■ 敏 銳

頁巖氣的勘探方法多種多樣，多學(xué)科綜合勘探是主流發(fā)展方向。

微地震壓裂監(jiān)測技術(shù)

這是近年來在低滲透油氣藏壓裂改造領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要新技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)通過在臨井中的檢波器來監(jiān)測相對應(yīng)的壓裂井在壓裂過程中誘發(fā)的微地震波，來描述壓裂過程中裂縫生長的幾何形狀和空間展布。它能實(shí)時(shí)提供壓裂施工產(chǎn)生裂隙的高度、長度和方位角，利用這些信息可以優(yōu)化壓裂設(shè)計(jì)、優(yōu)化井網(wǎng)或其他油田開發(fā)措施，從而提高采收率。國外已將微地震監(jiān)測技術(shù)視為確定水力壓裂裂縫方位和形狀的一種重要的實(shí)用方法。三維地震技術(shù)有助于準(zhǔn)確認(rèn)識復(fù)雜構(gòu)造、儲層非均質(zhì)性和裂縫發(fā)育帶，可以提高探井(或開發(fā)井)的成功率，裂縫的存在會引起地震反射特征的改變，往往裂縫存在的區(qū)域也是頁巖氣高產(chǎn)區(qū)域，應(yīng)用高分辨率三維地震可以識別裂縫，主要利用屬性（比如曲率、相干）及方位AVO識別裂縫。微地震監(jiān)測是一種主要用于油氣田開發(fā)的新的地震方法，可以在水力壓裂過程中對裂縫進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，進(jìn)而優(yōu)化壓裂設(shè)計(jì)，已經(jīng)成為頁巖氣開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。

水平井技術(shù)

頁巖氣開發(fā)中主要使用垂直井和水平井。2002 年以前，垂直井是美國頁巖氣開發(fā)的主要井型。在2002 年Devon 能源公司在Barnett頁巖的7 口試驗(yàn)水平井取得了巨大成功后，美國頁巖氣的開采才大力推廣水平井，水平井已然成為頁巖氣生產(chǎn)開發(fā)的主要鉆井方式。而垂直井主要用來提供儲層特征、鉆井、壓裂參數(shù)。水平井的成本雖然比垂直井高1～2倍，但其產(chǎn)量卻是垂直井3倍多。水平鉆井取得成功的關(guān)鍵是有效的井身設(shè)計(jì)，這利于節(jié)約完井和管理成本。鉆井作業(yè)采用泥漿系統(tǒng)、井下鉆具以及定向設(shè)備等常規(guī)鉆井技術(shù)。通常，水平段越長，最終采收率和初始開采速度就會得到越大的提高。

完井技術(shù)

完井過程既要提高儲層滲透率，又要避免儲層損害，這直接關(guān)系到頁巖氣的采收率。頁巖氣井通常采用泡沫水泥固井技術(shù)。泡沫水泥具有漿體穩(wěn)定、密度低、滲透率低、失水小、抗拉強(qiáng)度高等特點(diǎn)，因此泡沫水泥有良好的防竄效果，能解決低壓易漏長封固段復(fù)雜井的固井問題，而且水泥侵入距離短，可以減小儲層損害。國外經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，泡沫水泥固井比常規(guī)水泥固井產(chǎn)氣量平均高出23 %。頁巖氣井的完井方式主要包括組合式橋塞完井、水力噴射射孔完井和機(jī)械式組合完井。

壓裂技術(shù)

水平井加多級壓裂是目前美國頁巖氣開發(fā)應(yīng)用最廣泛的方式。目前常用的技術(shù)有多級壓裂、清水壓裂、水力噴射壓裂、重復(fù)壓裂和同步壓裂等。對于埋藏較淺，地層壓力相對較低的頁巖氣藏進(jìn)行增產(chǎn)改造時(shí)，一般用液氮或二氧化碳泡沫壓裂作業(yè)。

清水壓裂是利用大量清水以較高的泵入速率進(jìn)入地層誘導(dǎo)產(chǎn)生具有足夠幾何尺寸和導(dǎo)流能力的裂縫以實(shí)現(xiàn)在低滲、大面積的凈產(chǎn)層里獲得天然氣工業(yè)產(chǎn)出的壓裂措施。水力噴射壓裂是用高速和高壓流體攜帶砂體進(jìn)行射孔，打開地層與井筒之間的通道后，提高流體排量，從而在地層中打開裂縫的水力壓裂技術(shù)。