頁巖氣壓裂系統分析

安健寧 王國付 劉傳馳 等

摘 要： 頁巖氣系統其本質主要是由連續性生物、生物堆積形成的有機物礦藏。頁巖氣是儲存在天然裂縫和孔隙之間的氣體，氣體吸附在粘土顆粒表面，或者溶解在油母巖質和瀝青中。通過對美國安特里姆頁巖現場開采的分析，了解到頁巖氣的成功開采需要進行水力壓裂的配合。結合美國的成功案例，對我國頁巖氣開采方式展開討論。

關 鍵 詞：頁巖氣；生物堆積；天然裂縫；水力壓裂

中圖分類號：TE 357 文獻標識碼： A 文章編號： 1671-0460（2015）10-2468-04

Analysis on Fracturing System of Shale Gas Reservoir

AN Jian-ning，WANG Guo-fu，LIU Chuan-chi，WANG Wei-qiang

（Liaoning Shihua University， Liaoning Fushun 113001，China）

Abstract： Shale gas system is organic matter deposit formed by biological accumulation in nature. Shale gas is a kind of gas stored in natural fractures and pores； it is adsorbed on the surface of clay particles， or dissolved in kerogen and asphalt. In this article， through analysis of recovering Antrim shale field， its learned that the hydraulic fracturing must be required in order to successfully recover shale gas. Combined with successful cases in the United States， the mode of recovering shale gas in China was discussed.

Key words： Shale gas； Biological accumulation； Natural fracture； Fracturing

1 頁巖氣系統概況

美國在1999年開始生產頁巖氣，其中密歇根盆地泥盆世安特里姆頁巖和泥盆世俄亥俄州阿巴拉契亞盆地頁巖約占總數的84%。天然氣年產量也在穩步增加，通過不斷的探索和發展，又開發出三個有機頁巖地層：新奧爾巴尼泥盆紀頁巖在伊利諾斯州盆地，沃思堡的密西西比州的巴涅特頁巖盆地，白堊紀劉易斯在圣胡安盆地頁巖。在已知的盆地中，頁巖氣資源含量巨大，其含量高達497 ～ 783 tcf，使用已知技術進行開采，預估資源可產量可從31提升至76 tcf。其中俄亥俄地區頁巖占其最大份額。

1.1 頁巖氣發展歷史背景

在1627-1669年由法國探險家和傳教士最早發現并引用黑色（富含有機物）阿巴拉契亞盆地頁巖。他們指出最早的石油天然氣就出自紐約西部的泥盆紀頁巖[6]。但人們通常認為美國真正的天然氣行業是在1821年開始的。第一個完成對泥盆紀頁巖開采的是在紐約的肖托夸縣。開采出的氣體用于村莊照明。……