頁巖氣綜合系列專題【三】 開采原理和技術

Insigne

       頁巖氣-shell gas是一種以游離或吸附狀態藏身于頁巖層或泥巖層中的非常規天然氣。打個比方，就是深埋地下3000多米的頁巖層中的天然氣。頁巖類似于混凝土，有很多國內的實驗室都是以混凝土作為頁巖來做實驗的（當然也有些差別），天然氣就深藏于這些混凝土中。

       那么，如何獲取這些氣體呢？

兩個殺手锏：Horizontal Well （水平井）Hydraulic Fracturing（水力壓裂）

      
        下圖是頁巖氣情報平臺網對非常規頁巖氣井的詮釋。在頁巖層中鉆水平井，讓天然氣從裂縫中溢出。

常規井、頁巖氣井與水力壓裂過程

　用圖解有些不夠清楚，請觀看下面美國石油學會（API）發布的頁巖氣水平鉆井和分段壓裂的視頻。

如果無法播放，請點擊此處在新窗口打開

開發過程：

        1．首先勘探找到頁巖氣藏的位置，打直井到目標頁巖處：7-10days

天然氣資源地質圖

       2、再順著頁巖層的角度拐個彎水平打過去(水平井)：7-10days

直井井眼軌跡和頁巖氣層接觸面積小，為了增大井眼和頁巖氣藏的接觸面積，再打水平井。而水平井的采收率大約是直井的3倍

       3、通過射孔將套管和水泥射穿，讓生產管柱和頁巖氣儲層聯通起來：1-7days

射孔作業

       4、在水平井段用水壓裂出一系列的裂縫(水平井壓裂技術)： 10-14days

壓裂就是用高壓泵將混合著壓裂砂的液體加壓（一般水壓力可以把水打上萬米高空）注入井底，把頁巖擠壓破碎之后，通過壓裂砂填充裂縫，不讓裂縫自然閉合，天然氣會源源不斷的出來了。

水平井分段壓裂

頁巖氣生產衰減很快，為了保證產量要進行“地毯式鉆井”

        5.頁巖氣快速產出，投資方回家躺著數錢就可以了

頁巖氣開發特點：

氣層壓力低：一般不會自噴，以水平井為主，需壓裂改造措施；
單井產量較低：初期氣產量遞減快，后期趨于穩定；平均日產1萬方～2萬方；
頁巖氣采收率低：通常小于5% ～ 20%不等
投入高：前期勘探開發投入大（單口井450萬美元），且難以形成穩定的投資回報
產量遞減快： 需要打很多口井以形成規模化生產與供應；
生產周期長：單井經濟壽命長，30年～50年。
由于頁巖氣有不同于常規天然氣的特點，頁巖氣藏開發需要大面積、規模化、連續鉆井。

頁巖氣革命中的科技因素

本期頁巖氣開采原理和技術就為大家介紹到這里，對此有任何想討論的，歡迎跟帖回復。

xujiwei

學習了

xiaobing86203

危險程度如何？？

韓寒11

是否對地下的環境有所破壞，就像開采煤礦一樣，煤開采完了，地上卻塌陷了

張曉剛zxg

感謝分享

liwankun98222

學習了

zhanghaibowin

謝謝樓主分享：
    我一直在關注您分享的頁巖氣系列帖子，我是專做石油設備的，包括頁巖氣從堪探到開采全過程的設備：從測井、鉆井、儲砂、輸砂、混配供液、混砂、高低壓管匯、壓裂以及連管設備等等，也到過幾次頁巖氣開采現場，主要是威遠、上羅、拱縣等地區，對頁巖氣也有所了解，希望和你交個朋友，一起探討頁巖氣以及石油相關技術

zhanghaibowin

xiaobing86203 發表于 2017-8-12 17:52
危險程度如何？？

危險程度很大的,主要體現在以下幾個方面：1、開采過程中的井下壓力控制，以及硫化氫等伴生氣控制，井下壓力控制不好，容易出現井噴，如果井噴氣中有硫化氫，方圓幾百里都是危害范圍，四川出現過大型井噴，幾百人死亡；
2、水力壓裂過程中，高壓要達到80-120MPa，隨便一點泄漏都是水刀的效果
3、每口頁巖氣井壓裂過程，都要往地殼中打入上萬方液，上千方砂，四川拱且和上羅地區一直很太平，自從開采頁巖氣，一三五大震，二四六小震，當地的百姓都習慣地震了
4、壓裂液中包括各種各樣的化學添加劑，消泡、凝膠、防腐、破膠等等，都會污染地下水
5、英國和法國正在全面禁止壓裂。。。

兢兢業業ABS

開采天然氣不當，地震是不是有可能發生

zhanghaibowin

zhanghaibowin 發表于 2017-8-14 11:51
謝謝樓主分享：
    我一直在關注您分享的頁巖氣系列帖子，我是專做石油設備的，包括頁巖氣從堪探到開采全 ...

HH主做鉆機，我是JEREH的。