页岩气压裂增产技术研究与应用

晋文杰 泰州油恒油气服务有限公司

页岩气是一种相对比较特殊的天然气，多以溶解，游离以及吸附等多种方式赋予在粉砂质泥岩，暗色泥页岩的夹层以及底层部位。页岩存在有生产周期长并且开采寿命并较长等多种优势，如今已然成为具有很大商业价值的一种特殊天然气。

1 页岩气的分布

根据相关专专家的研究以及估算，我国现阶段存在的可以被开采的页岩气资源有大概26x1012立方米，基本上可以和美国持平。页岩气主要分布在准格尔，塔格尔，吐哈，松辽，江汉，鄂尔多斯，渤海湾以及四川等地，同时在我国的陆相地层，海陆交互项页岩等也有比较广泛的分布。

2 页岩气压裂增产技术研究

2.1 水平井分段压裂技术

在开采页岩气的过程中，可能会需要一些分段压裂，或者是水平钻井的技术。水平钻井这个技术就是朝着水平的方向打井，这个过程中，利用的是钻杆。我们把水平井和竖直的井进行比较能够发现，水平井有独特的优势，首先井筒能够大面积的接触储层。这样裂缝相交的几率就会大大的增加。一些页岩在开采的过程中开发的空隙比较小，渗透力比较低，都能够适用这种方法。其次，地面的设施比较小，会受到空间的局限性。这种方式能够扩大开采的范围。

在分段压裂的过程中，利用分割器，这个过程中通过水平井筒进行这项工作，可以选择逐级进行压裂，也可以通过多条裂缝压开。具体的做法如下，首先要做好泵入工作，在储层进行前置液的泵入，选择浓度适中的压裂液，这个过程中，可能会有一些浓度较高的支撑液泵入。这种技术能够适用于单一的储层区域，能够产生较好的效果。

2.2 重复压裂技术

重复压裂技术具体指的是对同一地层展开多次压裂，是已经存在的裂纹得到优化，对储层到井眼之间的线性流进行重建，这样可以实现对直接没能采集的页岩气的成功开采。为了可以有效的实现重复压裂技术想要达到的目标，需要对重复增产处理可以获得成功的实际原因进行分析，在了解可以获得成功的原因的基础上对接下来的处理进行优化。要想更科学的了解并掌握这项压裂技术，明确失败的原因，就要对各个方面进行综合性的评估，例如，导流能力有效，长度以及渗透率的厚度等等。

2.3 同步分裂技术

该技术具体是指在同一时间内对多个井展开压裂，采用该技术可以让压裂液在受到高压作用下两井之间的运移距离降到最短，从而使水力压裂裂缝网络的表面积以及密度都得到增加。除此之外，同步分裂，技术能够扩大操作的区域，但这个过程中对于技术的要求比较高，也会增加一定的成本，需要做好后勤保障，以及协调工作。应用这项技术能够让页岩气井在短时间内快速的增产。

2.4 新型压裂技术

科技在发展进步的过程中，页岩气的开发技术也有了巨大的变化，在这过程中增加了很多新技术，以及新工艺能够大幅度的提高页岩气的产量。

首先就是新型的重复压裂技术，这项技术和微地震解释技术融合在一起，并增加实时监控和裂缝攒肚技术，就能对这个区域进行严密的控制，确保所有的天然气都能够有效地开发，也能够增加储层的体积。

其次就是减阻水压裂，在进行页岩气开采的过程中，需要对大部分的页岩地层进行缝网压裂工作，只有少数的天然裂缝是不需要进行这项工作的。但是液体和携砂能力比较差，效率比较低，不能满足大排量的压裂工作。这在一定程度上增加了泵送摩阻的数值。为了解决这种现状人们开始研发减阻水压裂技术。这项技术能够帮助人们有效地降低摩阻，减少工程的负荷，满足工程负荷大排量的要求。

3 页岩气勘测开发的新技术

传统的方式在开采的过程中考虑到了采收率以及生产周期。中国在开采页岩气的过程中采收率的变化是非常大的，很多时候开采效率比较低。这是因为一些页岩气层在开采的过程中，周期达到了30年以上。开采页岩气的过程和开采煤层气的过程有一定的相似性。页岩，一般情况下都是暗色的泥岩或者是浅色的粉砂岩，还有一部分液盐可以吸附在延时颗粒或者是有机制的表面。因为页岩气藏此外他还陪比较小，储存的能力比较差，渗透率比较低，所以给开采造成了很大的难度。相关的工作人员必须要选择最先进的开采技术。

3.1 地质储量评估技术

页岩气的产量会受到原始天然气当地的地质储量以及积岩渗透率等多种因素的影响，当地的经济水平也会受到影响。一部分地区的经济发展都依靠着天然气的地质储量的影响。所以在选择技术的过程中，要考虑到当地基岩渗透率以及完井的质量。还有一些公司为了解决这种问题，选择了新技术，能够有效的针对低渗透率和孔隙度，能够了解页岩气的热解情况。

3.2 压裂增产技术

开采页岩气的过程中，利用压裂技术能够有效的增产，具体的技术如下，氮气压裂技术以及泡沫压裂技术。这种技术能够在短时间内大大提高页岩气的产量，但是也有一些问题需要我们关注。相关的技术人员在开采的过程中，如果使用高粘度的胶体，那么就要关注初始压裂，如果初始压裂比较高就有可能会影响到井筒。在操作的过程中也要防止裂缝进入水泥或者是钻井液。开采人员一定要尽量减少酸液的使用，这样就不会对周围的区域造成伤害造成影响。使用这种技术的过程中，可能会产生化学物品或者流入蓄水层或者是碳氢化合物流入饮用水中等恶劣的情况。

含水层和含气曾有比较大的差异，所以说在开采页岩气的过程中一般情况下不会影响到饮用水。

3.3 射孔优化技术

在页岩气的开采过程中，使用射孔优化技术，要遵循定向射孔的原则，射开低应力区、高孔隙度区等区域。开采人员能够选用大孔径射孔，减少井筒附近的流通阻力。

3.4 水平井增产技术

在开采页岩气的过程中相关的技术人员要事先做好实验，可以选择一些深度比较浅的页岩储层。这个过程中技术人员能够把握整个实验的特性，并总结一些钻井的经验，能够为后续的工作奠定基础。

3.5 欠平衡钻井技术辅助开发页岩气

还有一些地区在进行页岩开采的过程中，会使用这种技术，主要是因为在钻井的过程中，机械的速度比较慢，可能会出现恶性井漏的情况，如果开采的方式不够合理，那么在下部开采的过程中将会遇到很多的困难。如果应用这种技术就能够在短时间内快速的钻井到比较深的位置，也不会出现恶性井露的情况。在开采的过程中工程的周期大大的减少了，也能够节约钻井的成本，提高经济效益。所以这种方法能够提高开采的效率，提高开采的速度，提高整个工程的开采进程。

4 结语

我们国家的页岩气资源非常的丰富，但开采的过程中还有很多问题需要解决。就国外的页，岩气勘探开发技术来看，已经取得了较大的成功，其中压裂增产技术作为比较先进的开采技术是我们国家需要学习的重点。要针对具体的页岩气储层条件进行具体的分析，把握开发的特点，选择不同的压裂方法，这样就能解决勘探开发过程中的问题，并提高开采的效率。