页岩气开发地质理论创新与钻完井技术进步

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1、万方数据第39卷第3期2011年5月石油钻探技术PETROI，EUMDRII．I。INGTECHNIQUESV01．39No．3May，2011．_页岩气钻井完井技术专题◆doi：10．3969／j．issn．1001一0890．2011．03．003页岩气开发地质理论创新与钻完井技术进步蒋恕(美国犹他大学能源与地学研究院，犹他盐湖城84108)摘要：页岩气的开采是全球能源史上里程碑式的进步。回顾美国页岩气从勘探到商业化生产的发展过程，可以证明页岩气的成功来自于地质理论认识的创新和先进的钻完井技术的完美结合。

2、地质上将页岩从单纯作为烃源岩到可作为烃源岩，及对盖层和储层的认识，改变了人们对页岩气系统中页岩功能的认识。其他地质相关的理论进展，如页岩气来源、储集空间、在地质历史和构造沉积域的分布、岩相、地球化学、地球物理、矿物、岩石物理、岩石力学和原位页岩气储量等，使人们认识到超大规模页岩气储量的存在是开采该类非常规能源的基础。地质认识的进步、天然气需求的增加和高价的耦合，促进了钻井和压裂技术革新。工程技术上的革新，包括滑溜水／轻砂压裂、水平井多级压裂、重复压裂，同步和顺序压裂等，及页岩储层改造中压裂液配方选择和水力压裂

3、设计等。详细的地质研究可以确定页岩气地质上的甜点，进一步结合详细的岩石物理、岩石力学、不同矿物脆性及和可压裂性的研究，才能找到页岩气开发首选的地质和工程相叠合的甜点区。地质和工程紧密结合是未来全球页岩气勘探和开发的趋势。关键词：页岩气地质理论钻井工程完井水平井压裂中图分类号：TEl32．2；TE2文献标识码：A文章编号：1001-0890(2011)03-0017-07GeologicalTheoryInnovationsandAdvancesinDrillingandCompletionTechnology

4、forShaleGasDevelopmentJiangShu(Energy&GeoscienceInstitute，University0厂Lkn^，SaltLakeCity，Utah，84108，L熔A)Abstract：Theexploitationofunconventionalshalegasisamilestonethehistoryofglobalenergy．ThehistoryofU．S．shalegasproductionfromexplorationtOcommercialdevelopm

5、entprovesthattheSuccessofshalegasistheperfectcombinationofgeologicaltheoryinnovationandadvanceddrillingandcompletiontechnology．Thegeologicalreviewofshalegassystemchangedfromasourcerockonlytoacombinationofsource。sealandreservoir．Allthesechangedthewaywethinko

6、fshalegassystem．Othergeology-relatedstudiese．g．shalegasorigin，storagespace，itsdistributioningeologicalhistoryandtectonic-sedimentarysetting，lithofacies，geochemistry，geophysics，mineralogy，petrophysics，geomechanics，gas-in-place，etc．madepeoplerealizetheexisten

7、ceoflargescaleshalegasresourcesistheexploitationbasisforsuchunconventionalenergy．Theprogressofgeologicalknowledge，andtheincreaseofgasdemandandhighprice，promotesthetechnologicalinnovationindrillingandfracturing．Theseengineeringirmova—tionsincludeslick-water／

8、light,sandfrac，hofzontalwellmulti—stagefracturing，refraeturing，simultaneousandsequen—tialfracturing，selectionofshalegasfracturingfluidformulaandhydraulicfracturingdesign．Thedetailedgeologicalstudiescan