内容发布更新时间 : 2024/7/2 21:11:55星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

页岩气藏开发现状与前景分析

作者：胡文涛 张昆

来源：《经营者》2015年第07期

摘 要 介绍了世界范围内页岩气的开发现状，分析了页岩气开发的两种关键技术，水平井技术和水力压裂技术，介绍了页岩气开发面临的困难和机遇。页岩气开发前景广阔但任重道远。

关键词 页岩气 天然气 石油替代 开发现状 水力压裂

最近的几年里，各个国家对石油等资源的需求不断增加，这也导致了资源的严重紧缺。页岩气作为一种天然的资源，储量巨大，开采的期限长，而且具有低碳、环保等特点，吸引了各个国家的目光。2010年，美国页岩气产量超过 1379亿，超过俄罗斯成为全球第一大天然气生产国，在全球范围内掀起了一场页岩气革命。可以预见，在常规能源日益枯竭的将来，页岩气必将成为后石油时代的生力军。 一、页岩气的开发现状 （一）国外开发现状

在全世界的范围内，泥、页岩占全部沉积岩的60%，由此可见。页岩气资源的发展前景十分广阔。全球的页岩气储量大约为4561亿立方米，其中分布在北美洲的居多，而分布在中国、中亚、拉丁美洲、中东等地区的也十分丰富。

从目前来看，各个国家对页岩气的开发还处于不均衡阶段，美国和加拿大对页岩气的开发力度比较大。美国是世界上开发页岩气最早的国家，目前美国已经进入了页岩气快速发展阶段，而加拿大的页岩气还处于早期的开采阶段。2000年美国的页岩气的年产量能够达到122亿立方米，在2007年仅纽约的西部的 页岩气田的年产量就达217亿立方米，导致美国页岩气的总产量多达500亿立方米，这些页岩气的产量占天然气重量的8%。在2010年，美国页岩气的产量超过1379亿立方米，比俄罗斯的页岩气的产量要多很多，占全年天然气总量的23%。 此外，加拿大对页岩气的开发程度也很早，仅次于美国，位居世界第二。在2007年加拿大的页岩气的开发总量为10亿立方米，2009年产量达72亿立方米。

欧洲的页岩气的开采主要集中在波兰、匈牙利等几个国家。很多学者研究表明，欧洲页岩气的勘探成本要比美国等国家的页岩气勘探成本高出一倍以上，天然气等价格也是高于俄罗斯。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

另外，南美洲的阿根廷也在积极的开发页岩气资源，储量大约是26%，与美国的页岩气储量差不多，经济价值与战略影响很大。2010年12月，南美洲的阿根廷在页岩气的勘探方面取得重大进展，该区的页岩气的开采量多达7万亿立方米。 （二）国内的主要开发现状

中国主要盆地和地区页岩气资源量大约为26万亿立方米，与美国的勘探水平大致相当，经济价值也是十分巨大。本来我国的页岩气的开发较晚，在国家能源勘探战略上，国土资源部高度关注页岩气资源开发利用。中国石油、中国石化、中国海油等企业也积极的从勘探、开发、技术研发等方面直接从事页岩气勘探开发、地方政府、民营企业及国外企业也热情高涨，渴望进入页岩气开发领域。

国土资源部2009年10月在重庆市綦江县启动了中国首个页岩气资源勘查项目。这标志着继美国和加拿大之后，中国正式开始页岩气资源这一新型能源的勘探开发，这将对中国新型能源建设起到积极的示范作用，在中国油气领域具有里程碑意义。2012年3月20日，壳牌公司与中国石油签署了一份产品分成合同，将在中国四川盆地的富顺（永川区块进行页岩气勘探、开发及生产。两家公司目前对页岩气的开发还处于勘探阶段，暂时并未进入实质性开采。 2012年5月 28 日，陕西延安召开的全国页岩气资源（储量）评价及相关技术研讨会上的消息，陕西延长石油集团继2011年打成中国第一口陆相页岩气井并成功压裂产气之后，又相继压裂，口页岩气井并均获得井口气流，标志着我国在页岩气勘探开发技术领域取得了重大突破。

二、页岩气开发的主要技术 （一）水平钻井技术

页岩气开发有直井和水平井两种方式，直井一般用作探井，生产井多采用水平井、水平井可以获得更大的储层泄流面积，其单井产量大，生产周期长，特别是对于页岩这样的产层薄、孔隙度小、渗透率低的效果。水平井成本为直井的三倍，但是初始开采速度、控制储量和最终评价可采储量是直井的4倍。水平井与页岩层中天然裂缝及人工诱导裂缝（主要是垂直裂缝）相交机会大，更能使裂缝保持在储层目的段中。在直井收效差的地区，水区内，水平井增产效果很明显。页岩气外围开采区内，水平井增产效果很明显，得到了广泛的应用。 （二）水力压裂技术

世界上页岩气资源没有得到广泛勘探与开发，其根本原因是页岩基质渗透率很低，勘探开发困难。页岩气井钻井完成后，90%以上的井需要酸化、压裂等储层改造措施后才能获得比较理想的产量&水力压裂是目前用于页岩储层改造的主要技术，包括多级压裂、清水压裂、同步压裂、水力喷射压裂及重复压裂等技术。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

（1）多级压裂技术。利用封堵球或限流技术分隔储层不同层位进行分段压裂的技术，是页岩气井水力压裂应用最广泛的技术，目前美国页岩气井有85%的井是采用水平井和多级压裂技术结合的方式进行开采，他适用于水平井段较长、页岩层段较多的井，该技术主要涉及两个方面：分段压裂工艺和压裂配方。美国所用的压裂液大多为滑溜水。

（2）清水压裂技术。目前美国页岩气开发最主要的增产措施是使用添加了一定减阻剂的清水作为压裂液，这种压裂液主要成分是水以及很少量的减阻剂，黏土稳定剂和表面活性剂。1997年，能源公司首次将清水压裂应用在本特页岩的开发作业中，清水压裂不但使压裂费用较大型水力压裂减少了65%，而且使页岩气最终采收率提高了20%。

（3）重复压裂技术。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。如果初始压裂已经无效，或现有的支撑剂因时间关系已经损坏或质量下降，那么对该井进行重复压裂将重建储层到经验的线性流，最终采收率估计提高8%，可采储量增加60，是一种低成本增产方法。

（4）同步压裂技术。同步压裂技术是指同时对配对井进行压裂。他可使压力液及支撑剂在高压下从一口井向另一口井运移距离最短，从而增加水力压裂裂缝网络的密度及表面积。据估计，该技术在未来页岩气开采方面将具有广阔前景。 三、页岩气开发前景展望

（一）全球页岩气市场开发的主要推动因素

丰富的页岩气资源为能源行业展示了广阔的发展前景，全球页岩气市场开发主要有以下几方面的推动因素：

随着经济的发展，很多国家都在重视环境保护，这就推动了各个国家对天然气的需求力度，相对于石油和煤炭资源，对天然气的需求逐渐增加，天然气是更环保的清洁能源、天然气在世界能源结构中的地位日益突出，世界能源消费正全速进入能源气体化时代、估计到2030年天然气在世界一次能源结构中所占的比例将达到28%，超过石油成世界第一大能源。 （二）技术进步创造页岩气生产的高经济性

水平钻井技术、分段压裂技术和清水压裂技术的不断成熟与进步，新技术的不断研发，将会大幅提高页岩气商业生产能力，这无疑会大大地降低页岩气的生产成本，提高页岩气生产的经济效益，吸引更多的投资，促进页岩气的进一步开发。 （三）政府的激励政策和措施

目前，很多国家都在大力的开发页岩气资源，如中国，政府在页岩气资源方面制定一些政策和目标，吸收外国先进的技术，加大对页岩气的投资力度，适当的增加政府补贴，开发自己