關(guān)于我國發(fā)展頁巖氣開發(fā)技術(shù)的幾點(diǎn)看法

1 關(guān)于我國發(fā)展 頁巖氣 開發(fā)技術(shù)的幾點(diǎn)看法 羅平亞 西南石油大學(xué) 油氣藏地質(zhì)與開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 2012.5 一、概述 頁巖氣是油氣資源中新的礦種 ； 它屬于 非常規(guī)天然氣 中的重要組成部份 : 非常規(guī)天然氣定義：通常而言，泛指相對于常規(guī)天然氣之外，在非傳統(tǒng)的儲集層、籠型固態(tài)沉積物等非常規(guī)地質(zhì)條件下存在的天然氣資源。 主要包括致密氣、煤層氣、頁巖氣、火成巖氣和天然氣水合物等。 （據(jù) SPE） 3 非常規(guī)天然氣是指在成藏機(jī)理、賦存狀態(tài)、分布規(guī)律或勘探開發(fā)方式等方面有別于常規(guī)天然氣的烴類 (或非烴類 )資源 ,主要指 頁巖氣、煤層氣、致密砂巖氣 和天然氣水合物 等。 重點(diǎn)討論 頁巖氣、煤層氣、致密砂巖氣 . 具有資源豐度低、低孔、低滲、日產(chǎn)量低“ 四低 ”、投產(chǎn)遞減快等特征，但是具有資源量大、單井生產(chǎn)壽命長等特點(diǎn)。 4 1、全球非常規(guī)天然氣資源大 世界常規(guī)天然氣總資源量為 436萬億立方米， 2010年 產(chǎn)天然氣約 3萬億立方米 ，儲采比保持在 60以上 ； 世界非常規(guī)天然氣總資源量 921萬億方，是常規(guī)天然氣 2倍多（其中，致密氣 209.6萬億方、煤層氣 256.1萬億方、頁巖氣 456萬億方），但產(chǎn)量只占 1/7左右； 天然氣水合物資源量超過 2萬萬 億方，是目前化石能源資源總量 2倍以上。 其中僅頁巖氣 456萬億方就大于 常規(guī)天然氣總資源量 436萬億 5 致密砂巖氣、煤層氣、頁巖氣和火山巖氣資源量約 84.5萬億方，是常規(guī)氣資源量 1.5倍。 中國非常規(guī)油氣可采資源 中國 非常規(guī)天然氣資源量大，發(fā)展前景廣闊 種類 資源量 備注 非常規(guī)氣 (萬億方 ) 致密砂巖氣 12 主要包括鄂爾多斯和四川盆地 煤層氣 36.8 國土資源部新一輪資評， 2006年 頁巖氣 30.7 2008年 火成巖氣 5 2010年 天然氣水合物 80 主要指南海 6 2、非常規(guī)天然氣歷經(jīng)百年探索，近年呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢 ,非常規(guī)天然氣發(fā)展世界矚目 1821年，鉆第一口頁巖氣井； 1921年，鉆第一口致密氣井； 1951年，鉆第一口煤層氣井 ； 20世紀(jì) 80年代，致密氣實(shí)現(xiàn)規(guī)模開發(fā)； 20世紀(jì) 90年代中后期，煤層氣快速發(fā)展； 近年來，頁巖氣 迅速發(fā)展 世界矚目 。 天然氣水合物勘探加速 ,各國加強(qiáng)基礎(chǔ)研究 . 7 010002000300040001960 1970 1980 1990 2000 2010 美國非常規(guī)天然氣發(fā)展歷程為其典型代表 1821 1921 第 1口 頁巖氣井 第 1口 致密氣井 第 1口 煤層氣井 致密氣 頁巖氣 非常規(guī)氣產(chǎn)量，億方 /年 美國非常規(guī)天然氣發(fā)展歷程 020004000600080001930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030美國天然氣百年發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀及趨勢 常規(guī)天然氣 煤層氣 致密砂巖氣 頁巖氣 8 非常規(guī)天然氣美國全球領(lǐng)先，他的發(fā)展歷程為其典型代表。 9 3、非常規(guī)氣主要特點(diǎn) 類 型 常規(guī)氣 非常規(guī)氣 成藏特征 多為源外成藏 近源或源內(nèi)成藏，多自生自儲 分布特征 局部高度富集 大面積分布，豐度低 賦存方式 滲流特征 游離態(tài)，微米級空間滲流 致密氣以游離態(tài)為主、微米級及以下空間滲流， 煤層氣以吸附態(tài)為主、微米級及以下空間滲流， 頁巖氣兩種形態(tài)并存、納米級空間滲流； 火成巖氣以游離態(tài)為主、毫米級、微米級、納米級空間滲流， 水合物為固態(tài)，納米級空間滲流 儲層物性 物性好，一般具自然產(chǎn) 能 復(fù)雜致密，低壓、 (超 )低滲、 (超 )低孔 (隙 )、低豐度 ,一般不具自然產(chǎn)能 開采特征 壓力驅(qū)動開采，單井產(chǎn)量高 需采用專用的系列配套技術(shù)才能有效開采 ； 單井產(chǎn)量很低 ,遞減快 ,生產(chǎn)周期長 經(jīng)濟(jì)效益 成本低，回收期短，效 益好 成本高，回收期長，效益差 10 二、頁巖氣有效開發(fā)技術(shù) 11 1.頁巖氣定義及基本特征 頁巖氣是一種特殊的非常規(guī)天然氣 ,賦存于泥巖或頁巖中，具有自生自儲、無氣水界面、大面積連續(xù)成藏、低孔、低滲等特征，一般無自然產(chǎn)能或低產(chǎn)，需要大型水力壓裂和水平井技術(shù)才能進(jìn)行經(jīng)濟(jì)開采，單井生產(chǎn)周期長。 基本特征： （一）、基本情況 美國四種典型頁巖 自生自儲 游離氣 +吸附氣 孔隙度 0.5-12% 基質(zhì)滲透率 0.0001md 天然裂縫發(fā)育 含氣量 1m3/t 頁 巖 氣 12 大部分是自生自儲于古生界志留寒武系。 游離相態(tài)存在于裂縫、孔隙及其它儲集空間 ；吸附狀態(tài)(20 85%)存在于干酪根、粘土顆粒及孔隙表面 ； 極少量以溶解狀態(tài)儲存于干酪根、瀝青質(zhì)及石油中 . 按照美國頁巖氣業(yè)界的劃分，當(dāng)頁巖埋藏深度低于1000m時(shí)，稱為淺層頁巖氣藏；埋藏深度在 1000m4000m之間為深層頁巖氣藏；埋藏深度超過 4000m，則稱為超深層頁巖氣藏。 13 巖性 ：暗色頁巖，層理發(fā)育，含有硅質(zhì)和鈣質(zhì)，較好的礦物成分是 :粘土 較少，方解石較多，硅質(zhì)多（即 E值 較大），最好的泥頁巖儲層是粘土含量較少的 粉砂質(zhì)泥巖 ； 物性 ：致密，孔隙度一般低于 10%，滲透率一般在 0.01-0.00001md。在構(gòu)造活躍地區(qū)或者上覆地層剝蝕，地層壓力下降的情況下 發(fā)育裂縫 ，并被鈣質(zhì)或泥質(zhì)充填。 泥頁巖儲集空間： 無機(jī)孔隙、有機(jī)孔隙、微裂縫 14 據(jù) IHS（ 2005年）預(yù)測，全球頁巖氣總資源量 456萬億方 ，相當(dāng)于常規(guī)天然氣 1.4倍，主要分布在北美、中亞和中國、中東和北非等地區(qū) 2010年美國頁巖氣產(chǎn)量高達(dá) 1380億方，較 2008年增長了 80%.頁巖氣的大規(guī)模開發(fā)使美國改變了原引進(jìn) 5000萬噸 LNG的計(jì)劃，改變天然氣供給格局 美國頁巖氣開發(fā)取得成功后，加拿大、澳大利亞、歐洲各國、中國等國家重視頁巖氣資源勘探開發(fā)，開展大量工作 ,“ 形成熱潮” 2.全球頁巖氣資源豐富，受到世界各國廣泛重視 15 3、美國作為世界上頁巖氣資源勘探開發(fā)最早的國家，已在北美地區(qū)形成成熟的評價(jià)方法和勘探開發(fā)技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)了頁巖氣的工業(yè)開發(fā) ,從理論和技術(shù)上證實(shí)了頁巖氣資源有效開發(fā)的可能性 ,因此加快頁巖氣資源勘探開發(fā)，已成為世界主要頁巖氣資源大國和地區(qū)的共同而熱切的愿望。 16 、國外成熟的 頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù) 経過近二、三十年艱苦攻關(guān)， 美國率先形成頁巖氣的評價(jià)方法和 勘 探開發(fā) 系列配套技術(shù) ，而且日趨成熟，實(shí)現(xiàn)了頁巖氣的工業(yè)開發(fā)。 頁巖氣資源評價(jià) (“甜點(diǎn) ” 評價(jià) )技術(shù) ； 頁巖中長段水平井鉆完井技術(shù)； 水平井分段壓裂及體積改造技術(shù)； 鉆完井及壓裂 “ 工廠化作業(yè) ” 17 1、頁巖氣資源評價(jià) (甜點(diǎn)”評價(jià) )技術(shù) .評價(jià) 參數(shù) : 儲層厚度 ,埋深 , 溫度 ,壓力 有機(jī)碳含量 ,熱演化程度 ,總含氣量 頁巖物性 頁巖力學(xué)性質(zhì) 硅質(zhì)含量 %,方解石 /白云石 %,粘土含量 % 裂縫發(fā)育程度 18 參數(shù) 方深 1井 安深 1井 建 111井 河頁 1井 元壩 9井 美國 厚度 75m 90m 36m 25.6m 75 30m 埋深 1700-1775m 2450-2540m 610-646m 2139.4-2165.0m 4035-4110 3000m 儲層溫度 63 90 99 2% 2.54% 0.71% 2.56-3.67% 2.54 3.69% 2% 熱演化程度 0.52-1.08% 2.62-2.80% 1.7% 1.4-3.5% 總含氣量 3.3m/t 0.67m/t 4.8-6.2 m/t 0.4m/t 頁巖力學(xué)性質(zhì) =0.21-0.24 E=23-31Gpa =0.31 E=26.3Gpa =0.198-0.354 E=25.49-33.20Gpa =0.30 E=25.4-31.3Gpa =0.235-0.27 E=27-33Gpa 頁巖物性 K-0.05md K=227nd； =6.67% K=0.3-0.58nd；=3.8-4.5% K=0.1-0.3nd； =2.4-3.6% K=1nd； =0.1% K100nd； 4% 硅質(zhì)含量 % 14.97 54.01 63.12 50 30 方解石 /白云石 % 28.89 18.33 1-15.08，平均 1.95 20 粘土含量 % 20.15 24.44 24.10 30 25 裂縫發(fā)育程度 未見 部分層段發(fā)育 較發(fā)育 未見 較發(fā)育 完全發(fā)育 .中石化頁巖氣地球化學(xué)參數(shù)與美國同類參數(shù)對比表 從對比情況分析，儲層具有一定的 可采性 19 .頁巖評價(jià)測試系列技術(shù)： .頁巖含氣量測試技術(shù) 有效確定頁巖儲層中的氣體含量， 吸附含氣量 . 致密巖石測試技術(shù) 總孔隙度、充氣孔隙度、充水孔隙度 ；含水飽和度、含氣飽和度、可動流體飽和度、束縛水飽和度 ； 擴(kuò)散系數(shù) ；頁巖基質(zhì)和巖心滲透率 .頁巖微觀孔隙表征技術(shù) 用于解剖巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)，直接觀察和處理解譯巖石內(nèi)部及表面的裂隙、裂縫、孔隙、巖石礦物組合等； 20 2.頁巖氣開發(fā)技術(shù) 頁巖氣開發(fā)技術(shù)發(fā)展大致可分五個基本階段 (以美國為例 )： 、鉆直井，進(jìn)行泡沫壓裂 (大液量、大排量 6.4方 /分，要加砂；傳統(tǒng)壓裂液 ) 、鉆直井，大型水力壓裂技術(shù) (大液量、大排量 6.4方 /分，要加砂 29；傳統(tǒng)壓裂液 ) 、鉆直井，清水壓裂或清水加砂壓裂 (加沙 2.66-4.8 )可比凝膠壓裂節(jié)約成本 50% 60%，從 1998年至今一直是垂直井的壓裂方式。 、 1997年，最初由凝膠壓裂的井在能量衰竭后，用清水進(jìn)行二次壓裂，可采儲量增加了 60%。二次壓裂技術(shù)至 2006年仍較為常見。 、鉆水平井，水平段長 304.8 1066.8m，分段清水和砂進(jìn)行壓裂。 此技術(shù)開始于 2003年。 2006年 “同步壓裂”技術(shù)產(chǎn)生。 21 最終形成 : 長水平段 （ 304.8 1066.8m） ； 分多段 ； 大液量 7500-22000方 (一般 11000m3最為常見 ) 、 大排量 8-16方 /分， 加砂 180450頓 (2.20 -2.24 )； 非傳統(tǒng)壓裂液 滑溜水 ,體積改造壓裂 系列配套技術(shù) . 22 3.水平井鉆井、完井技術(shù) .長段水平井鉆井技術(shù) 對于低滲、低壓、低豐度儲層要提高單井產(chǎn)量及提高采收率必須采用 MRC技術(shù)。因此應(yīng)采用長段水平井以增大儲層泄氣面 (體 )積 (遠(yuǎn)不夠 )；以水平井為基礎(chǔ)分 多 段壓裂以達(dá)到極大的增大儲層泄氣面 (體 )積的目的 (實(shí)現(xiàn)體積改造的“平臺” ) 。 23 .水平段的長度依頁告類型不同而異，例 Barnett頁巖氣開發(fā)水平井水平段長一般在 304.8 1066.8m； Haynesville頁巖氣開發(fā)水平段長 1219m；Woodford地區(qū)長水平段長接近 1500m .水平井技術(shù) : .布井方位必須在頁巖中垂直最大主應(yīng)力方向 (坍塌應(yīng)力大 ) .一般采用 MWD和隨鉆自然伽馬進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向鉆井 .保證井壁穩(wěn)定 (難點(diǎn) :低成本保證頁巖中長段水平井眼井壁穩(wěn)定 )： .在多數(shù)的頁巖氣開發(fā)水平井中使用的是油基泥漿 .雪弗龍公司開發(fā)了硅酸鉀基鉆井液體系 .貝克休斯開發(fā)了專用于頁巖的 performax水基鉆井液體系 .當(dāng)井壁穩(wěn)定不突出的時(shí)候，可以使用低固相不分散鉆井液體系 24 .完井方式 裸眼完井 篩管完井 套管完井（ 目前 80%北美頁巖氣井完井方式） “分段多簇”射孔 (分段壓裂 ,體積改造技術(shù)需要 )技術(shù) : .分段多簇射孔基本特點(diǎn) 一次裝彈 +電纜傳輸 +液體輸送 +橋塞脫離 +分級引爆 .分段多簇射孔核心技術(shù) 橋塞以及射孔槍定位技術(shù) 橋塞與射孔槍分離技術(shù) 分級引爆技術(shù) 25 4.水平井分段壓裂及體積改造技術(shù) 水平井分段壓裂的段數(shù)越多，頁巖氣單井產(chǎn)量越高 . 隨著分段壓裂技術(shù)的不斷成熟，頁巖氣壓裂段數(shù)還在不斷增加 ,例如 : 5-1/2 套管完井，水平段 1372 2134m， 壓裂10-24段 ，段間距約為 90m，每段使用 2067m3滑溜水， 175t支撐劑 包括 :水平井多段分簇 體積 改造技術(shù) 水平井多井同步 體積 壓裂技術(shù) 26 已成為體積改造中的技術(shù)關(guān)鍵 : 轉(zhuǎn)變理念 :壓裂主要是溝通裂縫及擴(kuò)大泄氣面積，以控制縫長、縫寬、縫高和增加裂縫導(dǎo)流能力為目標(biāo) ，轉(zhuǎn)變?yōu)樵谒骄仓車鷥有纬梢欢?” 密度的裂縫網(wǎng)絡(luò) ” 從而增加單井產(chǎn)量為目的。 水平井分段壓裂， 形成一定密度的裂縫網(wǎng)絡(luò) 27 . 頁巖氣水平井體積改造關(guān)鍵技術(shù)之一： “ 分段多簇 ” 射孔 (套管完井 ) 常規(guī)水平井分段壓裂：采用單段射孔，單段壓裂模式 體積改造：優(yōu)化段間距，采用 “ 分段多簇 ” 射孔， 多段一起壓裂模式，利用縫間干擾，促使裂縫轉(zhuǎn)向， 產(chǎn)生復(fù)雜縫網(wǎng) 28 . 頁巖氣水平井體積改造關(guān)鍵技術(shù)之二： 水平井分段壓裂技術(shù) . 快速可鉆式橋塞工具 下入方式 : ( 連續(xù) )油管 -水力爬行器 -水力泵入 技術(shù)特點(diǎn) 節(jié)省鉆時(shí)（同時(shí)射孔及座封壓裂橋塞） 易鉆，易排出（ 4h） 適用范圍：套管壓裂（ 3.5/4.5/5.5/7) .關(guān)鍵技術(shù) 快速可鉆式橋塞材料 橋塞送入及座封技術(shù) 橋塞與射孔槍分離技術(shù) 29 .體積改造關(guān)鍵技術(shù)之三：大型滑溜水壓裂技術(shù) 大液量、大排量、小粒徑、低砂比 水平井分多段壓裂主要技術(shù)參數(shù) 水平井段長 1000-1500m 一般分 8-15段，每段分 4 6簇 排量 10m3/min以上 平均砂比 3-5% 每段壓裂液量 1000-1500m3(1000022500m3) 每段支撐劑量 2%-5% 滑溜水 +線性膠 40/70 支撐劑為主體 30 .體積改造關(guān)鍵技術(shù)之四 (2口水平井同步壓裂技術(shù) )： 促使水力裂縫擴(kuò)展過程中相互作用相互影響，以產(chǎn)生更復(fù)雜的縫網(wǎng)，增加改造體積，更好現(xiàn)實(shí)體積改造。 31 實(shí)施方法： 同步壓裂 2口井 2套車組同時(shí)壓裂 交叉式壓裂 2口井， 1套車組、配合射孔等作業(yè)， 交互施工、逐段壓裂 應(yīng)用效果： 提高初始產(chǎn)量和最終采收率 減少作業(yè)時(shí)間、設(shè)備動遷次數(shù)，降低施工成本 平均產(chǎn)量比單獨(dú)壓裂可類比井提高 21-55% 32 5.工廠化”作業(yè) : 低成本戰(zhàn)略是體積改造實(shí)現(xiàn)有效開發(fā)的技術(shù)關(guān)鍵 ,美國四大頁巖氣藏 （ Barnett、 Haynesville、 Fayetteville、 Marcellus） 的單井費(fèi)用構(gòu)成中， 儲層改造和鉆井費(fèi)用兩者之和占總費(fèi)用的80%以上，且各占 1/2。 因此，研究發(fā)展儲層改造和鉆井技術(shù)盡可能降低投資是其必要途徑，而 .工廠化”作業(yè)是頁巖氣低成本開發(fā)的一個重大而有效的創(chuàng)新 ,而且也是實(shí)現(xiàn)水平井鉆完井技術(shù)和 水平井分段壓裂及體積改造技術(shù)等 關(guān)健技術(shù)的需要和保證。 33 .對我國發(fā)展頁巖氣的幾點(diǎn)看法 1.中國頁巖氣資源豐富、分布廣闊，潛力巨大。加快頁巖氣資源勘探開發(fā)己成為國家能源發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標(biāo) ,是支持國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大需求，國內(nèi)三大石油公司積極調(diào)整結(jié)構(gòu)和重點(diǎn)，將頁巖氣勘探開發(fā)列為非常規(guī)油氣資源的首位。 同時(shí)也引起國內(nèi)相關(guān)部門及各地方極大的的關(guān)注和興趣。并抱有很大的希望！ 34 同時(shí)也引起國內(nèi)相關(guān)部門及各地方極大的的關(guān)注和興趣。并抱有很大的希望！ 一時(shí)間頁巖氣的開發(fā)問題成了全國的熱點(diǎn) : 不少人認(rèn)為 :大規(guī)模開發(fā)頁巖氣緩解我國油氣供應(yīng)緊張局面 ,從而改變我國能源結(jié)構(gòu)的大好形勢即將到來 ! 35 但總的說來， 我們現(xiàn)在并不具備對我國頁巖氣進(jìn)行工業(yè)化開采的技術(shù)條件： .我國頁巖地質(zhì)條件與國外成功開發(fā)的頁巖儲層的地質(zhì)條件有較大差異，國外有效技術(shù)難以直接應(yīng)用； .我們對國外成熟技術(shù)還未完全掌握； .我國自然環(huán)境條件對國外現(xiàn)技術(shù)不適應(yīng)； .國外有效技術(shù)本身還存在很多需要改進(jìn)和發(fā)展的問題。 36 2.當(dāng)務(wù)之急： 對頁巖氣的開發(fā)開展和加強(qiáng)基礎(chǔ)和基礎(chǔ)理論及其應(yīng)用研究，完成 ： 加強(qiáng)我國頁巖氣地質(zhì)特征研究，摸清頁巖氣資源家底； 加強(qiáng)對于關(guān)健技術(shù)的攻關(guān)研究；盡快建立適合國情的系列配套技術(shù) 開展好頁巖氣開發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)（產(chǎn)業(yè)化示范區(qū)） 形成適合中國地質(zhì)條件、環(huán)境條件 的頁巖氣勘探、開發(fā)系到配套技術(shù) 37 超低滲油氣 ,致密氣 ,頁巖氣 ,煤層氣有效開發(fā)技術(shù)應(yīng)保證對 其 経濟(jì) 有效開發(fā) : 提高單井產(chǎn)量和采收率達(dá)到具有工業(yè)價(jià)值 (日產(chǎn)量初產(chǎn) ？ 萬方 /天 ,穩(wěn)產(chǎn) 幾千方 /天 )； 降低開發(fā)綜合成本到如此低的單井產(chǎn)量仍有経濟(jì)效益。 3.成功開發(fā)頁巖氣的原理與技術(shù)途徑： 38 長期以來頁巖氣因其豐度低、氣體在巖體中的運(yùn)移速度極低，使其單井產(chǎn)量 (初產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn) )達(dá)不到工業(yè)化生產(chǎn)目標(biāo)，技術(shù)復(fù)雜、投入大，毫無經(jīng)濟(jì)效益 ,現(xiàn)行開發(fā)理論認(rèn)定不能工業(yè)化開發(fā)的氣藏。 它的有效開發(fā)是新的理念 (論 )，新的思路，新的技術(shù) (原有技術(shù)的發(fā)展和優(yōu)化集成 ) 的重大成果。 39 .如何 提高單井產(chǎn)量達(dá)到具有工業(yè)價(jià)值 、 單井產(chǎn)量和采收率達(dá)不到工業(yè)價(jià)值的根本原因是氣體在頁巖中運(yùn)移速度太低，由于頁巖中所含天然氣有游離氣和吸附氣 , 吸附狀態(tài)存在的甲烷，形成為單井日產(chǎn)量取決于三個過程 （解吸、擴(kuò)散、滲流）中最慢的一步 , 通常是解吸、擴(kuò)散最慢 ,成為其主控因素 ,故單井日產(chǎn)量必然很低 。 因此要想獲得較高的 單井產(chǎn)量最好還是選擇以游離氣為主 (占 80%以上 )的頁巖為好。 40 、“增加” 頁巖中游離態(tài)氣體的運(yùn)移速度 : 頁巖滲透率太低 (0.001-0.0001md),在頁巖中，氣體游離態(tài)在其基巖中運(yùn)移速度遠(yuǎn)小于在裂縫中的運(yùn)移速度，裂縫越寬小得越多，但一般頁巖的裂縫的寬度和密度都太小。故使得氣體在其中的運(yùn)移速度極低。 這樣：單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入井筒形成日產(chǎn)量的氣體太少，不可能達(dá)到工業(yè)化產(chǎn)量， 增加氣體運(yùn)移速度及擴(kuò)大泄氣面積是增加單井產(chǎn)量的兩條途徑。 目前增加氣體在頁巖中的運(yùn)移速度還無法實(shí)現(xiàn)。 41 采用水平井等特殊結(jié)構(gòu)井的 MRC技術(shù)，可以幾十倍、上百倍的增加泄氣面積（例如厚度 50m的頁巖，水平段長1000m，則增大 20倍），但由于頁巖的滲透率太低 (0.001-0.0001md), 即使如此還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。 (僅從泄氣面積看與超低滲氣藏相比應(yīng)增大幾千倍才能獲得工業(yè)性氣流 ) 采用長段水平井分（多）段（ 1020段以上）壓裂，則其泄氣面積增加千倍以上成為可能。但這樣只能獲得工業(yè)化的初產(chǎn) ,由于頁巖的滲透率太低運(yùn)移速度太小 ,其補(bǔ)充速度趕不上需要 ,無法獲得穩(wěn)定的工業(yè)化產(chǎn)量。 (有初產(chǎn)而不能穩(wěn)產(chǎn) ) 42 倘若在水平井筒周圍地層人工形成一個致密的裂縫網(wǎng)絡(luò)體系（由較寬的主裂縫，不寬的支干裂縫、窄的支裂縫，更窄的細(xì)裂縫、微裂縫、加上頁巖自身存在的細(xì)微裂縫構(gòu)成），此網(wǎng)絡(luò)不僅 大大增大泄氣面積 ，而且，由裂縫網(wǎng)絡(luò)將整個 被改造的巖體“分割成若干小塊”。 43 對于每 “ 一塊頁巖 ” (包括巖體中心部份的巖塊 )其四周各面都在向裂縫泄氣 ,則整塊頁巖周邊部份壓力成倍下降(與只有一邊泄氣頁巖相比而言 ),大大加快了頁巖氣藏里的壓力向裂縫傳遞的能力和速度 (即頁巖巖塊中心氣體向周邊運(yùn)移的速度 )； 同時(shí)，大大縮短了頁巖基體中的氣體移向裂縫的距離：從而 使單位時(shí)間內(nèi)從頁巖基體中運(yùn)移到裂縫的氣體的量大幅度增加 ,相當(dāng)于提高了巖體內(nèi)氣體的 “ 運(yùn)移 ” 速度 44 而且被改造巖體的中心部位同樣被 “ 分割 ” 成這種巖塊 ,使儲層 “ 深部 ” 的氣體也參與運(yùn)移到井筒成為日產(chǎn)量的組成部份。既可能保證足夠的單井產(chǎn)量，又在短期內(nèi)大大提高了被改造地層的采收率，從而保證其穩(wěn)產(chǎn)， 在短期內(nèi)提高了儲層動用體積 。 即 :利用長水平井為依托進(jìn)行多段壓裂體積改造 ,既大幅度增加泄氣面積又 “ 提高 ” 了巖體內(nèi)氣體的 “ 運(yùn)移 ” 速度 ,又動用了被改造儲層的深部的氣體 ,從而有效提高了產(chǎn)量補(bǔ)充速度 ,提高了單井產(chǎn)量 (穩(wěn)產(chǎn) )達(dá)到工業(yè)化要求 ,同時(shí)提高了所改造儲層的采收率。 45 .體積改造： 以水平井分（多）段壓裂在井筒周圍頁巖儲層中形成各級裂縫構(gòu)成的一個致密裂縫網(wǎng)絡(luò) (主裂縫周邊形成稠密且相互連接的裂縫網(wǎng)絡(luò) ) ，從而極大幅度提高儲層泄氣面積及其壓力由內(nèi)部向裂縫傳遞速度和大大縮短頁巖內(nèi)部氣體移向裂縫的距離以實(shí)現(xiàn)提高單井產(chǎn)量和提高采收率目的壓裂改造技術(shù)。 46 儲層傳統(tǒng)壓裂改造與壓裂體積改造的差別 儲層壓裂改造 壓裂體積改造 以巖石力學(xué)理論為基礎(chǔ)，在最小主應(yīng)力的垂直方向 形成對稱的兩條裂縫 ，以溝通地層深部（含裂縫）與井筒的 聯(lián)系 ，同時(shí)擴(kuò)大 泄氣面積 ，從而 增加單井產(chǎn)量和提高采收率。 以巖石力學(xué) 理論為基礎(chǔ)，在水平井筒周圍地層壓裂形成 密集的裂縫網(wǎng)絡(luò) ，以增大泄氣面積，增大內(nèi)部氣體向裂縫運(yùn)夠速度同時(shí)縮短所動用儲層內(nèi)部氣體移到裂縫的距離， 從而達(dá)到所需的單井產(chǎn)量，