页岩气钻完井技术现状与难点探究

孙鹏

摘要：随着社会的不断发展，对于天然气需求量是越来越多。在天然气开采中，对于页岩气开发是越来越重视，但是在对页岩气开采中，会出现各种问题，影响了页岩气开采效率，不利于石油行业的发展。本文主要对前页岩气钻完井面临的难点和优化页岩气钻完井开采对策进行了阐述，以供参考。

关键词：页岩气;钻完井;现状

我国有相当大的页岩气储量，它们会以多种相态存在，并主要集聚在泥页岩地层中。其储量相当丰富，据保守估计，全球总储量约在45 万亿m3。如果可以有效对其开采利用，能有效解决人类发展中的能源供给困境。由于它所在的储层空隙度低且气流阻力大，因此实际出气效率低，往往需要使用特殊的开采工艺，一般要对其进行压裂改造。为了增加对其开采效率，我将对其钻完井中的问题进行探讨，并提出一些有效的对策。

1页岩气钻井发展历程

美国在页岩气开发方面走在了世界的前列， 已进入页岩气开发的快速发展阶段， 其页岩气产量已占到美国天然气总产量的相当份额;加拿大商业开采还处于起步阶段， 1998 年底开始页岩气商业开采， 2008 年的日产量超过2 .3 ×106 m3 ;而欧洲才刚刚起步。

自从美国1821 年完钻世界上第一口页岩气井以来[ 4] ， 页岩气钻井先后经历了直井、单支水平井、多分支水平井、丛式井、PAD 水平井钻井（丛式水平井）的发展历程。直井主要目的用于试验， 了解页岩气藏特性， 获得钻井、压裂和投产经验， 并优化水平井钻井方案， 2002 年以前， 直井是美国页岩气开发的主要钻井方式;水平井主要用于生产， 可以获得更大的储层泄流面积， 得到更高的天然气产量， 随着2002 年Devo n 能源公司7 口Barnet t 页岩气实验水平井取得巨大成功， 水平井已成为页岩气开发的主要钻井方式;PAD 水平井钻井是利用一个钻井平台作为钻井点钻多口水平井， 可以降低成本、节约时间， 是比较新的页岩气钻井技术。

2页岩气钻完井技术

虽然页岩气的储量非常丰富，但其有较高的开采难度，目前页岩气水平井钻技术有效提高了页岩气的开采效率，是目前页岩气的主要钻井形式。为了增加了页岩气的开采效率，我们会在钻井工作完成以后，对其进行完井工作，也就是要对井进行人工压裂，最大程度增加井中地层的缝隙，这对增加气井的出气量，有非常大的好处。

3当前页岩气钻完井面临的难点

由于在页岩地层中存在大量的地层裂缝和断层，因此存在一定的井漏问题，堵漏困难，复漏严重，且在实际钻井过程中，由于地质条件比较疏松，因此极易出现钻井垮塌事件，并进而引起掉钻、卡钻、井液漏失等情况，更严重的是“喷漏共存”、“漏垮共存”。页岩井在钻到5500m 深度后，下套管的难度将会猛增，固井操作的难度也会变大，钻井过程中的摩擦阻力也会变大。由于在钻井过程中要使用堵漏钻井液，但堵漏钻井液会对地层细缝具有堵塞现象，这会对其后期的产量产生影响。页岩气井在实际投入生产以后，其产量往往較低，但其开采成本往往很高，这会极大降低其经济效益，为了解决这一局面，我们必须努力缩短钻井周期，并努力降低在钻井过程中投入的成本。

4优化页岩气钻完井开采对策分析

4.1进一步提高开采技术，提高开采效率

在页岩钻井开采过程之中，根据页岩气底层以及浆埋的特点，有针对性的进行地质条件和井深条件的勘探，研究能够优化井下开采的配套方案，一般来说.井下的配套仪器工作温度都会低于一百五十度，工作的压力都会小于140MPa，工作时间大约为一百二十小时，这种设计比较符合页岩自身的物理特点，可以满足适合页岩特点的水平钻井的需要，充分体现了针对性设计和合理安排工具的方法。在深度开采过程之中，要控制好页岩地层，深入开展适合页岩地层特点的空压或者是平衡钻井工艺技术研究，开发一系列符合页岩开采特殊地层的开采技术，优化钻井液的性能，提高其质量和效率，更好的为钻井效率服务，降低对钻井的有效摩阻，防止出现井漏相关的安全事故，并且，在技术上尽量满足高效、安全、优质和低成本的要求，尽量做到开采过程之中的合理和安全。

4.2采取特殊工艺，保证开采页岩气的质量

在开采页岩的过程之中，可以进行页岩气水平固井和水泥浆配方研究，例如：采用泡沫水泥浆配方进行试验，在开采的过程之中运用一些泡沫水泥浆，进行充分的调和与使用，观察其效果，根据其最终的实验结果来判断是否应当采用此种方式对水平钻井进行适用。除此之外，还应当采用适当的污染防治措施，在开采页岩气的过程之中保证页岩气开采的完整和安全，防止泄露，确保满足水平段优质固井质量的要求。具体要求我们提高开采技术，提高开采效率，从而防止泄露，进一步达到防止开采过程中对于储气层的环境污染。

5总结

页岩气储藏地层一般具有孔隙度和渗透率低等特点，与一般的天然气相比，页岩气具有气流阻力较大、采收率较低的特点，一般要将储层压裂进行改造才能进行开采，同时增加了页岩气的开发成本。所以，为提高页岩气开采的经济效益，就必须要提高钻井的速度和单井开采效率，并延长开采的时间限制。我国页岩气开发处于发展阶段，借鉴美国的技术是必然的，但是不同的页岩气藏都有其独特的特征，因此要实现页岩气商业化开发，我国页岩气水平井钻完井技术仍需进一步研究。

参考文献：

[1]王金磊，伍贤柱. 页岩气钻完井工程技术现状[J]. 钻采工艺，2012，05 ：7-10.

[1]王大锐.中国页岩气勘探开发的前景与难度共存——访中国石油勘探开发研究院董大忠博士[J].石油知识.2015（06）

[2]武杰，冯棋，张涵奇，贾智彬.张涛，邓生青.中国页岩气发展现状、开发潜力及政策建议[J].经营管理者.2015（32）

[3]余雷，高清春，吴兴国，等.四川盆地页岩气开发钻井技术难点与对策分析[J].钻采工艺，2013，37（2）：1-5.

[4]王金磊， 伍贤柱. 页岩气钻完井工程技术现状[ J ] . 钻采工艺，2012，35（5）：7-12.

（作者单位：中石化中原石油工程公司钻井二公司）