文档介绍：中外能源
第期—· ·
页岩气钻采技术综述
张卫东,郭敏,杨延辉
.中国石油大学华东石油工程学院,山东东营;
.中国石油华北油田勘探开发研究院,河北任丘
摘要页岩气开采已成为全球资源开发的一个热点。页岩气储集层通常呈低孔、低渗透率,开采寿命长,生产周期长,采收
率变化较大,且低于常规天然气采收率。不同于常规天然气的开采特点决定了页岩气开发具有其独特的方式。水平
井技术对于扩大页岩气开发具有重大意义,水平井的成本一般是垂直井的~.倍,而产量是垂直井的倍左右。
水平井技术结合随钻成像服务和钻头附近地层电阻率仪器等技术可进行更高效、更合理的开
采。压裂增产技术是页岩气开采的另一种方式。清水压裂技术用于产生更密集的裂缝网络,形成额外的渗透率,使
气体能更容易流向井中,从而生产出大量地层天然气;多层压裂技术常常用于垂直堆叠的致密地层的增产:重复压
裂技术用于在不同方向上诱导产生新的裂缝,从而增加裂缝网络,提高生产能力;还有最新的同步压裂技术。即同
时对两口或两口以上的井进行压裂。这些压裂技术结合室内实验和测井技术,使得页岩气具有更大的发展潜力。
关键词页岩气水平井技术清水压裂技术多层压裂技术重复压裂技术同步压裂技术
前言期变长,一般页岩气井生产寿命可达—年【。
页岩气是从页岩层中开采出来的,主体位于暗③采收率变化较大,并且低于常规天然气采
。根据埋藏深度、地层压力、有机质含量和吸附
于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天气量等,不同页岩气藏的采收率不同见图。而
然气聚集。近年来由于天然气供需关系、价格上涨、且相关数据还表明,页岩气采收率通常低于常规天
开采技术进步等因素的影响。页岩气的开采已成为然气采收率。常规天然气采收率可达%
全球资源开发的一个热点。页岩气仅为%~%。
开采特点
页岩气产自渗透率极低的沉积岩中,大部分产

气页岩分布范围广、厚度大,且普遍含气,使得页岩斟
气井能够长期地稳定产气。一般情况下,页岩气开
采具有个特点: 。
①生产能力低或无自然生产能力。由于页岩
. .
气储集层通常呈低孔、低渗透率。气流阻力比常规
地层
天然气大,难以开采,因此所有的井都需要实施储
图美国不同盆地页岩气采收率
层压裂改造才能开采出来。目前。在页岩气井中实
施次以上增产措施的尝试已在美国实现了。
②井的寿命和生产周期长。页岩气在泥页岩基金项目:本文为中国石油华北油田公司年院所合作科技
地层中主要以游离态和吸附态存在。游离气渗流速项目“勘探开发前缘技术研究”项目编号:—.Ⅳ一
一一部分内容。
度快,初期产量较高,但产量下降快;相反,吸附气
作者简介:张卫东,副教授,年毕业于中国石油大学华东
解析、扩散速度慢,产量相对较低,但属于页岩气稳钻井工程专业,主要从事石油天然气工程教学与研究工作。
产期。进入该时期后产量递减速度慢,使得生产周: .
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· · 一年第卷
开发方式.,下同、高的圆柱体体积那么大。
不同于常规天然气的开采特点,决定了页岩气相比之下,水平井可延长至—,驱替体积
开发具有其独特的方式。目前美国已经拥