天然氣開采技術(shù)與方法

天然氣開采技術(shù)與方法匯報(bào)人：2024-01-19BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA目錄CONTENTS天然氣開采概述天然氣開采技術(shù)原理常規(guī)天然氣開采技術(shù)與方法非常規(guī)天然氣開采技術(shù)與方法天然氣開采技術(shù)應(yīng)用實(shí)例天然氣開采技術(shù)挑戰(zhàn)與前景BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01天然氣開采概述天然氣資源在全球范圍內(nèi)分布廣泛，包括陸地和海洋。全球分布廣泛天然氣儲量巨大，是清潔、高效的能源之一。儲量豐富天然氣藏類型多樣，包括常規(guī)氣藏、非常規(guī)氣藏（如頁巖氣、煤層氣等）。多種類型天然氣資源分布及特點(diǎn)天然氣是重要的能源來源，對保障全球能源供應(yīng)具有重要意義。能源供應(yīng)環(huán)境保護(hù)經(jīng)濟(jì)價值相比煤炭和石油，天然氣燃燒產(chǎn)生的污染物較少，有利于環(huán)境保護(hù)。天然氣開采及相關(guān)產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要推動作用，創(chuàng)造大量就業(yè)機(jī)會和稅收。030201天然氣開采意義與價值全球天然氣開采量逐年增長，非常規(guī)天然氣開采技術(shù)取得重要突破。國際現(xiàn)狀我國天然氣開采量逐年上升，但人均占有量仍較低。國內(nèi)天然氣開采技術(shù)不斷發(fā)展，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)。國內(nèi)現(xiàn)狀國內(nèi)外天然氣開采現(xiàn)狀BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02天然氣開采技術(shù)原理天然氣由微生物在缺氧環(huán)境下分解有機(jī)物產(chǎn)生，主要成分為甲烷。生物成因高溫高壓下，有機(jī)物經(jīng)過熱解和裂解作用形成天然氣，含有較高的重?zé)N成分。熱成因天然氣主要以游離態(tài)存在于地下巖石孔隙和裂縫中，或以溶解態(tài)存在于地下水和石油中。賦存狀態(tài)天然氣成因及賦存狀態(tài)利用地層能量將天然氣舉升至地面，適用于地層壓力高、產(chǎn)量大的氣井。自噴采氣通過排出井筒積液，降低井底回壓，使天然氣順利采出，適用于產(chǎn)水氣井。排水采氣向地層注入氣體（如二氧化碳、氮?dú)獾龋┗蛞后w（如水、聚合物等），提高地層壓力，驅(qū)動天然氣采出。注氣開采利用水力壓裂或酸化壓裂技術(shù)，改善地層滲透性，提高天然氣產(chǎn)量。壓裂增產(chǎn)天然氣開采技術(shù)原理及分類應(yīng)用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時分析、遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動優(yōu)化。智能化開采綠色開采深海及非常規(guī)天然氣開采多能互補(bǔ)開發(fā)研發(fā)低污染、低能耗的開采技術(shù)和裝備，減少對環(huán)境的影響。隨著深海和非常規(guī)天然氣資源的開發(fā)，相應(yīng)的開采技術(shù)和裝備將不斷完善和創(chuàng)新。結(jié)合太陽能、風(fēng)能等可再生能源，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)、綜合利用，提高能源利用效率。天然氣開采技術(shù)發(fā)展趨勢BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03常規(guī)天然氣開采技術(shù)與方法優(yōu)點(diǎn)投資少，見效快，操作簡單。缺點(diǎn)對儲層能量要求高，產(chǎn)量不穩(wěn)定，采收率較低。原理利用天然氣儲層本身的能量，使天然氣通過井口裝置自然噴出。自噴式開采技術(shù)人工舉升式開采技術(shù)通過人工方法向井內(nèi)注入能量，將天然氣舉升至地面。氣舉、抽油機(jī)、電潛泵等。適用范圍廣，產(chǎn)量穩(wěn)定，可提高采收率。投資較大，操作復(fù)雜，需要專業(yè)設(shè)備和技術(shù)支持。原理分類優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)123通過向儲層注水，保持或恢復(fù)儲層壓力，驅(qū)動天然氣向生產(chǎn)井流動。原理可保持地層壓力，提高采收率，降低生產(chǎn)成本。優(yōu)點(diǎn)需要大量水源，可能引發(fā)地層污染和地面沉降等問題。缺點(diǎn)注水式開采技術(shù)BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04非常規(guī)天然氣開采技術(shù)與方法

頁巖氣開采技術(shù)水平鉆井技術(shù)利用水平鉆井技術(shù)，在頁巖層中鉆出水平井段，增加井筒與頁巖層的接觸面積，提高產(chǎn)能。水力壓裂技術(shù)通過向頁巖層注入高壓水、砂粒和化學(xué)物質(zhì)，使頁巖層產(chǎn)生裂縫，從而釋放出其中的天然氣。重復(fù)壓裂技術(shù)對已經(jīng)進(jìn)行過壓裂的井段進(jìn)行再次壓裂，進(jìn)一步提高產(chǎn)能。03注氣開采技術(shù)向煤層注入二氧化碳或氮?dú)獾葰怏w，降低煤層的吸附能力，使煤層氣更容易解吸并流出。01地面鉆井開采在地面鉆出垂直井或斜井，通過排水降壓的方式使煤層氣解吸并沿井筒流出。02井下抽放技術(shù)在煤礦井下布置鉆孔，通過抽放泵將煤層氣抽出并排放到地面。煤層氣開采技術(shù)大型壓裂技術(shù)利用大型壓裂設(shè)備對致密儲層進(jìn)行高壓水力壓裂，形成復(fù)雜的裂縫網(wǎng)絡(luò)，提高儲層滲透率和產(chǎn)能。水平井分段壓裂技術(shù)在水平井段內(nèi)分段進(jìn)行壓裂作業(yè)，實(shí)現(xiàn)多段同時壓裂，提高改造效果和產(chǎn)能。復(fù)合酸化壓裂技術(shù)將酸化液與壓裂液混合使用，對儲層進(jìn)行酸化預(yù)處理后再進(jìn)行壓裂作業(yè)，進(jìn)一步提高產(chǎn)能。致密氣開采技術(shù)BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA05天然氣開采技術(shù)應(yīng)用實(shí)例作為國內(nèi)最大的天然氣田，長慶油田采用了水平井鉆井、多層合采、排水采氣等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高效、安全的天然氣開采。四川盆地?fù)碛胸S富的天然氣資源，通過應(yīng)用復(fù)雜山地地震勘探、頁巖氣水平井鉆井、壓裂改造等技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了頁巖氣的商業(yè)化開采。國內(nèi)典型天然氣田開采實(shí)例四川盆地長慶油田北美地區(qū)北美地區(qū)是全球最大的天然氣生產(chǎn)地區(qū)之一，廣泛應(yīng)用了水力壓裂、水平鉆井和多級分段壓裂等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了頁巖氣和致密氣的規(guī)?；_采。中亞地區(qū)中亞地區(qū)擁有豐富的天然氣資源，通過引進(jìn)先進(jìn)的勘探開發(fā)技術(shù)，如三維地震勘探、高壓注水等，成功提高了天然氣田的采收率。國外典型天然氣田開采實(shí)例ABCD常規(guī)天然氣田常規(guī)天然氣田通常埋藏淺、儲層物性好，開采技術(shù)相對成熟，主要包括直井鉆井、自噴采氣、機(jī)械采氣等方法。致密砂巖氣田致密砂巖氣藏儲層物性較差，需要采用多級壓裂、水平井等提高單井產(chǎn)量的技術(shù)。煤層氣田煤層氣藏儲層為煤層，具有吸附性強(qiáng)、滲透率低等特點(diǎn)，需要采用排水降壓、注氣驅(qū)替等開采技術(shù)。頁巖氣田頁巖氣藏儲層致密、滲透率低，需要采用水平鉆井、水力壓裂等先進(jìn)技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)開采。不同類型天然氣田開采技術(shù)對比BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA06天然氣開采技術(shù)挑戰(zhàn)與前景環(huán)境污染傳統(tǒng)天然氣開采過程中可能產(chǎn)生廢水、廢氣、廢渣等污染物，對環(huán)境造成一定影響。安全風(fēng)險(xiǎn)天然氣開采涉及高壓、高溫等危險(xiǎn)因素，一旦發(fā)生事故，后果嚴(yán)重。技術(shù)難度高天然氣開采涉及復(fù)雜的地質(zhì)條件和技術(shù)要求，如深層、超深層、非常規(guī)等類型的天然氣藏，開采技術(shù)難度較大。當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn)隨著科技的不斷進(jìn)步，新的天然氣開采技術(shù)將不斷涌現(xiàn)，如水平井技術(shù)、壓裂技術(shù)等，提高開采效率和安全性。技術(shù)創(chuàng)新未來天然氣開采將更加注重環(huán)保，推動綠色開采技術(shù)的發(fā)展，減少對環(huán)境的影響。環(huán)保要求提高隨著可再生能源的快速發(fā)展，天然氣將在能源結(jié)構(gòu)中扮演更加重要的角色，與可再生能源形成互補(bǔ)。多元化能源結(jié)構(gòu)未來發(fā)展趨勢及前景展望加