我国页岩油气储层的开发进展

我国页岩油气储层的开发进展

周杨杨

中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司 重庆，涪陵 408000

摘要：中国是资源大国，每年消耗的资源是不计其数的，伴随着中国经济的快速发展，中国对油气的需求量不断增加，但是随着中国石油勘探技术的不断进步和发展，随着科学团队的不断探讨和研究，从而使页岩油的开采技术得到了大幅度的提升，为中国经济的发展和人们的生活带来了强有力的支撑。目前现有阶段如何才能更加高效地进行页岩油气储层的开采工作将会受到社会多方人士的关注。笔者作为一名相关研究人员，针对我国页岩油气储层的开发进展进行了较为深入的分析，希望可以为未来的研究工作带来更多的帮助。

关键词：页岩储层；开发进展；技术创新

1页岩储层介绍

页岩储层是指泥页岩中赋含的页岩油层段的孔隙和裂缝，这些孔隙和裂缝是页岩油的主要储集空间。通常，页岩储层可分为粒间孔、晶间孔、有机质孔等，发育微米至纳米级的孔隙系统。页岩油在层系中以吸附态和游离态存在。页岩是一种沉积岩，成分复杂，具有薄页状或薄片层状的节理，主要由黏土沉积经压力和温度作用，经过压实、脱水作用和重新结晶后形成，其中混杂了石英、长石的碎屑等其他化学物质。根据其混入物的成分，可分为钙质页岩、铁质页岩、硅质页岩、炭质页岩、黑色页岩及油母页岩等。页岩形成于静水环境，经常存在于湖泊、河流三角洲地带以及海洋大陆架中，并经常包含古代动植物的化石。在地质分布上，陆相页岩页理非常发育，主要分布在准噶尔盆地、吐哈盆地、渤海湾盆地、松辽盆地、鄂尔多斯盆地和四川盆地等地。而海相页岩则多为硅质、砂质及钙质页岩，主要分布在塔里木盆地、华北地区及扬子地区。页岩储层的脆性强，岩石本身具有强烈的吸附能力，这些特性对页岩油气的评估和开发带来了很大的挑战。目前，我国的一些重点地区如大庆、吉林、西北、东部断陷盆地、鄂尔多斯盆地和东北地区等都有丰富的页岩油资源。在勘探开发过程中，利用水平井钻探技术、压裂技术以及地球物理勘探技术等手段，可以有效地识别和开采页岩油资源。然而，非常规油气勘探开发过程中仍面临技术挑战、高成本和环境保护等问题，需要不断的技术创新和优化解决方案。

2目前页岩储层常用的油气勘探开发方法

（1）野外地质调查与室内实验室分析：通过地质剖面、地质地图、钻孔等方法了解区域地层的层序、沉积环境、构造特征等信息。同时，室内实验室通过对岩心、岩石样品的取样和分析，确定岩石的孔隙度、渗透率等特性，评价油气储集条件。

（2）地球物理勘探方法：包括地震勘探、重力勘探、磁法勘探、电法勘探等，这些方法通过测定地壳物理场的相应参数，来研究地下构造和地层特征，进而识别页岩储层的存在。

（3）水平井钻井技术：由于页岩储层的特点，水平井钻探技术被广泛应用。水平井的最大井斜角保持在90°左右，并在目的层维持一定长度的水平段，从而增加目的层的泄流面积，提高产量。

（4）压裂技术：由于页岩的孔隙和裂缝细小，需要采用压裂技术来增加储层的渗透性。压裂技术通过向地层注入高压流体，使岩石产生裂缝，从而提高油气的产量。

（5）微生物勘探技术：利用油气藏中的轻烃在压力驱动下向地表扩散和运移的特性，土壤中的专性微生物会利用这些轻烃作为能量来源，在油气藏正上方极度发育。通过分离、培养、检测这些微生物的异常，可以对油气区进行预测和分级评价。

这些方法在实际应用中各有优势，但也需要根据具体的地质条件、油气藏特性以及开发成本等因素进行选择和组合。随着科技的进步和勘探开发经验的积累，这些方法也在不断地改进和优化，以适应复杂多变的页岩储层条件。

3目前页岩储层勘探开发过程中的问题与解决措施

3.1存在问题

（1）缺乏核心技术：由于页岩气地质条件复杂，我国对页岩气成藏机理和富集特点的认识还不够清楚，因此在页岩气商业开发方面缺乏核心技术，如水平井钻完井和压裂改造技术等有待加快攻关。

（2）基础设施落后：天然气管网建设相对滞后，第三方进入困难、市场不开放等问题，增加了页岩气开发利用的成本。

（3）高成本与环境问题：页岩气勘探开发涉及的技术和工艺复杂，导致成本较高。同时，开采过程中可能产生环境污染问题，如工业三废的处理等。

3.2解决措施

（1）加强技术研发：政府应鼓励和支持有实力的企业引进国外先进技术，并开展联合攻关，尽快形成适合于我国地质条件的页岩气勘探开发核心技术。同时，加大对页岩气勘探开发关键技术的研发力度，如开发低密度泡沫水泥浆体系，降低固井过程对页岩气储层的伤害程度，以及优化压裂技术等。

（2）加快基础设施建设：应加大投入建设更多更长的输气管网，有效连接非常规油气资源和市场，降低页岩气开发利用成本。

（3）加强环保措施：在勘探开发过程中，应建立严格的环境保护机制，确保钻井废液、压裂液等得到妥善处理，防止对环境造成污染。同时，通过技术创新和工艺优化，降低勘探开发过程中的环境影响。

（4）政策扶持与产业合作：政府应出台针对页岩气勘探开发的优惠政策，降低企业的税负和运营成本。同时，推动产业合作与技术创新，形成产学研用一体化的创新体系，加速页岩气产业的健康发展。

4页岩储层勘探开发在未来的研究方向

页岩储层勘探开发在未来将持续深化和发展，研究方向主要将聚焦于技术创新、环境保护与可持续性、经济效益提升以及多学科交叉融合等方面。

首先，技术创新是页岩储层勘探开发的核心驱动力。未来的研究将致力于开发更高效、更环保的勘探开发技术，包括但不限于优化水平井钻井技术、多段压裂技术、微地震监测技术等，以提高页岩储层的开采效率和产能。同时，随着人工智能、大数据等新一代信息技术的快速发展，智能化、自动化的勘探开发平台也将成为重要研究方向。

其次，环境保护与可持续性是页岩储层勘探开发中不可忽视的方面。未来的研究将关注如何减少勘探开发过程中对环境的影响，探索低碳、清洁的开采方式，实现页岩储层的绿色开发。同时，还将研究如何有效利用和回收勘探开发过程中产生的废水、废气等，降低对环境的污染。

此外，经济效益提升也是页岩储层勘探开发的重要研究方向。未来的研究将关注如何通过技术创新和管理优化来降低开采成本，提高经济效益。同时，还将研究如何拓展页岩气的应用领域和市场，推动页岩气产业的可持续发展。

最后，多学科交叉融合将成为页岩储层勘探开发的重要趋势。未来的研究将需要地质学、工程学、环境科学、经济学等多个学科的共同参与和合作，形成综合性的研究体系，推动页岩储层勘探开发向更深层次和更广泛领域发展。

5结论

总之，页岩储层勘探开发在未来的研究方向将具有多元化、综合性和创新性的特点，需要政府、企业、科研机构和社会各界共同努力，推动页岩气产业的健康、可持续发展。

参考文献

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