深层页岩气开发关键技术难点与攻关方向

何 骁 李武广 党录瑞 黄 山 王旭东 张成林 张柟乔 陈 月

1.中国石油西南油气田公司 2.中国石油西南油气田公司页岩气研究院

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中国页岩气资源丰富，有利勘探面积达43×104km2，根据美国信息能源署、中国国土资源部、中国石油勘探开发研究院等机构的评价结果，中国页岩气可采资源量介于11.5×1012～36.1×1012m3，居世界前列，并且以海相页岩气为主。其中深层页岩气是中国页岩气开发的重要接替领域，加大其勘探开发力度对于保障国家能源安全具有重要的战略意义。我国海相页岩气有利区主要位于四川盆地，并且主力层系为该盆地上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组，埋深主要介于3 500～4 500 m，在川南地区，埋深4 500 m以浅的可工作面积达2.1×104km2，页岩气资源量超10×1012m3，其中深层的资源量达8×1012m3以上，占比超80%[1-3]。目前，埋深为3 500 m以浅的页岩气开发技术已成熟，包括了综合地质评价、开发优化、水平井优快钻井、水平井体积压裂、水平井工厂化作业、高效清洁开采六大主体技术[4]，实现了中浅层页岩气的大规模工业化开发。与浅层页岩气田相比，中国深层页岩气田的地质工程条件存在明显差异，如多位于复杂构造区，褶皱和断裂增加，地应力及应力差大，温度和压力高[5-8]，适用于3 500 m以浅的页岩气勘探开发主体技术出现了不适应，而北美深层页岩气勘探开发的成功做法又不能完全照搬。如Haynesville深层页岩气田，该气田的开发效果位居全美第一，但其地质工程条件与我国深层页岩气田差异大，主要表现在该气田构造简单，地层平缓，保存条件和含气性均好，储层品质优，发育一套富含有机质的钙质和硅质泥页岩[9-12]。……