油气藏开采技术新进展

摘  要：天然气作为一种清洁能源，未来开发潜力十分巨大，随着天然气开采技术不断发展，未来几十年中，天然气将在未来全球能源领域占据重要的位置，其大规模开发开采可用于接替常规石化能源。我国天然气储量中致密砂岩气占比较大，近年来中石油、中石化等企业加大了天然气勘探开发力度，致密砂岩气藏的有效开发仍是目前我国亟待解决的问题。本文通过分析国内外致密砂岩气藏的开采方式，结合目前我国致密砂岩气藏的开发现状，分析符合我国实际的致密砂岩气藏开采技术。

关键词：天然气开发;致密砂岩气藏;开采技术;石化能源

引言

致密砂岩气藏作为非常规气藏的一种，其气藏储集层特征跟常规气藏储集层特征存在较大差异，其储层特点之一为低孔低渗、特低孔特低渗，渗透率一般在1×10^-3um²以下，孔隙度一般在5%-10%之间。气藏成藏天然气运移过程中，由于储层空间内地层水充填，天然气仅能驱替储层空间内较大孔隙、吼道内的自由水，造成小孔隙、吼道中的地层水与天然气共存，最终形成天然气、束缚水、自由水共生，储层原始含水饱和度高的致密砂岩气藏，也是导致致密砂岩气藏开采中天然气产量下降的重要因素，为更加高效、合理、经济开发致密砂岩气藏带来重大挑战。

1.国外致密砂岩气开采技术进展

目前美国是世界致密砂岩气藏开采技术较为完善的国家，具有较强致密砂岩气藏勘探开发的代表性，也是世界上致密砂岩气产量最大的国家。由于其致密砂岩气藏理论及勘探开发起步早于其他国家，所以其研发的致密砂岩气藏开采设备及开采理念在世界上处于领先地位^[1-3]。丰富的致密砂岩气藏资源，也为其在致密砂岩气藏的开采和开发中积累了丰厚的开发经验。水力压裂作为一种有效开发非常规油气藏的先进手段，也是美国及全世界各国进行致密砂岩气藏开发的重要手段^[4-6]。目前国外用于致密砂岩气藏开采的増产措施主要有致密砂岩气藏分层压裂技术、致密砂岩气藏大规模压裂技术、致密砂岩气藏水平井分段压裂技术等技术手段^[7，8]。

1.1致密砂岩气藏分层压裂技术

受致密砂岩气藏成藏因素因素影响，致密砂岩气藏储层中纵向上分层较多，表现为层间不连通，或存在夹层等情况。针对该类致密砂岩气藏，国外一般采用致密砂巖气藏分层压裂技术，可实现对不同层位进行压裂改造，增大致密砂岩气井控制面积，提高近井地带储层的渗透率，增大气井的单井产量，实现致密砂岩气藏有效开发。

1.2致密砂岩气藏大规模压裂技术

美国作为致密砂岩气藏开采技术最成熟的国家，主要因为其国内水资源极其丰富，为开展大规模的水力压裂工作创造了有力条件，其国内在上世纪八十年代就已开展大规模压裂技术推广及应用。其压裂过程中可在致密砂岩气藏储层中产生超过300m的超长裂缝，并在支撑剂的作用下，避免超长裂缝在压裂过程中出现闭合情况，使基质-裂缝得到有效沟通，实现致密砂岩气井增产，保证致密砂岩气藏的开发效果。

1.3致密砂岩气藏水平井分段压裂技术

近年来水平井作为非常规油气资源的有效开发技术在国外得到广泛应用，水平井分段压裂技术也越来越多的应用于致密砂岩气藏的开发。其主要优点为能够根据致密砂岩气藏的实际情况和施工现场的实际需求，对致密砂岩气藏开展有针对性的储层改造。其主要原理为在水平段长度较大的致密砂岩气藏水平气井中，有选择性的对不同水平段的储层进行压裂施工，改造不同水平段内储层渗透性，保证水平井压裂的整体效果，实现提高井筒中不同水平段的渗流能力，增强储层的动用程度，极大程度的提高了致密砂岩气的产量，从而在整体上保证致密砂岩气藏开发的开发效果，在致密砂岩气藏的开发上取得了极大的进展。

2.国内致密砂岩气藏开采技术进展

我国内陆地区致密砂岩气资源十分丰富，致密砂岩气藏分布也较为广泛，存在巨大的勘探开发潜力，截止目前已探明存在致密砂岩气藏区域主要集中在东北松辽盆地、内蒙古鄂尔多斯盆地、新疆塔里木盆地以及四川盆地等地，如何高效、经济、合理开发致密砂岩气藏近年来被国内专家学者广泛关注研究。我国国内致密气藏开采技术相对国外起步较晚，进入21世纪以来我国致密砂岩气藏才开始进行大规模勘探开发工作。国内致密砂岩气藏开发主要分为以下几个阶段：致密砂岩气藏成因认识及探索阶段、致密砂岩气藏勘探开发阶段以及致密砂岩气藏大规模开发阶段。

3.结论

（1）致密砂岩气作为常规石化能源的接替能源，在我国储量十分丰富，其在未来一段时间内高效、合理、经济有效开发可极大程度上缓解我国日益增长的能源压力。

（2）我国致密砂岩气藏开发已进入大规模、高效益、高质量开发阶段，致密砂岩气年产气量逐年增加，致密砂岩气开采工艺技术随着致密砂岩气藏的高质量开发也愈加丰富。

（3）压裂技术，特别是水平井分段压裂技术已经成为致密砂岩气藏高效开发的主要技术手段。

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作者简介：马蓉研，女，就职于辽河油田，主要从事油气田相关工作。