摘要：目前，社会进步迅速，页岩气存储于致密泥页岩地层中，页岩连续分布、区域广，含有一定量的黏土矿物，塑性强，在高应力载荷下易发生形变，页岩储层具有低孔低渗等特性，需对页岩储层进行改造才具备商业开发价值。目前涪陵区块和川东南区块，均已实现页岩气大规模开发，形成一套成熟的页岩气开采工艺，工艺实施需借助现场施工实现，只有严格把控施工质量，确保工艺有效实施，才能够实现对页岩气资源的高效开发。下文对此进行简要的阐述。
关键词：页岩气；开采压裂技术分析；思考
引言
伴随着油田行业的深入发展，如今能源紧缺问题已经成为了社会性现实。页岩气储层低孔低渗，往往要投入巨大的精力对其进行压裂改造才能够保障产能稳定。水力压裂中压裂液性能带来的影响十分直观与突出。
1页岩气压裂施工质量技术现状
当前，经常使用的技术大多是多级压裂、清水、压裂、水力喷射压裂、重复压裂与同步压裂等等，页岩气开发过程中所使用的储层改造技术还有氮气泡沫压裂和大型水力压裂也是国内外目前的主流压裂技术。影响页岩气产量的主要原因是裂缝的发育程度，如何得到较多的人造裂缝是压裂设计主要应该考虑的。如何才能得到有效而又经济的压裂成果，在实行水力压裂以前，经常要实行压裂的设计。然而，压裂设计的工作确双有许多，最为主要的核心应属压裂效果的模拟，经过压裂的模拟才可以预测裂缝发育的宽度及长度，从而知道压裂能否顺利成功。
2页岩气压裂开采中对环境的影响
页岩气压裂在开采的过程当中必定会因为一些噪声及废水废气等开采事故灾害对环境造成一些污染影响，通常会对水资源进行大量的消耗以及地下水层进行污染。目前，有些专家和环保人士在对页岩气压裂开采的过程也是提出了很多相关环境污染的影响问题，同时，岩气压裂在开采过程中确实造成了较为严重的环境污染。
2.1大量消耗水资源
页岩气压裂的开采使用的水力压裂法是压裂液最为重要的，分别由高压水、砂以及化学添加剂而组成的。页岩气压裂的开采其用水量也是较大的，一般情况页岩气压裂开采需消耗四至五百万加化的水资源才能使页岩断裂。
2.2污染地下水层
页岩气压裂开采过程当中，其化学物质有可能会直接通过断裂及裂缝由地下深处慢慢转向向上移动到地表或者浅层，同时也可能页岩气压裂开采过程中由于质量问题或者某些操作的不当导致破裂或者空洞。某些石油公司把页岩气压裂使用过程中的的压裂液中的化学添加剂当成非常重要化学物质，然而，也因为这些化学物质就可能会造成地下水层的污染。其中的化学物质可能会泄露到地下水层当中，从而就污染了湖泊及蓄水池等等的地下水资源。当整个开采过程完成以后，其很大部分的压裂液又转回流向了地面，而流回地面的压裂液当中不光只有压裂液里面某些化学物质，也还有部分地壳中原本就存在的放射性物质以及大量盐之类。当一些有毒污水再流回现场时，转而再流向污水处理厂以及回收再利用，当遇到雨季来临时，整个过程就造成了严重的地下水层污染。
3页岩气压裂施工工艺
随着页岩气开发力度的不断增大，常规的压裂施工技术已经不能满足大规模商业开发的需求。现阶段页岩气最主要的压裂技术就是水平井分段大规模水力压裂技术。水平井分段压裂又可以分为可钻桥塞分段压裂、封隔器分段压裂以及水力喷射分段压裂，这些也是当前国内外最常用的水平井分段压裂技术。
3.1可钻桥塞分段压裂技术
水力泵送、射孔、桥塞联作和快钻桥塞是多种技术集一体的压裂技术。针对套管完井使用这种技术，其主要程序就是下入可钻桥塞压裂管柱，再做封桥塞，打掉桥塞后上提管柱。射孔枪对准预定位置射孔，再将所有管柱提出井筒，最后进行压裂。
再对下段压裂重复上述压裂环节，与一般的压裂技术相比，可钻桥塞分段压裂技术在压裂很短的时间内就可以钻掉桥塞，极大程度提升了作业效果，也有效降低了压裂液对储层的危害。
3.2封隔器分段压裂技术
由于封隔器在套管内能起到较好的耐压作用，所以被广泛的应用于油气井的增产改造。这种封隔器压裂技术主要有2种，一种是用于套管完井的滑套封隔器压裂技术里。这种技术由于存在很大的风险性以及复杂性，所以应用不广泛。另外一种就是膨胀式封隔器压裂技术，这种技术主要用于裸眼完井，这种技术的原理就是先将封隔器放入井底并找准位置，遇到油气或者水就会发生膨胀。从而进行坐封。这种封隔器压裂技术由于风险小以及成本低，被国内外广泛的应用。
3.3水力喷射分段压裂
水力的压裂以及喷射射孔是封隔为一体的增产技术。由于其具有高速的冲击作用，从而使得喷射射孔出现微小裂缝后，受到环空压力的影响，使得射孔内压力一直增大，不断压裂地层。水力喷射压裂由于具有自动封堵的功效，并且用时短成本低，受到国内外的欢迎。
3.4流程保障
页岩气压裂流程是压裂施工的关键环节，压裂流程主要包括高压流程和低压流程，低压流程指液罐到混砂车、混砂车到低压管汇、低压管汇到压裂泵车所连接的管线，其特点是管线内压力较低，一般＜0.7MPa，高压流程是指压裂泵车到井口所连接能够承受高压力的管线，最高压力能够达到施工限压95MPa。低压流程管线要求耐磨，通经≤10″，避免大通径管线引起压裂液流速降低，出现沉砂现象，压裂顶替时无法清空井筒沉砂造成桥塞泵送故障。低压管线连接完成后与高压管线接触部位使用木块或者胶块隔开，避免管线抖动受损。高压管线内压裂液流速≤12.2m/s，随着页岩气压裂施工不断提高的施工排量，16~18m3/min排量已成常态，压裂管线采用6路3寸高压管线连接。此外，页岩气压裂施工规模大、周期长，为保障管线性能可靠，参照涪陵工区管线要求，高压元件每使用200h进行检测，管线连接采用两点落地、柔性连接，通过近几年施工观察，管线刺漏情况明显减少。3.5减少压裂过程中的环境污染现象在对页岩气的勘探开发中，我们会使用到很大一部分水，由此会造成相当程度的水资源短缺现象。根据美国能源局的调查结果显示，在Barneet地区，页岩气井每日平均用水量与常觃油气井相比高了很多，可达到1×104m3/口，其中占总用水量绝大一部分的就是水力压裂用水量。其次，我们使用的压裂液中也含有许多化学物质，例如杀菌剂、阻垢剂、润滑剂以及一些表面活性剂。这些都对我们的生态环境有着很大的影响，严重时还会破坏生态系统的平衡。在迚行压裂作业时，不可避免的会出现废液无法及时返排，其中不可返排的废液可达到80%，其造成的不可逆的生态损害也必须引起足够的重视。现如今，我们必须在大力发展压裂技术的同时，也降低页岩气压裂迆程中对于环境造成的影响。因此，国内外众多专家学者开始了对新型无水压裂技术的大力研究。这种做法不但有助于保护生存环境，另一方面也有利于压裂技术的发展。2011年，我国知名学者李子丰提出了液氮压裂技术，这标志着页岩气压裂技术由此向前过出了一步，此项技术具有非常可观的应用前景。然而，这项技术依然停留在室内试验和理论研究的起步阶段，还有很多技术问题无法解决。
结语
综上所述，在国内油气资源紧缺的背景下，提升页岩气等清洁能源的产量，对于我国社会的发展具有非常重要的意义。工艺的突破需要装备来实现，只有高标准严要求保障压裂设备，才能够实现产能的突破。此外，加强人工智能装备的研发和大数据的应用，在未来页岩气开发中，将会有着质的飞越。
参考文献
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