第 6 期 中 外 能 源 S INO—G L 0 BA L E NE R G Y · 3 5 · 摘 要 关 键 词 页岩气钻采技术综述 张卫 东 ， 郭 敏 ， 杨 延 辉 (1． 中国石 油大 学(华东 )石油 工程 学 院 ， 山东 东 营 257061； 2． 中国石 油华 北油 田勘 探 开发研 究 院 ， 河 北 任 丘 062552) 页岩气 开采 已成 为全球 资 源开 发 的一个 热 点 。页岩 气储 集层 通 常呈 低孔 、 低 渗 透率 ， 开 采寿 命长 ， 生 产周 期 长 ， 采 收 率 变化 较大 ， 且 低 于常 规天 然 气采 收率 。不 同 于 常规 天然 气的 开采 特 点决 定 了页岩 气 开发具 有其 独 特 的方式 。水 平 井 技术 对 于...

　　第 6 期 中 外 能 源 S INOG L 0 BA L E NE R G Y 3 5 摘 要 关 键 词 页岩气钻采技术综述 张卫 东 ， 郭 敏 ， 杨 延 辉 (1． 中国石 油大 学(华东 )石油 工程 学 院 ， 山东 东 营 257061； 2． 中国石 油华 北油 田勘 探 开发研 究 院 ， 河 北 任 丘 062552) 页岩气 开采 已成 为全球 资 源开 发 的一个 热 点 。页岩 气储 集层 通 常呈 低孔 、 低 渗 透率 ， 开 采寿 命长 ， 生 产周 期 长 ， 采 收 率 变化 较大 ， 且 低 于常 规天 然 气采 收率 。不 同 于 常规 天然 气的 开采 特 点决 定 了页岩 气 开发具 有其 独 特 的方式 。水 平 井 技术 对 于扩 大 页岩 气 开发 具 米博体育 米博平台有重 大 意 义 ， 水平 井 的成 本 一 般是 垂直 井 的 1～ 1． 5 倍 ， 而产米博体育 米博平台 量 是垂 直 井 的 3 倍左 右 。 水平 井技 术 结合 geoV ISION 随钻成 像服 务 和 RA B 钻 头 附近 地层 电 阻率仪 器 等 LWD 技 术可 进行 更 高效 、 更 合 理 的开 采 。压裂 增 产技 术是 页 岩气 开采 的另一 种方 式 。清 水压 裂技 术用 于 产生 更密 集 的裂缝 网络 ， 形成 额外 的渗 透 率 ， 使 气体 能更 容 易 流 向井 中 ， 从 而生 产 出大 量地 层 天 然气 ； 多层 压 裂技 术 常常 用 于垂 直 堆叠 的 致密 地层 的增产 ： 重复 压 裂技 术 用 于在 不 同方 向上诱 导 产生 新 的 裂 缝 ， 从 而 增加 裂 缝 网 络 ， 提 高 生产 能 力 ； 还 有 最新 的 同步压 裂 技 术 。 即 同 时对 两 口或 两 口 以上 的井 进 行压 裂 。这些 压 裂技 术结 合 室 内实验 和测 井技 术 ， 使 得 页岩气 具 有更 大 的发展 潜力 。 页岩 气水 平井 技术清水 压裂 技术多层 压裂 技术重复 压裂 技 术同步 压裂 技术 1 前 言 页岩 气 是从 页 岩层 中开采 出来 的 ， 主体 位 于 暗 色 泥 页岩 或高 碳泥 页岩 中 ． 以吸 附 或游 离状 态 存 在 于泥 岩 、 高碳 泥 岩 、 页 岩 及粉 砂 质 岩 类 夹 层 中的 天 然 气 聚集 。 近年 来 由于 天然 气供 需 关 系 、 价 格 上涨 、 开 采技 术进 步 等 因素 的影 响 。 页 岩气 的开采 已成 为 全 球资 源开 发 的一 个热 点 。 2 开 采特 点 页岩气 产 自渗透 率 极低 的沉 积岩 中 ， 大 部 分产 气 页岩 分布 范 围广 、 厚 度大 ， 且 普 遍含 气 ， 使 得 页岩 气 井能 够长 期地 稳定 产 气 。一 般情 况 下 ， 页 岩 气开 采具 有 3 个 特点 ： ① 生产能力低或无 自然生产能力 。由于页岩 气 储集 层 通 常 呈 低 孔 、 低 渗 透 率 。 气 流 阻力 比 常规 天 然气 大 ， 难 以 开采 ， 因此 所 有 的井都 需 要 实施 储 层压 裂改 造 才能 开采 出来 。 目前 。 在 页岩 气 井 中实 施 2 次 以上 增 产措 施 的尝 试 已在 美 国实现 了。 ② 井的寿命和生产周期长。页岩气在 泥页岩 地 层 中主要 以游 离态 和 吸附 态存 在 。 游离 气 渗流 速 度 快 ， 初 期 产 量 较 高 ， 但 产 量 下 降 快 ； 相 反 ， 吸 附 气 解 析 、 扩散 速 度慢 ， 产 量 相对 较低 ， 但 属 于 页岩 气 稳 产 期 。 进 入该 时 期 后 产 量 递 减 速 度慢 ， 使 得 生 产 周 期 变 长 ， 一般 页 岩气 井生 产 寿命 可达 30 50 年 【 1 ]。 ③ 采收率变化较大 ，并且低于常规天然气采 收率 。 根据 埋藏 深 度 、 地层 压力 、 有 机 质含 量和 吸 附 气 量 等 ， 不 同 页岩 气藏 的采 收率 不 同(见 图 1)tll。 而 且 相 关数 据 还 表 明 ， 页岩 气采 收 率通 常 低于 常 规天 然 气 采收 率 。常 规天 然 气采 收 率可 达 60％以上 ． 而 页 岩气 仅 为 5％～ 60％。 ^ 斟 a 20 O 。 ． ． B arnett Ohi o A ntrim Lewis New A lbany W oodford 层 地图 l美 国不 同盆 地页 岩气 采收 率 基金 项 目： 本 文为 中 国石 油华 北油 田公 司 20o7 年 院所合 作科技 项 目“勘 探 开发前缘 技术研 究 ”(项 目编号 ： HBYT Y ．Ⅳ一 2o08一 JS 一 6) 部分 内容 。 作 者 简介 ： 张 卫 东 ， 副教 授 ， 1990 年 毕 业 于 中 国石 油 大学( 华 东) 钻 井工程 专 业 ， 主要 从 事石 油天 然 气工程 教 学与研 究工作 。 E - mail ： zhangweidongl O@ sohu ． c or n