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综述样例5——按地域 页岩气开发综述1
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摘要:中国页岩气资源具有广阔的开发前景。目前中国尚未 实现页岩气 的工 业开发 ,对页岩 气综合评价 、采 出机 理 、开采技 术的研究还 不 成 熟 。基 于
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第 34卷 第 4期
2013年 7月
石 油 学 报
ACTA PETROLEI SINICA
Vo1.34 NO.4
July 2013
文 章 编 号 :0253—2697(2013)04—0792—10 DOI:10 7623/syXh2叭 304023
页岩气 开 发 综述
张 东晓 杨 婷 云
(北 京大 学工 学院能源 与资 源工 程系 北京 100871)
摘要 :中国页岩 气资 源具 有广 阔的开发前景。 目前中 国尚未 实现页岩气 的工 业开 发 ,对页岩 气综合评价 、采 出机 理 、开 采技 术的 研
究还 不 成 熟 。基 于前 期研 究及 文献 调 研 ,对 国 内外 页 岩 气 的研 究进 展 以 及 美 国 页 岩 气 开 发 经 验 进 行 了归纳 总 结 ,探 讨 以下 几 个 方
面 :①综 合评 估 页岩 气资源是开发 的第 一步 ,分析 了决定 页岩气开发潜力 的各个 参数 ;②深 入研 究页岩气 的采 出机理 对 开展数值模
拟和 指导 压裂 设计 有重 要意 义 ,总结 了 页岩气 的复杂 开采 机理 及流 动模 型;③ 页岩气开发 中的关 键技 术主 要是 水平 井 与水 力 压裂 ,
重 点揭 示 了储层特点 与技术 之 间的 内在联系 ,为优化开 采提 供参 考 ;④ 回顾 中国页岩 气的 开发 进 程和 资源特 点,展 望未 来 开发 前
景 。
关键 词 :页岩气 ;综合 评价 ;采 出机 理;水 平井 ;水 力压裂 ;裂缝监测
中 图分 类号 :TE02 文 献 标 识 码 :A
An overview of shale—gas production
ZH ANG Dongxiao YANG Tingyun
(Department of Energy & Resources Engineering.College of Engineering。Peking University,Beijing 100871,China)
Abstract:China is just starting the industrial development of shale gas due tO its great potential in shale gas resources although do—
mestic researches on the comprehensive assessment,production mechanisms and production technologies of shale gas remain im ma—
ture. Based on the authors’previous investigation and extensive literature search,this paper gives an overview on advances in the re—
search and development of shale gas both at home and abroad,which discusses the following aspects:(1)the comprehensive assess—
ment of shale-gas resources is the first step in shale-gas exploration and development and the key parameters and factors that deter—
mine the potential of shale gas are analysed;(2)production mechanisms of shale gas are fundamental to reservoir modeling,numeri—
cal simulation and hydro—fracturing design,and therefore,the com plex production mechanisms and flow models are sum marized.(3)
some key technologies applied tO shale-gas development,such as horizontal well and hydraulic fracturing,and the intrinsic correlation
between reservoir characteristics and technologies chosen are discussed.which provide a reference basis for production optimization;
(4)a review of the development history,characteristics and future development expectation of shale—gas resources in China.
Key words:shale gas;comprehensive assessment;production m echanism ;horizontal well;hydraulic fracturing;fracture monitoring
随着 天然气 需求 增 加 ,页 岩气 作 为 一 种 新 型 的非
常规 天然 气资源 ,越 来 越受 到关 注 。美 国页 岩 气开 发
已有 80多年 的历史 ,20世纪 9O年代 以来 页岩 气 的成
功 开采使 美 国天然气 储量 增 加 了近 40% ,改变 了美 国
的能源格 局 ,页 岩气 成 为 美 国重 要 的 供 给 能 源 之 一 。
中 国页 岩气 资源 总量 巨大 ,但 勘探 开 发 尚处 于起 步 阶
段 ,核 心技 术不成 熟 ,没有实 现工 业开 采 。页岩气 藏一
般具 有面 积广 、厚度 大 、能 够 长 期稳 产 的特 点 ,由于 页
岩孔 隙度 和渗 透率 极低 ,开采 时须进 行压 裂改 造 ,水平
井 、水力 压裂 和裂缝 监 测 技术 是 页岩 气 开发 中 的关键
技 术 。笔者从 综合 评 价 、采 出机 理 和 关 键技 术 几 个 方
面 归纳 总结 了美 国页 岩 气 开发 经 验 ,分 析 了 技术 和生
产 的内在联 系 ,以期 为 中国页岩 气开发 提供 参考 借鉴 。
1 页岩 气概述
页岩气 指赋存 于 以富有机 质 页岩为 主 的储 集 岩 系
中的非常规 天然 气 ,是 连续 生成 的生物 化学 成 因气 、热
成 因气或 二者 的混合 ,可 以游 离 态 存 在 于天 然 裂 缝 和
孔 隙 中 ,以吸 附态存 在 于 干 酪根 、黏 土颗 粒 表 面 ,还 有
极 少量 以溶解 状态 储存 于 干酪 根 和 沥青 质 中 ,游 离 气
比例 一般在 20%~ 85% 。与 常规 储层 气 相 比,页 岩气
的聚集属 于无 运移 或者 极 短 距离 运 移 ,页岩 既 是 生 气
源 ,又是 聚集 、保 存 的储 层 和盖层 ]。页岩 气储层 具 有
低孔 隙度 、极低渗透率的特点 ,通常 孔 隙度小 于 10%,
渗 透率 数量级 为 (10 ~ 10 )mD,须要 进行 压 裂增 产
才能实 现工 业开 发 。
基金 项 目:国家 自然 科学基 金“石 油化 工联合 基金”项 目(U1262204)、国家 高技术 研究发 展计 划(863)项 目(2013AA064501)资 助 。
第一 作者 及通信 作者 :张东 晓 ,男 ,1967年 3月生 ,1988年 毕业于 东北大 学 ,1993年获 美国 Arizona大学博 士学 位 ,现 为北 京大学 工学 院 教授 、国家 千
人计 划特聘 专家 ,主 要从事 油气 藏数值 模拟 、非常 规油 气开采 机理 、二氧化 碳地 质埋藏 等方 面研 究。Email:dxz@ pku.edu.cn
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