页岩气开采现状与关键技页岩气开采现状与关键技术术李宗田2015年3月一国内外页岩气现状二页岩气开发关键技术三页岩气前景展望与启示主要内容主要内容页岩气的概念：页岩气是指以热成和生物两者相互作用生成，并聚集在灰黑色烃源岩中的天然气，是一种自生自储型非常规天然气。储存方式：页岩气主要以游离状态存在于页岩的天然裂缝与矿物粒间孔隙中和以吸附状态吸附在在矿物颗粒表面。一般认为吸附状态天然气的含量在２0～８５％。页岩气的基本特性•页岩（Shale）是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的节理，主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石，但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质。页岩气的基本特性富含粘土：粘土矿物一般为30%~80%，石英、钾长石、方解石、白云石、斜长石、黄铁矿为２０％～7０。微观孔隙结构：大孔隙直径一般大于５０ｎｍ，微孔直径小于２ｎｍ。极低的孔隙度和渗透率：孔隙度：０.０１～５％，渗透率:０.００００１～１０ｍＤ巨大的矿物表面积：储存更大的储量页岩气的基本特性岩石力学性质：杨氏模量E:20.2-54.6GPa泊松比:0.19-0.48脆性硅质、钙质含量差异大：脆性较强页岩：利于实现页岩储层的大规模复杂缝网改造地应力：大小，方向，应力差页岩气的基本特性页岩气岩心样品观念创新：把约束在生油岩里的油气放出来常规油气藏形成的六字诀：生储盖运圈保非常规油气：有生即储开发：常规气致密气页岩气页岩油对技术要求增加成本增加油气藏品质降低开发难度大1000mD10mD0.1mD0.001mD常规油气非常规油气高品质油气资源中品质油气资源低品质油气资源致密砂岩气煤层气天然气水合物重（稠）油油砂油页岩致密砂岩油油页岩水溶气页岩气非常规油气资源油气资源分布示意图资料来源：Roger1997，IFP2006，USGS2007全球页岩气资源状况评估全球非常规天然气4353×1012m3其中页岩气资源量为456×1012m3，相当于致密气和煤层气两者的总和。评估全球非常规天然气4353×1012m3其中页岩气资源量为456×1012m3，相当于致密气和煤层气两者的总和。资料来源：Roger1997，IFP2006，USGS2007全球页岩气资源状况水合物68%常规气11%煤层气6%致密气5%页岩气10%全球天然气资源构成万亿m3常规气471煤层气256致密气210页岩气456水合物3000合计4353评估全球非常规天然气4353×1012m3其中页岩气资源量为456×1012m3，相当于致密气和煤层气两者的总和。评估全球非常规天然气4353×1012m3其中页岩气资源量为456×1012m3，相当于致密气和煤层气两者的总和。全球页岩气资源状况全球页岩气可采资源全球页岩气可采资源全球页岩气资源状况美国页岩气的成功，全球掀起了一场“页岩气革命”，澳大利亚、中国和印度等许多国家给予极大关注，纷纷开展研究、勘探评价和开发试验工作。预计到2020年全球页岩气年产量可达3068×108m3。全球页岩气资源分布北美页岩气资源分布1821年美国就钻探了第一口商业性页岩气井。1981年，美国第一口页岩气井压裂成功，实现了页岩气开发的历史性突破06-09年页岩气产量以每年百亿方数量级增长09-12年产量以每年四百亿方数量级增长2012年美国页岩气年产量2200亿m3，为美国天然气总产量的36%，累计钻页岩气井约42000口。02004006008001000120014001600180019981999200020012002200320042005200620072008200920102011104.210611612414616718819426540852090313781800产量/亿方年份美国页岩气发展历程美国页岩气开发进展年份累积井数说明19705钻探5口井19816二氧化碳泡沫压裂198417XL凝胶，3ppg砂比，氮气助排198549XL凝胶，第一口为1500英寸裂缝半长，1mm粒径砂198862Denton公司开发199176钻探第一口水平测试井19952002口水平井，降低了水平井压裂液中凝胶含量1998300第一次应用清水压裂，500000gal液体，200000磅砂1999450上部页岩重复压裂，并第一次应用测斜仪裂缝检测技术2001750增加压裂体积1-2MMgal，支撑剂用量500000磅，首次应用微地震检测20021700200口井重复压裂2003260085口水平井，117口大斜度定向井，719口直井20043500钻...
