页岩气开采技术介绍及我国页岩气开发的相关建议

页岩气开采技术介绍及我国页岩气开发的相关建议

杨濛

重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司 408105

【摘要】为研究页岩气开采技术以便提高页岩气的开采效率从而解决我国天然气资源不丰富的问题，然后本文通过页岩气开采技术进行分析，提出我国页岩气开发的相关建议，提高国内页岩气开发技术的认知，为此，需要因地制宜，借鉴发达国家的先进经验，结合自主研发的方式，来积极探索符合我国特色的页岩气勘探开发之路。以便取得更多成果。

【关键词】页岩气开采；介绍；建议

前言

页岩气能源可以作为我国能源安全的保障，通过对页岩气能源进行开发，可有效缓解我国常规能源的需求压力，由此可见这种非常规能源将会对我国能源格局产生巨大的影响，还能对能源的可持续发展产生重要作用，在此过程需使用先进的开采技术和工艺，以及提出对我国页岩气开发的相关建议，达成对页岩气能源经济高效开发的结果。

1. 页岩气的开采技术

页岩气的开采技术可分为垂直井技术与水平井钻井技术以及压裂增产技术。这三种技术各有其特点，例如，垂直井技术：垂直井是页岩气早期开采的主要手段。在钻小于1000米的浅井时，一般采用钻进速度较快的欠平衡旋冲法，可有效减小对地层的破坏；在钻进1000~2500米的深井时，则采用轻质钻井液液随随钻常规旋转钻井法。而压裂增产技术：由于页岩气藏超低渗透率和低孔隙度，水平井需经过多级大规模水力压裂处理，才能保证页岩气藏经济生产。压裂增产技术是页岩气成功开发的核心技术之一。此外，页岩气开采方面存在基础设施建构还不完整的问题，以及市场机制没有形成规模，需要加大资金投入以便解决这些问题。为能够进一步增加页岩气产量，这就必须要能够对页岩气开采技术进行不断提高和改善。例如在对于常规油气开采过程中，水平井水力压裂技术能够得到有效推广，尤其是清水压裂技术、多级压裂技术以及重复压裂技术，都具有许多成功案例。与垂直井比较,定向水平井尽管建造成本相对较高,但也因为其可以很明显地提高与页岩层中裂缝的对接面积,从而有效改变贮层中页岩气的流通状况,从而增加出气量,所以定向水平井在初始利用速率、可控储量,以及最终评价的可采储量等方面都较垂直井要高出2~3倍[1]。

2.页岩气的开发方式

页岩的低孔、低渗物性特征和深度决定页岩气开发难度要远大于常规天然气开采，但是作为有广阔应用前景的清洁能源，随着科技进步和时代发展，尤其是全球“双碳”目标下，页岩气勘探开发会一直加速推进，可预测，在未来会逐步替代煤炭、常规油气等化石能源，成为全球能源供应和化工原料的主要来源。

3.页岩气的利用价值

页岩气是一种清洁高效的新能源，相对于传统那些不可再生资源，发展新能源不但能得到国家支持，还具有广阔的市场前景，因此受到各大相关企业重视。由于我国页岩气埋藏层与常规能源埋藏层差异较大，对技术要求也更高，因此需要有新技术作为页岩气开采技术。页岩气开发价值还包括其储藏量特别丰富。随着开采技术进一步成熟，不管是满足社会经济发展对清洁能源的需求，还是控制污染物排放，构建资源利用、环境保护等生产方式都具有重要作用，通过改善使用能源环境的方式，有助于完善我国能源结构。此外，还能为国家能源安全提供支持，由于我国能源需求不断增多，导致对外依存度也在攀升。同时国内能源供求紧张和环境恶化的压力会不断增大。为保障我国能源安全，缓解供应压力，发展页岩气是种不错的方式，在能源领域有着重要战略意义。

4. 页岩气的开发建议

4.1开展全国页岩气资源的调查与评价

我国页岩气开采整体上还处于初级阶段，因此，可组织相关企业、大学及科研机构开展全国页岩气资源调查工作，系统评价我国页岩气资源潜力，通过掌握页岩气资源、分布情况的方式，来评价出页岩气富集的区域，从而降低勘探风险，促进页岩气资源开发，这是促进我国页岩气开发的重要工作[2]。

4.2引进外国先进技术与自主研发结合

我国页岩气所在地质有异于国外的地质特点，比如，埋藏层较深，含气量较低，并且开采工艺与技术也异于国外。因此，在积极吸纳海外领先科技的同时，也要加大对钻井、储存等技术的自主创新与开发，以逐步形成符合中国页岩气特征的先进勘探技术系统。然而在如今的国际市场，技术专利封锁十分严重，不仅限制开采技术的发展，还增加能源企业开采成本，为打破这种限制，需要着重培养我国页岩气开发技术的自主研发能力，因此在借鉴外国先进技术同时，也要根据我国资源埋藏层不同的情况，不同的市场与基础设备进行技术研发，争取让我国页岩气开采早日步入正轨。

4.3强化政策指导的建议

推进中国页岩气资源战略研究与利用技术规范和标准化体系的建立，推动信息技术资源共享与标准化管理。总之，目前我国页岩气开发情况和相关调查结果表明，页岩气在未来天然气含量中占比较大，然而我国页岩气研究起步较晚，还有很多问题待解决。因此，可通过制定鼓励页岩气资源开发政策。减免页岩气探矿权与采矿权的开发费用；对页岩气开采企业的实行税收优惠；对页岩气开采给予一些补贴；对关键技术研发和推广应用给予优惠政策等，从而引导和推动页岩气产业化发展

[3]。

4.4提高产能的建议

由于页岩气是低渗透油气藏，所以自然生成近乎于无，必须经过人为加工才能产出。但页岩气开发并不需要通过排水的方式进行降压。原因是当页岩中游离的天然气被采出时，通过使吸附少量溶解天然气实现游离化的方式，达到进一步提高页岩气产能并实现长期稳定生产的方式。另外，也有通过爆炸方式来提高页岩层渗透率与孔隙率，从而提高页岩气产量，但是此方法存在较大的安全隐患。还有热力开采方式，但是需要消耗大量热量，开采成本较高，而且开采效率并不高。为能够进一步增加页岩气产量，这就必须要能够对页岩气开采技术进行不断提高和改善。例如通过使用改善的水力压裂和垂直井技术，可有效提高页岩气埋藏层中页岩气藏的开采量。

结语

综上所述，由于我国页岩气开发处于起步阶段，关键技术与发达国家相差甚多，再加上页岩气储层地质条件复杂，页岩气开采问题还有待深入研究，因此，页岩气开发不能照搬国外经验。而应加大资源系统评价和关键技术攻关和创新力度，在学习借鉴的基础上，尽早实现页岩气规模化开采，是我国现阶段新能源使用的重要任务，以此来缓解我国能源压力。

【参考文献】

[1]王冠男,张成龙. 页岩气开采技术与我国页岩气开发建议[J]. 石化技术,2022,29(2):64-65,67.

[2]郭妍杉.我国页岩气压裂技术发展现状及相关政策建议[J].中国能源,2022,44(02):52-60.

[3]刘垒.关于页岩气压裂增产技术的研究[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(17):185-186.

作者信息：姓名：杨濛，性别：女，出生年月：1995.10，籍贯：安徽潜山，学历：硕士研究生，研究方向：石油工程，工作单位：重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司，职称助理工程师。