终于知道中国页岩气是怎样开采出来的,长见识

作者&投稿:移垂 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
中国第一块页岩气田是怎样被发现的~

从某种意义上讲,中国第一块页岩气田的商业化开发,是从一声惊呼中开始的。

“太棒了!”看到从2450米深的地下挖出的9厘米长的岩心冒着气泡的时候,57岁的夏维书像个孩子一样,兴奋地叫了起来,他赶忙掏出手机摄像记录。

2012年5月20日的这一幕,是中国石化勘探分公司石油地质主任师夏维书从业以来最激动的时刻。当时,他凭着经验判断,这里将诞生中国人自己的页岩气田。

但这仅仅是这位地质工程师直觉的判断。一个真正有商业开发价值的页岩气田,还有待后期更严谨的检测和观测。

一年零四个月后的2014年3月24日,中国石化正式宣布,在重庆发现了中国首个大型页岩气田——涪陵页岩气田,焦石坝地区计划2017年建成年产能100亿方的页岩气田,相当于建成一个1000万吨级的大型油田。

发现页岩气的时候,就像当父亲一样兴奋

在老石油人夏维书眼中,位于重庆涪陵的页岩气田的发现,就如同上世纪60年代大庆油田的诞生,具有重要的意义。

大庆油田是我国目前最大的油田,也是世界上为数不多的特大型砂岩油田之一。它的发现和开发,改变了新中国石油工业的落后面貌,对中国工业发展产生了极大的影响。

随着能源短缺和环境污染的加剧,谁能找到新的清洁能源,谁就能在世界能源市场抢占先机。页岩气作为绿色能源,是当下全球能源建设的热点领域。

夏维书亲历了涪陵页岩气田勘探发现的全过程。2009年,中国石化勘探分公司开始在焦石坝地区开展系统的地质调查和基础研究,认为这里具有良好的页岩气形成条件。

这个地方因为许多裸露在地表的岩石呈被烧焦的黑色而得名。在这里取得突破的第一口井,是焦页1井。

2012年2月,焦石坝地区的第一口井焦页1HF井开钻。夏维书清晰地记得,“打了一口2450米深的井,直直地打下去,我们要把岩心‘起’到地面看看它们的含气量怎么样,含的气纯不纯”。

2012年5月,钻井队日夜开工,在2000多米的地下页岩层一口气起了11次岩心,这些岩心样品加起来长约80.6米,也正是焦页1井下方页岩层的厚度。

5月20日,第二段起到地面的岩心从钢管中取出时,沾满泥浆的外表遍布了气泡,夏维书看到这一幕,多年的经验告诉他,焦页1井井下的页岩有着良好的含气量。

“按说应该先把岩心身上的泥浆洗干净,并放入清水中进行清水试验,但看到岩心上冒出的一个个气泡,那一刻我兴奋地忘记了一切,我赶紧用手机拍照片、录视频,兴奋的样子我自己都形容不出来。”夏维书回忆说,“那心情,就跟当了父亲一样,因为看到了希望——这是梦寐以求的页岩气啊!”

而在现场,钻井工人则用最朴素的语言欢呼:“发财啦!发财啦!”

不含硫化氢的页岩气火焰“大、高、猛”

通过实测统计,焦页1井的岩心样品拥有很高的含气量。11月28日下午五时左右,落日黄昏中,距离焦页1HF井100米远的池子里,一团明晃晃的火焰冲天而起。一张被油田工人们叫做“被唤醒的气宝宝”的照片,清晰记录了焦页1HF井试气放喷时的情景。这意味着,中国石化在重庆涪陵东北部的焦石坝区块实施的第一口页岩气井——焦页1HF井钻获高产页岩气。

“火焰大、高、猛。”勘探南方公司川东南工作部主任孙坤忠连用了三个形容词。“火焰一上来就十来米高,随后保持在七八米的高度,显示喷出了很大的气量,超出了我的预期。”

飞舞的“气宝宝”更点燃了现场十余人的试气队伍激情。“我们大家手舞足蹈,就像小孩子一样。”回忆起试气点火现场,孙坤忠笑了起来。

孙坤忠介绍,这是焦页1HF井首次获得不含硫化氢的高产工业页岩气,取得了中国石化页岩气勘探的重大突破。

用事实回应外界质疑

不过,中国石化前线员工的兴奋并没有扩散到传媒和公共领域。工人们在默默勘探的时候,消息就像秘密一样,没有正式发布。

“公司观察了一年半的时间,观测不同压力下产量的变化情况,所有试采工作完成后,才认定它具有商业开发价值。” 中国石化勘探分公司党群部主任周科说。

震惊业界的消息直到2014年3月24日才发布。这天,在香港,中国石化董事长傅成玉在发布2013年业绩时宣布:中国石化页岩气勘探开发取得重大突破,将在2017年建成国内首个百亿方页岩气田——涪陵页岩气田。

截至2014年6月30日,29口试采井合计日产气320万立方米,累计产气6.11亿立方米。其中,焦页1HF井按日产6万立方米定产,已稳产一年半,累计产气3769万立方米。

2014年7月10日,涪陵页岩气田储量通过了国土资源部评审,涪陵页岩气田被认定为是典型的优质海相页岩气,探明地质储量为1067.5亿立方米。这标志着我国首个大型页岩气田正式诞生,也为我国页岩气的商业化开发奠定了资源基础。

中国人用自己的地质资料、自己的评价标准,评估了我国第一块页岩气田。一系列的指标与数据直接验明了正身,用事实和数据回应了外界对涪陵页岩气非典型页岩气的质疑。

页岩气,是从页岩层中开采出来的天然气,是一种重要的非常规天然气资源。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点,往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比,页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点,大部分产气页岩分布范围广、厚度大,且普遍含气,这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气

科普|中国页岩气为什么不能像美国那样大规模开采?

庞大页岩气储量给所有公司画了个大饼,页岩气概念成了股票市场炙手可热的“炒货”,美国的成功被各路专家挂在嘴边,但假如我们冷静下来想想,作为非传统油气资源之一的页岩气并非新玩意,但为什么到目前为止,页岩气革命只有在美国得到成功?美国有什么无法复制的得天独厚优势?又有什么可以分享的经验?难道真是“天佑美国”吗?

据世界能源研究所(WRI)的一项最新研究表明,中国页岩气储量高达30万亿立方米以上,居世界第一,几乎是美国的两倍。我国蕴藏着如此丰富的页岩气资源,但为什么不能像美国那样大规模开采呢?

全球页岩气盆地分布图

地质条件复杂,地表环境恶劣

美国地质背景好,页岩气藏构造条件较为简单,页岩广泛分布于全美、页岩结构平缓、地质断层和褶皱也不发育,以海相地层为主;页岩气储层大面积连续分布;储层厚度在49—610m之间,厚度大,具有开发潜力的面积非常庞大。

相比之下,我国地质条件就复杂的多,富含有机质的页岩大多分布在年代更老的地层,或年代较晚的陆相和海陆交互相地层中,断层和褶皱构造相对活跃,意味着页岩气聚集规律较美国复杂,开采难度大;页岩总体分布面积不大;储层厚度一般在20—300m之间,具有开发潜力的面积小。

四川盆地须家河组成藏模式

美国页岩气储层地表主要以平原为主,修建公路、交通运输、钻探开采以及设备安装都十分方便。即使从全球角度来看,像美国这么好的地质条件也绝无仅有。

而我国页岩气资源丰富的川、黔、渝等地区,人口稠密,地势较高,地质灾害多发,且压裂井场占地面积较大,如果未来开发井位较为密集,人为撬动易引发山体滑坡等地质灾害,交通运输、设备安装和钻探开采诸多不便。

埋藏较深,压裂水源不足

美国页岩储层埋深一般在800—3500m左右,储层深度浅层居多。

中国的川、渝地区和西北地区等页岩气田大部分分布在山区,3000米属于浅层,一般是4000—6000米,相对于美国钻井和开发成本大的多。

页岩气的开采一般为水力压裂开采,美国地广人稀,页岩气田一般靠近湖泊或者邻海,水源充沛(大型压裂每口井平均用水2万~4万立方米),为页岩气开采提供了天然的充足清水,且美国现已经能够做到单井压裂“千方砂,万方液”的规模化生产水平。

美国页岩气资源分布图

中国页岩气区块多位于干旱缺水的地区,严重制约了当地页岩气的发展。并且由于缺乏开采经验,单井压裂需要比“万方液”更多的砂和清水,这对于中国已经脆弱不堪的生态环境和水资源环境无疑是雪上加霜。

中国页岩气资源分布图

关键技术不成熟,开采成本高

经过20 多年的努力,美国已形成一套先进有效的页岩气开采技术,主要有水平井钻完井技术、压裂技术(包括多段压裂技术、清水压裂技术和重复压裂技术)、随钻测井、地质导向钻井、微地震监测等。在一定的市场和政策条件下这些先进技术的大规模推广应用,大大拓展了页岩气开采的面积和深度。

而在国内,虽然国内企业已具备一定的水平井钻井、水平井分段压裂等基础技术,但尚未开发出在国内开采页岩气的适用性技术,目前依然处于摸索阶段。

水平井及水力压裂技术示意图

在上述成熟技术体系的支撑下,美国可以实现规模化页岩气开采,单口井成本3000万左右。我国因需要引进国外技术,且深井、基础设施建设、征地费用等等,单口井需要7000万元左右。

管网系统不发达

美国天然气管网是一个集输配一体化的系统,目前已建干线管网长达49万公里,可以为美国48个州的几乎任何地区输送天然气或从其输出天然气,页岩气井采出气后运输2公里左右就可以进入输气管网。

美国天然气管线分布图

我国天然气管网不够发达,生产的天然气难以及时变成商品。目前已建天然气长输管道6万多公里,是美国的1/8左右。基础设施薄弱也是制约页岩气发展的重要因素。

中国天然气管线分布图

勘探开发处于起步阶段,补贴力度不足

美国1825年发现页岩气,近20年取得技术突破,现已处于勘探开发晚期,基础研究成果丰富,勘探开发已在全国开展。

我国的页岩气发展尚处于起步阶段,大部分储层的详细可采储量、地质数据还不明确,所以无法进行大规模开采。

自20世纪80年代起,美国政府实施了一系列鼓励替代能源发展的税收激励或补贴政策,大大降低了天然气开采税,并且鼓励天然气企业积极开展水平井钻探和多级地层水力压裂工序等技术创新。在这一系列政策扶持措施的推动下,页岩气勘探开发取得了明显成果。

我国从2012年开始补贴标准为0.4元/立方米,并且出台了已有矿产资源补偿费、探矿权、采矿权使用费减免等一系列优惠政策,但相较与美国而言,支持力度还是明显不够。

矿权管理制度不明

美国的土地可以买卖和租借,拥有土地所有权即拥有了该块土地的能源开采权,土地的容易获得使得不同资本可以在短时间能完成大规模的勘探工作。

中国是“矿业权主义”,取得矿权后还得到地方政府办理土地使用权。我国矿业秩序还不够理想,矿权纠纷多,协调难,这也阻碍了页岩气的发展。

监管制度尚需完善

页岩气的开发会伴随着水污染、大气污染等,美国将页岩气的监管分属联邦和州政府两级管理。各州负责州内的生产监管和环境监管,并制定了包括《资源保护和恢复法》、《清洁水法案》等页岩气开发环境监管法律。

现阶段,我国针对页岩气开发环节的环境监管体系尚未建立起来,尤其是针对地下水资源和压裂液污染防治,返排水的回收利用,以及地质灾害防范等的监管机制缺失。同时,中国现有的油气管理体制也不足以解决页岩气快速开发可能带来的环境问题。



页岩气存在于页岩及其夹层中,属于非常规天然气的一种。随着技术进步,美国人开始用水力压裂法来开采页岩气。我国有着如此丰富的页岩气资源,却不能很好地开采。



这是一个非常专业的知识,多少人的聪明才智集合在一起的?所以不要和别人说啊!

页岩气开发现状及开采技术分析
答:本文简述了国内外页岩气开发现状,分析了页岩气成藏机理以及开发特点,重点介绍了国外主要采用的页岩气开采技术,包括页岩气的储层评价技术、水平井钻井技术、完井技术以及压裂技术这几个方面,其中水平井钻井以及压裂技术是最为重要的。最后本文指出了中国页岩气开发急需解决的几个方面的问题。 关键词: 页岩气 开采技术 ...

四川盆地获得千亿方页岩气地质资源,页岩气是什么?中国分部多吗...
答:还可以给能源企业带来可观的收益。因此,页岩气开发前景十分广阔。我国虽然开采页岩气的技术比较先进,有望规模化生产,但开发成本高,规模化利用难以商品化,因此它一度成为世界级开采难题。而中国在页岩气勘探开发方面仍处于起步阶段,面临技术障碍和经济压力,页岩气技术创新落后于美国等发达国家。

页岩气的开采过程会造成哪些环境问题?
答:一是增加当地用水负担。页岩气开采主要采用水力压裂,十段以上的水平井压裂,用水都在万方以上,对于缺水地区,会造成当地用水负担。二是可能造成水污染。页岩气开采过程中的水力压裂,压裂液成分99%都是水,但是有1%的化学物质,这些压裂液需要返排到地面,如果没有进行环保处理,可能会造成水污染。三是...

涪陵页岩气田的开采历程
答:目前示范区开发试验井21口,截至2013年,已建成页岩气产能6亿方/年。2014年3月24日中国石油化工股份有限公司宣布,中石化页岩气勘探开发取得重大突破,将在2017年建成中国首个百亿方页岩气田——涪陵页岩气田。这标志着中国页岩气开发实现重大战略性突破,提前进入规模化商业化发展阶段。2015年10月,经...

什么是页岩气田?累计产气300亿立方米的页岩气田,到底有多牛?
答:2014年以后,由于经济结构调整,经济增长放缓,天然气消费增速也有一定程度的放缓。一批大型页岩气田将被发现,并实现大规模有效开采,到2030年页岩气产量将达到800至1000亿立方米。未来,天然气生产和消费的差距将进一步扩大,中国页岩气产业具有较大的市场发展空间。

页岩气的开采过程会造成哪些环境问题
答:一是增加当地用水负担。页岩气开采主要采用水力压裂,十段以上的水平井压裂,用水都在万方以上,对于缺水地区,会造成当地用水负担。二是可能造成水污染。页岩气开采过程中的水力压裂,压裂液成分99%都是水,但是有1%的化学物质,这些压裂液需要返排到地面,如果没有进行环保处理,可能会造成水污染。三是...

页岩气基本简介
答:尽管全球页岩气储量巨大,但开采难度大,技术可采量低,需要高水平的钻井和完井技术。美国和加拿大已实现商业化开发,中国则处于起步阶段。页岩气开发的特点包括开采寿命长、生产周期长,但储集层渗透率低,需要通过水平井技术和水基液压裂技术提升产量。页岩气在中国如四川省的富顺永川项目已实现商业化运营...

【科普】页岩气——未来主导能源之一
答:引言:页岩气是不可再生能源,属于非常规低品味天然气。美国由于发现和开采天然气最早,给它带来了巨大经济效益,目前美国正在集中攻关页岩气开发技术领域,即增加产能降低成本。而国内目前页岩气正处于起步阶段,面临着诸多挑战,例如:理论研究和勘探调查程度低、开发技术瓶颈未突破、前期风险投入高、收益见效...

页岩气开采技术的我国页岩气开发现状与存在问题
答:1页岩气研究与开发情况2005年2010年国土资源部油气资源战略研究中心从在川渝鄂苏浙皖及中国部分北方地区共40×104km2范围内开展调查勘查示范研究我国正式开始页岩气这一新型能源的资源勘探开发项目实施的第一口地质资料井已于2009年11月初在重庆市彭水县开钻中国石油中国石化中国海洋石油已经施工7口页岩气...

中国页岩气研究历程
答:2008年,中国成功钻取第一口页岩气井,这标志着中国页岩气开发进入实质性阶段。此后,中国政府和企业纷纷投入巨资,推动页岩气勘探和开发技术的研发和应用。通过引进国外先进技术和经验,结合国内实际情况进行创新,中国在页岩气勘探、钻井、压裂和开采等方面取得了重要突破。近年来,中国页岩气产量逐年攀升,...