论我国的石化页岩气工程技术发展与前景

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【摘 要】近些年来，我国产生了许多有效的石化页岩气工程技术，而且经过实践证实，在页岩气的实际勘探中发挥了较大的价值。为我国石化岩油气勘探奠定了基础。本文主要探究的是我国石化页岩气工程技术的发展和前景展望。

【关键词】石化页岩气； 工程； 技术； 前景

一、页岩工程地质环境描述技术

页岩工程地质描述技术在我国页岩气勘探开发当中发挥了重大的作用。它为我国重点地区页岩油气井钻井优化方案设计，以及可压性评价、完井方式选择，以及压裂方案设计等提供了重要的指导。

1、岩石力学特征评价技术

针对页岩地层具有非均质性较强、各向异性突出的主要特点，以测井资料处理以及岩心测试为重点。最终通过数据分析、技术测试等，形成了岩石力学特征宏细观分析评价技术，以及页岩地层井壁稳定性分析预测技术等，这些技术大多属于岩石力学特征评价技术。这些技术的投入使用，为页岩气水平井钻完井，以及压裂设计提供了更为实际的指导。

2、建立了页岩可压性评价办法

综合考虑岩石的特质，再分析岩石力学的相关参数，岩石中的有机碳含量，以及总含气量等。将地质甜点，以及造成压裂裂缝起裂以及延伸难度较大的岩石脆性特征相结合。最终形成页岩可压性评价办法。这种办法的针对性较强，而且在实施中可操作性较大。可压性指数评价模型如下：

在这个式子中，FI可压性指数，；S为页岩储层参数的标准化值； 为储层参数的权重系数。

这种页岩可压性评价方法，在实际应用当中发挥了重要的价值。运用页岩可压性评价方法，对我国不同区块的页岩进行了一定的计算评价，分析到许多区块页岩底层的可压性指数。根据指数进行深入分析之后，才能进行针对性更强的运用。

3、进行了页岩裂缝扩展规律物模实验研究

这种实验研究是以露头页岩岩心为主要对象的。通过对不同井下工况进行了针对性模拟实验，得出更多的理性认识。主要成就在于更新了对岩石脆性与剪切破坏形式等的关系认识。这是进行石化页岩气勘探开发工作的重要基础。

4、初步建立页岩储层综合评价标准

我国在与国外许多大学进行合作的基础之上，分析了中国石化页岩储层的主要特征，以及压裂效果等。初步得出了页岩储层综合评价标准。

二、“井工厂”钻井优化设计技术

通过对国内外“井工厂”技术进行实践调查分析，并有效结合中国石化页岩气区块的主要特点，有效进行了“井工厂”技术攻关研究。最终形成了“井工厂”钻井优化设计技术。

1、首先在全面调查的基础上，对其开展精细的描述。然后在此基础之上，创造出页岩气井井身结构序列。这种序列在实际运用当中，对于封隔复杂地层十分有效。而且，还有效降低了钻柱扭矩和摩阻。使得我们在开展水平作业时增加了安全防护。为满足压裂增产措施的需求提供了可能。

2、初步形成了合理确定造斜点、造斜率优化O计技术。

3、根据不同的页岩气区块的实际状况，创造出了优快钻井设计技术。

三、页岩气的开发技术分析

在页岩气的用途之中，最被人们熟知的是对页岩裂缝的填充，由于它本身是一种天然气，渗透率相对较低，而且其气流的阻力比纯天然气大，因此，给页岩气的开采带来较大困难。在长期实践当中，人们发现传统的采取方式所能产生的产量十分小，因而需要运用特殊的方式实现增产，同时需要对钻井进行适当地创新。

1、基础的压裂技术

页岩气的储层是十分致密的，因而渗透率也相对较低，如果想对其进行直接生产，难度较大。当前最常采用的方式就是储层改造、页岩气储存改造主要有两种方式：压裂和酸化。在这两种方式当中，压裂是最常运用的。

从目前的情况来看，水力压裂是页岩气开发过程中使用时间最长的，也是目前常常使用的压裂技术。水力压裂具有一定的特殊性，它不仅能够在储层当中形成十分密集的网络，而且能够合理地改善渗透率，使得天然气更加顺利地进入井筒。为了保障保井能够经受住压裂的压力，从而注入泵率。就必须要在压裂开始之前，对井中的实际情况进行检测。分析出具体的受压能力。从目前的研究进展来看，人造裂缝的半长，在对岩井水力压裂的适应中，可以达到76.3～458.0m。

在对页岩气进行实际开采的过程当中，我们可以采取多样化的压裂办法，如氮气泡沫压裂技术、多级压裂、水力喷射压裂等。在这些办法当中，各个办法使用的范围不同。如氮气压裂办法适用于深度较浅的，或者底层压力较小的页岩。多层压裂办法一般适用于垂直堆叠的致密底层。除此之外，还有凝胶压裂办法等。但是凝胶压裂基础需要较大的资金投入，在长期发展之后，逐步被清水压裂办法所替代。

因为页岩气藏超低率和低孔隙度，页岩气水平井必须要经过多级大规模水力压裂处理。然后才能实现页岩气藏经济生产。在国外，经常会使用的水力压裂技术包含了以下几种：泡沫压裂、清水压裂、多级压裂、水力喷射压裂、同步压裂等。

泡沫压裂：这种技术主要适用于低压、低渗透水敏储层压裂作业。总结该技术的主要特征，可以有效减轻压裂液对地层造成的伤害力度。而且能够呈现出更好的返排的效果。

多级压裂：它主要指的是在合理运用封堵球的基础上，将储层进行多个层次上的分隔，进而进行科学的分段分裂。这种分段压裂方式是当前页岩气水力压裂所采用的主要技术。

清水压裂技术：它主要是指将减阻剂、表面活性剂以及黏土稳定剂等，加入一定的清水，进而在压裂过程中充当压裂液。这种技术主要是通过在清水中加入减阻剂、黏土稳定剂量，以及表面活性剂等，来充当压裂液。这种特殊的压裂液能够有效改善页岩气的渗透率，提升导流性，有效降低地层伤害。这种技术主要运用在致密储层，它是美国页岩气井最主要的增产方式。

水力喷射压裂：它指的主要是运用高速、高压的带砂体，进行适当的孔射，接着再打开地层连接井筒的通道，使得流体排量得到大量提升，进而实现较高的低层压裂技术，这种技术主要适用于发育较多的天然裂缝的页岩储层。