Inc.
2003
2004
2005
06
2007
Barnett页岩开发历程
直井 + 泡沫压裂
1981-1985
直井 + 交联冻胶压裂
1985-1997
直井 + 清水压裂
1997-现今
清水压裂 + 重复压裂
Barnett页岩 开发基本方式 1999-现今
水平井+清水压裂+同步压裂
2006-现今
水力压裂技术特点及适用性
features and adaptability
适用性 产层较多，水平井段长的井 天然裂缝系统发育的井 裸眼完井的生产井 对老井和产能下降的井均可使用 井眼密度大，井位距离小
其它储层改造技术
氮气泡沫压裂 大型水力压裂 地层伤害小、滤失低、携砂能力强 使用大量凝胶，完井成本高，地层伤害大 水敏性地层和埋深较小的井 对储层无特别要求，适用广泛
次 深 海
3360
3370 3380 3390 3400 3410 3420 3430 3440 3450 3460
深 海 盆 地
3470 3480 3490 3500
相
DS1井牛蹄塘组总含气量预测图
美国USBM 法仪器
中国地质大学 （北京）无管化 系列仪器
Barnett页岩气藏钻井数量（转引自David F. Martinea，2007，Total篇）
页岩气科学与技术思考
1 思考：页岩气与新的“中国贫油论”
威利斯顿盆地 密执安盆地 丹佛盆地 尤因塔盆地
皮申斯盆地
阿纳达科盆地
圣胡安盆地
福特沃斯盆地
产页岩气盆地
其它含页岩气盆地 产气区域 产油区域
美国页岩气盆地分布图（据GTI,USA，2003）
以四川为代表，中国较大规模的天然气勘探始于2000多年以前的战国时期， 1815年，钻井深度可达797.8m，20年后，钻井深度超过1000m，数十口井产 气量达万方。 四川卓筒井（顿钻小口井）钻井图（据丁宝桢，清光绪８年－1882年）
中国地质大学潘钟祥教授 ----陆相生油理论
阿巴拉契亚盆地位置图（据USGS，2003）
Robert C. Milici2005.
Milici,2006
（USGS）
（据南方勘探公司）
2 理论：页岩气存在于大脑中
您 能 看 出 集 中 效 果 ？
Parke A. Dickey once said, "We usually find oil in new places old ideas. Sometimes, also, we oil in an old place with a new but we seldom find much oil in old place with an old idea."
地质评价
Geologic condition appraisal
选区评价 勘探评价
Exploration
含气量
Range of profitability selection Gas concentration 资源评价 Resource assessment
钻井工程评价 开发评价
Development
渝页1井井位地理位置
渝页1井：Well YY1
丁山1井
SP (mv)
15 60
R25 (Ω · m)
90
AC (μ s/m) 深度 3340 125 50 65 (m)
3350
岩性
沉积相
0
饱和度 孔隙度 % 1 %
3 50
游离气含量 0实测TOC 吸附气含量总含气量 吸游比 2.5 （m3/t） （m3/t）11 （m3/t） % 14 100 0 3 计算 TOC 0 0.7 0 2 01 0 2.5
羌塘盆地
地 区
四川盆地
南华北 盆地
江汉盆地
区
地
楚雄盆地
方 南
古生界发育区 盆地
0 160km
谢
谢
Effecacy
Environmental evaluation
选区与评价
denudation thickness
originalTOC
resourses assessment model to development geology model
earth thermal current value
中国贫油论：吾国号称地大物博，而石油一矿实属贫乏 （1）1914-1919：美孚与北洋军阀政府成立中美油矿事务所，合办延长油 矿，美孚石油公司在陕北打井７口，未获结果。 （2）1913-1915：美孚石油公司派顾问地质师克拉普（中国名马栋臣）、 富勒（中国名王国栋）等到河北、山西、陕西、甘肃、河南、山东、东北、 内蒙古地区，进行地质调查，未获有价值的石油资源。 （3）富勒的《中国东北部的含油远景》：①“中国东北部绝大部分地区， 从岩性及其时代看，没有含油可能性。”②陕西盆地“不可能进行大规模 的石油开发工作。”③中美两“两国都发现了古生代的石灰岩，但中国比 美国的石灰岩变质程度高，美国的厚岩层富含有机质，形成大量油田，中 国东北该层缺失，石灰二叠地层厚度小，不能像美国那样，生产出大量石 油。” （4）美国斯坦福大学地质系教授希洛埃1927年在《远东矿业与工业》一书 的《远东石油》中，甚至估计“中国石油的储量，充其量也不过美国的１ ％。” （5）美国德士古石油公司经理罗杰斯，在《美国实业发展史》（1932）一 书中断言：“中国大部分及西藏，根据构造格局和沉积时代，都没有储存 有开采价值石油的可能。” （6）1934年，国民党政府编的《中国经济年鉴》中，引用美国地质调查所 资料，认为中国石油储量极其贫瘠，总共只有19100万吨，仅为美国石油储
天然气对孔隙水的 整体推进作用
致密砂岩：气 水倒置 煤层：气源＋ 煤层吸附
甲烷在煤岩表面上 的吸附作用
天然气赋存状态在垂向上的递变序列
酉科 1井
岑 页 1 井
上扬子地区实施7口页岩气探井（2011），获100%成功
扩散气
常规气 水溶气 煤层气 根缘气 页岩气
水合物
煤岩 高孔 渗层 含气 水层
页岩
致密层 天然气规 模性聚集
天然气机理序列—张金川2003
3 技术：关键在于创新
花钱时，尽量节省，将成本降到最低。
非常规油气勘探丰富了美国的油气资源（Marc）
砂岩
Monterey shale oil
Roche P ,2006
D A
深 度
B C
压力
非常规气藏异常低压实验（R.M.Gies，1984)
影响页岩气产能的因素
the influential factor of shale gas deliverability
等离子脉冲
Novas能源
李国玉
0
准噶尔盆地 焉耆 盆地 塔里木盆地 吐哈盆地
540km
区
西
松辽盆地
地
二连盆地
北 部 地 东
柴达木盆地 鄂尔多斯 盆地 渤海湾盆地
区 中
青 藏
Hydraulic fracturing technology
技术名称 多级压裂 清水压裂 水力喷射压裂 重复压裂 同步压裂 技术特点 多段压裂，分段压裂。技术成熟，使用广泛 减阻水为压裂液主要成分，成本低，但携砂 能力有限 定位准确，无需机械封隔，节省作业时间 通过重新打开裂缝或裂缝重新取向增产 多口井同时作业，节省作业时间且效果好于 一次压裂
0
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
Time - Years
1993
1994
1995
1996
1997
Pitts Oil Company - Dallas Production
1998
1999
2000
2001
2002
field，2007
Drilling engineering
储层改造评价
Reservoir stimulation
压裂效果
Postfracture response
产能评价
Deliverability appraisal
经济评价
EconomicAssessment
经济评价
环境评价
Economic assessment
经济性
with find idea, an
老对象（地区）+老思路（方法）=保守
老对象+新思路=新对象+老思路=创新
新对象+新思路=冒险
连续气藏
Schenk and Pollastro (2001).
常规储层：常规 圈闭气藏
天然气向上的运移 被盖层遮挡
常规储层：运移 高速通道
天然气选择大孔隙 通道进行运移
No. Producing Wells
5000 4500
2003HorizontalDrilling
4000 3715
3000 2616
1999Refracs
2000 1951 1204 1000
1997WaterFracs
702 523 446 374 300 244 1281927313847678599126168
BARNETT SHALE GAS WELLS - NUMBER PRODUCING WELLS VS. TIME (Through November 2006)
7000 6484
NumberofWells(6,484) CurrentProd.(November)