试论页岩气压裂技术现状及发展

张晖

摘 要：页岩气在我国分布广泛，具有巨大的开发潜力，是常规石油天然气的理想接替能源。页岩气成藏具有其自身的特点，这些特点主要体现在成藏规律、储集空间、渗流规律以及开发模式，特别是储层具有低孔特征和极低的基质渗透率，给有效开发带来很大的困难和挑战，而水平井分段压裂是页岩气成功开发的主体技术。在国外，页岩气的开发已经实现商业化，并逐渐形成了一系列以实现“体积改造”为目的的页岩气压裂技术。我国页岩气的发展还处于起步的阶段，我国页岩气资源丰富，具有广阔的发展前景。因此，发展页岩气的开发技术非常重要，目前我们需要做的就是了解国外页岩气储层特点和开发技术，研究发展我国的页岩气压裂技术，加大技术研发和应用力度，尽快形成和配套适应我国页岩气压裂技术应用的基础理论与技术系列。本文主要概述目前国内外页岩气开发的现状，分析页岩气本身的储层特征，介绍页岩气压裂技术的现状，并结合目前形势对我国页岩气压裂技术的发展提出了一些建议。

关键词：页岩气开采;压裂技术;发展

在我国，目前比较重视页岩气的开发，很多的石油企业将页岩气作为新型能源，并且各大石油企业都加强了对页岩气的勘探开发。根據地质工作人员进行大量的地质研究后，发现我国的页岩气的可采资源量大约26万亿m3，页岩气在产生的过程中，需要一定的热量，因此大多的页岩气藏分布在吐哈、准噶尔、江汉、鄂尔多斯和四川等含油气盆地中。

1 岩气开发的意义

页岩气属于非常规天然气，主要存在于富有机质页岩为主的储集岩系中，页岩气成藏的主要条件是气或者热或者二者混合。页岩气储层的两个主要特征就是基质渗透率很低同时低孔，两个特征使得页岩气在开发过程中大多会采用压裂技术。页岩气作为天然气的接替能源，研究其勘探与开发技术有着重要的现实意义。

由于页岩气成藏的机质较为特殊，与天然气相比，页岩气成藏一般是从根状气到根缘气的连续过渡，页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，大多分布于盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。由于成藏方式与常规的天然气有所不同，使得页岩气在开采过程中，采用的技术也与常规天然气开采有所不同。页岩气开采过程具有一定的优点，主要体现于页岩气的生产周期与开采寿命都比较长，能够保证长期稳定的产气。我国页岩气储藏非常丰富，在当下资源紧缺的情况下，研究我国页岩气藏的开发与应用将影响中国乃至全世界的能源格局。随着经济的发展以及工业的发展不断加快，能源的开发逐渐成为当今社会最重视的部分，具有很大的意义。

2 页岩气压裂技术

页岩气要想形成工业气流，必须使用压裂技术才能实现，因此压裂技术成为页岩气开发的主要技术。下面主要介绍页岩气的压裂技术。首先是多级压裂，多级压裂技术在使用过程中主要有两种方式，第一种方式就是滑套封隔器分段压裂，第二种方式是可钻式桥塞分段压裂，采用水平井与压裂技术相结合的开采方式，有助于增加页岩气的产量，对于增产有显著的效果。其次是清水压裂技术，主要的技术内容就是向水中加入化学物质将清水变为压裂液，其化学物品主要有减阻剂、稳定剂、表面活性剂。在开采过程中，98%-99.5%为水和支撑剂，其余是化学剂，开采主要特征有成本低，对底层伤害少，但是开采后，化学液体直接深入地层，会对环境带来影响，需要妥善处理。同步压裂能够实现两口或者两口以上的井进行同时压裂，在压裂时需要使用使压裂液和支撑剂。天然裂缝同步压裂对页岩气井短期内增产非常明显而且对工作区环境影响小完井速度快，节省压裂成本。水力喷射压裂主要解决了天然裂缝开发时受到的限制。重复压裂可以将产气量下降的页岩气井的产能进行提高或者恢复，主要应用在压裂处理已经无效或者原有支撑剂因时间关系损坏或质量下降，导致产气量大幅下降的情况下。

3 页岩气开发存在的问题

我国页岩气开发技术还没有完全成熟，资源的勘探与开发还处于初级阶段，还有很多的困难，主要体现在经济上和技术上。下面具体分析我国页岩气开发存在的问题。首先就是经验的缺乏，其次是人力的缺乏，目前我国正致力于常规天然气的发展，因此页岩气的勘探技术研究人力非常匮缺，不能动用大量的人员来研究页岩气开采技术。其次就是页岩气储层性质，其本身的性质也给勘探和开采带来了难度，页岩气储层主要石油岩化的黏土有机物质和矿物质混合而成，形成后岩石间的孔隙太小，渗透率低，开采难度也远远高于常规的天然气，在实际开采过程中，采收率也没有常规天然气的高。我国页岩气储层的深度与美国页岩气储藏的深度不同，不能直接采用国外现有的技术进行开采，美国的页岩气层深度在800m-2600m，而四川盆地的页岩气层埋深在2000m-3500m，深度的加深也增加了开采的难度。由于我国页岩气的储藏量远远高于常规天然气的储藏量，解决页岩气开发过程中存在的问题，增加页岩气产量非常重要。

4 结语

目前，我国正在页岩气开采方面，还没有一种完备的开采技术条件，需要国家以及相关企业进行大力的研究，页岩气的开发会对能源格局带来很大的影响。尽早攻克技术难关，形成适合中国地质条件、环境条件等页岩气勘探、开发系列配套技术。

参考文献：

[1]唐颖，唐玄，广源等.页岩气开发水力压裂技术综述[J].地质通报，2011.

[2]阳希.深层页岩气分段压裂技术现状及发展建议[J].中国化工贸易，2018.