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中国页岩气地质特殊性及其勘探对策

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摘 要:随着世界能源的逐渐紧缺,对于页岩气的开发需求也越来越大,随之而来的不同页岩气开采方法应运而生。据美国的相关开采经验来看,水平井的产气量较之垂直井的产气量要高大致3~5倍。如何提升页岩气的开采效率,从生产技艺上需要不断的创新发展,而且对于我国特殊的页岩气要认识清楚,并且要有针对性的采取合理对策,实现页岩气开采产量和效率的双重提升。

关键词:页岩气 特殊性 勘探对策

一、前言

目前我国页岩气的开采仍然处于初级发展阶段,较之美国我国的页岩气的开采起步较晚,而且由于地质条件和特殊性决定了页岩气的开采对策的差异性。因为我国的页岩气根据其地质环境、演变历史、页岩类型等差异性,在开采的过程中势必选取更加优秀的开采方法。本文主要针对中国页岩气的地质特殊性以及开采对策进行分类讨论,细致的研究了陆相页岩、海相领域页岩气的地质特殊性,然后针对中国页岩勘探开采上不断进行理论技术、勘探技术以及综合技术评价等研究,为我国的页岩气开采提供有用的意见。

二、中国页岩地质的特殊性

1.陆相页岩中油气特殊性介绍

我国的陆相页岩主要发育系别为三叠系、古近系、陆相盆地白垩系以及侏罗系,它们分别分布在我国的四川盆地和中部鄂尔多斯盆地、东部陆相盆地以及东部陆相盆地上层等地。我国的陆相页岩的分布其具有成熟度低、时代新、埋藏深,且有机质较丰富等特点。例如,我国的渤海湾盆地的东营出现凹陷,其主要是由于古近系断陷沉积,且加上湖退和湖侵旋回使得暗色泥岩的厚度超出一千米等原因造成[1]。

2.海相领域页岩气地质特殊性介绍

我国的海相页岩层的分布主要在塔里木、华北、四川盆地以及鄂尔多斯盆地等中上元古生物界等地域。目前可以将页岩气作为勘探的目标,其中黑色页岩主要发育在南方的大型沉积盆地之中。我国南方区域的页岩层发育具有很优越的条件,且在早期的钻井中可以得出很好的岩气显示。

三、中国页岩地质开采对策

1.加强理论技术研究

加强基础页岩的理论技术研究,主要分为页岩其聚集的机理、页岩储层预测原理、页岩含气量计算以及保存条件等。其中页岩气聚集机理主要是采用运移机理、生成机理、保存机理以及赋存机理等,这些页岩气和页岩油的聚集机理之间存在着很大的差异,需要不断进行研究。

2.页岩气勘探技术攻关

2.1加强地震技术分析

地震技术尤其是三维地震技术的运用为钻井设计提供了必需的基础资料,三维地震技术的作用主要是预测页岩空间展布和微裂缝发育、高孔渗、高有机碳的区域和层段,预测页岩中高渗高孔的甜点部位[2]。三维地震技术的运用对我国的地质条件页岩气勘探地震模型提出了新的思考,对我国的非常规地震理论研究奠定了良好的基础。

2.2加强钻井技术分析

页岩的主要特征是低渗和低孔性,所以针对这两点特性钻井技术主要有以下三个方面的考虑:一是针对页岩气藏而开展的欠平衡技术与水平井技术,二是针对井眼问题的优良钻井液技术,以确保井眼的稳定,三是积极的发展“工厂化”丛式井的钻井技术。

2.3加强测井技术分析

我们知道页岩中含有的成分和矿物是多样性的、复杂性的,并且其中的各物质的含量也是有所差别的,在对页岩中的有机碳含量、孔隙度、成熟度、含气饱和度、含气量等参数确定之前需要认真的考虑测井曲线对各种矿物的测井响应,在此基础上综合多种测井技术进行综合分析,从而建立起适合我国页岩气地质的测井标准和测井技术,为我国的测井技术发展打下良好的基础[3]。

2.4加强压裂技术分析

针对我国页岩气地质的基本情况和特性需要开展有针对性压裂技术研究,其中主要包含了清水压裂技术、多级压裂技术、重复压裂技术、水力喷射压裂技术、同步压裂技术等。我国的页岩气地质中的页岩基本情况有所不同,如陆相页岩,它其中含有的黏土矿物较多,而脆性矿物含量则比较低,所以在原有基础上还需要发展关于陆相页岩的压裂技术。

3.页岩气综合技术评价

随着关于页岩气研究的深入,页岩气评价由曾经的静态指标评价转变为了静态指标和动态因素的综合评价。曾经的页岩气候区的评价主要是从有机碳含量、厚度、成熟度等静态指标来获得,这在早期对寻找大的页岩气发育有利区带是非常有用的,但是随着页岩气勘探的进一步发展,我们不仅仅只了解这些静态的指标,还需要了解其动态因素,要了解页岩的构造演化、沉积环境、热演化史、埋藏史等,不能简单的从静态的指标去肯定或者否定一个地区,所以加入动态因素评价更为科学[4]。除此之外,还需要加入经济评价,这是因为我国的地理环境比较复杂,很多页岩气发育有利地区处于交通不方便的边远地区,那么客观上管网的建设难度非常大,所以怎样在开发页岩气的过程中获得好的经济效益是该经济评价的核心。

四、总结语

伴随着科学技术不断发展,虽然我国的页岩气存在着很大的地质分布因素差异,针对这些差异,如何实现高效开采值得我们投入更多的研究。我们在页岩气开采的过程中需要不断引进美国的先进开采技术,结合我国页岩气的地理位置分布制定出相应的开采计划,然后为实现我国高效开采页岩气而不断努力。

参考文献:

[1]李玉喜,张大伟,张金川. 页岩气新矿种的确立依据及其意义[J]. 天然气工业,2012,07:93-98+111-112.

[2]董大忠,邹才能,杨桦,王玉满,李新景,陈更生,王世谦,吕宗刚,黄勇斌. 中国页岩气勘探开发进展与发展前景[J]. 石油学报,2012,S1:107-114.

[3]马若龙. 湘中、湘东南及湘东北地区泥页岩层系地质特征与页岩气勘探潜力[D].成都理工大学,2013.

[4]李世臻,姜文利,王倩,刘丽君. 中国页岩气地质调查评价研究现状与存在问题[J]. 地质通报,2013,09:1440-1446.

作者简介:田行达(1992年5月-),男,汉族,籍贯湖北荆州。2011年就读于长江大学,地球物理与石油资源学院,勘查技术与工程专业。任职地球物理与石油资源学院团总支副书记,研究方向:勘查技术与工程(石油物探方向)。