总结定向射孔的原则。定向射孔的目的是沟通裂缝和井筒，减少 井筒附近裂缝的弯曲程度，进而减少井筒附近的压力损失，为压裂时 产生的流体提供通道。定向射孔的目的是沟通裂缝和井筒，减少井筒 附近裂缝的弯曲程度，进而减少井筒附近的压力损失，为压裂时产生 的流体提供通道。通过大量页岩气井的开发实践，开发人员总结出定 向射孔时应遵循的原则，即在射孔过程中，主要射开低应力区、高孔
石 油 工 程 学 院
对页岩气开发技术的描述与总结
石工 09-11 订单班 余 涵 2009043324
摘 要：本文概述了页岩气开采方面的先进技术以及成功经验。近年 来，作为非常规天然气的页岩气开发异军突起，已成为全球油气资源 开发的新亮点。它是一种优质、清洁、高效的能源。随着世界对能源 需求的攀升、能源压力的增加以及环保意识的加强，页岩气的开发具 有一定的必要性和紧迫性。我们必须依靠成熟的开发生产技术以及完 善的管网设施,使页岩气开采成本仅仅略高于常规气,因此学习先进 的开发技术，对我国今后的页岩气开发具有一定的指导意义。 关键词：超临界 CO2 技术；页岩气藏模拟技术；射孔优化技术；水力 压裂技术 一、 超临界 CO2 页岩气开采技术
大多数气藏模拟器都是对常规气藏进行模拟分析，常规气藏中天 然气储存在单一孔隙系统中。但是页岩气藏模拟则需要采取不同的方 法。有限差分模拟器认为天然气储存在致密页岩基质的孔隙空间内， 并吸附在页岩有机物上，游离气则蕴藏在页岩地层的天然裂缝内。
上图为ECLIPSE油气藏模拟。标色后的页岩层模型显示九口垂直气井 开采15年后的压力衰竭趋势。水力压裂裂缝以及天然裂缝相互交错组 成网络通道，天然气通过这些通道从地层流入井内建立气藏单井和整 个气田模型时，这些气藏模拟器可以使作业者将所掌握的有关岩石的 全部信息都包括进去。气藏的特性，如产层有效厚度、气藏压力、温 度、气含量、含水饱和度、天然裂缝几何形状、岩石基质孔隙度、总 有机质含量以及甲烷吸附等温线函数等都可以容易地包括在模型中。 以上信息为作业者评估天然气地质储量奠定了基础。还可以将来源于 增产后模拟和微地震解释的基质渗透率测量数据及水力压裂裂缝几 何形状数据结合到模型中。根据实际天然气和水产量对模型进行调整， 可以评估系统渗透率。通过建立完全符合实际油气井生产动态的模型，
参考文献
1.超临界CO2 开发页岩气技术 王海柱 沈忠厚 李根生 2.页岩气开发技术的几点看法 罗平亚 关德师 牛嘉玉. 中国非常规油气地质
[M]. 北京 : 石油工业出版社,1995:116~120. 3. Oil&Gas Journal,Compositional Variety Complicates Processing Plama For Us
Shale Gas[ ER/OL ].(2009-03-09) [2010-03-02]
超临界流体既不同于气体, 也不同于液体, 具有许多独特的物 理化学性质。 1.超临界CO2 具有接近于液体的密度, 同时, 其黏度与气体接近, 扩散系数比液体大, 具有良好的传质性能另外, 超临界CO2的表面张 力为零, 因此它们可以进入到任何大于超临界CO2 分子的空间。在临 界温度以下, 不断压缩CO2 气体会有液相出现, 然而压缩超临界CO2 仅仅导致其密度的增加, 不会形成液相。在临界点附近,CO2 流体的 性质有突变性和可调性, 即压力和温度的微小变化会显著影响CO2 流体的性质, 如密度、黏度、扩散系数和溶剂化能力等因此, 它在页 岩气开发方面存在诸多优势。 2.超临界CO2 流体不含固相颗粒, 也不含水, 钻井过程中不会对储
层造成任何污染, 还能改善近井地带的油气渗流通道。同时, 利用超 临界CO2 流体进行储层喷射压裂改造时, 其低黏特性能够使储层产 生诸多微裂缝, 从而最大限度地沟通天然裂缝, 进一步提高裂缝的 导流能力, 达到增产和提高采收率超临界CO2 流体密度大, 有很强 的溶剂化能力, 能够溶解近井地带的重油组分和其他污染物, 减小 近井地带油气的采收率由于页岩气开发难度较大, 单井产量和采收 率低, 因此超临界CO2流体开发页岩气具有较强的经济优势。 3.超临界CO2 对储层没有任何污染, 钻开储层时不但不会增大表皮 系数, 反而会使其下降,投产前无需对近井地带进行改造, 节约了费 用。 二、页岩气藏模拟技术
性差，要想突破开发瓶颈，尚需要大量的勘探工作量和资金投入。美 国页岩气开发走在世界前列，已经探索出一套先进的页岩气开采技术。 吸引有资质的国外石油公司把人才、技术、资金、管理等生产要素投 入到国内页岩气开发中来，选择较成熟的页岩区开展先导试验，可以 加快建立符合我国页岩气藏特点的勘探开发配套技术。
作业者能够预测一个地区的估算最终采收率通过油气藏模拟可以实 施多种类型的敏感性分析，这一点尤其重要。分析包括优化井设计， 权衡水平井与直井之间的利弊，优化增产设计的次数与规模，根据不 同的布井方案确定最佳钻井井位。 三、水力压裂技术
页岩气开采压裂技术主要以清水压裂和重复压裂为主。研究表明： 一次完井只能采出页岩地质储量的10%，重复压裂可以使采收率提高 8%—10%，在直井中进行原层复射和用比一次压裂液量大25%的规模处 理即可获得更好的增产效果。清水压裂是现阶段我国页岩气开发储层 改造的适用技术，对于开采长度（厚度）大的页岩气井，可以使用多 级分段清水压裂压裂。而同步压裂技术则是规模化的页岩气开发的客 观需要。页岩气开发水力压裂原理就是利用储层的天然或诱导裂缝系 统，使用含有各种添加剂的压裂液在高压下注入地层，是储层裂缝网 络扩大，并依靠支撑剂支撑裂缝，从而改善储层裂缝网络系统，达到 增产目的。 四、射孔优化技术
隙度区、石英富集区和富干酪根区，采用大孔径射孔可以有效减少井 筒附近流体的阻力。在对水平井射孔时，射孔垂直向上或向下。
中国页岩气的发展正处于起步阶段。由于中国需求，也由于北美页岩气 勘探开发的成功经验，如何加快页岩气产业的发展步伐，成为各界讨 论的热点。
目前我国已在地震储集层预测、大型压裂应用于低渗透气藏储集 层改造、裂缝性油藏压裂产能评价以及微地震监测技术等方面积累了 丰富的经验。但目前的技术储备尚难以解决我国的页岩气勘探开发问 题。
要遵循我国的页岩气资源地质条件、成藏特点等客观规律，加大 地质理论与配套关键技术的研究力度，应充分利用技术上的“后发优 势”，引进吸收和提高创新地球物理、地球化学、钻探完井和压裂等 技术方法、页岩气储层评价技术、射孔优化技术、水平井技术和压裂 技术、提高页岩气勘探开发技术水平。页岩气资源开发难度大、经济