頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀及展望10月28日(1)

1、頁巖氣開發(fā)的現(xiàn)狀與展望中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）李治平李治平20112011年年1111月月2828日日中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，李治平自我介紹李治平自我介紹19851985年畢業(yè)于西南石油學院獲得石油工程專業(yè)學士學位年畢業(yè)于西南石油學院獲得石油工程專業(yè)學士學位19881988年畢業(yè)于西南石油學院油氣田開發(fā)工程專業(yè)，獲得碩士學位年畢業(yè)于西南石油學院油氣田開發(fā)工程專業(yè)，獲得碩士學位19981998年畢業(yè)于西南石油學院油氣田開發(fā)工程專業(yè)，博士學位年畢業(yè)于西南石油學院油氣田開發(fā)工程專業(yè)，博士學位

2、20002000年中國石油勘探開發(fā)研究院博士后畢業(yè)年中國石油勘探開發(fā)研究院博士后畢業(yè)19961996年晉升為副教授年晉升為副教授19991999年晉升為教授年晉升為教授20002000年晉升為博士導師年晉升為博士導師 20032003年進入中國地質(zhì)大學（北京）年進入中國地質(zhì)大學（北京）本人的主要研究方向 油氣田開發(fā)方案設(shè)計及調(diào)整方案研究油氣田開發(fā)方案設(shè)計及調(diào)整方案研究 油氣工程方法與動態(tài)預(yù)測方法油氣工程方法與動態(tài)預(yù)測方法 油氣井測試方法與分析理論油氣井測試方法與分析理論 特殊油氣井試井分析理論與軟件開發(fā)特殊油氣井試井分析理論與軟件開發(fā) 油氣井產(chǎn)能預(yù)測與合理產(chǎn)量確定油氣井產(chǎn)能預(yù)測與合理產(chǎn)量確定

3、低產(chǎn)低壓井間隙抽油提高效率研究低產(chǎn)低壓井間隙抽油提高效率研究 多層油藏生產(chǎn)測井分析理論多層油藏生產(chǎn)測井分析理論曾經(jīng)獲得的榮譽曾經(jīng)獲得的榮譽四川省青年學術(shù)技術(shù)帶頭人四川省青年學術(shù)技術(shù)帶頭人四川省優(yōu)秀博士四川省優(yōu)秀博士四川省優(yōu)秀專家四川省優(yōu)秀專家四川省跨世紀優(yōu)秀人才四川省跨世紀優(yōu)秀人才教育部優(yōu)秀高等學校教師教育部優(yōu)秀高等學校教師中國青年科技獎中國青年科技獎中國科技發(fā)展基金孫越崎優(yōu)秀青年科技獎中國科技發(fā)展基金孫越崎優(yōu)秀青年科技獎中國地質(zhì)大學教學優(yōu)秀一等獎中國地質(zhì)大學教學優(yōu)秀一等獎(連續(xù)三年）連續(xù)三年）中國地質(zhì)大學中國地質(zhì)大學(北京）北京）“我愛我?guī)熚覑畚規(guī)煛笔牙蠋煼Q號。十佳老師稱號。中國地質(zhì)大學（

4、北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，1、頁巖氣藏的特點2、全球頁巖氣資源及產(chǎn)量狀況3、中國頁巖氣資源及產(chǎn)量狀況4、頁巖氣開發(fā)的主要技術(shù)5、頁巖氣的鉆井完井技術(shù)6、頁巖氣壓裂技術(shù)7、頁巖氣鉆采技術(shù)8、頁巖氣藏滲流及產(chǎn)能評價技術(shù)主要講授內(nèi)容中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，1、頁巖氣藏的特點一、頁巖氣藏特征一、頁巖氣藏特征 頁巖氣定義頁巖氣定義 頁巖氣成藏機理頁巖氣成藏機理 頁巖氣儲層特征頁巖氣儲層特征 頁巖氣與常規(guī)氣藏聯(lián)系頁巖氣與常規(guī)氣藏聯(lián)系中國

5、地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）頁巖氣定義頁巖氣定義 連續(xù)生成的生物化學成因氣、熱成因氣或兩者的混合，具連續(xù)生成的生物化學成因氣、熱成因氣或兩者的混合，具有普遍的地層飽含氣性、隱蔽聚集機理、多種巖性封閉以有普遍的地層飽含氣性、隱蔽聚集機理、多種巖性封閉以及相對很短的運移距離，它可以在天然裂縫和孔隙中以游及相對很短的運移距離，它可以在天然裂縫和孔隙中以游離方式存在、在干烙根或巖土顆粒表面上以吸附狀態(tài)存在、離方式存在、在干烙根或巖土顆粒表面上以吸附狀態(tài)存在、甚至在干烙根和瀝青質(zhì)中以溶解狀態(tài)存在。甚至在干烙根和瀝青質(zhì)中以溶解狀態(tài)存在。-Curtis中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）頁巖氣定

6、義頁巖氣定義 主體上以吸附和游離狀態(tài)賦存于泥頁巖地層中的天然氣聚主體上以吸附和游離狀態(tài)賦存于泥頁巖地層中的天然氣聚集，其中吸附作用是頁巖氣的重要機理之一集，其中吸附作用是頁巖氣的重要機理之一 頁巖氣藏的形成是天然氣在源巖中大規(guī)模滯留的結(jié)果，由頁巖氣藏的形成是天然氣在源巖中大規(guī)模滯留的結(jié)果，由于儲集條件特殊，天然氣在其中以多種相態(tài)存在。于儲集條件特殊，天然氣在其中以多種相態(tài)存在。 美國研究者所指的頁巖包括我國研究者所指的泥巖和頁巖。美國研究者所指的頁巖包括我國研究者所指的泥巖和頁巖。 中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）頁巖氣成藏機理頁巖氣成藏機理中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）頁巖

7、源巖生物成因氣熱成因氣頁巖氣邊緣活塞驅(qū)替含砂量增加根緣氣致密砂巖氣常規(guī)天然氣頁巖氣儲層特征頁巖氣儲層特征 頁巖氣的儲集狀態(tài)：吸附與游離態(tài)之間的遞變過渡，極少頁巖氣的儲集狀態(tài)：吸附與游離態(tài)之間的遞變過渡，極少量的溶解態(tài)。量的溶解態(tài)。 吸附于巖石顆粒和有機質(zhì)表面，或游離于孔隙、裂縫中。吸附于巖石顆粒和有機質(zhì)表面，或游離于孔隙、裂縫中。其中吸附態(tài)天然氣的含量為其中吸附態(tài)天然氣的含量為20%20%一一85%85%。 頁巖氣藏儲層具有地層普遍含氣性特點。頁巖氣藏儲層具有地層普遍含氣性特點。 孔滲特征：孔隙度一般為孔滲特征：孔隙度一般為4%-6%4%-6%，滲透率小于，滲透率小于 0.001mD0.001

8、mD，產(chǎn)層總厚度一般為產(chǎn)層總厚度一般為30-600m30-600m，有效厚度為，有效厚度為10-100m10-100m。中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）頁巖氣儲層特征頁巖氣儲層特征 斷裂帶或裂縫發(fā)育帶的孔滲特征：儲層滲透率增加，孔隙斷裂帶或裂縫發(fā)育帶的孔滲特征：儲層滲透率增加，孔隙度最高可達度最高可達11%11%，滲透率可達，滲透率可達1mD1mD左右。左右。 據(jù)美國主要頁巖氣產(chǎn)層儲層物性統(tǒng)計，孔隙度為據(jù)美國主要頁巖氣產(chǎn)層儲層物性統(tǒng)計，孔隙度為4.22%-4.22%-6.51%6.51%，滲透率為，滲透率為40.940.91010-3-3mDmD。中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京

9、）四川盆地長芯四川盆地長芯1 1井頁巖巖心微裂縫照片井頁巖巖心微裂縫照片頁巖氣與常規(guī)氣藏聯(lián)系頁巖氣與常規(guī)氣藏聯(lián)系 頁巖氣生烴過程與常規(guī)氣并無區(qū)別，但儲集方式、富集條頁巖氣生烴過程與常規(guī)氣并無區(qū)別，但儲集方式、富集條件以及氣藏宏觀分布差異較大。件以及氣藏宏觀分布差異較大。 動力條件：很少受水動力影響，沒有明顯氣水界面。動力條件：很少受水動力影響，沒有明顯氣水界面。 成藏部位：成藏部位：不需要在構(gòu)造的高部位，為連續(xù)型富集氣藏。不需要在構(gòu)造的高部位，為連續(xù)型富集氣藏。中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）頁巖氣與常規(guī)氣藏聯(lián)系頁巖氣與常規(guī)氣藏聯(lián)系中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）頁巖氣與煤層氣

10、、常規(guī)天然氣對比頁巖氣與煤層氣、常規(guī)天然氣對比：中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，二、全球頁巖氣資源及產(chǎn)量狀況中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，全球頁巖氣資源潛力及開發(fā)現(xiàn)狀全球頁巖氣資源潛力及開發(fā)現(xiàn)狀1 全球頁巖氣資源與開發(fā)概況全球頁巖氣資源與開發(fā)概況2 2 美國頁巖氣的開發(fā)經(jīng)驗美國頁巖氣的開發(fā)經(jīng)驗3 3 成功開發(fā)頁巖氣的典型案例成功開發(fā)頁巖氣的典型案例巴耐特頁巖氣巴耐特頁巖氣田田中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）

11、能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，全球頁巖氣資源豐富全球頁巖氣資源豐富全球頁巖氣資源豐富。據(jù)美國國家石油委員會（全球頁巖氣資源豐富。據(jù)美國國家石油委員會（NPCNPC）統(tǒng)）統(tǒng)計，截至計，截至20072007年底，全球頁巖氣資源量約為年底，全球頁巖氣資源量約為45645610101212m m3 3，占全球非常規(guī)氣資源量近占全球非常規(guī)氣資源量近50%50%，主要分布在北美（占，主要分布在北美（占23.8%23.8%）、中亞和中國（占）、中亞和中國（占21.9%21.9%）、中東和北非（占）、中東和北非（占15.8%15.8%）、拉美（占）、拉美（占13.1%1

12、3.1%）等國家和地區(qū)。）等國家和地區(qū)。全球頁巖氣資源分布圖美國頁巖氣開發(fā)最成熟美國頁巖氣開發(fā)最成熟 美國頁巖氣最早的規(guī)模開發(fā)始于得克薩斯美國頁巖氣最早的規(guī)模開發(fā)始于得克薩斯州的巴耐特（州的巴耐特（BarnettBarnett）頁巖。）頁巖。HaynesvilleHaynesville、FayettevilleFayetteville、MarcellusMarcellus和和WoodfordWoodford等也相繼得到開發(fā)。等也相繼得到開發(fā)。 美國頁巖氣產(chǎn)量呈指數(shù)級增長：美國頁巖氣產(chǎn)量呈指數(shù)級增長：19981998年，年，產(chǎn)量為產(chǎn)量為858510108 8m m3 3，占美國天然氣年產(chǎn)量的，占

13、美國天然氣年產(chǎn)量的1.6%1.6%；20082008年，產(chǎn)量達年，產(chǎn)量達50050010108 8m m3 3，占美國，占美國天然氣年產(chǎn)量的天然氣年產(chǎn)量的8%8%。降低了美國對進口天。降低了美國對進口天然氣（然氣（LNGLNG）的依賴。）的依賴。 預(yù)測到預(yù)測到20352035年，頁巖氣產(chǎn)量將占到美國天年，頁巖氣產(chǎn)量將占到美國天然氣總產(chǎn)量的然氣總產(chǎn)量的24.3%24.3%。中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，全球頁巖氣勘探開發(fā)活動悄然興起全球頁巖氣勘探開發(fā)活動悄然興起 2009年5月，歐洲啟動了一個由德國國家地質(zhì)實

14、驗室協(xié)作的研究項目“Gas Shales in Europe”； 阿根廷和智利也正在評估其頁巖氣的潛力； 印度有石油公司已經(jīng)開始評估印度的頁巖氣可采量；中國已經(jīng)鉆探了一些頁巖氣評價井。 全球各大石油公司也紛紛開始采取行動：全球各大石油公司也紛紛開始采取行動： ?？松梨谠诘聡归_鉆探工程； 美國戴文能源和法國道達爾聯(lián)手，在法國鉆探頁巖氣；康菲石油公司將在波蘭展開頁巖氣勘探工作； 挪威國家石油公司、美國切薩皮克能源公司和南非石化巨頭薩索爾公司向南非申請Karoo盆地頁巖氣資源的勘探權(quán)。中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 01001082320690823206

15、90，美國頁巖氣的開發(fā)經(jīng)驗美國頁巖氣的開發(fā)經(jīng)驗 中小石油公司是主要推動者中小石油公司是主要推動者 美國的頁巖氣開發(fā)最初主要是由一些中小型石油公司推動美國的頁巖氣開發(fā)最初主要是由一些中小型石油公司推動的，他們依靠傳統(tǒng)的油田服務(wù)公司（如哈里伯頓、斯倫貝的，他們依靠傳統(tǒng)的油田服務(wù)公司（如哈里伯頓、斯倫貝謝等）提供服務(wù)和技術(shù)支持。謝等）提供服務(wù)和技術(shù)支持。 這些中小公司主要包括：這些中小公司主要包括：Devon EnergyDevon Energy、XTO EnergyXTO Energy、ChesapeakeChesapeake、EOG ResourcesEOG Resources、Encana O

16、il &Gas (USA)Encana Oil &Gas (USA)、Burlington ResourcesBurlington Resources等。等。 大石油公司前期低估了頁巖氣的潛力，同時又找不到比較大石油公司前期低估了頁巖氣的潛力，同時又找不到比較大的儲量增長點來保證儲量接替率，紛紛把目光轉(zhuǎn)向了頁大的儲量增長點來保證儲量接替率，紛紛把目光轉(zhuǎn)向了頁巖氣。巖氣。中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，快速發(fā)展的主要推動因素快速發(fā)展的主要推動因素 政府的財稅政策政府的財稅政策 早在早在2020世紀世紀7070年

17、代末期，美國政府在年代末期，美國政府在能源意外獲利法能源意外獲利法中規(guī)定了非常規(guī)能源開發(fā)稅收補貼政策。設(shè)立了非常規(guī)油中規(guī)定了非常規(guī)能源開發(fā)稅收補貼政策。設(shè)立了非常規(guī)油氣資源研究基金。氣資源研究基金。 天然氣價格的作用天然氣價格的作用 自自20002000年起美國天然氣價格連年飆升，使得頁巖氣的開采年起美國天然氣價格連年飆升，使得頁巖氣的開采有利可圖，這對頁巖氣的大規(guī)模開發(fā)非常有利。有利可圖，這對頁巖氣的大規(guī)模開發(fā)非常有利。中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，美國天然氣井口價格（美國天然氣井口價格（EIAEIA）快

18、速發(fā)展的主要推動因素快速發(fā)展的主要推動因素 水平井和壓裂技術(shù)的進步水平井和壓裂技術(shù)的進步 美國經(jīng)過多年攻關(guān)，探索出一套先進的頁巖氣開采技術(shù)，美國經(jīng)過多年攻關(guān)，探索出一套先進的頁巖氣開采技術(shù)，主要包括：水平井鉆井技術(shù)、水平井分段壓裂技術(shù)、清水主要包括：水平井鉆井技術(shù)、水平井分段壓裂技術(shù)、清水壓裂技術(shù)和微震裂縫實時成像技術(shù)等。壓裂技術(shù)和微震裂縫實時成像技術(shù)等。 完備的基礎(chǔ)設(shè)施完備的基礎(chǔ)設(shè)施 許多頁巖氣的開發(fā)緊鄰常規(guī)油氣田，擁有現(xiàn)成的基礎(chǔ)油氣許多頁巖氣的開發(fā)緊鄰常規(guī)油氣田，擁有現(xiàn)成的基礎(chǔ)油氣設(shè)施，交通便利，可以實現(xiàn)鉆機、壓裂設(shè)備等快速轉(zhuǎn)移。設(shè)施，交通便利，可以實現(xiàn)鉆機、壓裂設(shè)備等快速轉(zhuǎn)移。中國地質(zhì)大

19、學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，19982007年巴耐特頁巖氣產(chǎn)量美國頁巖氣開發(fā)的主要障礙美國頁巖氣開發(fā)的主要障礙 獲得開發(fā)權(quán)比較困難獲得開發(fā)權(quán)比較困難 資源開發(fā)權(quán)的獲得應(yīng)該是頁巖氣開發(fā)的最大障礙。頁巖氣資源開發(fā)權(quán)的獲得應(yīng)該是頁巖氣開發(fā)的最大障礙。頁巖氣不僅氣藏面積比較大，而且需要的井數(shù)為常規(guī)氣藏的不僅氣藏面積比較大，而且需要的井數(shù)為常規(guī)氣藏的1010倍，倍，這意味著鉆井和生產(chǎn)作業(yè)對地面影響比較大。這意味著鉆井和生產(chǎn)作業(yè)對地面影響比較大。 水源和水處理問題突出水源和水處理問題突出 頁巖氣的開發(fā)用水量很大，產(chǎn)出水的處理也

20、需要制定既環(huán)頁巖氣的開發(fā)用水量很大，產(chǎn)出水的處理也需要制定既環(huán)保又經(jīng)濟的水處理方案。保又經(jīng)濟的水處理方案。 環(huán)境法規(guī)約束環(huán)境法規(guī)約束 由于頁巖氣需要的井數(shù)很多，鉆井對地面影響較大。大量由于頁巖氣需要的井數(shù)很多，鉆井對地面影響較大。大量壓裂用水的處理可能會觸犯環(huán)境法，尤其是那些地下水污壓裂用水的處理可能會觸犯環(huán)境法，尤其是那些地下水污染很受重視的地方，水處理成本會很高。染很受重視的地方，水處理成本會很高。中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 01

21、00108232069082320690，三、中國頁巖氣資源及產(chǎn)量狀況三、中國頁巖氣資源及產(chǎn)量狀況中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，我國頁巖氣資源潛力和勘探開發(fā)形勢圖圖4 4中國頁巖氣有利勘探領(lǐng)域示意圖中國頁巖氣有利勘探領(lǐng)域示意圖據(jù)專家估算據(jù)專家估算, ,我國頁巖氣可采資源量約為我國頁巖氣可采資源量約為262610101212m m3 3, ,與美國大致相當。頁巖氣除與美國大致相當。頁巖氣除分布在四川、鄂爾多斯、渤海灣、松遼、江漢、吐哈、塔里木和準噶爾等含油分布在四川、鄂爾多斯、渤海灣、松遼、江漢、吐哈、塔里木

22、和準噶爾等含油氣盆地外氣盆地外, ,在我國廣泛分布的海相頁巖地層、海陸交互相頁巖地層及陸相地層在我國廣泛分布的海相頁巖地層、海陸交互相頁巖地層及陸相地層也都有分布也都有分布( (圖圖4)4)。中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，我國頁巖氣資源潛力和勘探開發(fā)形勢圖圖5 5上揚子地區(qū)頁巖氣有利地區(qū)上揚子地區(qū)頁巖氣有利地區(qū)我國頁巖地層在各地質(zhì)歷史時期均十分發(fā)育我國頁巖地層在各地質(zhì)歷史時期均十分發(fā)育, ,既有有機質(zhì)含量高的古生界海相頁既有有機質(zhì)含量高的古生界海相頁巖、海陸交互相頁巖巖、海陸交互相頁巖, ,也有有機質(zhì)豐富的

23、中、新生界陸相頁巖也有有機質(zhì)豐富的中、新生界陸相頁巖, ,在油氣、煤炭勘在油氣、煤炭勘探中探中, ,甚至固體礦產(chǎn)勘探時已在油氣盆地及盆地外的沉積地層中發(fā)現(xiàn)多處頁巖氣甚至固體礦產(chǎn)勘探時已在油氣盆地及盆地外的沉積地層中發(fā)現(xiàn)多處頁巖氣顯示。川南、川東、渝東南、黔北、鄂西等上揚子地區(qū)是我國頁巖氣主要遠景顯示。川南、川東、渝東南、黔北、鄂西等上揚子地區(qū)是我國頁巖氣主要遠景區(qū)之一區(qū)之一( (圖圖5),5),以四川盆地為例以四川盆地為例, ,僅評價的寒武系和志留系兩套頁巖僅評價的寒武系和志留系兩套頁巖, ,頁巖氣資源頁巖氣資源量就相當于該盆地常規(guī)天然氣資源量的量就相當于該盆地常規(guī)天然氣資源量的1.5-2.5

24、1.5-2.5倍。因此我國頁巖氣資源勘探開倍。因此我國頁巖氣資源勘探開發(fā)前景很好發(fā)前景很好, ,具有加快勘探開發(fā)的巨大資源基礎(chǔ)。具有加快勘探開發(fā)的巨大資源基礎(chǔ)。中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，我國頁巖氣資源潛力和勘探開發(fā)形勢目前目前, ,我國頁巖氣資源調(diào)查與勘探開發(fā)還處于探索起步階段。近年來我國頁巖氣資源調(diào)查與勘探開發(fā)還處于探索起步階段。近年來, ,頁巖氣資頁巖氣資源已引起我國油氣界廣泛關(guān)注源已引起我國油氣界廣泛關(guān)注, ,相繼召開多次頁巖氣研討會。相繼召開多次頁巖氣研討會。國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心從國土

25、資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心從20042004年開始年開始, ,與中國地質(zhì)大學與中國地質(zhì)大學( (北京北京) )一起一起, ,跟蹤調(diào)研我國頁巖氣資源狀況和世界頁巖氣資源發(fā)展動態(tài)。跟蹤調(diào)研我國頁巖氣資源狀況和世界頁巖氣資源發(fā)展動態(tài)。20092009年在全國油氣年在全國油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)專項中資源戰(zhàn)略選區(qū)專項中, ,設(shè)立了設(shè)立了“中國重點地區(qū)頁巖氣資源潛力及有利區(qū)帶優(yōu)選中國重點地區(qū)頁巖氣資源潛力及有利區(qū)帶優(yōu)選”項目項目, ,同年同年1111月月, ,在重慶市彭水縣連湖鄉(xiāng)實施了第一口頁巖氣戰(zhàn)略調(diào)查井在重慶市彭水縣連湖鄉(xiāng)實施了第一口頁巖氣戰(zhàn)略調(diào)查井, ,見到了見到了良好的頁巖氣顯示。良好的頁巖氣顯示。國內(nèi)

26、三大石油公司也積極地將頁巖氣勘探開發(fā)列為非常規(guī)油氣資源的重點。中國內(nèi)三大石油公司也積極地將頁巖氣勘探開發(fā)列為非常規(guī)油氣資源的重點。中國石油天然氣集團公司于國石油天然氣集團公司于20072007年與美國新田石油公司簽署了年與美國新田石油公司簽署了威遠地區(qū)頁巖氣威遠地區(qū)頁巖氣聯(lián)合研究聯(lián)合研究, 2009, 2009年又與殼牌公司在重慶富順年又與殼牌公司在重慶富順- -永川區(qū)塊啟動合作勘探開發(fā)項目。永川區(qū)塊啟動合作勘探開發(fā)項目。中國石油化工集團公司、中國海洋石油公司和相關(guān)科研機構(gòu)、高等院校等也已中國石油化工集團公司、中國海洋石油公司和相關(guān)科研機構(gòu)、高等院校等也已開始對頁巖氣進行研究和部署。開始對頁巖

27、氣進行研究和部署。中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，我國頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)近期指導思想和戰(zhàn)略目標中國政府高度重視頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)工作。并已將頁巖氣列入正中國政府高度重視頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)工作。并已將頁巖氣列入正在制定的在制定的科學發(fā)展的科學發(fā)展的20302030年國家能源戰(zhàn)略規(guī)劃年國家能源戰(zhàn)略規(guī)劃, ,國家發(fā)改委和國家能源局正國家發(fā)改委和國家能源局正在研究制定關(guān)于鼓勵頁巖氣勘探開發(fā)利用的政策。在研究制定關(guān)于鼓勵頁巖氣勘探開發(fā)利用的政策。20092009年年1111月月, ,美國總

28、統(tǒng)奧巴美國總統(tǒng)奧巴馬來我國訪問期間馬來我國訪問期間, ,中美雙方領(lǐng)導人就開展清潔能源領(lǐng)域的合作廣泛交換了意見中美雙方領(lǐng)導人就開展清潔能源領(lǐng)域的合作廣泛交換了意見, ,雙方簽署了雙方簽署了中美關(guān)于在頁巖氣領(lǐng)域開展合作的諒解備忘錄中美關(guān)于在頁巖氣領(lǐng)域開展合作的諒解備忘錄, ,將兩國在頁巖氣將兩國在頁巖氣方面的合作上升到了國家層面。大力推進頁巖氣資源調(diào)查和勘探開發(fā)方面的合作上升到了國家層面。大力推進頁巖氣資源調(diào)查和勘探開發(fā), ,已成為我已成為我國油氣資源領(lǐng)域重要而迫切的戰(zhàn)略任務(wù)。國油氣資源領(lǐng)域重要而迫切的戰(zhàn)略任務(wù)。我國頁巖氣資源調(diào)查和勘探開發(fā)工作剛剛開始我國頁巖氣資源調(diào)查和勘探開發(fā)工作剛剛開始, ,

29、近期內(nèi)的指導思想和工作原則是近期內(nèi)的指導思想和工作原則是: :1)1)根據(jù)國民經(jīng)濟中長期規(guī)劃和能源發(fā)展戰(zhàn)略的要求根據(jù)國民經(jīng)濟中長期規(guī)劃和能源發(fā)展戰(zhàn)略的要求, ,統(tǒng)籌頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和統(tǒng)籌頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)勘探開發(fā), ,科學規(guī)劃科學規(guī)劃, ,合理布局合理布局, ,使頁巖氣成為可供利用的清潔能源使頁巖氣成為可供利用的清潔能源; ;2)2)根據(jù)我國頁巖氣地質(zhì)條件根據(jù)我國頁巖氣地質(zhì)條件, ,注重基礎(chǔ)注重基礎(chǔ), ,突出重點突出重點, ,加強頁巖氣的基礎(chǔ)地質(zhì)和富集加強頁巖氣的基礎(chǔ)地質(zhì)和富集成藏規(guī)律研究成藏規(guī)律研究, ,強化重點地區(qū)頁巖氣資源調(diào)查強化重點地區(qū)頁巖氣資源調(diào)查, ,獲得更多的頁巖氣資

30、源儲量獲得更多的頁巖氣資源儲量, ,探索探索頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)模式。頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)模式。中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，我國頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)近期指導思想和戰(zhàn)略目標戰(zhàn)略目標戰(zhàn)略目標1)1)查明我國頁巖氣資源分布狀況查明我國頁巖氣資源分布狀況, ,形成頁巖氣基礎(chǔ)地質(zhì)資料數(shù)據(jù)和系列圖件形成頁巖氣基礎(chǔ)地質(zhì)資料數(shù)據(jù)和系列圖件, ,優(yōu)優(yōu)選出選出50-8050-80個頁巖氣的有利目標區(qū)。個頁巖氣的有利目標區(qū)。2)2)提出提出20-3020-30個頁巖氣可勘探開發(fā)區(qū)個頁巖氣可勘探開發(fā)區(qū),

31、,形成數(shù)個頁巖氣開發(fā)試驗區(qū)形成數(shù)個頁巖氣開發(fā)試驗區(qū), ,使頁巖氣成為使頁巖氣成為國民經(jīng)濟建設(shè)重要的清潔能源之一。國民經(jīng)濟建設(shè)重要的清潔能源之一。3)3)形成適合我國地質(zhì)條件的頁巖氣地質(zhì)理論和資源評價方法參數(shù)體系形成適合我國地質(zhì)條件的頁巖氣地質(zhì)理論和資源評價方法參數(shù)體系, ,制定頁巖制定頁巖氣儲量產(chǎn)量發(fā)展規(guī)劃。氣儲量產(chǎn)量發(fā)展規(guī)劃。4)4)建立適合我國不同類型頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)等技術(shù)體系及我國頁建立適合我國不同類型頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)等技術(shù)體系及我國頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)技術(shù)標準、規(guī)范。巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)技術(shù)標準、規(guī)范。中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京

32、）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，我國頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)近期指導思想和戰(zhàn)略目標開展全國性頁巖氣資源調(diào)查開展全國性頁巖氣資源調(diào)查1)1)根據(jù)我國頁巖分布和頁巖氣富集的地質(zhì)條件根據(jù)我國頁巖分布和頁巖氣富集的地質(zhì)條件, ,制定我國頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)制定我國頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)規(guī)劃規(guī)劃, ,進一步查明我國頁巖氣分布特征及地質(zhì)條件進一步查明我國頁巖氣分布特征及地質(zhì)條件, ,圈定頁巖氣發(fā)育區(qū)圈定頁巖氣發(fā)育區(qū), ,預(yù)測頁巖氣資源潛預(yù)測頁巖氣資源潛力與分布。力與分布。2)2)優(yōu)選有利目標區(qū)和勘探開發(fā)區(qū)。優(yōu)選有利目標區(qū)和勘探開發(fā)區(qū)。南方海相頁巖地

33、層、北方湖相頁巖地層和廣泛分布的海陸交互相地層等將是今后頁巖氣南方海相頁巖地層、北方湖相頁巖地層和廣泛分布的海陸交互相地層等將是今后頁巖氣勘探的主要領(lǐng)域。四川、鄂爾多斯、渤海灣、松遼等八大盆地頁巖氣富集條件優(yōu)越勘探的主要領(lǐng)域。四川、鄂爾多斯、渤海灣、松遼等八大盆地頁巖氣富集條件優(yōu)越, ,是未是未來頁巖氣勘探的主要對象。來頁巖氣勘探的主要對象。近期以川南、川東南、黔北、渝東南、渝東北、川東、渝東鄂西為重點近期以川南、川東南、黔北、渝東南、渝東北、川東、渝東鄂西為重點, ,加大勘探力度加大勘探力度, ,加快勘探步伐加快勘探步伐, ,爭取獲得重大進展爭取獲得重大進展, ,提交頁巖氣儲量重點。提交頁巖

34、氣儲量重點。選擇我國南方海相頁巖地層特別是上揚子地區(qū)選擇我國南方海相頁巖地層特別是上揚子地區(qū), ,作為戰(zhàn)略突破區(qū)作為戰(zhàn)略突破區(qū), ,針對四川盆地及其周緣針對四川盆地及其周緣的下寒武統(tǒng)、下志留統(tǒng)、二疊系等頁巖地層開展頁巖氣地質(zhì)和富集條件調(diào)查的下寒武統(tǒng)、下志留統(tǒng)、二疊系等頁巖地層開展頁巖氣地質(zhì)和富集條件調(diào)查, ,力爭率先實力爭率先實現(xiàn)重大突破現(xiàn)重大突破; ;選擇我國海陸交互相和湖相頁巖地層選擇我國海陸交互相和湖相頁巖地層, ,作為戰(zhàn)略準備區(qū)。作為戰(zhàn)略準備區(qū)。中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，我國頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和

35、勘探開發(fā)近期指導思想和戰(zhàn)略目標建立頁巖氣勘探開發(fā)先導試驗區(qū)建立頁巖氣勘探開發(fā)先導試驗區(qū)目前目前, ,我國頁巖氣開發(fā)還不具備規(guī)模建產(chǎn)的資源基礎(chǔ)我國頁巖氣開發(fā)還不具備規(guī)模建產(chǎn)的資源基礎(chǔ), ,從目前勘探準備和可能提交從目前勘探準備和可能提交儲量情況分析儲量情況分析, ,四川盆地及其周緣將是近期頁巖氣開發(fā)的主陣地四川盆地及其周緣將是近期頁巖氣開發(fā)的主陣地, ,將川渝黔鄂頁巖將川渝黔鄂頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查先導試驗區(qū)作為近期重要的建產(chǎn)陣地氣資源戰(zhàn)略調(diào)查先導試驗區(qū)作為近期重要的建產(chǎn)陣地; ;鄂爾多斯、渤海灣、松遼鄂爾多斯、渤海灣、松遼等現(xiàn)有含油氣盆地和盆地外廣泛分布的頁巖區(qū)作為第二梯次的開發(fā)陣地等現(xiàn)有含油氣盆

36、地和盆地外廣泛分布的頁巖區(qū)作為第二梯次的開發(fā)陣地, ,作為接作為接替資源進行開發(fā)。下步應(yīng)做好探明儲量開發(fā)評價和目標區(qū)優(yōu)選、建產(chǎn)準備工作替資源進行開發(fā)。下步應(yīng)做好探明儲量開發(fā)評價和目標區(qū)優(yōu)選、建產(chǎn)準備工作, ,力爭力爭20202020年實現(xiàn)頁巖氣年產(chǎn)能年實現(xiàn)頁巖氣年產(chǎn)8-300-30010108 8m m3 3。同時。同時, ,著力解決我國頁巖氣著力解決我國頁巖氣重大地質(zhì)問題和關(guān)鍵技術(shù)方法重大地質(zhì)問題和關(guān)鍵技術(shù)方法, ,形成頁巖氣資源技術(shù)標準和規(guī)范。形成頁巖氣資源技術(shù)標準和規(guī)范。加強頁巖氣富集成藏地質(zhì)理論及技術(shù)方法研究加強頁巖氣富集成藏地質(zhì)理論及技術(shù)方法研究1)1)開展

37、我國頁巖氣發(fā)育和頁巖氣富集類型研究開展我國頁巖氣發(fā)育和頁巖氣富集類型研究, ,重點研究我國頁巖氣富集成藏模式及重點研究我國頁巖氣富集成藏模式及特點、頁巖氣資源分布規(guī)律、資源潛力和評價方法參數(shù)體系特點、頁巖氣資源分布規(guī)律、資源潛力和評價方法參數(shù)體系, ,構(gòu)建符合我國地質(zhì)條件、構(gòu)建符合我國地質(zhì)條件、對我國頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)具有指導意義的中國頁巖氣地質(zhì)理論體系。對我國頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)具有指導意義的中國頁巖氣地質(zhì)理論體系。2)2)大力推進頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新大力推進頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新, ,構(gòu)筑勘探開發(fā)技術(shù)體系。以頁巖氣地球物理、構(gòu)筑勘探開發(fā)技術(shù)體系。以頁巖氣地球物理、地球化

38、學及鉆井工藝的關(guān)鍵技術(shù)、核心技術(shù)為重點地球化學及鉆井工藝的關(guān)鍵技術(shù)、核心技術(shù)為重點, ,通過引進、吸收、提高、創(chuàng)新完通過引進、吸收、提高、創(chuàng)新完善和創(chuàng)新逐步形成適合我國頁巖氣地質(zhì)特點善和創(chuàng)新逐步形成適合我國頁巖氣地質(zhì)特點, ,自主創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)系列。自主創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)系列。中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232069082320690，我國頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)近期指導思想和戰(zhàn)略目標培養(yǎng)人才隊伍培養(yǎng)人才隊伍,建設(shè)頁巖氣資料信息共享和社會化服務(wù)體系建設(shè)頁巖氣資料信息共享和社會化服務(wù)體系通過頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)計劃的實施通過頁巖氣

39、資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)計劃的實施, ,培養(yǎng)出一批業(yè)務(wù)骨干培養(yǎng)出一批業(yè)務(wù)骨干, ,在全在全國主要盆地建立起以頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)為主的專業(yè)隊伍國主要盆地建立起以頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開發(fā)為主的專業(yè)隊伍, ,通過通過創(chuàng)新性的頁巖氣地質(zhì)資料數(shù)據(jù)管理和服務(wù)機制創(chuàng)新性的頁巖氣地質(zhì)資料數(shù)據(jù)管理和服務(wù)機制, ,實現(xiàn)頁巖氣地質(zhì)資料信息共實現(xiàn)頁巖氣地質(zhì)資料信息共享享, ,提高頁巖氣地質(zhì)資料社會化利用效益提高頁巖氣地質(zhì)資料社會化利用效益, ,為政府資源管理和企業(yè)及社會提供為政府資源管理和企業(yè)及社會提供服務(wù)。服務(wù)。制定鼓勵頁巖氣資源調(diào)查和勘探開發(fā)政策制定鼓勵頁巖氣資源調(diào)查和勘探開發(fā)政策在對美國等國家鼓勵頁

40、巖氣發(fā)展政策進行調(diào)在對美國等國家鼓勵頁巖氣發(fā)展政策進行調(diào)研的基礎(chǔ)上研的基礎(chǔ)上, ,結(jié)合我國實際結(jié)合我國實際, ,參照國內(nèi)煤層氣勘探開發(fā)優(yōu)惠政策參照國內(nèi)煤層氣勘探開發(fā)優(yōu)惠政策, ,制定發(fā)展頁制定發(fā)展頁巖氣的優(yōu)惠政策。國家財政也適當?shù)丶哟髮搸r氣資源戰(zhàn)略調(diào)查的投入巖氣的優(yōu)惠政策。國家財政也適當?shù)丶哟髮搸r氣資源戰(zhàn)略調(diào)查的投入, ,并并鼓勵社會資金投入鼓勵社會資金投入; ;制定關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用的優(yōu)惠政策等制定關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用的優(yōu)惠政策等, ,以引導和以引導和推動巖氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。推動巖氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。中國地質(zhì)大學（北京）能源學院中國地質(zhì)大學（北京）能源學院 李治平李治平 0100108232

41、069082320690，四、頁巖氣開發(fā)的主要技術(shù)頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀 產(chǎn)量由產(chǎn)量由7070年代年代2 2億方，億方，8080年年代末代末8 8億方，億方，9090年代末年代末100100億方。億方。20042004年，年，227227億方，億方，4.5%4.5%；20072007年，年，335335億方，億方，7.7%7.7%；20092009年，年，878878億方；億方；20102010年，預(yù)計達年，預(yù)計達13%13%，已超，已超過中國天然氣總產(chǎn)量。過中國天然氣總產(chǎn)量。中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）0.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.

42、0040.0045.001990199319962000200220042006200820092010201120122018美國非常規(guī)氣展望產(chǎn)量（bcf/d）頁巖氣煤層氣致密砂巖氣 美國規(guī)?；_發(fā)已有美國規(guī)?；_發(fā)已有近近4040年時間，美國共年時間，美國共有頁巖氣盆地有頁巖氣盆地5050多個，多個，目前投入規(guī)模開發(fā)的目前投入規(guī)模開發(fā)的頁巖主要有頁巖主要有8 8套。套。頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀目前美國十大產(chǎn)氣區(qū)中頁巖氣田占有兩位，為目前美國十大產(chǎn)氣區(qū)中頁巖氣田占有兩位，為MichiganMichigan盆地泥盆系盆地泥盆系A(chǔ)ntrim組和組和Fort Worth盆地盆地Newark E

43、ast (Barnett) )。其中。其中Newark East頁巖氣田已位居第二大天然氣產(chǎn)區(qū)。頁巖氣田已位居第二大天然氣產(chǎn)區(qū)。中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀 進行頁巖氣藏工業(yè)性勘探和開發(fā)，首先考慮較淺的進行頁巖氣藏工業(yè)性勘探和開發(fā)，首先考慮較淺的埋藏深度尤為必要。從美國的有關(guān)資料考察，目前埋藏深度尤為必要。從美國的有關(guān)資料考察，目前投入開發(fā)生產(chǎn)的頁巖氣埋深介于投入開發(fā)生產(chǎn)的頁巖氣埋深介于1801802600 m2600 m之間。之間。中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）美國五套頁巖系統(tǒng)深厚美國五套頁巖系統(tǒng)深厚頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀 美國有四萬多

44、口頁巖氣井美國有四萬多口頁巖氣井在進行開發(fā)。在進行開發(fā)。 9797年開始使用水力壓裂技年開始使用水力壓裂技術(shù)；術(shù)； 9999開始使用重復壓裂技術(shù)；開始使用重復壓裂技術(shù)； 0303年開始使用水平鉆井技年開始使用水平鉆井技術(shù)；術(shù)； 0505年進行水平鉆井與分段年進行水平鉆井與分段壓裂技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。壓裂技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）美國頁巖氣井井型主要包括直井、和水平井兩種方式為主。美國頁巖氣井井型主要包括直井、和水平井兩種方式為主。頁巖的重要特征是存在垂直的天然裂縫系統(tǒng)。為了更好頁巖的重要特征是存在垂直的天

45、然裂縫系統(tǒng)。為了更好地利用儲層中的天然裂縫并使井筒穿越更多儲層，鉆井地利用儲層中的天然裂縫并使井筒穿越更多儲層，鉆井以斜井及水平井為主。以斜井及水平井為主。頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀美國美國Barnett頁巖氣田井型發(fā)展變化頁巖氣田井型發(fā)展變化中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）年份直井數(shù)水平井數(shù)200385078200459828420053727082006287132320071701670頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀美國美國Fort worthFort worth盆地盆地 Barnett Barnett 組頁巖開發(fā)歷程組頁巖開發(fā)歷程中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）N2泡沫

46、壓裂第一口井泡沫壓裂第一口井試驗大型水力壓裂試驗大型水力壓裂終止終止N2輔助壓裂輔助壓裂單井平均可采儲單井平均可采儲量量9.8106m3第一口水平井第一口水平井試驗攜砂量少的水力壓裂試驗攜砂量少的水力壓裂單井平均可采儲單井平均可采儲量量2.4107m3尖滅點外側(cè)試鉆垂自尖滅點外側(cè)試鉆垂自井和水平井井和水平井.清水壓裂清水壓裂技術(shù)成熟技術(shù)成熟單井平均可采儲單井平均可采儲量量3.4107m31982198619901985-198920001985-1999199719921985-2002四、頁巖氣藏的開發(fā)特征四、頁巖氣藏的開發(fā)特征 壓力自然降低，使吸附相及少量溶解相天然氣的游離化，壓力自然降低

47、，使吸附相及少量溶解相天然氣的游離化，不斷提高天然氣產(chǎn)能并實現(xiàn)長期穩(wěn)產(chǎn)之目的。不斷提高天然氣產(chǎn)能并實現(xiàn)長期穩(wěn)產(chǎn)之目的。不同類型天然氣生產(chǎn)曲線示意圖不同類型天然氣生產(chǎn)曲線示意圖常規(guī)圈閉氣藏；常規(guī)圈閉氣藏；根緣氣藏；根緣氣藏；頁巖氣藏；頁巖氣藏；煤層氣藏；煤層氣藏；水溶氣藏水溶氣藏中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）四、頁巖氣藏的開發(fā)特征四、頁巖氣藏的開發(fā)特征中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）頁巖系統(tǒng)地質(zhì)參數(shù)頁巖系統(tǒng)地質(zhì)參數(shù)四、頁巖氣藏的開發(fā)特征四、頁巖氣藏的開發(fā)特征中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）頁巖系統(tǒng)地球化學參數(shù)頁巖系統(tǒng)地球化學參數(shù)四、頁巖氣藏的開發(fā)特征四、頁巖氣藏的開發(fā)特

48、征中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）頁巖系統(tǒng)地球儲層參數(shù)頁巖系統(tǒng)地球儲層參數(shù)四、頁巖氣藏的開發(fā)特征四、頁巖氣藏的開發(fā)特征井低產(chǎn)或無自然產(chǎn)能井低產(chǎn)或無自然產(chǎn)能 據(jù)美國東部早期的頁巖氣井完井數(shù)據(jù)統(tǒng)計，據(jù)美國東部早期的頁巖氣井完井數(shù)據(jù)統(tǒng)計，40%40%的頁巖氣的頁巖氣井初期裸眼測試時無天然氣流，井初期裸眼測試時無天然氣流，55%55%的頁巖氣井初始無阻的頁巖氣井初始無阻流量沒有工業(yè)價值。流量沒有工業(yè)價值。儲層改造技術(shù)廣泛應(yīng)用儲層改造技術(shù)廣泛應(yīng)用 所有的頁巖氣井都要實施儲層壓裂改造。直井壓裂改造后所有的頁巖氣井都要實施儲層壓裂改造。直井壓裂改造后的產(chǎn)能平均為的產(chǎn)能平均為8063m8063m3 3

49、/d/d，水平井壓裂改造后的產(chǎn)能最高可，水平井壓裂改造后的產(chǎn)能最高可超過超過101010104 4m m3 3/d/d。頁巖氣井在生產(chǎn)過程中適宜于多次改造。頁巖氣井在生產(chǎn)過程中適宜于多次改造。中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）四、頁巖氣藏的開發(fā)特征四、頁巖氣藏的開發(fā)特征生產(chǎn)周期長生產(chǎn)周期長 裂縫中的游離氣裂縫中的游離氣 裂縫裂縫附近孔隙中的游離氣附近孔隙中的游離氣 吸附氣解吸吸附氣解吸 擴散作用擴散作用進入裂縫系統(tǒng)。進入裂縫系統(tǒng)。 頁巖氣井在進入穩(wěn)產(chǎn)期后的遞減速度較慢，使得生產(chǎn)周期頁巖氣井在進入穩(wěn)產(chǎn)期后的遞減速度較慢，使得生產(chǎn)周期比較長。一般頁巖氣井生產(chǎn)壽命可在比較長。一般頁巖氣井生產(chǎn)壽

50、命可在30305050年。年。BarnettBarnett氣田開采可超過氣田開采可超過8080年。年。中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）四、頁巖氣藏的開發(fā)特征四、頁巖氣藏的開發(fā)特征 Antrim Antrim：埋藏較淺、地層：埋藏較淺、地層壓力較低、有機質(zhì)豐度較壓力較低、有機質(zhì)豐度較高、吸附氣含量較高。高、吸附氣含量較高。 Barnett Barnett：埋藏較深、地層：埋藏較深、地層壓力較高、吸附氣所占比壓力較高、吸附氣所占比例相對較低。例相對較低。中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京） 頁巖氣藏的采收率變化范圍為頁巖氣藏的采收率變化范圍為5%5%60%60%。氣藏采收率變化較大氣藏

51、采收率變化較大四、頁巖氣藏的開發(fā)特征四、頁巖氣藏的開發(fā)特征中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京） 頁巖中有機碳的含量頁巖中有機碳的含量(TOC)(TOC)與頁巖產(chǎn)氣率之與頁巖產(chǎn)氣率之間有良好的線性關(guān)系。間有良好的線性關(guān)系。 有機組分與頁巖產(chǎn)氣潛力的關(guān)系有機組分與頁巖產(chǎn)氣潛力的關(guān)系 四、頁巖氣藏的開發(fā)特征四、頁巖氣藏的開發(fā)特征中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京） 頁巖中的無機礦物成分主要是黏土、石英、頁巖中的無機礦物成分主要是黏土、石英、方解石，其相對組成的變化影響了頁巖的方解石，其相對組成的變化影響了頁巖的巖石力學性質(zhì)、孔隙結(jié)構(gòu)和對氣體的吸附巖石力學性質(zhì)、孔隙結(jié)構(gòu)和對氣體的吸附能力。水占

52、據(jù)了孔隙空間，減少了烴類氣能力。水占據(jù)了孔隙空間，減少了烴類氣體的吸附位置體的吸附位置。無機組分與頁巖產(chǎn)氣率的關(guān)系無機組分與頁巖產(chǎn)氣率的關(guān)系 五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)五、頁巖氣開發(fā)技術(shù) 開發(fā)方式：排氣降壓解析開采開發(fā)方式：排氣降壓解析開采 通過對取心技術(shù)、套管井設(shè)計和提高采收率進行研究，構(gòu)通過對取心技術(shù)、套管井設(shè)計和提高采收率進行研究，構(gòu)建了巖心實驗、測井定量解釋、地震預(yù)測、儲集層改造和建了巖心實驗、測井定量解釋、地震預(yù)測、儲集層改造和經(jīng)濟評價勘探開發(fā)體系。經(jīng)濟評價勘探開發(fā)體系。 儲層評價手段：儲層評價手段：中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）測井取心五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)測井分析

53、：測井分析： 粘土含量估算粘土含量估算 粘土礦物類別識別粘土礦物類別識別 裂縫及斷層識別裂縫及斷層識別 裂縫方向識別裂縫方向識別中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）Newark EastNewark East氣田氣田BarnettBarnett組頁巖氣層組頁巖氣層五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)巖心分析：巖心分析：確定孔隙度、儲層滲透率、確定孔隙度、儲層滲透率、泥巖組份、流體及儲層敏感性。泥巖組份、流體及儲層敏感性。中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)五、頁巖氣開發(fā)技術(shù) 泡沫水泥固井技術(shù)泡沫水泥固井技術(shù) 中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）漿體穩(wěn)定漿體穩(wěn)定密度

54、低密度低滲透率小滲透率小失水小失水小抗拉強度高抗拉強度高防竄效果好防竄效果好低壓不易漏低壓不易漏儲層傷害小儲層傷害小比常規(guī)水泥比常規(guī)水泥固井產(chǎn)氣量平固井產(chǎn)氣量平均高出均高出23%五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)五、頁巖氣開發(fā)技術(shù) 頁巖氣井完井方式頁巖氣井完井方式 中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）組合式橋塞分隔組合式橋塞分隔井各段分別進行井各段分別進行射孔或壓裂射孔或壓裂 組合式橋塞完井組合式橋塞完井水力噴射射孔完井水力噴射射孔完井機械式組合完井機械式組合完井特殊的滑套機構(gòu)和膨脹特殊的滑套機構(gòu)和膨脹封隔器，一趟管柱即完封隔器，一趟管柱即完成固井和分段壓裂施工成固井和分段壓裂施工高速流體射穿套管高速流體

55、射穿套管和巖石，通過拖動和巖石，通過拖動管柱可進行多層作業(yè)管柱可進行多層作業(yè)耗時長耗時長適用于直井適用于直井水平套管井水平套管井縮短時間縮短時間水平裸眼井水平裸眼井段限流壓裂段限流壓裂水力壓裂清水壓裂氮氣壓裂、凝膠壓裂*多級壓裂同步壓裂重復壓裂水力噴射壓裂* 早期使用，近年來使用較少中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)國內(nèi)外水平井應(yīng)用情況國內(nèi)外水平井應(yīng)用情況五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）水平井分段壓裂技術(shù)水平井分段壓裂技術(shù)在水平井段采用分段壓裂，能有效產(chǎn)生裂縫網(wǎng)絡(luò)，盡可在水平井段采用分段壓裂，能有效產(chǎn)生裂縫網(wǎng)

56、絡(luò)，盡可能提高最終采收率，同時節(jié)約成本。最初水平井的壓裂階段能提高最終采收率，同時節(jié)約成本。最初水平井的壓裂階段一般采用單段或一般采用單段或2 2段，目前已增至段，目前已增至7 7段甚至更多。段甚至更多。五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）水平井分段壓裂技術(shù)水平井分段壓裂技術(shù)美國新田公司位于阿科馬盆地美國新田公司位于阿科馬盆地WoodfordWoodford頁巖氣聚集帶的頁巖氣聚集帶的Tipton-1H-Tipton-1H-2323井經(jīng)過井經(jīng)過7 7段水力壓裂措施改造后，增產(chǎn)效果顯著，頁巖氣產(chǎn)量高達段水力壓裂措施改造后，增產(chǎn)效果顯著，頁巖氣產(chǎn)量高達14.

57、1614.1610104 4m m3 3/d/d。水平井分段壓裂工藝流程水平井分段壓裂工藝流程水平井分段壓裂技術(shù)（國內(nèi)）水平井分段壓裂技術(shù)（國內(nèi)）中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)五、頁巖氣開發(fā)技術(shù) 常規(guī)方法：凈壓力分析進行裂縫模擬，試井以及生產(chǎn)動態(tài)分析等間常規(guī)方法：凈壓力分析進行裂縫模擬，試井以及生產(chǎn)動態(tài)分析等間接的井響應(yīng)方法。接的井響應(yīng)方法。裂縫綜合診斷技術(shù)：地面、井下測斜儀與微地震監(jiān)測技術(shù)結(jié)合。裂縫綜合診斷技術(shù)：地面、井下測斜儀與微地震監(jiān)測技術(shù)結(jié)合。技術(shù)優(yōu)點：技術(shù)優(yōu)點：測量快速，方便現(xiàn)場應(yīng)用；測量快速，方便現(xiàn)場應(yīng)用；實時確定微地震事件的位置；實時確定微地震事件的位

58、置；確定裂縫的高度、長度、傾角及方位；確定裂縫的高度、長度、傾角及方位；具有噪音過濾能力。具有噪音過濾能力。裂縫綜合監(jiān)測技術(shù)裂縫綜合監(jiān)測技術(shù)五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）裂縫設(shè)計方法裂縫設(shè)計方法五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）水力壓裂裂縫模擬模型水力壓裂裂縫模擬模型五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)五、頁巖氣開發(fā)技術(shù)中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）頁巖氣藏生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理流程頁巖氣藏生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理流程六、頁巖氣井型對產(chǎn)能的影響六、頁巖氣井型對產(chǎn)能的影響 垂直井的控制范圍是一個圓柱體，垂直井的控制范圍是一個圓柱體，而水平

59、井的控制范圍為橢球體。而水平井的控制范圍為橢球體。 水平井和水平井和斜井斜井比垂直井更能鉆遇垂比垂直井更能鉆遇垂直天然裂縫系統(tǒng)。直天然裂縫系統(tǒng)。 研究表明水平井在油藏有效產(chǎn)層厚研究表明水平井在油藏有效產(chǎn)層厚度小于度小于30.4830.48米更加有效。米更加有效。中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）美國頁巖氣田生產(chǎn)過程統(tǒng)美國頁巖氣田生產(chǎn)過程統(tǒng)計結(jié)果表明水平井的成本計結(jié)果表明水平井的成本一般是垂直井的一般是垂直井的1 11.51.5倍，倍，而產(chǎn)量是垂直井的而產(chǎn)量是垂直井的3 3倍左右。倍左右。六、頁巖氣井型對產(chǎn)能的影響六、頁巖氣井型對產(chǎn)能的影響 西弗吉尼亞州西弗吉尼亞州beech folkbe

60、ech folk油田泥盆系井模擬預(yù)測油田泥盆系井模擬預(yù)測 該區(qū)塊生產(chǎn)井為垂直井，投產(chǎn)時間為三年，生產(chǎn)井都該區(qū)塊生產(chǎn)井為垂直井，投產(chǎn)時間為三年，生產(chǎn)井都滿足典型的雙曲遞減曲線。通過對垂直井生產(chǎn)區(qū)加密滿足典型的雙曲遞減曲線。通過對垂直井生產(chǎn)區(qū)加密新井以及新區(qū)塊布新井來進行對比研究。新井以及新區(qū)塊布新井來進行對比研究。中國地質(zhì)大學（北京）中國地質(zhì)大學（北京）六、頁巖氣井型對產(chǎn)能的影響六、頁巖氣井型對產(chǎn)能的影響 通過對美國部分頁巖氣田生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行歷史擬合，預(yù)通過對美國部分頁巖氣田生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行歷史擬合，預(yù)測模擬得到的不同井情況下產(chǎn)量變化，前三年為垂直測模擬得到的不同井情況下產(chǎn)量變化，前三年為垂直井生產(chǎn)時