中美页岩气开采技术专利地图研究

以汤森路透公司（Thomson Reuters）的TI（Thomson innovation）技术专利库为数据源,基于页岩气核心技术关键词比较得出中美两国页岩气开采技术生命周期走势、核心技术专利组合、技术研发差距及技术路径,用专利地图工具为我国页岩气开采技术路径提出建议：1用编组化的车载装备克服地面工程多山缺水的环境瓶颈;2）用工厂化的地面工程实现页岩气资源的规模运营与综合开采;3用生态化的水平井控制立法消除环保隐患;4用柔性化的管理技术解决井工厂重复压裂及气井频繁开合等现实问题。     

页岩气，湖南新能源曙光

一直想摆脱无油气的能源格局的湖南，这一次看到了新的曙光。页岩气曾让原本天然气依赖进口的美国，在一年间逆转成为潜在的天然气出口国。所谓页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气。     

海相页岩气目标区优选研究——以湖南某中标区块为例

通过野外调查获得研究区块详实的地质资料,龙马溪组富有机质页岩形成于封闭的深水滞留盆地,真厚度在22.26~28.63 m,具有自东向西增高的趋势,富含笔石化石;TOC含量在1.16%~4.31%,平均为2.06%;干酪根以Ⅰ型为主,镜质体反射率在1.87%~3.15%,基本处于过成熟早期阶段;页岩储层属于低孔低渗类型,但页岩富含硅质,脆性矿物含量在41.13%~84.95%,平均66.76%,有利于储层的后期压裂改造;页岩储层吸附能力较好,饱和吸附量为1.24~3.10 m3/t,平均2.11 m3/t,与TOC含量具有高度的线性关系。区块内龙马溪组埋深适中,有效勘探面积达540 km2,参数井显示页岩含气量较高,综合分析区内含气页岩埋藏深度、构造条件以及地表条件等因素,优选出龙家寨向斜和青安坪向斜的核部为页岩气勘探目标区。     

湖南保靖区块海相页岩气快速钻探技术

湖南保靖页岩气勘查区块黑色页岩沉积发育,是页岩气勘探开发的有利区带。由于储层埋藏深、地层高陡、地层倾角变化大、岩石可钻性差,导致钻井周期长、成本高等问题。钻前对已有的地震、测井、岩心实验等资料的处理和分析,通过优化井身结构、钻头选型、钻具组合优选和中长筒取心等,实现了保靖区块海相页岩气快速钻探。     

涪陵页岩气水平井定向技术

涪陵页岩气产能示范区作为国内首个国家级页岩气示范区,自2012年启动以来,通过不断的技术攻关和技术创新,形成了完善的国产化水平井钻井技术系列。2015年随着区块的转移,地质条件更趋复杂,定向施工面临着更多新的技术难题,在已有成熟技术的基础上,通过技术优化和先进的降摩减扭工具的应用,有效地解决了新区块的施工难题,推进了页岩气产能区的建设。     

湖南弗拉阶地层的分布特征和页岩气有利区

湖南上泥盆统弗拉阶佘田桥组泥页岩是重要的页岩气勘探目的层。由于区域上具有岩相分异显著、变化快的特征,佘田桥组存在多个同期地层,容易造成引用和野外识别困难,严重制约其页岩气调查工作进程。通过梳理佘田桥组及其同期地层的历史沿革,明确和圈定了它们的分布区域和使用范围。基于佘田桥组的岩石组合特征、有机碳含量的区域变化和已有调查成果,提出受陆缘碎屑输入影响较强的新化-涟源、邵东地区为页岩气有利勘探区的设想,同时认为找准台盆范围是页岩气调查发现的关键。     

页岩气实验测试技术现状与研究进展

页岩气是一种潜力巨大的非常规资源,已经在北美地区得到成功开发,成为全球油气勘探的一个新领域.目前对页岩气的储量评估和产气能力评价研究主要集中在页岩气藏的岩性成分、成因来源、赋存形式、成藏特征、成藏条件、页岩含气量等方面.而开展这些研究的基础是首先要准确测定页岩有机地球化学,岩石学以及含气量等相关参数,因此页岩实验测试技术是页岩气勘探开发研究的关键技术之一.通过对页岩进行分析检测可以得到总有机碳含量、成熟度、孔隙度、渗透率及含气量等重要参数,这些参数的获得对页岩气成藏研究和勘探开发具有重要意义.因此尽快梳理页岩实验测试技术,建立页岩特征参数常规分析测试方法体系和页岩测试专用实验室显得十分重要.本文在调研国内外文献的基础上,围绕页岩有机地球化学特征、页岩岩石学相关参数和页岩含气量测定,对页岩的有机质丰度、干酪根类型、有机质生油、生气关键指标等地球化学特征分析,页岩矿物组成、孔隙度和渗透率测定等储层表征技术,以及页岩含气量测试技术进行了概述.大量文献资料表明:加强页岩总有机碳含量、干酪根类型、页岩有机质成熟度、页岩孔隙度和渗透率、页岩含气量等参数的研究对页岩气的开发利用具有重要作用.     

页岩气开采压裂液技术进展

页岩气是一种分布广泛且储量丰富的非常规能源,但由于其储层具有孔隙度小及渗透率低等特性,一直以来页岩气未得到大规模开采。直到近20年,页岩气开采技术才得到飞速发展,这主要得益于水力压裂技术的进步。压裂液是水力压裂的重要组成部分,其性能的优劣直接影响水力压裂施工的成败。通过调研国内外文献,结合国内外压裂液技术的发展历程,分析了页岩气开采中几种常用压裂液的优点、适应性及存在的问题,综述了两类新型的无水压裂技术。结合我国页岩气储层的特殊性及压裂技术发展的现状,提出了适于我国页岩气开采的压裂液技术发展的建议,并特别强调了在页岩气开发初期重视环保的重要性。     

湖南煤层气开发的未来

湖南在多次探寻石油储量未果后,新的曙光终现页岩气。     

湘中及湘东南地区上泥盆统佘田桥组页岩气勘探前景

湘中及湘东南地区泥盆纪佘田桥组具有良好的页岩气成藏条件,为页岩气勘探远景区。选取地质条件优越、页岩气特征明显的泥盆纪佘田桥组含气页岩作为主要研究对象,对页岩气储气特征和勘探开发潜力进行了分析。研究表明：含气页岩层分布面积广、有机碳含量高（TOC均值0.61%）、热演化程度高（Ro均值2.71%）,低孔低渗（孔隙度为0.7%,渗透率小于0.04×10^-3μm2）,且吸附能力强。含气页岩层厚度展布在凹陷盆地形成独特的“中心薄边缘厚”格局,结合其成藏特征和物化指数,划分出页岩气潜力较大的四个有利区。     

湖南省安化地区寒武系小烟溪组页岩气成藏条件分析

为查明湖南省安化地区寒武系小烟溪组（Ꞓ1x）页岩气勘探潜力,在对页岩气钻井资料分析基础上,结合野外地质调查、大地电磁测量及样品测试结果,研究了该组页岩分布特征、有机地化指标、岩矿组分、储集空间、含气性及保存条件。结果表明：安化地区寒武系小烟溪组暗色泥页岩的厚度普遍都在100 m以上;页岩有机碳含量高、有机质为I型、热演化程度高;页岩中的脆性矿物含量较高,均为硅质页岩岩相类型,具有溶蚀孔、粒间孔、铸模孔和微裂缝四种微观孔隙类型;钻井页岩岩芯现场解吸气含量较低,但实验条件下吸附气含量明显较高,表明发生过页岩气逸散;区内构造以开阔型褶皱为主,断裂相对不发育,页岩层顶板的封闭性较好,但底板的硅质岩中高角度裂缝较发育,易成为页岩气逸散通道。综合分析认为,研究区寒武系小烟溪组具有较好的页岩气成藏物质条件,但钻井所在位置目的层埋深较浅,底板封堵性较差,不利于页岩气保存;往南靠近向斜核部区域页岩气保存条件会更好,具备一定的勘探潜力。     

页岩气在中国发展应循序渐进

页岩气储集层通常为低孔、低渗透率,开采寿命长,生产周期长,采收率变化较大,且低于常规天然气采收率,先进的开采技术使页岩气成为未来能源的希望。从理论研究、资源量评估、技术标准、钻完井压裂技术、国家政策、环境保护、天然气价格等方面分析当前中国开发页岩气的现状,得出目前中国还不适合大规模开采页岩气,其理论价值远大于工业价值。     

湘中地区石炭系测水组页岩气生气物质基础研究

为客观评价湘中地区石炭系测水组含煤岩系的页岩气勘探开发潜力,从黑色泥页岩厚度、有机碳含量、有机质类型及其热演化程度等方面系统研究了页岩气的生气物质基础.研究结果表明:湘中石炭系测水组黑色泥页岩厚度较大,平均在40m以上,明显受构造和沉积环境控制;泥页岩有机碳含量相对较低,基本上在1％左右,涟源凹陷相对最高,其次是邵阳凹陷,最低的是零陵凹陷,主要受沉积环境、水体深度等因素控制;黑色泥页岩干酪根类型属Ⅱ型,镜质组反射率为1.33％～2.55％,平均2.18％,有机质热演化程度适中,均有利于页岩气的生成.     

湘西北地区震旦纪陡山陀组页岩气储层特征

对湘西北下震旦统陡山陀组页岩气有利层位进行相应的地球化学、物性特性分析,并结合地质保存条件等因素对含气页岩层进行了综合评价,得到区内页岩主要物化指数:TOC为0.52%~6.79%,均值为2.25%;Ro为2.38%~2.87%,均值为2.56%,干酪根类型为Ⅰ型;孔隙度为0.6%~8.7%,平均为3.9%,渗透率均小于0.04×10-3μm2,属低孔低渗类型。页岩埋深主要在2000~5000m,且有效厚度基本大于20m,具有页岩气成藏条件,页岩气勘探开发前景良好。     

湘鄂西龙马溪组页岩解析气同位素组成特征及应用

湘鄂西地区位于中扬子板块,研究区龙马溪组富有机质页岩的有机质类型以Ⅱ₁型为主,Ⅱ₂型次之,TOC含量高,有机质热成熟度高,页岩矿物以脆性矿物为主,黏土矿物次之。通过分析三个实验阶段(20 ℃、65 ℃、90 ℃)解析气样发现,气体中CH₄含量较高(90.34%~99.64%),含有少量非烃气体。龙马溪组页岩气CH₄碳同位素值为-41.9‰~-30.8‰,C₂H₆碳同位素值为-42.3‰~-36.2‰,δ²H_CH4为-193.4‰~-156.0‰,随着成熟度的增加,CH₄碳同位素、C₂H₆碳同位素以及CH₄氢同位素都有升高的趋势。烃类气体碳同位素具有明显的倒转现象,即δ¹³C₁>δ¹³C₂。根据解析实验三个阶段的气体同位素特征和测得的各阶段含气特征建立游离气与吸附气所占比例的计算公式,进一步推算出解析过程总含气量中所含有的游离气量以及吸附气量。     

湘西北下志留统龙马溪组页岩气成藏条件及有利区分析

湘西北地区下志留统龙马溪组发育富含有机质页岩。通过野外露头地质剖面、钻井及有机地球化学等资料分析,认为泥页岩厚度较大,有机质类型较好、有机碳含量较高、热演化程度适中、储层物性好、埋深适宜及保存条件相对较好,满足页岩气成藏要求。根据页岩气资源潜力评价方法与有利区优选标准,选定桑植-石门复向斜一带为页岩气的有利勘探区域。     

基于专利信息的页岩气勘探开发技术发展趋势研究

页岩气是近年来备受关注的非常规能源,因此页岩气勘探开发相关技术也成为技术研发焦点。目前国内外已经形成了大量的专利技术,采用国际专利分类法,通过德温特国际专利数据库和中国知识产权网专利数据库进行检索分析,发现整个页岩气技术群主要集中在干馏、热采等15个专业领域,而钻井、固井、完井和压裂等相关专利却占比很少,但这4个专业的相关专利在2000年后得到了快速增加。从生命周期来判断,页岩气整体技术群的发展处于快速发展时期,预计将于2018年进入成熟期,而钻井、完井、固井和压裂等4个上游相关专业却刚刚进入快速发展时期。     

湘西北地区页岩气钻井防喷井控技术研究

随着湘西北地区页岩气勘探开发步伐的不断推进,钻井技术作为页岩气勘探开发的龙头地位日益突显,在页岩气探井钻井实施过程中,井控防喷始终是钻井技术安全中的重中之重。湘西北地区页岩气相比常规油气具有低压、低渗、低饱和度的“三低”特征,钻井过程中所采用的井控防喷技术有本质的不同。通过从井控技术的源头出发,建立起页岩气钻井井眼地层压力理论计算模型,提出相应的井控技术工艺措施和装备,结合湘西北页岩气预探井慈页1井井控实例和成熟的常规油气井控技术,制定一套相应的井控技术工艺措施,做到安全、节约、高效的页岩气钻井。