李延庆 徐永锋 蔡廷俊
青海省第四地质勘查院,青海省页岩气资源重点实验室青海西宁 810000
摘要：随着能源需求的增加，目前的碳氢化合物开采已不再满足能源需求，页岩气资源的开采不仅能够满足人民的资源需求，而且能够有效地减少污染和温室效应。因此，页岩气的勘探和开采引起了世界各国的关注。随着美国页岩气革命的到来，页岩气成了国际能源关注的焦点。我们高度重视页岩气勘探开发，制定了页岩气勘探开发战略，促进了页岩气勘探开发的扩大。然而，由于自然和社会制约因素，页岩气的勘探和开发取得了一些成果，但仍存在挑战，因为页岩气资源丰富，具有广阔的发展前景。对我国页岩气勘探开发现状和发展前景的研究，不仅有利于页岩气资源勘探开发的发展，而且对解决我国能源问题具有深远影响。
关键词：页岩气勘探；开发技术；现状；前景分析
引言
页岩气是一种新兴产业，中国高度重视这一产业的发展。在国家产业政策的指导和支持下，页岩气产业发展迅速，浅页岩天然气进入了大规模开采阶段。为了规范页岩天然气工业的迅速和健康发展，确保限制性国家标准的适用和页岩天然气勘探和开采活动的迅速复制，有必要为整个页岩气全产业链技术标准和技术标准体系。为此，分析了中国页岩气勘探开发技术的现状，强调了制定页岩气技术标准和促进页岩气技术发展的作用和重要性，并探讨了页岩气勘探开发技术的前进方向。
1、页岩气勘探开发现状
全球页岩气资源主要分布在北美、中国、中亚、拉美等地区，资源量约为456.24×1012m
3。美国对于页岩气开发与利用的经验和技术十分的丰富，已经相对成熟，勘探开发技术也比较先进，实现了页岩气的商业开发。我国页岩气资源丰富，约为30.7×1012m
3，主要分布在塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地等，由于我国关于页岩气勘探开发起步较晚，相对于美国、加拿大等成熟开采的国家来说，开采的技术和经验都相对薄弱，存在一些不足。
我国页岩气勘探与开发核心技术不足，由于我国在该领域的起步晚，对页岩气的成藏条件和有利区评价的认识还不够成熟。我国页岩气与其他开采国家相比还有一定的独特性，如我国的页岩气埋深更大，所以很多技术和理论知识不能直接照搬国外的，需要根据我国页岩气的地质条件，建立符合自身的页岩气地质理论体系。此外，目前所掌握的技术发展不够成熟，适应性较差，一些技术无法满足页岩气勘探与开发的要求，同时勘探与开发技术起步较晚，没有成熟系统的能符合我国勘探现状的技术体系，对于页岩气开采过程中存在的许多问题还不够清楚，需要进一步的研究。勘探开发条件困难，我国地理环境复杂，增加了页岩气勘探开发的难度，如页岩气属于非常规天然气，具有储层致密、非均质性强的特点，导致页岩气存在的地区的地形地貌十分的复杂和特殊，而且我国页岩气一般分布在山区中，容易受到交通、水电和环境的影响。
页岩气开采周期长，需要大量的资本投入，页岩气的综合利用率较低，而且页岩气开采过程中会对周边环境造成一定的影响，因此，要重视勘查开发过程中的环保及安全问题，这也是影响页岩气的勘探与开发的因素之一。
2、页岩气技术分析
2.1深层页岩气水平井钻完井技术
1990年代后期，随着定向钻井技术的出现，工业部门采用水平钻井技术渗透到富含有机物的页岩，并进行分段水力压裂，从而导致大量渗透，以获取更广泛的页岩天然气资源。目前水平井是发展页岩气态的最有效途径但是，在水平井钻井过程中，钻井液与土层之间的接触会引起水解膨胀和渗透性问题；改进地震数据的解释，优化水平井的路径和方向，避免断层，合理转弯，改变裂缝扩大方向；旋转定向钻孔工具不仅可有效缩短钻孔循环，还可用于控制水平井段的长度和路径。
2.2浅层页岩气甜点选区评价技术
针对示范区浅层页岩气高原山地地表和构造地质条件复杂，甜点预测与工程施工风险大，甜点优选及高产井井位部署与设计难度大等关键问题，开展了地震勘探资料采集、处理及解释方法攻关，形成了高密度高精度地震资料采集与处理技术、浅层页岩气储层甜点预测技术及地质工程一体化综合评价选区方法技术系列。
2.3水平井钻井地震地质导向跟踪和控制技术
在地质工程一体化理念指导下，通过现场实践探索，逐渐形成和完善适合中国南方复杂山地浅层页岩气水平钻井实施的特色导向控制技术。以往页岩气水平井导向往往仅参考静态地质和工程设计，且以地质导向为主，地震资料应用不足，在复杂的山地页岩气区块往往因小断层多、地层倾角变化快、微幅度构造发育等原因，造成地震速度把握不准，静态设计远远不能满足特殊地质条件需求，加上设计井地质箱体薄，测井曲线特征相似，仪器存在盲区，而且关注局部往往导致导向指令相对滞后，由此给水平钻井钻探带来巨大挑战。通过研究区井－震资料互动校核与动态精细解释、储层模型迭代更新与指导现场生产的融合创新实践，总结形成了适用的地震地质逐点引导目标导向控制钻进特色技术。
3、我国页岩气勘探开发策略
3.1地质工程一体化及数据优化
地质工程综合研究、综合设计、综合实施，在运营公司全面推广完善的管理模式，消除组织工作障碍和技术人为切割，确保“井设、井钻、井压缩、井管理”，实现储量的整体利用，优化综合开发效率。在地质工程综合平台上，通过对地下资源的全生命周期模拟模拟、三维地质建模、地质力学模拟和复杂煤层模拟，建立“透明”的页岩气储层，进行井批设计、钻井过程设计、压裂过程设计，实现三维空间优化部署和设计、轨迹精密控制、压裂实时调整、生产动态管理，获得最大单井EUR。在集成研究模式下，各种技术链接的数据信息融合是关键，进一步利用大数据、云平台等高级信息技术，建立页岩气勘探开发核心数据库，打破“数据孤岛”，加强地质工程集成研究是关键。
3.2重视前期勘探评价，建立科学勘探开发模板
非常规油气开发不能遵循常规油气藏开发理念，需要系统的勘探开发链条与阶段。根据北美地区实践，各阶段对项目价值及投入影响是不同的，项目前期勘探评价、地质深化研究、方案设计与优化工作阶段时间周期较长，总的花费较少，但对项目最终价值贡献大。项目要素确定后，一旦进入执行实施阶段，规模产建费用急剧大幅上升，产建后期对项目的贡献和价值才逐渐增大，说明最终投资决定之前的评价工作阶段对项目整体价值影响最大。
4、页岩气勘探开发发展前景
我国高度重视页岩气勘探和开采，确定了页岩气资源开发的优先领域，包围了页岩气资源开发最密集的地区。此外，我国页岩天然气资源发展迅速，页岩天然气资源和页岩天然气资源类型都出现了新的认识。预计我国页岩天然气生产和储量将在今后一段时间内进一步突破。此外，在页岩天然气资源调查中，发现中国四川盆地蕴藏丰富的页岩天然气资源，具有巨大的发展潜力和广阔的发展前景。
结束语
总之，近年来，我国页岩气基础地质研究取得了进展。但严格来说，页岩天然气地质特征的地质理论和认识仍在探索之中，尚未系统化。分析我国页岩天然气地质理论研究现状，对我国页岩天然气开发和页岩气浓度类型进行研究，重点研究我国页岩天然气的模式和浓度特征，系统研究我国页岩天然气资源分布、资源潜力，尽快开始钻井，完成地质研究，建设适合我国地质条件的页岩天然气资源战争。
参考文献
[1]职天佑.页岩气勘探开发技术的现状以及前景分析[J].石化技术,2020,27(10):139-140.
[2]舟丹.中国页岩气勘探开发技术有待突破[J].中外能源,2019,24(03):75.
[3]王一可.页岩气勘探开发技术综述[J].石油知识,2019(02):42-43.
[4]敏锐.页岩气勘探开发技术[J].石油知识,2018(05):9.
[5]陈宇峰.页岩气勘探开发中的关键技术分析与研究[J].当代化工研究,2018(07):112-113.
[6]门晓溪,韩志辉,王磊.页岩气资源勘探开发历史及现状[J].新疆石油地质,2018,39(03):372-376.
基金项目：青海省地质矿产勘查开发局地质勘查“青海省清洁能源靶区优选”项目资助。