探技术、开发技术两个方面介绍了页岩气发展的现状,并指出了页岩气的发展方向。     

中国页岩气勘探开发现状及关键技术进展

概述了页岩气的组成与分类、储量分布、成藏机理及富集特征,详细综述了页岩气国内外勘探开发现状,对我国页岩气勘探开发主体技术进行了归纳总结,探讨了当前国内页岩气发展在地质、技术、经济及环境领域存在的风险,并给出了针对性的发展建议,最后展望了中国页岩气的未来开发前景。     

页岩气勘探开发中的关键技术探析

目前在常规能源储量日益枯竭的形势下,页岩气的勘探开发已经引起了世界各国的关注。页岩气是一种超低渗透非常规天然气,在页岩气勘探开发中有许多关键技术。本文主要介绍了页岩气勘探开发中的关键技术,包括有利目标区优选技术、密闭取心技术、水平井钻井技术以及微地震监测技术,以期为页岩气勘探开发的专业人员提供一定的参考和借鉴。     

CQ地区页岩气构造保存评价指标分析及有利区预测

近年来,随着科技的不断进步,页岩气勘探开发研究有了重要进展,我国很多地区的页岩气勘探开发都获得了许多重要成果。根据四川盆地及其附近区域开展的页岩气勘探实践结果表明,页岩气的保存条件在很大程度上可以影响页岩气勘探的成功率以及后续开发的产量。主要对CQ地区页岩气构造保存评价指标进行了分析,并且对有利区进行了预测,以期对该地区的页岩气的勘探开发提供一定的技术支持和依据。     

页岩气/常规天然气综合对比研究

页岩气作为一种新生代气藏,与常规天然气藏相比具有很大的差别。然而我国的页岩气勘探开发还处在初级阶段,寻求新的理论和方法进行页岩气的大规模开采迫在眉睫。本文主要通过页岩气/常规天然气成藏的主控因素、成藏特点、分布特征、气藏规模、赋存机理及勘探开发特点几个方面进行对比分析研究,从而更加全面科学地了解页岩气藏。     

页岩气成藏机理及分布规律研究对勘探开发的影响

页岩气作为一种开发潜力巨大的非常规清洁新能源,其地质理论研究和勘探开发技术在油气勘探开发领域扮演越来越重要的角色。页岩气一般指主体位于暗色泥页岩或高碳质页岩中,以吸附态或者游离态为主要赋存方式的生物成因、热成因以及生物—热成因的天然气,它特殊的储层特征、生气机理、运移机理、成藏聚集机理和保存条件使常规油气勘探开发技术面临着巨大的挑战。主要从页岩气储层特征的特殊性出发,结合成藏机理、成藏主要控制因素及分布规律,总结了当今页岩气藏的勘探开发策略,阐明了页岩气地质理论研究如成藏机理及分布规律研究等对页岩气勘探开发的影响。     

页岩气勘探开发技术

随着全球经济发展对油气资源需求量的不断增长以及常规油气资源勘探开发难度的不断加大,页岩气等非常规油气资源在油气供给中的比例将日益增加.我国已探明陆域页岩气地质资源量134.42×1012m3,可采资源量为25×1012m3,潜力巨大.如何有效地探勘并开发页岩气成为关键.文中介绍了目前页岩气勘探开发中的主要技术,包括页岩气测井技术、水平井多级压裂技术、超临界CO2开发页岩气技术、同步压裂技术等,同时总结了存在的问题.我国页岩气资源非常丰富,但在勘探开发过程中,还急需新技术、新方法的突破.     

页岩气水平井改造技术研究

页岩气藏是一种超低渗透非常规储藏,水平井完井和压裂技术是页岩气获得工业性开发的关键.综述了几种页岩气水平井的改造技术,包括储层评价技术、射孔技术、水平井钻井技术、水平井压裂技术以及水平井增产技术,分析了页岩气开发的瓶颈,具有中国特点的地质问题成为制约我国页岩气研究及勘探的因素之一.     

解决“气荒”：从页岩气到可燃冰

为了解决我国的“天然气荒”，必须在国内寻找储量丰富、开发技术成熟的天然气源。文章介绍了两种近年来备受关注的非常规天然气资源：页岩气和天然气水合物（可燃冰）。前者在人口稠密地区附近有大量分布，同时商业化开采已经在北美地区得到了广泛的应用．技术成熟度高，风险度小，可以中短期内解决“气荒”的理想途径；后者储量丰富，能量密度高，但是目前相关的开发技术还不成熟，可以视为一种长期的备用手段。两种资源的开发为我国解决日益严重的天然气短缺问题提供了新的思路。     

页岩气返排液处理现状

页岩气作为一种清洁、低碳、高储量的非常规天然气,已成为未来天然气资源的新宠儿。但是目前其开发方式是水力压裂,该法在开发过程中会产生组分复杂的压裂液返排液。针对制约页岩气勘探开发的压裂返排液处理技术,系统梳理了国内外真对压裂返排液组成及处理技术的现状并通过与美国等发达国家技术的对比对我国未来页岩气发展进行了展望。     

页岩吸附性能及作用规律

页岩气(主要组分为甲烷)作为一种新兴的非常规天然气,其对于优化能源消费结构、缓解能源对外依存度具有重要意义。相关研究表明,吸附态是页岩气的主要赋存形态,因此明确页岩吸附性能及作用规律是页岩气有效开采的重要前提。为此,本文结合国内外相关研究工作,分析了页岩的吸附特性,归纳了影响页岩吸附能力的因素,指出了页岩及页岩气后续研发方向。分析表明:页岩储层内部页岩气的赋存形态主要包括游离态、溶解态和吸附态,其中吸附态页岩气含量至少占页岩气总含量的40%;页岩气吸附量与页岩储层理化性质、储层温度和压力均有关。虽然国内外已对页岩气开展大量研究工作,但是相比于煤层气等非常规天然气研究仍显不足。为此,关于页岩吸附性能及作用规律需要在以下方面开展研究工作:①进一步探明页岩储层地质特征;②深入明确甲烷和页岩之间的流固作用关系;③利用页岩对甲烷和CO₂吸附性能的差异,推进注入CO₂强化页岩气采收率技术。     

页岩气藏压裂增产新技术及其效果评价

全球页岩气资源丰富、分布广泛、开发潜力巨大。先进的压裂增产技术是提高页岩气产量的核心与关键,本文概述了国内外页岩气藏压裂增产技术现状,重点调研了页岩气藏新型压裂增产技术,分析了各新型压裂增产技术特点、适用性、现场应用与试验状况及裂缝监测及压裂效果评价技术,最后分析了存在的问题并提出了一些建议。     

辩证看待中国页岩气开发

页岩气是一种清洁、高效的非常规能源,但页岩层较低的渗透率特性,使得对页岩储层的改造成了主要目标,进而开发了水力压裂技术,而水力压裂页岩层是否会严重污染环境引起业界专家学者争议。针对页岩气水力压裂开采工艺,结合现状分析页岩气开采可能造成的水资源的浪费和对环境的污染。文章针对中国页岩气开发初期不完善的相关环境保护制度和尚未完善的技术而言,应重视页岩气开采的环境污染评估,如何高效的开发和对环境的保护,还有中国是否真的适合大力开发页岩气做出分析讨论。     

页岩压裂裂缝气测导流能力实验研究

页岩遇水容易膨胀以及实际生产时页岩气并不含水,液测导流能力并不能真实反映页岩气在地层裂缝中的渗透能力。压裂用支撑剂多是以钢板夹持支撑剂、蒸馏水为驱替流体完成测试,由于钢板表面平滑、刚性不可嵌入,无法反映页岩储层裂缝壁面不规整、支撑剂在页岩壁面特性,蒸馏水属于液相介质,无法反映天然气气相流动,因此需要改进实验方法。通过对API标准的导流室改进后,采用露头页岩岩心加工成的岩板模拟储层人工裂缝,氮气模拟天然气在页岩岩板夹持下的气相流动,测试其导流能力,优化铺砂浓度。理论分析认为,支撑裂缝只要有一定的宽度,其渗透率仍远高于页岩基质的渗透率。气测裂缝导流能力结果能够真实反映地层情况,为铺砂浓度优选和页岩气藏压裂设计施工等提供可靠依据。     

Methane and carbon dioxide in dual-porosity organic matter: Molecular simulations of adsorption and diffusion

Shale gas, which predominantly consists of methane, is an important unconventional energy resource that has had a potential game-changing effect on natural gas supplies worldwide in recent years. Shale is comprised of two distinct components: organic material and clay minerals, the former providing storage for hydrocarbons and the latter minimizing hydrocarbon transport. The injection of carbon dioxide in the exchange of methane within shale formations improves the shale gas recovery, and simultaneously sequesters carbon dioxide to reduce greenhouse gas emissions. Understanding the properties of fluids such as methane and methane/carbon dioxide mixtures in narrow pores found within shale formations is critical for identifying ways to deploy shale gas technology with reduced environmental impact. In this work, we apply molecular-level simulations to explore adsorption and diffusion behavior of methane, as a proxy of shale gas, and methane/carbon dioxide mixtures in realistic models of organic materials. We first use molecular dynamics simulations to generate the porous structures of mature and overmature type-II organic matter with both micro- and mesoporosity, and systematically characterize the resulting dual-porosity organic-matter structures. We then employ the grand canonical Monte Carlo technique to study the adsorption of methane and the competing adsorption of methane/carbon dioxide mixtures in the organic-matter porous structures. We complement the adsorption studies by simulating the diffusion of adsorbed methane, and adsorbed methane/carbon dioxide mixtures in the organic-matter structures using molecular dynamics.     

国内外页岩气发展现状及展望

美国的"页岩气革命"带动了世界页岩气勘探开发热情,全球丰富的页岩气资源为人们展示了页岩气产业发展的良好前景。我国页岩气资源丰富,国家对页岩气的政策支持和石油公司的勘探开发投资使得我国页岩气产业得到了突破性进展,已随北美地区之后进入了大规模商业开发时期。但我国页岩气勘探开发仍面临诸多难题,未来发展的道路仍然漫长,仍需国家政策的进一步扶持和行业内各类油气生产、技术研发、装备制造等企业的不断投入和攻关。     

我国页岩气资源开发利用的现状分析

2007-2012年我国天然气市场消费大幅提高,年均增长速率达到16.3％,2012年市场供需缺口达到397．6亿m^3。页岩气资源的开发为我国天然气行业发展提供了新的机会。展望我国页岩气行业的发展方向．必须综合考虑消费市场的宏观经济、供需关系、成本竞争和环境监管等多种因素．寻找适合我国国民经济体系的平衡点。