頁巖氣井水力壓裂技術的研究進展

張鑫　金立平　董建安

摘要：世界頁巖氣資源豐富，近幾十年來，隨著勘探和開發技術的不斷提高，各個國家也越來越重視頁巖氣的利用。水力壓裂技術是頁巖氣開發的核心技術之一，并廣泛應用于頁巖儲層改造。文章通過對美國和加拿大應用實例的分析，列出了各種水力壓裂技術的特點和適用性，并介紹了頁巖氣井水力壓裂的相關問題。

關鍵詞：頁巖氣；水力壓裂技術；天然氣資源；清水壓裂技術；重復壓裂技術；水力噴射壓裂技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：P618 文章編號：1009-2374（2016）02-0157-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.02.077

頁巖氣又稱致密氣層氣，是蘊藏于頁巖層可供開采的天然氣資源，主體位于暗色泥頁巖或高碳泥頁巖中，以吸附或游離狀態聚集于泥頁巖中。它以游離相態（大約50%）存在于裂縫、孔隙及其他儲集空間，以吸附狀態（大約50%）存在于干酪根、粘土顆粒及孔隙表面，極少量以溶解狀態儲存于干酪根、瀝青質及石油中。全球頁巖氣技術可采資源量為203.78萬億m3，其中海相頁巖氣占94%，陸相占6%。我國頁巖氣資源豐富，其中海相頁巖氣居全球第1位，在中國頁巖氣中的占比達到91%。中國陸相頁巖氣占全球陸相的22%。頁巖氣氣藏具有自生自儲、無氣水界面、大面積連續成藏、低孔隙度、低滲透率等特征，一般無自然產能或低產，需要水平井技術和大型水力壓裂才能進行經濟開采。隨著水力壓裂技術的發展和進步，美國興起了頁巖氣開發熱潮，成功開采頁巖氣使美國躍居全球第一產氣大國。加拿大是繼美國之后世界上第二個對頁巖氣進行勘探開發的國家，本文主要介紹了美國和加拿大頁巖氣井水力壓裂技術及其應用情況。……