页岩气综合系列专题【三】 开采原理和技术

Insigne

页岩气-shell gas是一种以游离或吸附状态藏身于页岩层或泥岩层中的非常规天然气。打个比方，就是深埋地下3000多米的页岩层中的天然气。页岩类似于混凝土，有很多国内的实验室都是以混凝土作为页岩来做实验的（当然也有些差别），天然气就深藏于这些混凝土中。

那么，如何获取这些气体呢？

两个杀手锏：Horizontal Well （水平井）Hydraulic Fracturing（水力压裂）

下图是页岩气情报平台网对非常规页岩气井的诠释。在页岩层中钻水平井，让天然气从裂缝中溢出。

常规井、页岩气井与水力压裂过程

　用图解有些不够清楚，请观看下面美国石油学会（API）发布的页岩气水平钻井和分段压裂的视频。

开发过程：

1．首先勘探找到页岩气藏的位置，打直井到目标页岩处：7-10days

天然气资源地质图

2、再顺着页岩层的角度拐个弯水平打过去(水平井)：7-10days

直井井眼轨迹和页岩气层接触面积小，为了增大井眼和页岩气藏的接触面积，再打水平井。而水平井的采收率大约是直井的3倍

3、通过射孔将套管和水泥射穿，让生产管柱和页岩气储层联通起来：1-7days

射孔作业

4、在水平井段用水压裂出一系列的裂缝(水平井压裂技术)： 10-14days

压裂就是用高压泵将混合着压裂砂的液体加压（一般水压力可以把水打上万米高空）注入井底，把页岩挤压破碎之后，通过压裂砂填充裂缝，不让裂缝自然闭合，天然气会源源不断的出来了。

水平井分段压裂

页岩气生产衰减很快，为了保证产量要进行“地毯式钻井”

5.页岩气快速产出，投资方回家躺着数钱就可以了

页岩气开发特点：

气层压力低：一般不会自喷，以水平井为主，需压裂改造措施；
单井产量较低：初期气产量递减快，后期趋于稳定；平均日产1万方～2万方；
页岩气采收率低：通常小于5% ～ 20%不等
投入高：前期勘探开发投入大（单口井450万美元），且难以形成稳定的投资回报
产量递减快：需要打很多口井以形成规模化生产与供应；
生产周期长：单井经济寿命长，30年～50年。
由于页岩气有不同于常规天然气的特点，页岩气藏开发需要大面积、规模化、连续钻井。

页岩气革命中的科技因素

本期页岩气开采原理和技术就为大家介绍到这里，对此有任何想讨论的，欢迎跟帖回复。

xujiwei

学习了

xiaobing86203

危险程度如何？？

韩寒11

是否对地下的环境有所破坏，就像开采煤矿一样，煤开采完了，地上却塌陷了

张晓刚zxg

感谢分享

liwankun98222

学习了

zhanghaibowin

谢谢楼主分享：
我一直在关注您分享的页岩气系列帖子，我是专做石油设备的，包括页岩气从堪探到开采全过程的设备：从测井、钻井、储砂、输砂、混配供液、混砂、高低压管汇、压裂以及连管设备等等，也到过几次页岩气开采现场，主要是威远、上罗、拱县等地区，对页岩气也有所了解，希望和你交个朋友，一起探讨页岩气以及石油相关技术

zhanghaibowin

xiaobing86203 发表于 2017-8-12 17:52
危险程度如何？？

危险程度很大的,主要体现在以下几个方面：1、开采过程中的井下压力控制，以及硫化氢等伴生气控制，井下压力控制不好，容易出现井喷，如果井喷气中有硫化氢，方圆几百里都是危害范围，四川出现过大型井喷，几百人死亡；
2、水力压裂过程中，高压要达到80-120MPa，随便一点泄漏都是水刀的效果
3、每口页岩气井压裂过程，都要往地壳中打入上万方液，上千方砂，四川拱且和上罗地区一直很太平，自从开采页岩气，一三五大震，二四六小震，当地的百姓都习惯地震了
4、压裂液中包括各种各样的化学添加剂，消泡、凝胶、防腐、破胶等等，都会污染地下水
5、英国和法国正在全面禁止压裂。。。

兢兢业业ABS

开采天然气不当，地震是不是有可能发生

zhanghaibowin

zhanghaibowin 发表于 2017-8-14 11:51
谢谢楼主分享：
我一直在关注您分享的页岩气系列帖子，我是专做石油设备的，包括页岩气从堪探到开采全 ...

HH主做钻机，我是JEREH的。