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页岩气是怎么开采的

日期:2014-07-28

页岩气(Shale Gas)是从页岩层中开采出来的非常规天然气。天然气以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中。它可以生成于有机成因的各种阶段天 然气主体上以游离相态(约50%)存在于裂缝、孔隙及其它储集空间,以吸附状态(大约50%)存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面,极少量以溶解状态储存于 干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后,在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地 成藏模式,与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。

与常规储层气藏不同,页岩既是天然气 生成的源岩,也是聚集和保存天然气的储层和盖层。因此,有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发育条件。 美国能源情报署将各种天然气来源表示于图中,常规非伴生气(Conventional non-associated gas)、常规伴生气(Conventional associated gas)、煤层甲烷(Coalbed methane)、致密气(Tight sand gas)都是集中,而页岩气(Gas-rich shale)在地下埋藏深,分布在整个页岩中,面积大,需要广泛布井。

利用传统的水平钻井技术钻入蕴藏有天然气的地层中。但对于页岩气而言,一旦钻机触及地下页岩,钻头就会转向水平,进而开凿出一口井,这口井横贯储藏有天然气 的页岩层。这里就要用到颇具争议的水力压裂技术。水力压裂分段实施,把水、某些化学制剂及沙子灌入到井中,进而使困于页岩内的天然气释放出来。

为了达到这个目的,水力压裂技术实际上就是促使岩层产生裂缝,使得天然气能够从页岩内流入井里。如果不采用水力压裂技术,那么天然气就无法恰当地流向井中, 这样开采就会太费时间而且成本昂贵,使得页岩气开采没有任何商业价值。因此,页岩气开采技术,主要包括水平井技术和多层压裂技术、清水压裂技术、重复压裂 技术及最新的同步压裂技术。不同于致密天然气开采,只需水力压裂就可以了。   

从上述资料和视频可以看出,页岩气生产井的产量递减很快,不少生产井两年左右产能下降到峰值产能的10%,尽管可以维持较长时间的生产,但维持产能的办法就是不断地钻井。

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