連續油管鉆井技術介紹(中國煤層氣產業發展現狀與技術對策)

連續油管技術 有沒有簡要介紹？

連續油管(Coiled Tubing，簡稱CT)又稱撓性油管、盤管或柔管。起源于二次世界大戰期間的海底管線(PLUTO)工程。自1963年起，各種連續管裝置開始應用于石油與天然氣工業中。初期階段其用途僅局限于沖砂和簡單的修井，到90年代中期連續管的價值才被真正認識。目一前連續管作業己涉及鉆井、采油的各個階段，不但在傳統作業內容方面有新的發展，而且在新的作業內容如注水泥、打撈、測井、擴眼、除垢、完井和鉆井等各方面迅速發展起來，特別是連續油管鉆井(Coilde Tubing Driling，簡稱CTD)技術以其廣泛的適應性，鉆井的高效性，突出的低成本性，以及對環境低污染等特點，已成為石油鉆井技術發展的重要方向。據統計目前連續油管所鉆井的數量己超過了7000口，全球擁有的連續油管作業設備(CTU)已超過1400套，CTD的服務收入年增長9%，CTU使用數量年增長8%，幾乎是常規鉆機的4倍，顯示出迅猛的發展勢頭。

相對于用螺紋連接的常規油管而言，連續油管(CT)是卷繞在滾筒上拉直后可連續下入或起出油井的一整根無螺紋連接的長油管。連續油管作業最初用于下入小直徑的生產油管完成特定的修井作業(如洗井、打撈等)。作業后，從井中起出的連續油管纏繞在大直徑滾筒上以便運移。

非常規油氣勘探開發關鍵技術

非常規油氣特殊的形成機制與賦存狀態，需要針對性的特色勘探開發技術。提高儲層預測精度和油氣單井產能是技術攻關的重點。國內、外長期針對致密砂巖油氣、頁巖氣、煤層氣等的勘探開發實踐，形成了一套較為成熟有效的核心技術，這些技術各展所能、相映成彰，推進了非常規油氣資源的勘探開發進程。本節簡要介紹地震疊前儲層預測、水平井鉆井、大型壓裂、微地震檢測、縫洞儲層定量雕刻等5項核心技術。

一、地震疊前儲層預測技術

近年來，油氣勘探開發對地下儲層預測和油氣分布的成像精度要求越來越高，因此地震疊前預測技術受到各大油公司的高度重視，國內、外均投入很大的力量進行相關領域新技術的研發及應用研究。目前，地震疊前儲層預測技術已進入大規模工業化應用階段。

國外地震疊前儲層預測技術發展迅速，方法類型多樣，并推出了功能齊全、特色各異、綜合性強的商用軟件。國內隨著勘探開發對象由中高滲碎屑巖常規儲層向致密砂巖、縫洞型碳酸鹽巖等非常規儲層轉變，中國石油天然氣集團公司組織開展了地震疊前儲層預測技術研究，形成了以面向地震疊前反演的保真精細處理、基于巖石物理分析的敏感因子優選、層序格架約束下的層位精細解釋、AVO屬性分析、彈性阻抗反演、AVO反演等技術為核心的非均質儲層地震疊前預測、流體檢測配套技術系列。同時，強化應用基礎研究，探索了巖性阻抗反演、流體阻抗反演、彈性阻抗系數反演、疊前同步反演、波動方程疊前彈性參數反演、多波波動方程同時反演、PGT含氣飽和度定量預測等疊前儲層預測、流體檢測新技術，為進一步提高非均質儲層預測精度奠定了基礎。

近年中國石油天然氣集團公司還開展了全數字三維地震采集處理、高密度地震采集處理等配套技術攻關，使得地震疊前道集數據的分辨率、保真度有了較大幅度提高，地震面元的方位角、炮檢距、覆蓋次數等屬性分布更加均勻，為進一步提高地震疊前儲層預測技術應用效果提供了保障。

二、水平井鉆井技術

水平井鉆井技術是利用特殊的井底動力工具與隨鉆測量儀器，鉆成井斜角大于86°，并保持這一角度鉆進一定長度井段的定向鉆井技術，是頁巖氣、致密砂巖氣、煤層氣等非常規油氣低成本高效開發的關鍵技術。與直井相比，水平井具有泄油氣面積大、單井產量高、穿透度大、儲量動用程度高、節約土地占用、避開障礙物和環境惡劣地帶等優點。

水平井技術近年來在國內、外發展迅速，在提高單井產量和采收率方面發揮了重要作用。美國在致密氣、頁巖氣開發上積累了豐富的經驗，形成了叢式水平井、批鉆、快速鉆井以及長水平段水平井等提高單井產量、降低鉆完井成本的主體技術，實現了致密氣、頁巖氣等低品位儲量的有效開發。目前，全球水平井井數約5萬口，主要分布在美國和加拿大。2002年以后，水平井的大量應用直接推動了美國頁巖氣的快速發展。

美國水平井鉆井數從2000年的1144口增長到2010年的9800口，增長了8.6倍。水平井比例從2000年的3.9%增至2010年的20%。水平井應用的主要對象是頁巖氣，其中2008年美國鉆頁巖氣水平井7282口，其中Bar買粉絲t頁巖中水平井比例已占90%以上。

國內水平井鉆井技術日益受到重視，近年來在鄂爾多斯盆地蘇里格與長北、塔中、松遼盆地深層火山巖等氣田勘探開發中取得了進展，成效顯著。如在長慶鄂爾多斯蘇里格致密砂巖氣區、長北低滲透砂巖氣田，通過長期的探索和攻關，逐步形成了以水平井、長水平段叢式分支井等為主的開發技術，為今后大規模致密氣田、頁巖氣的開發積累了經驗。在致密砂巖、頁巖氣開發時一定要轉變傳統的觀念，破除低效儲量不能用高新技術的落后觀念，樹立水平井打快、打好、打長的意識。在水平井打長方面，要求水平段至少在1000m以上。

當前，水平井鉆井技術正在向集成系統發展，即結合地質、地球物理、油層物理和工程技術，開發大位移鉆井、側鉆水平井鉆井、分支井、徑向水平井、欠平衡鉆井、連續油管等技術，并研制技術含量高的隨鉆測量(MWD)、隨鉆測井(LWD)等設備。

三、大型壓裂技術

大型壓裂技術是提高非常規致密儲層滲流能力的關鍵技術。大型壓裂技術突破了常規壓裂理論的束縛，主要采用大排量、大砂量在地層中造出超過常規壓裂長、寬、高的裂縫，擴大泄油氣半徑，創造“人造滲透率”，提高單井產量，大幅增加了非常規油氣儲量的動用程度。水平井分段壓裂、直井分層壓裂等核心技術已經成為美國非常規氣的有效開發的核心。2003年，以水平井多段壓裂技術取得突破為標志，實現了Bar買粉絲t頁巖氣的快速發展，也加快了頁巖氣領域從發現到開發的節奏。

近年來，中國石油天然氣集團公司進一步加大了直井分層壓裂、水平井分段壓裂關鍵技術引進和攻關的力度，取得了長足的進步和明顯的生產效益。如分層壓裂技術在蘇里格東區、川中須家河組儲層取得了明顯效果，蘇里格東區分壓4層是合層壓裂產量的1.7倍，川中須家河分層壓裂產量是合層壓裂的1.6倍。蘇里格氣田通過實施水平井分段壓裂，水平井初期平均單井日產氣達到7.8×104m3，可保持日產氣5×104m3穩定生產，增產效果明顯。

直井分層壓裂技術一般包括封隔器+滑套投球分層壓裂、連續管噴砂射孔、環空加砂分層壓裂、TAP套管滑套閥分層壓裂等。封隔器+滑套投球分層壓裂技術已在蘇里格氣田應用2000口以上，在川中須家河應用110口以上，已成為蘇里格氣區、川中須家河組直井分層壓裂的主體技術。長慶油田引進的Schlumberger公司TAP套管滑套閥分層壓裂技術，在蘇里格氣田和盆地東部完成了4口井現場試驗，取得了明顯效果。如2010年長慶油田在米37井2402.8～2845.0m井段，采用TAP工藝在國內第一次成功進行連續9層分壓，注入總液量1672.0m3，加砂量126.4m3，創造了該技術在國內分壓層數的新紀錄。同時成功實施了鉆飛鏢作業和關閉產水層作業，實現了個別產水層TAP閥的成功關閉，有效降低了產水層對試氣產量的影響。米37井關閉主要產水層山2和盒7段滑套后，試氣井口產量從1.89×104m3/d上升到5.70×104m3/d，產水量從16.7m3/d下降到3.6m3/d，大大降低了產水層對試氣產量的影響。

水平井分段壓裂技術包括裸眼封隔器+滑套投球分段壓裂、水力噴射分段壓裂等。裸眼封隔器、滑套投球分段壓裂技術在蘇里格已累計應用57口井，主體為分壓4～5段。川慶鉆探等單位已實現了工具國產化，并從分壓4～5段發展到11段。國產化裸眼封隔器、滑套投球分段壓裂工具在蘇里格已入井18口，最多分壓10段。

吉林油田長深登平2井，是中國石油天然氣集團公司目前水平井分段壓裂規模最大的井，創造了目前中國石油天然氣集團公司水平井壓裂級數最多、單井壓裂規模最大、單級壓裂規模最大3項記錄，推動了松遼盆地長嶺凹陷致密砂巖氣田的規模有效開發。長深登平2井水平段長837m，鉆遇氣層厚度為755m，分10段壓裂，泵入總液量4610m3，加砂838m3。通過采用大規模分段壓裂，10mm油嘴測試日產氣35.8×104m3(油壓22.8MPa)，目前該井穩定產量17×104m3/d(油壓18.5MPa)，進一步拓寬了松遼盆地致密氣藏有效開發的技術思路。

四、微地震檢測技術

微地震又稱無源地震或被動地震，在油藏壓裂、注水開采等生產活動中，地下油氣藏一般會伴生類似天然地震、烈度很低的微地震現象。產生微地震的位置可以根據反射器的類型確定，根據采樣密度和縱波來計算確定。

微地震技術可以用來檢測油氣生產層內流體的流動情況，以及裂縫的活動情況，可以用來研究在斷層帶附近發生的自然地震。微地震在油氣勘探開發中常用來監測油藏生產、作業效果，為優化油氣藏管理、致密儲層勘探開發提供了決策依據。

目前，微地震技術在國外油藏監測以及國內礦山開采監測等生產領域，已是一門較成熟的技術，也是近年來國外頁巖氣勘探開發過程中，改進頁巖氣增產效果的一項必不可少的專項技術。

頁巖氣的開發主要依賴于通過大型壓裂，建立一種長而寬的人造裂縫通道，將大量的非常復雜的裂縫網絡連通，從而增大泄壓面積。微地震監測技術是了解人造裂縫的幾何形態、改進增產措施或加密井效果的關鍵。頁巖氣開發過程中的微地震壓裂監測技術，是將檢波器放置在距壓裂井小于600m的觀測井中(一般是直井)，對壓裂井在壓裂過程中誘發的微地震波進行持續的監測，動態地描述壓裂過程中裂縫生長的幾何形狀和空間展布形態。

微地震分析能夠及時了解人造裂縫產生的方向、延伸長度等信息，還可實時監測控制壓裂的過程，提供壓裂增產期間關于多次壓裂深度和寬度的寶貴信息，做到對壓裂方案進行優化選擇。如利用實時裂縫監測資料，可確定裂縫尺寸的異常變化，從而使分級壓裂方案得到及時調整，并分析該調整方案對整體壓裂方案產生的影響;同時，可確定裂縫是否偏離設計層位，確定封隔方法的效果達到了何種程度。在分級壓裂過程中，如果確定某層位得到了重復壓裂，可終止當前壓裂措施并開始下級壓裂;如果確定目前施工層位正在產生多條裂縫，根據壓裂液與支撐劑的剩余量，適當延長該層位的壓裂時間;如果確定裂縫遇到了斷層，立即停止壓裂施工。裂縫監測在頁巖氣壓裂中占有很重要地位，通過裂縫監測，確定裂縫方位和展布，計算改造體積，為產量預測、新井布井、壓裂設計提供依據。此外，利用微地震檢測技術還可以對頁巖壓裂前后的滲透率進行估算。

我國在塔里木、華北、長慶等油田曾利用微地震技術進行過油藏監測方面的先導性試驗，在注水前緣監測、區域天然裂縫預測和剩余油分布識別等方面，取得了一定效果。但在頁巖氣勘探開發中的應用還處于初期探索階段。

五、縫洞儲層定量雕刻技術

縫洞型儲層具有大規模層狀與準層狀分布特征，部分連通型縫洞可以形成連續型油氣藏，是碳酸鹽巖的重要油氣勘探開發領域。碳酸鹽巖縫洞型儲集空間一般肉眼可見，包括溶蝕孔、洞、縫及大型洞穴、裂縫等，具有極強的非均質性。

縫洞型儲層前期研究主要是利用地震剖面“相面法”進行定性識別目標，如“羊肉串”模式，但是由于受深層地震資料信噪比低的影響，縫洞難以精確成像。21世紀以來，中國石油、中國石化等公司組織了縫洞儲層定量雕刻技術攻關，初步實現了復雜縫洞性儲層的雕刻與定量化評價，已在塔里木盆地奧陶系、鄂爾多斯盆地奧陶系等縫洞型油氣勘探發現中發揮了關鍵作用。

鉆前縫洞型儲層定量雕刻主要依靠地震資料，以高保真地震成像處理為前提，以模型正演和巖石物理分析為基礎，通過“三定法”，實現縫洞型儲層或油氣藏的定量化預測。“三定”是指:①定位置，利用高精度三維地震和各向異性偏移技術，實現地震信息的高精度成像;②定形態，利用振幅雕刻技術(洞穴)和方位各向異性技術(裂縫)，實現縫洞體系立體描述;③定規模，利用巖石物理分析和正演模擬技術，實現儲集空間定量化預測。如在塔里木盆地塔北和塔中地區，應用縫洞體系立體描述技術，縫洞儲層鉆遇率達到100%。應用PG剖面、流體因子等多屬性融合技術，縫洞儲層流體預測符合率達到80%以上。

碳酸鹽巖縫洞體系地震定量雕刻技術系列包括4項核心技術:①井控地震保真處理技術，能夠促進地震剖面串珠反射更加清晰、數量明顯增多;②疊前地震偏移技術與各向異性處理技術，能夠精細刻畫不同級別的斷裂系統;③溶洞模型正演技術，能夠建立縫洞大小、填充與地震響應量版;④三維可視化雕刻技術，能夠對裂縫、溶洞進行獨立雕刻和融合研究，分析縫洞系統的連通性，精細描述縫洞的空間關系。

鉆后縫洞型儲層定量評價，主要依靠微電阻率掃描成像測井技術。目前已形成了以電成像測井為主導的有效儲層識別及縫洞儲層參數定量評價技術，建立了多種較為有效的流體識別方法圖版，顯著提高了此類儲層的測井評價能力。另外，開發的遠探測聲波反射波成像測井新技術，使得探測距離由3m拓展到10m，有利于發現鄰近分布的隱蔽縫洞，提高評價精度。

中國煤層氣產業發展現狀與技術對策

王一兵1楊焦生1王金友2周元剛2鮑清英1

(1.中國石油勘探開發研究院廊坊分院廊坊065007;2.中國石油渤海鉆探公司第二錄井公司天津300457)

摘要:本文通過分析我國煤層氣發展歷程和現狀，總結了我國從上世紀80年代以來煤層氣發展經歷了“前期評價、勘探選區、開發試驗、規模開發”四個階段。在分析我國煤層氣地質條件基礎上，認為已發現的煤層氣田(富集區)煤層普遍演化程度高、滲透率低;總結了適合我國復雜地質條件的煤層氣配套開發技術，包括鉆井完井、儲層保護、水力壓裂、排采控制等，并分析了各種技術的應用效果，認為我國1000m以淺中高煤階煤層氣開發技術基本成熟。在此基礎上預測了我國提高煤層氣開發效果的技術發展方向。

關鍵詞:煤層氣 開發技術 壓裂 排采

基金項目: 國家 973 項目 ( 2009CB219607) 、國家科技重大專項 “大型油氣田及煤層氣開發”課題 33，43( 2011ZX05033 001''，2011ZX05043) 。

作者介紹: 王一兵，男，1966 年 6 月生，2008 年獲中國地質大學 ( 北京) 博士學位，高級工程師，多年從事煤層氣勘探開發綜合研究工作。E mail: wybmcq69@ petro買粉絲. 買粉絲. 買粉絲

The Development Status and Technical Countermeasures of China CBM Instry

WANG Yibing1YANG Jiaosheng1WANG Jinyou2ZHOU Yuangang2 BAO Qingying1

( 1. Langfang Branch，Research Institute of Petroleum Exploration and Development，PetroChina， Langfang 065007，China; 2. The se買粉絲nd logging 買粉絲pany of bohai drilling and exploration 買粉絲pany，Petro買粉絲，Tianjin 300457，China)

Abstract: Through analyzing CBM development history and present situation in China，this article have sum- marized the four stages in CBM development from the 1980's，which can be called“earlier period's appraisal，ex- plores and region optimization，development experiments，scale development”. Based on the analysis of the geolog- ical 買粉絲nditions ，it is revealed that CBM fields founded already are 買粉絲monly characterized with high evolution de- gree，low permeability. Simultaneously，the 買粉絲rollary CBM development technologies suitable for China's 買粉絲plex geological 買粉絲nditions are summarized，including drilling / 買粉絲pletion，買粉絲al-bed protection，hydraulic fracturing and dewatering 買粉絲ntrol，also all technologies’application effect are evaluated. In general，it can be believed that the CBMdevelopmenttechnologiesinmiddleandhighrank買粉絲al-bedshallowerthan1000mhavebeenbasicallyma- tured.Finally，thedirectionofdevelopmenttechnologiesisforecasted.

Keywords:CBM;developmenttechnologies;hydraulicfracturing;dewatering

我國煤層氣資源豐富，預測 2000 m 以淺煤層氣資源量 36. 8 萬億 m3( 國土資源部，2006) ，可采資源量約 11 萬億 m3，僅次于俄羅斯和加拿大，超過美國，居世界第三位。規模開發國內豐富的煤層氣資源，可在一定程度上減輕我國對進口石油天然氣的依賴，同時對實現我國能源戰略接替和可持續發展、降低煤礦瓦斯含量和瓦斯排放、減少煤礦瓦斯災害、保護大氣環境具有重要意義。

1 煤層氣規模開發已經起步，初步具備產業雛形

自上世紀 80 年代后期以來，國內石油、煤炭、地礦系統的企業和科研單位，以及一些外國公司，對全國 30 多個含煤區進行了勘探、開發和技術試驗，在沁水盆地、鄂爾多斯盆地東緣韓城、大寧—吉縣、柳林—興縣地區、安徽淮北煤田、遼寧阜新煤田等試驗井都獲得了較高的產氣量。截至 2010 年底，全國已累計探明煤層氣地質儲量 3311 億 m3，并針對不同煤階的煤層氣特點，掌握了實驗室分析化驗和地質評價技術，直井/叢式井鉆井完井、多分支水平井鉆井技術，空氣/泡沫鉆井及水平井注氣保壓欠平衡儲層保護技術，注入/壓降試井技術，壓裂增產和排采等技術系列，在沁水盆地南部、鄂爾多斯盆地東緣、寧武盆地南部、阜新煤田、鐵法煤田、淮南淮北等地分別獲得了具有經濟價值的穩定氣流，為規模開發準備了可靠的資源、技術條件。

近年國內天然氣市場的快速發展，天然氣基礎管網逐步完善，煤層氣開發迎來前所未有的機遇。特別是 2007 年政府出臺了煤層氣開發補貼政策，極大地調動了相關企業投資煤層氣產業的積極性，促進了煤層氣產業的快速發展，近年全國煤層氣開發井由不足百口增加到 5240 余口 ( 含水平井約 100 口) ，建成煤層氣產能約 30 億 m3/ 年，年產氣量超過15 億 m3( 圖 1) ，形成沁南、鄂東 2 大煤層氣區為重點的產業格局。預測到 “十二五”期間，全國地面鉆井開發的煤層氣產量可以達到 100 億 m3以上。

我國煤層氣發展，主要經歷了四個發展階段 ( 圖 2) 。

圖 1 中國歷年煤層氣開發井數與產量圖

圖 2 中國煤層氣發展階段劃分

80年代前期評價階段:在全國30多個煤層氣目標區開展了前期地質評價研究;

1992～2000年勘探選區階段:在江西豐城、湖南冷水江、山西柳林、晉城、河北唐山、峰峰、河南焦作、陜西韓城等地鉆探煤層氣井，柳林、晉城、阜新開展小井組試驗;

2000～2005年開發試驗階段:在山西沁水、陜西韓城、遼寧阜新開展了開發先導試驗工作;

2006年至今規模開發階段:沁水煤層氣田、鄂東煤層氣田韓城區塊、柳林區塊、遼寧阜新、鐵法等地煤層氣地面開發初步形成規模并進入商業開發階段，特別是2007年國家出臺采政補貼政策，每生產1方煤層氣國家補貼0.2元，極大地調動了生產企業的積極性，紛紛加大投入，煤層氣產業進入快速發展階段。2010年全國煤層氣產量達到15億方。

2 煤層氣開發技術現狀

在多年的勘探開發實踐中，針對我國煤層氣地質特點，逐步探索出適合我國配套工藝技術，如鉆井完井、地面建設、集輸處理等，形成了以中國石油、中聯煤層氣、晉煤集團等大型國有煤業集團、有實力的大型國際能源公司為代表的煤層氣開發實體，以及煤層氣鉆井完井、地面建設、壓縮運輸等煤層氣技術服務隊伍，總體已經具備1000m以淺煤層氣資源開發和產業化發展的條件。

不同演化程度的煤層煤巖性質不同，主要表現在煤巖的壓實程度、機械強度、吸附能力等方面，其含氣性、滲透性、井壁穩定性有很大差別(王一兵等，2006)，因此不同煤階的煤層氣資源要求采用相應的技術手段來開發。經過多年的探索與發展，國內已初步形成針對不同地質條件和煤巖演化程度的煤層氣開發鉆井完井、壓裂改造、排采技術系列。

2.1 鉆井完井技術

2.1.1 中低煤階高滲區空氣鉆井裸眼/洞穴完井開采煤層氣技術

國內低煤階區煤層滲透率一般大于10mD，中煤階高滲區煤層滲透率也能大于5mD，對于此類高滲煤層的煤層氣開采，一般不需壓裂改造(低煤階煤層機械強度低，壓裂易形成大量煤粉堵塞割理)，可對煤層段裸眼下篩管完井或采用洞穴完井方式，根據煤層在應力發生變化時易坍塌的特點造洞穴，擴大煤層裸露面積，提高單井產量;鉆井施工時采用空氣/泡沫鉆井，既可提高鉆速，又可有效減小煤層污染。

裸眼洞穴完井在國外如美國圣胡安盆地、粉河盆地的一些煤層氣田開發中應用取得了良好效果(趙慶波等，1997，1999)，特別是在高滲、超壓的煤層氣田開發中得到很好的應用效果。

常采用的井身結構有兩種:

(1)造洞穴后不下套管，適用于穩定性較好的煤儲層，是目前普遍采用的井身結構;

(2)造洞穴后下入篩管，可適用于穩定性較差的儲層。

這一技術在國內鄂爾多斯盆地東緣中煤階、湖南冷水江、新疆準噶爾南部進行試驗，效果都不理想，需要進一步探索、完善。

2.1.2 中高煤階中滲區大井組直井壓裂開采煤層氣技術

中高煤階中滲區煤層滲透率一般0.5～5mD，采用套管射孔加砂壓裂提高單井產量效果最明顯。其技術關鍵在于鉆大井組壓裂后長期、連續抽排，實現大面積降壓后，煤層吸附的甲烷氣大量解吸而產氣。這一技術在國內應用最廣泛，技術最成熟。沁水盆地南部、鄂爾多斯東緣韓城、三交、柳林地區，遼寧阜新含煤區劉家區塊等大多數深度小于1000m的煤層氣井采用這一技術效果好，多數井獲得了單井日產2000～10000m3/d的穩定氣流，數百口井已穩產5～10年。

2.1.3 中高煤階低滲區多分支水平井開采煤層氣技術

該技術主要適用于機械強度高、井壁穩定的中高煤階含煤區，通過鉆多分支井增加煤層裸露面積，溝通天然割理、裂隙，提高單井產量和采收率，效果相當顯著。同時，對于低滲(<0.5mD)薄煤層(<2m)地區，也是解決單井產量低、經濟效益差的主要技術手段。

目前我國在沁水盆地、鄂爾多斯盆地東緣、寧武盆地等煤層埋深300～800m的地區已完成多分支水平井100余口，沁水盆地南部單井日產量達到0.8萬～5.5萬m3，最高日產可達到10萬m3，比直井壓裂方法單井產量提高4～10倍。

2.2 儲層保護技術

2.2.1 煤層氣空氣鉆井技術

主要有空氣鉆井和泡沫鉆井技術，主要優點是可實現欠平衡鉆井，煤層損害小、鉆速快、鉆井周期短，綜合鉆井成本低。但空氣/泡沫鉆井也存在局限性，并不是任何地層都適用。由于空氣/泡沫不能攜帶保持井眼穩定的添加劑，所以不能直接用空氣鉆穿不穩定地層。當鉆遇含水層時，巖屑及更細的粉塵會變為段塞。由于液體在環空中出現，會潤濕水敏性頁巖，這會導致井塌而卡鉆。而且濕巖屑會粘附在一起，在鉆桿外壁上形成泥餅環，不能被空氣從環空中帶上來，當填充環空時，阻止了空氣流動并產生卡鉆。而且隨著這些間歇的空氣大段塞沿著井眼向上運移，它們會堵塞地面設備并且對井壁產生不穩定性效應。因此，空氣鉆井的關鍵在于保持井壁的穩定性。

2.2.2 水平井注氣保壓欠平衡保護技術

多分支水平井主井眼與洞穴井連通后，在水平井眼鉆進過程中，在洞穴直井下入油管，洞穴之上下入封隔器，然后通過油管向洞穴直井注氣，從水平井環空排氣的鉆井液充氣方式，保持水平井眼環空壓力，保證井眼穩定性(圖3)。

圖3 欠平衡鉆井剖面示意圖

空氣壓縮機將空氣從直井注入，壓縮空氣、煤屑與清水鉆井液在高速上返過程中充分混合，形成氣、液、固相三相環空流動。原則上返出混合流體經旋轉頭側流口進入液氣分離器進行分離，混合液流從液體出口流入振動篩，氣體夾雜煤粉從氣流管線進入燃燒管線排放。在燃燒管線出口處，有大排量風機，將排出的氣體盡快吹散。

如果三相分離器分離返出混合流體不明顯，液體為霧狀水滴時將分離器液流管線關閉，從分離器底部沉砂口進行煤屑和廢水的收集和處理，氣體夾雜煤粉從氣體管線進入燃燒管線排放。如果分離器處理能力有限或燃燒管線堵塞，可臨時使用節流管線應急排放混合物。在施工過程中要求地面管線暢通，各種閥門靈活可靠。

2.3 煤層氣井水力壓裂工藝技術

2.3.1 針對煤儲層特征的壓裂液

壓裂液是煤層水力壓裂改造的關鍵性環節，其主要作用是在目的層張開裂縫并沿裂縫輸送支撐劑，因此著重考慮流體的粘度性質，不僅在裂縫的起裂時，具有較高的粘度，而且在壓裂流體返排時具快速降低的性能。然而，成功的水力壓裂改造技術還要求流體具有其他的性質。除了在裂縫中具有合適的粘度外，在泵送時還應具有低的摩擦阻力，能很好地控制流體濾失，快速破膠，施工結束后迅速返排出來等性能，同時應在經濟上可行。

壓裂液選擇的基本依據是:對煤層氣藏的適應性強，減少壓裂液對儲層的傷害;滿足壓裂工藝的要求，達到盡可能高的支撐裂縫導流能力。根據目前煤層氣井儲層的特點，壓裂液研究應著重考慮以下幾個方面:

儲層溫度25～50℃，井深300～1000m，屬低溫淺井范疇。因此，要求壓裂液易于低溫破膠返排，滿足低溫壓裂液體系的要求，并且也考慮壓裂液的降摩阻問題;煤層氣屬于低孔隙度、低滲特低滲透率儲層，要求壓裂液具有好的助排能力，并且壓裂液徹底破膠;儲層粘土礦物含量小，水敏弱，水化膨脹不是壓裂液的主要問題，但儲層低滲、低孔、壓裂液的破膠返排、降低壓裂液的潛在二次傷害是主要問題;要求壓裂液濾失低，提高壓裂液效率。

為了滿足煤層壓裂大排量、高砂比的施工要求，壓裂液在一定溫度下要具有良好的耐溫、耐剪切性能，以滿足造縫和攜砂的要求;同時提高壓裂液效率，控制濾失量。考慮較低的摩阻壓力損耗，要求壓裂液具有合適的交聯時間，以保證盡可能低的施工泵壓和較大的施工排量;采用適當的破膠劑類型及施工方案，在不影響壓裂液造縫和攜砂能力的條件下，滿足壓后快速破膠返排的需要，以降低壓裂液對儲層和支撐裂縫的傷害;要求壓裂液具有較低的表面張力，破乳性能好，有利于壓裂液返排;壓裂液在現場應具有可操作性強、使用簡便、經濟有效、施工安全、滿足環保等要求。

2.3.2 煤層壓裂方案優化

針對一個區塊的壓裂方案，優化研究的總體思路是:在目標區塊壓裂地質特點分析的基礎上，針對該區塊主要的地質特點進行各工藝參數的優化研究。首先針對目標區塊的物性特征確定優化的縫長和導流能力，然后逐一優化各施工參數，包括排量、規模、砂比、前置液百分數等，并且研究提出一系列協助實現優化縫長和導流能力，并保證支撐剖面盡可能實現最優的配套技術措施。

壓裂施工參數的優化是指以優化縫長和導流能力為目標函數，通過三維壓裂分析與設計軟件，優化壓裂施工參數。

前置液量決定了在支撐劑達到端部前可以獲得多少裂縫的穿透深度。合理的前置液量是優化設計的基礎和保證施工成功的前提。前置液用量的設計目標有兩個:一是造出足夠的縫長，二是造出足夠寬度的裂縫，保證支撐劑能夠進入，并保證足夠的支撐寬度，滿足地層對導流能力的需求。

排量的優化對壓裂設計至關重要。研究試驗發現，變排量施工可以對實現預期的縫長和裂縫高度有很好的控制。另一個重要作用是抑制多裂縫的產生，減少近井摩阻，有最新文獻資料表明，通過先進的裂縫實時監測工具的反應，當排量超過一定值時，多裂縫的條數與排量呈正比關系。煤層易產生多裂縫的儲層尤其應該嘗試采取該項技術。

加砂規模優化包括平均砂液比的優化和加砂程序優化。平均砂液比的優化從施工安全角度，即從濾失系數和近井筒摩阻兩個方面考慮，借鑒國內外施工經驗，在煤層可能的濾失系數范圍內，平均砂比20%～25%施工風險低。加砂程序優化必須將壓裂設計研究中所有考慮因素和技術細節充分地體現出來。第一段砂液量的設計至關重要。如起步砂液比過高(或混砂車砂液比計量有誤差)，因開始加砂時可能造縫寬度不足，或起步砂液量過早濾失脫砂，會造成早期砂堵或中后期砂堵的后果;反之，如起步砂液比過低，可能造成停泵后第一批支撐劑還未脫砂，使停泵后裂縫仍有繼續延伸的可能，使裂縫的支撐剖面更不合理。同時，濾失傷害也會增大。因此，起步砂液比的設計很重要。而從施工安全角度考慮，一般的做法是讓第一段支撐劑進入裂縫后先觀察一段時間，如壓力無異常情況，再考慮提高階段砂液比。

2.4 煤層氣井抽排采氣技術

煤層氣以吸附狀態為主，煤層氣的產出機理主要包括脫附、擴散、滲流三個階段(趙慶波等，2001)，煤層氣井產氣需要解決的關鍵問題是:

(1)降低煤層壓力至臨界解吸壓力以下;

(2)保持煤層水力裂縫及天然割理系統內不至于壓力下降過快、過低而致使其滲透率急劇下降;

(3)有一定長的降壓時間。

因此，煤層氣采氣工程應結合不同煤巖特性和室內研究工作，合理確定排采設備，控制動態參數，發揮煤層產氣能力，同時在排采中要控制煤粉產生，減少煤儲層應力敏感性對滲透性的不利影響。

煤層氣井開采中煤粉遷移是普遍存在的現象。為了減少煤粉遷移對排采的影響，排采初期應保持液面緩慢穩定下降，生產階段應避免液面的突然升降和井底壓力激動，控制煤粉爆發，使之均勻產出并保持流動狀態，防止堵塞煤層滲流通道和排采管柱。

煤層具有較強的塑性變形能力，應力敏感性強，在強抽排條件下會引起滲透性下降。為了促使煤層氣井的高效排采(李安啟等，1999)，應保證煤層內流體壓力持續穩定下降，避免由于下降過快導致煤層割理和裂縫閉合引起煤層滲透性的急劇下降。不同煤層具不同的敏感性，需通過實驗和模擬確定最佳的降液速率。如:數值模擬確定晉試7井解吸壓力以上每天降液速度不超過30m，解吸壓力以下每天降液速度不超過10m;井底流壓不低于1MPa。一般控制降液速度每天不超過10m，越接近煤層，降液速度越慢，當液面降至煤層以上20～30m時，穩定液面排采，進入穩定產氣階段后根據實際情況再適當降低液面深度。

3 煤層氣開發技術發展趨勢

與美國、加拿大、澳大利亞等煤層氣工業發展較快的國家相比，我國煤層氣地質條件復雜，主要表現在成煤期早、成煤期多，大部分煤田都經歷多期次構造運動，煤層生氣、運移、保存和成藏規律都很復雜。多年的勘探開發試驗證實，煤層氣富集區分布、高滲區分布都具有很強的不均一性，多數煤層氣富集區滲透率都很低，導致大多數探井試采效果差，勘探成功率低。針對國內煤層氣特點，提高我國煤層氣開采效率的煤層氣開發技術研究應包括以下幾個方向。

3.1 高豐度煤層氣富集區地質評價技術

高豐度煤層氣富集區預測一般是通過地質學、沉積學、構造動力學、地球物理學、地下水動力學、地球化學等多學科聯合研究，結合地震處理與解釋方法，尋找煤層發育、蓋層穩定、成煤期、生氣期與構造運動期次相匹配的適合煤層氣聚集的煤層氣富集區。隨著各地區勘探程度和地質認識程度的提高，一些開發區塊或即將進入開發的區塊，通過二維、三維地震儲層反演與屬性提取方法，在煤層氣富集區預測孔隙、裂縫發育的高滲區，優化開發井網和井位部署，可有效指導煤層氣高效開發。

3.2 提高煤層氣開采效率的技術基礎研究

以高豐度煤層氣富集區為主要研究對象，以煤層氣富集區形成機理和分布規律、開采過程中煤層氣儲層變化、流體相態轉換、滲流和理論相應為重點研究內容，通過化學動力學、滲流力學等多學科聯合與交叉研究，宏觀研究與微觀研究相結合，開展系統的野外工作、測試分析和理論研究。以煤層氣井底壓力響應為主要研究對象，利用多井試井技術和數值模擬技術，從靜態和動態兩個方面開展煤層氣開發井間干擾機理與開發方式優選研究。研究適合我國地質條件的提高煤層氣開采效率的儲層改造基礎理論，將有效指導煤層氣開發技術的進步。

3.3 煤層氣低成本高效鉆井技術研究

針對當前300～1000m深度為主的煤層氣資源，開展空氣鉆井技術攻關，發展車載輕型空氣鉆機。采用巖心實驗、理論分析與生產動態分析相結合的方法，總結以往煤層氣鉆井設計方法和施工工藝，跟蹤國內外多分支水平井、U型井、小井眼短半徑水力噴射鉆井、連續油管鉆井等先進鉆井技術，分析增產效果，優選適用技術。同時，還要考慮超過1000m深度的煤層氣資源的開發技術。

3.4 煤層高效改造技術研究

通過煤層及頂底板力學實驗與壓裂液配伍性實驗數據，分析煤層傷害的主要機理，研發出適合不同地質條件下煤層壓裂的新型壓裂液體系。結合典型含煤盆地煤層的地質特點，探索適合煤層氣壓裂改造的工藝技術。

參考文獻

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趙慶波.1999.煤層氣地質與勘探技術［M］.北京:石油工業出版社

趙慶波等.1997.煤層氣勘探開發技術.北京:石油工業出版社

趙慶波等.2001.中國煤層氣勘探.北京:石油工業出版社

平衡井做法

平衡壓力鉆井是指在鉆井過程中鉆井液柱作用在井底的壓力（包括鉆井液柱的靜液壓力，循環壓降和井口回壓）低于底層孔隙壓力。

基本介紹

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欠平衡鉆井是20世紀90年代在國際上成熟并迅速發展的一項鉆井的新技術。在美國，欠平衡鉆井被稱為上游石油工業新技術，已經成為鉆井技術發展熱點，并越來越多地與水平井、多分支井及小井眼鉆井技術相結合。國外欠平衡鉆井技術主要集中在井控、鉆井液、程序設計、特殊工具等方面。

自20世紀80年代以來，由于研制成旋轉防噴頭、空氣鉆井馬達等設備，又研究出各種往井筒中注氮的方法，使欠平衡鉆井工藝達到了大規模投入工業使用的程度，并呈現穩步增長的勢頭。其原因主要是人們對減輕地層傷害越來越關注，而且欠平衡鉆井有可能提高鉆速和減少衰竭油藏中的井漏問題。到2006前后，在國外該項技術已成為一種成熟的鉆井工藝。一些油公司曾報道，與常規方法鉆水平井相比，運用欠平衡鉆井技術使水平井產量提高了10倍。

到2006年末，已有20多個國家應用欠平衡技術鉆井，技術先進的國家包括美國、加拿大、英國、阿根廷、墨西哥等國。這些欠平衡技術先進的國家，創造欠平衡條件采用的常用技術有：邊噴邊鉆；泥漿帽鉆井；立管氣體注入；環空氣體注人；連續油管鉆井。水、地層水、海水、淀粉水、柴油、原油都曾用做欠平衡鉆井的循環工作介質。散裝或膜濾氮氣、 工業廢氣、空氣、氮氣和空氣的混合氣、天然氣和空心玻璃球都作為減輕劑或 發泡劑。

3基本分類

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常規的鉆井屬于過平衡鉆井，鉆井液壓力大于地層流體壓力，小于地層破裂壓力。這樣做主要是防止井噴。欠平衡鉆井時，鉆井液壓力略小于底層流體壓力，仍小于地層破裂壓力。這樣能及早發現油氣藏。

欠平衡鉆井系列分為：

①氣體鉆井，包括空氣、天然氣和 氮氣鉆井，密度適用范圍0～0.02克/立方厘米；

②霧化鉆井，密度適用范圍0.02～0.07克/立方厘米；

③泡沫鉆井液鉆井，包括穩定和不穩定泡沫鉆井，密度適用范圍0.07～0.60克/立方厘米；

④充氣鉆井液鉆井，包括通過立管注氣和井下注氣兩種方式。井下注氣技術是通過寄生管、同心管、鉆柱和連續油管等在鉆進的同時往井下的鉆井液中注空氣、天然氣、氮氣。其密度適用范圍為0.7～0.9克/立方厘米，是應用廣泛的一種欠平衡鉆井方法；

⑤水或鹵水鉆井液鉆井，密度適用范圍1～1.30克/立方厘米；

⑥油包水或水包油鉆井液鉆井，密度適用范圍為0.8～1.02克/立方厘米；

⑦常規鉆井液鉆井(采用密度減輕劑)，密度適用范圍大于0.9克/立方厘米；

⑧泥漿帽鉆井，國外稱之為浮動泥漿鉆井，用于鉆地層較深的高壓裂縫層或高含硫化氫的氣層。

欠平衡鉆井技術按工藝分類可分為兩種：流鉆(flow drilling)是指使用普通鉆井液的欠平衡鉆井；人工誘導欠平衡鉆井是指由于地層壓力太低，必須采用特殊的鉆井液和工藝才能建立欠平衡。

4技術發展

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1.國外主要鉆井技術發展應用情況

欠平衡鉆井作業的關鍵技術包括產生和保持欠平衡條件(有自然和人工誘導兩種基本方法)、井控技術、產出流體的地面處理和電磁隨鉆測量技術等。到2006年，欠平衡鉆井技術的進展主要集中在井控、鉆井液、程序設計、特殊工具等方面。國外已經能成熟運用新一代欠平衡鉆井技術，即在鉆進、接單根、換鉆頭、起下鉆等全部作業過程中始終保持井下循環系統中流體的靜水壓力小于目標油氣層壓力，同時欠平衡鉆井技術也越來越多地與水平井多分支井及小井眼鉆井技術相結合，有效開發了一些新老油田，其應用范圍日益廣泛，美國已將其列為21世紀急需的鉆井技術。

國外已經實現了全過程的欠平衡鉆井、 完井。欠平衡鉆井技術發展有如下幾個關鍵方向：鉆井模型分析；更有效的鉆井液；更有效的井底導向系統與馬達；有利于新的鉆井液的井控與地面分離系統；集成化趨勢。未來欠平衡鉆井技術將進一步朝安全、簡便和適用的方向發展。這項技術對于保護油層和提高鉆井速度具有重要意義，將廣泛用于低壓低滲油田和老油田。

2.中國主要鉆井技術發展應用情況

中國欠平衡鉆井技術自進入21世紀以來發展較快。到2006年末，已采用該項技術完成60余口井，所用設備主要以引進為主。新疆、中原、大港、勝利等油田引進了一批設備，鉆成了一批欠平衡井，具有了一定的經驗。“九五”期間大港油田針對前第三系深層勘探進行了欠平衡鉆井完井技術綜合研究，在千米橋潛山和烏馬營潛山采用低密度無固相鉆井液體系實施了欠平衡鉆井工藝技術，完井采用射孔完成，成功的發現了千米橋潛山億噸級的凝析 油氣田，揭示了烏馬營潛山儲油氣藏特征。截止到2006年，大港油田已經先后引進了三套主要欠平衡裝置，成立了專業化技術服務隊伍，從設備和經驗上都具有了很好的基礎。在以液體為介質進行欠平衡鉆井施工上，從設計及施工人員的水平、欠平衡裝備、現場施工中井口回壓控制等技術上都取得了一定的成功經驗，在中國國內產生了良好的影響。

隨著中國欠平衡技術認識的不斷加深，該技術開始逐漸被應用于老油田的開發，今后欠平衡技術在中國的應用范圍將逐漸擴大，設備配套國產化的進程將逐漸加快，實現全過程欠平衡將成為今后中國各油田發展的目標。

5主要裝備

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欠平衡鉆井所用的地面常規裝備有：氮或壓縮氣供應裝置、容 積小且壓力大的注液泵、液-氣混合管匯、節流管匯、鉆屑或鉆井液取樣器、化學劑注射泵、采油分離系統和自動燃燒氣體系統，以下是國外目前比較先進的專用裝備。

①高壓旋轉分流器-防噴器系統

又稱旋轉防噴器(BOP)。國外有好幾個廠家都有專利產品，其中美國Williams工具公司生產的旋轉防噴頭使用最多，壓力級別最為齊全。該公司供應的高壓系統有7000型和7100型兩種：7000型的靜試驗壓力為21MPa，工作壓力為10.5MPa；7100型包括旋轉控制頭總成、熱傳遞-潤滑裝置、遙控監控臺和遙控防爆電源設備。旋轉控制頭總成殼體試驗動壓力可達70MPa，靜壓力為35MPa，工作壓力為17.5MPa。

②液流導向系統

國外研制了一種電磁閥導向系統，可增加鉆深。馬達被設計成一種金屬對金屬的葉片，采用非彈性體制成的正容積馬達，不會由于失速而使轉速過快。

③地面分離系統

2006年前后，國外加強了地面分離系統研制，包括壓力額定值為35MPa的地面分離裝置、自動節流系統及各種分離器，這些設備可處理大量液體、巖屑和鉆井液。此外，有一種密封循環分離器，每天可處理566336立方米容量的液流；還有一種高效小型分離器，適用于近海地區。委內瑞拉Mamdbo湖有一口近岸井，為了降低化學劑成本，首次使用密封循環地面分離系統，還使用配有全套連續油管的駁船和2000bbl（原油標準桶）容量的泡沫裝置。泡沫循環液密度降低到179.74～359.4千克/立方米，在分離后，泡沫可再循環使用，以降低配制化學劑和水的成本。

④隔水管帽(Riser Cap)旋轉防噴器系統

一種回流裝置，所用主要設備是旋轉控制頭，裝在水上隔水管頂部，可代替隔水管系統的滑動接頭、球形接頭和分流器。將高壓軟管接到旋轉控制頭雙流管出口端，可提高井控能力，防止鉆井液流失。高壓機械密封置裝于鉆臺下面的鉆桿與隔水管之間，鉆井液通過軟管回流井下。

⑤實用隔水管(Virtual Riser)裝置

該裝置包括旋轉控制頭、封隔器—鎖定總成和環形壓力控制—排放系統三大部件，其中封隔器—鎖定總成是一個經改進的直徑508mm可膨脹套管封隔器，起到控制頭及井口下面套管間的壓力密封作用。其元件是一個3m長的密封，置于660.40～914.40mm套管里面，用遙控船可遙控該封隔器。

⑥地面數據采集系統

欠平衡鉆井時，要測量并記錄壓力、速度、氣含量、液含量和溫度，并實時顯示這些數據，避免出現過平衡和井噴現象。該系統可在鉆井作業時，通過與現有鉆井控制與監測系統接口，提供實時信息，還可與動態多相流量模型接口，允許將實際參數與計算參數加以比較。

連續油管鉆井（修井），泥漿從哪兒返回的？喇叭口？分流器？

喇叭口用在鉆機上是有概念上的錯誤的，不過大家都這么叫也沒問題，一般稱為泥漿傘

泥漿傘主要用于陸地鉆機，而分流器主要用于海洋鉆機

頁巖氣的技術進度

全球對頁巖氣的開發并不普遍，僅美國和加拿大在這方面做了大量工作。其中，美國已進入頁巖氣開發的快速發展階段，加拿大商業開采還處于起步階段。美國頁巖氣開發有80多年的歷史，參與的石油企業從2005年的23家發展到2007年的64家。2000年美國頁巖氣年產量為122億立方米，而2007年，僅Newark East頁巖氣田的年產量就達217億立方米，美國頁巖氣總產量接近500億立方米，占美國天然氣總量的8%以上。

但來自美國能源情報署網站的數據顯示：美國頁巖氣產量占天然氣產量比例從2007年到2011年分別是8.07%（2007），11.09%（2008），15.19%（2009），21.69%（2010），29.85%（2011）

專家表示，美國頁巖氣發展速度之快，離不開國家政策上的支持和先進的開發技術，而這也是至少在2015年以前中國所不具備的。

20世紀70年代末期，美國政府在《能源意外獲利法》中規定非常規能源開發稅收補貼政策，而得克薩斯州自20世紀90年代初以來，對頁巖氣的開發不收生產稅。另外，美國還專門設立了非常規油氣資源研究基金。可以說，美國政府對頁巖氣開發的重視為頁巖氣發展提供了強勁的動力。對頁巖氣這個新生事物而言，有利的政策支持無疑會大大降低開發成本，刺激頁巖氣的發展。

隨著頁巖氣產量迅速提高，國際能源署預計，到2015年美國將超越俄羅斯成為全球最大天然氣生產國。

美國能源當局則預測說，頁巖氣將取代煤炭而成為僅次于石油的美國第二大能源資源，而且可能改變美國能源生產格局。

至2012年，頁巖氣產量增加已經拉低了能源價格，已成為美國振興制造業的一大法寶。歐洲空中客車公司等許多國際大企業將一些制造項目遷入美國，看重的正是當地低廉的能源價格。

此外，得益于頁巖氣革命中的“水力壓裂”技術，頁巖油（一種石油）的產量也飛速增加，使美國石油產量強勁反彈，導致2011年，美國自1949年以來首次成為精煉石油產品凈出口國。國際能源署認為，到2020年美國將成為全球最大原油生產國。美國康菲石油公司總裁瑞安·蘭斯表示，到本世紀20年代中期美國將不必進口石油。

美國頁巖氣的快速發展改變了美國的能源消費結構,不僅降低了煤炭以及其他能源的消耗比例,也減少了對中東國家石油能源的依賴,引發了全球范圍內的頁巖氣開發革命。 國土資源部2009年10月份在重慶市綦江縣啟動了中國首個頁巖氣資源勘查項目。這標志著繼美國和加拿大之后，中國正式開始這一新型能源頁巖氣資源的勘探開發。 將對中國新型能源建設起到積極的示范作用，在中國油氣領域具有里程碑意義。2012年3月20日，殼牌公司已經與中國石油簽署了一份產品分成合同，將在中國四川盆地的富順—永川區塊進行頁巖氣勘探、開發及生產。兩家公司對頁巖氣的開發還處于勘探階段，暫并未進入實質性開采。2012年9月24日 ，全國首個頁巖油氣產能建設項目——中石化梁平頁巖油氣勘探開發及產能建設示范區8個鉆井平臺全面開鉆

2012年11月13日-16日，為期四天的2012年中國國際頁巖氣大會在重慶召開，主題為“促進投資與合作，推動中國頁巖氣產業的商業化發展”。200多名全球各地的頁巖氣資源開發商、購買商、貿易商、技術支持方、油田服務及設備供應商、頂尖的頁巖氣產業研究專家以及政府顧問人士參會。而重慶瑞博、埃克森美孚、三菱商事、西門子等多家外企和三一重工、山東能源集團、華電重工等國內公司也到場，尋找挖掘潛在的頁巖氣裝備項目機會。

會上，國土資源部油氣資源戰略研究中心研究員李玉喜透露，多項扶持頁巖氣產業化的政策正在醞釀中。這一系列扶持政策主要包括：一是頁巖氣市場化定價政策，同時頁巖氣利用方式可以靈活；二是監管體系強調一級管理，實際又分為二級三級監管，即讓各省各級參與管理的監管體系，使整個監管過程向下延伸到頁巖氣井；三是稅收上將多數利稅留給地方，以對企業和地方都有利。

盡管業界對我國頁巖氣的關注度持續升溫，但日前參與“2012年中國頁巖氣發展論壇”的業內專家認為，我國頁巖氣開發中仍然面臨一些問題亟待解決，包括技術準備、資源儲量評價、政策研究到開發模式等方面，都需借鑒美國的成功經驗，不能急于求成。

中國涉及油氣特種裝備制造的公司包括杰瑞股份、石油濟柴、江鉆股份、神開股份、寶德股份、海默科技、惠博普、吉艾科技8家機械制造公司。李玉喜在會上透露頁巖氣開發三大利好后，這8家機械設備制造商全線飄紅。

2012年11月15日,在北京舉行的財富CEO高峰論壇上,中外能源行業的專家就能源世界新格局進行了探討。此次探討中,各方專家逐步形成一致觀點:中國頁巖氣開發應當推進,更應當保持謹慎態度。相關專家表示,中國的頁巖氣儲藏深度遠遠高于美國,而且地質復雜程度也超過美國,加上多數頁巖氣開發地區人口密集,從技術和社會兩方面來講,開發難度都很大,應當謹慎推進。由于開采頁巖氣所需的水力壓裂技術需要大量的水資源,而我國頁巖氣儲量豐富地區多為水資源匱乏地區,同時水力壓裂技術可能會帶來地下水污染問題。這也是一個不容忽視的問題。

我國將基本完成全國頁巖氣資源潛力調查與評價，建成一批頁巖氣勘探開發區，初步實現規模化生產，頁巖氣年產量達到65億立方米。

“十二五”期間，我國在頁巖氣開發上的重點任務包括：一是開展頁巖氣資源潛力調查評價；二是開展科技攻關，掌握適用于我國頁巖氣開發的關鍵技術；三是在全國重點地區建設19個頁巖氣勘探開發區。

我國的頁巖氣進入到大規模商業開發階段還需要技術、資金、管道和政策上的種種支持，但是頁巖氣開發各方的準備工作也已經陸續展開。據《中國頁巖氣產業勘查開采與前景預測分析報告前瞻》 分析認為，我國頁巖氣開發距離大規模商業化還有3-5年的距離，預計2015年我國頁巖氣產量將會在40億立方米左右，2020年將會達到500-700億立方米之間。而由頁巖氣開發帶來的相關技術和服務的市場空間將在2015年達到420-430億元。

由國家能源局制定的頁巖氣產業發展政策已經制定完成，待有關部門批準后將會發布。同時，由國土資源部制定的頁巖氣探礦權招投標管理辦法也計劃出臺。

國家能源局石油天然氣司副司長楊雷表示，除國土資源部開展了一些頁巖氣基礎性的資源調查工作外，國家發改委或能源局也從科技、研發中心、裝備、示范中心等方面做了四位一體的科研攻關：一是依托重大科技專項，國家有很大的投入；二是設置了頁巖氣研發中心，給了很多裝備和設備的投入；三是裝備的國產化，支持國內企業進行國產化的實驗；四是依托示范工程，能源局已批準了三個頁巖氣的示范區，包括四川、重慶和陜北。

“下一步，國家能源局將在前面工作基礎上繼續推進科技攻關，包括示范區建設、資源評估等工作。另外，要加大政府支持和推動的力度。”楊雷說，備受關注的頁巖氣產業政策已經有了一個文本，里面包括了產業的準入、環保、監管及對外開放等問題，都有一些更細致的規定，更具有可操作性。此外，規劃里還有一些財稅支持、用地優惠等都會明確。

2013年10月18日，煙臺杰瑞集團發布了“小井場大作業”成套頁巖氣壓裂解決方案，并成功實現了全套設備的現場聯機測試。這是專門針對復雜地理條件下頁巖氣壓裂的解決方案，開創了中國頁巖氣等非常規能源壓裂增產完井設備的新方向。

2013年10月30日，國家能源局在其官網發布了《頁巖氣產業政策》，進一步深化頁巖氣發展地位，明確將頁巖氣開發納入國家戰略性新興產業。這是在2012年3月發布《頁巖氣發展十二五規劃》和2012年11月出臺《關于出臺頁巖氣開發利用補貼政策的通知》之后，國家有關部門對頁巖氣產業發展的再次有力的扶持。 中國首輪油氣探礦權公開招標

2011年6月27日，國土資源部舉辦中國首輪油氣探礦權公開招標，中石油、中石化、延長石油以及中聯煤層氣、河南煤層氣等公司受邀投標。首輪招標出讓的頁巖氣探礦權區塊共計四個，面積共約1.1萬平方公里。國土資源部網站7月7日公布了招標結果，中石化中標渝黔南川頁巖氣勘查區塊礦業權，河南省煤層氣公司則取得了渝黔湘秀山頁巖氣勘查區塊礦業權。

有關專家預測在四川盆地寒武系筇竹寺組、志留系龍馬溪組頁巖地層中存在豐富的頁巖氣資源。據初步估算，單這兩個組的頁巖氣資源就可以和整個四川盆地的常規天然氣資源總量相媲美。

2006年年初，中國石油勘探開發研究院油氣資源規劃所組織專家在四川盆地西南地區進行了頁巖氣資源調查研究。經過一年的艱難跋涉和潛心分析，專家們雖然沒有對頁巖氣資源進行全面準確的估算，但是也給我們帶來了振奮人心的消息。

據體積法估算結果，中國頁巖氣資源量高達（26～31）×10m，與美國頁巖氣儲量相當。其中，中國南方、北方、西北及青藏地區各占頁巖氣資源總量的46.8%、8.9%、43%和1.3%。

國土部舉行頁巖氣第二輪招標

2012年9月10日,國土資源部在官方網站發布公告，面向社會各類投資主體公開招標出讓頁巖氣探礦權.本次招標共推出20個區塊，總面積為20002km2，分布在重慶、貴州、湖北、湖南、江西、浙江、安徽、河南8個省（市）。

根據公告，凡在中華人民共和國境內注冊，注冊資本金在人民幣3億元以上，具有石油天然氣或氣體礦產勘查資質、或與已具有資質的企事業單位建立合作關系的內資企業和中方控股的中外合資企業，均可投標。

開發措施

一是編制我國頁巖氣資源戰略調查和勘探開發中長期發展規劃。在認真分析世界頁巖氣勘探開發的態勢和我國現狀的基礎上，科學評價和分析我國頁巖氣資源潛力，進行頁巖氣探明儲量趨勢預測研究，對我國頁巖氣資源戰略調查和勘探開發目標、重點和發展階段作出科學規劃，明確發展定位，編制頁巖氣資源戰略調查和勘探開發中長期發展規劃。

二是制定鼓勵頁巖氣資源戰略調查和勘探開發政策。在對美國等國家頁巖氣發展中給予的優惠政策研究基礎上，結合我國實際，參照國內煤層氣勘探開發的優惠政策，給予頁巖氣勘探開發的優惠政策。國家財政加大對頁巖氣資源戰略調查的投入，鼓勵社會資金投入頁巖氣；減免頁巖氣探礦權和采礦權使用費；對頁巖氣開采企業增值稅實行先征后退政策，企業所得稅實行優惠；頁巖氣開發關鍵設備免征進口環節增值稅和關稅；對頁巖氣開采給予定額補貼；對關鍵技術研發和推廣應用給予優惠等，引導和推動頁巖氣產業化發展。

三是完善和創新頁巖氣礦業權管理制度。根據頁巖氣分布廣、勘探開發靈活性強的特點，深入研究我國頁巖氣礦業權設置制度。借鑒煤層氣礦業權管理經驗，設立專門的頁巖氣區塊登記制度，實行國家一級管理。允許具備資質的地方企業、民營資本等，通過合資、入股等多種方式參與頁巖氣的勘探開發，也可獨立投資，直接從事頁巖氣勘探開發。

四是加快制定頁巖氣技術標準和規范。加強政府引導，依托頁巖氣資源戰略調查重大項目和勘探開發先導試驗區的實施，加快頁巖氣資源戰略調查和勘探開發技術標準和規范體系建設，促進信息資料共享和規范管理。

此外，要密切關注世界頁巖氣發展動向，建立和完善頁巖氣國際合作交流機制。加強與國外有實力公司的合作開發，引進先進理念與開發技術，通過引進和消化頁巖氣開發技術，探索和創新適合我國頁巖氣開發的核心技術，為我國頁巖氣大規模開發奠定技術基礎。

補貼標準

財政部、國家能源局發布《關于出臺頁巖氣開發利用補貼政策的通知》表示，2012年-2015年中央財政對頁巖氣開采企業給予補貼，補貼資金將按企業頁巖氣開發利用量以及補貼標準決定，2012年至2015年的補貼標準為0.4元/立方米，具體標準今后將根據頁巖氣產業發展情況予以調整。此外，財政部還規定地方財政可根據當地情況給予適當補貼，具體標準和補貼辦法由地方確定。

頁巖氣界定標準及補貼條件

具體界定標準為：

(一)賦存于烴源巖內。具有較高的有機質含量(TOC>1.0%)，吸附氣含量大于20%。

(二)夾層及厚度。夾層粒度為粉砂巖以下(包括粉砂巖)或碳酸鹽巖，單層厚度不超過1米。

(三)夾層比例。氣井目的層夾層總厚度不超過氣井目的層的20%。

財政部規定企業需具備以下條件才能夠獲得補貼：

一是已開發利用的頁巖氣；

二是企業已安裝可以準確計量頁巖氣開發利用的計量設備，并能準確提供頁巖氣開發利用量。

能源局：擬出臺頁巖氣產業化細則

據了解，國家能源局正在會同有關部門研究制定《頁巖氣產業政策》，為推動頁巖氣產業化、市場化發展做出具體規定。業內人士表示，新政策應該在克服壟斷體制障礙、落實安全環保要求、制定市場化定價機制等方面出臺有力措施。

據國家能源局油氣司綜合處處長楊青介紹，《頁巖氣產業政策》將按照《頁巖氣發展規劃（2011-2015年）》的總體思路，出臺一些推動頁巖氣產業化、市場化發展的具體規定。

頁巖氣炒作趨向理性

日前，中央財政明確將在2012年~2015年對頁巖氣開采企業給予每立方米0.4元的補貼，國內頁巖氣產業前景被寄予厚望。彭孝影表示，頁巖氣的勘探開采最先受益勘探、開采相關的設備制造商。每個開采階段對應相關的專業設備，如勘探階段使用地震軟件、物探裝備，固井階段使用固井車、泵送、套管等，壓裂酸化階段則有壓裂車、混砂車，管匯車、儀表車和連續油管等專用設備。對于該產業的發展進程，彭孝影認為未來5至10年中國頁巖氣的開采尚難以和美國媲美，無論是技術實力，還是資金等方面都存在很大差距，未來要迎頭趕上，還需要國家戰略做主導推動力。

探礦權出讓招標結果公示

2012年12月6日，國土部網站公示“2012頁巖氣探礦權出讓招標”結果。公示名單分別列出了19個頁巖氣區塊的前三名中標候選企業，共有華電集團、神華集團、中天城投等57家企業入圍。

按照“頁巖氣探礦權招標項目招標文件”規定，公示名單中得分第一名的中標候選企業為項目中標企業。若該中標候選企業自動放棄，或中標企業未及時提交勘查承諾書，以及按有關法律規定被取消中標資格的，招標人將按照中標候選企業名單排序依次確定其他中標候選企業為中標企業。

這些企業中，除了華電集團、中煤集團、神華能源、國家開發投資公司等在內的大型國企；還包括中天城投這樣以房地產為主營業務的企業；以及省屬能源投資公司或省屬地質系統企業。

值得一提的是，公示名單中，中石化、中海油、延長石油等幾大油氣巨頭無一上榜。中石油煤層氣有限責任公司僅在湖南桑植頁巖氣區塊競標中取得第三名。按照招標規定，中石油也很可能無緣該區塊探礦權。

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