页岩气勘探开发技术的现状及解决策略

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  摘要:作为天然气的后备领域,页岩气产业具有良好的发展前景,但因为高昂的成本输出以及落后的勘探技术。页岩气的“勘探之行”一直不容乐观,在文中,笔者就我国目前的页岩气勘探开发提出了几项针对性的建议。
  关键词:页岩气;勘探;对策;资源;开发
  鉴于国外的成功经验,我国也开始涉足页岩气勘探这一领域,希望改善如今天然气日益枯竭的局面,并通过这种新型能源以满足我国高速发展的需要。页岩气的开发利用已经逐渐成为政府部门乃至寻常百姓的关注话题。
  一、中国页岩气的勘探开发所面对的难题
  由于中国的地质复杂多变。所以在页岩气勘探方面所要考虑的地理因素也格外全面。从国外的经验来看,勘探页岩气不仅需要高额的成本支出,而且还要引进先进的开采技术,就譬如压裂技术的运用。我们经常谈论到的压裂工具通常有:压裂封隔器,滑套多级压裂;泵送桥塞这三种,但具体要用哪种,还需要根据情况而定。那么,能否把页岩气放在我国矿产开发领域的重要位置,发挥其真正作用。笔者认为首要任务还是认清当前页岩气勘探的发展形势。
  (一)资源评估体系也不甚完善 页岩气储量尚待考量。在北美的页岩气区域,往往掌有详细的地质背景资料、高端的技术研发水平,我国所采用的压裂技术就大多从国外引进,例如压裂封隔技术,滑套多级压裂技术;泵送桥塞技术等等(后来我国有改进)。在技术攻关与勘探政策研究上,切不可将北美的研发成果照搬照抄。需具体考虑我国的环境因素,地理因素等。
  在中国勘探页岩气储藏量时,有几口页岩气井仍然没有投入到开发当中,因而得不到详细精准的测量数据。
  (二)页岩气勘探受地理环境局限。岩气的勘探与开发无时无刻不与地表环境划钩,在地广人稀的北美,页岩气开采多以平原为主,减少了部分的工程量,降低了开采成本。但在人口密集的中国南部,页岩气多位于丘陵山区,交通不便,水源也受到了限制,所以工程量浩大,提升了成本。
  (三)页岩气开采的核心技术还未充分掌握。我国对于页岩气勘探的相关原理了解并不深入,对于页岩气的成藏机理,富集特点等更是乏善可陈。工艺技术在于不断的探索求新,当泵送桥塞技术引入我国时,就曾经度过长达20多年的“环境适应”。如果只是一味地依赖从国外所学的知识却不加以改进创新,那么中国的页岩气开发就不能创造属于自己的巅峰时代。
  二、对于加速中国页岩气开发的若干建议
  虽然页岩气在众能源之中拥有良好的发展前景,但是中国对于该能源的开发利用仍处于孜孜不倦的“求学”阶段。因此在短时间内,页岩气仍然不能担负起放松资源压力的重任,为了使页岩气能够在中国的社会环境之下更好更快地成长,我们必须采取一系列的应对措施,使页岩气勘探工作能够顺利开展。
  (一)压裂技术是页岩气勘探的保障。页岩气勘探是整个油气工业不断发展革新的写照。所以国家应该充分认识到页岩气勘探的重要意义以加大科研经费的投入,重点解决技术上的难题,为页岩气的发展提供技术上的支持。
  1、Y531型压裂封隔器的使用。Y531型压裂封隔器在压裂施工中也可以配合桥塞使用,这样就可以在勘探页岩气时对任意一层进行压裂。提高开采效率,在施工之前,先在Y531型封隔器的底部连接上接球篮,然后再将封隔器与油管柱相连,最后装好压裂井口。虽然每一步都十分简单,但是如果接口处理不当,发生泄漏,那么会使企业蒙受巨大的经济损失。笔者认为该种封隔器在下放以后能够不断坐封,那么即便在机械发生故障时,也能及时间断工作,这样一来就不会使整个勘探工程严重滞后。这样看来,该种新型的压裂封隔器的确能为整个勘探工作如虎添翼。
  2、滑套多级分段压裂技术的应用。页岩气的地质结构相较于天然气而言更加复杂多变,其一,页岩的泥质含量特别高。其二,页岩泥土的黏度比较强。其三,之于陆地环境下的沉积作用,这样一来,传统的压裂开采技术就无法适应页岩气的地质环境,所以可以运用滑套多级分段压裂技术来解决这一问题,它的压裂时不受技术限制,可以满足最大的排量要求。除此之外在模拟情境中,预置的可开关滑套的启动技术十分值得信赖,因此十分符合页岩气的开采
  3、泵送桥塞压裂技术的应用。我国自20世纪80年代末就引进了桥塞封层技术,在技术配套设施方面,我国都投放了诸多精力,使之不断进步完善,所以这一技术相对比较成熟,水平井水力泵入式的桥塞压裂技术同样不受级数的约束,它的封隔安全,裂缝的布放位置更加准确,在回收利用方面也有了重大的进步,所以在笔者看来泵送桥塞压裂技术是开发页岩气的首选。
  (二)维持良好的矿权秩序。国内有经验人士指出,如果将页岩气列为一种崭新的矿种,使各类的投资者在宽松的矿权之下对页岩气的开发参与进行,进而实行新的矿权管理办法,那么,就会极大地推动页岩气的发展进程,并使得中国的能源重新划分格局。尽管这个理念十分贴合现代的发展目标,也让停滞不前的页岩气勘探有了一丝发展的曙光,但实际上却包藏了“祸心”。
  首先,页岩气与天然气的化学属性相同,且应用的范围近乎一致,但是相较于开采而言,页岩气由于渗透率低,故很难开采出来。换言之,其实页岩气就是以另一种形式储存的天然气,两者之间除了开采的难易,几乎找不出任何不同,所以将其列为新矿种也就成为没有科学依据的无稽之谈。
  其次,现如今的页岩气主要依靠综合评价技术以及总体的工程技术以谋求发展,但是这两者也在另一方面成为了最为棘手的制约因素,使中国的页岩气勘探工作频频遭遇瓶颈。在研究页岩气开发的核心技术时,我们发现,体积压裂在整个页岩气勘探过程中都发挥着至关重要的作用,但是,越为核心重要的工艺也对机器设备、人员操作等方面提出了更高要求,投资者往往不堪其支出负担。
  最后,牢记一句话“橘生淮南则为橘,橘生淮北则为枳”,要多多研究自己的失败原因,而不是盲目抄写他人的成功经验,要更加清楚地意识到成功是不能复制的。
  三、政府机关要承担的重要职责
  企业应该加强与政府之间的良性互动关系,这样一来就可以积极地推动页岩气勘探的技术发展。一方面,企业可以鼓励员工进行技术创新,以降低生产上的成本,另一方面,政府部门也可以通过相关的政策扶持以解决其经济上的难题。
  在有关页岩气的系统评价方面,仍然缺少一套特定的标准,例如在分析试验方法,资源评价方法,储量计算等方面时,如果没有编制修订符合中国环境的标准方案,那么就会使许多的检测体系失去功效,造成把不必要的损失。
  现如今,为切实实现我国页岩气产业化的发展目标,应该积极引进国外先进的勘探技术以及高端的战略人才,这样不仅能够打破我国长期所处的被动发展局面,也对自身的技术开拓创新起到重要推动作用。并为将来中国资源的合理开发利用上写属于页岩气的精彩的一笔。
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