随着我国进入二十一世纪以来现代化进程的不断深入, 对于资源的需要也逐年递增, 为了迎合我国可持续发展的政策, 对天然气等新能源的开采具有十分重要的意义, 页岩气在我国的储量丰富, 开采难度低, 因为这些优点使得页岩气在新能源的开发上具有十分丰富的潜力。[1]但跟开采页岩气最好的美国相比, 我国的页岩气开采还不够成熟, 受到了基础设施、施工环境、资金投入等一些不利因素的制约, 因此下文将深入的探讨页岩气的技术应用。
1 页岩气的开发状况
我国在十六届三中全会上提出了科学发展观, 要求我国经济在绿色环保的前提下发展经济, 因此相对于传统的不可再生资源, 发展新能源不但能得到国家的扶持, 还具有广阔的市场前景, 因此受到了各大能源企业的青睐。作为我国能源问题的一个突破口, 我国的页岩气储层与常规能源储层的差异较大, 对技术要求更高, 因此需要新的技术作为页岩气开采的技术, 同时在如今的国际市场, 技术专利封锁十分严重, 增加了能源企业的开发成本, 因此培养我国页岩气开发技术的自主研发能力有着十分重要的意义, 在借鉴外国新技术的同时, 也要根据我国岩层不同的情况, 不同的市场机制与基础设施进行技术研发, 争取让我国的页岩气开采尽快进入正规。
2 页岩气开采技术
在欧美等发达国家, 页岩气的开采技术已经高度的成熟, 尤其在美国, 页岩气已经成为主要的能源的来源。[2]相比发达国家的页岩开采, 我国在基础设施上面的建构还不完整, 市场机制还没有形成规模以及资金投入不足, 都制约了我国关于页岩气方面的开采工作, 但我国虽然跟发达国家相比还稍显不足, 但相比二十年前已经取得了长足的进步。
2.1 水平井钻井技术
水平井钻井技术在页岩气开发工作中非常常见, 这是由于水平井钻井技术在我国的发展已经初具规模, 因此受到了众多能源企业的青睐。这主要得益于我国岩层的特殊性, 我国的岩层中存在着许多的裂缝, 而页岩气能源恰恰便在这些裂缝当中, 裂缝越大, 页岩气的含量就越丰富。得益于我国岩层的岩层大接触面积, 水平井钻井技术被广泛的应用。[3]同时由于水平钻井作业的垂直结构, 让水平钻井相比其他页岩气开采技术, 更具灵活性, 减少了基础设施的投入, 给能源开采工程节省成本, 给能源公司带来实际的经济效益。同时水平钻井技术能够减少钻机的压力, 提高页岩气开采的效率, 为页岩气开采工程节省时间的成本。同时水平钻井技术还具有便于管理的优点, 水平钻井技术能够有效的控制钻井过程中的底层稳定性, 提高页岩气开采的安全性, 利于页岩气开采工程的安全管理。
2.2 固井技术
页岩气的化学结构比较稳定, 这是固井技术得以实施的基础。[4]固井技术主要利用了泡沫水泥与酸溶性水泥的化学特性, 让页岩气开采过程更加稳定, 从而提高开采活动的可靠性。泡沫水泥是固井技术常用到的一种素材, 由于本身的经济性, 稳定性, 被广泛的用于页岩气开采的工作当中。泡沫水泥主要提高了页岩气开采工程的防渗性、抗压性。利用水泥的可溶性, 减少在施工开采过程当中对岩层的损坏, 从而提高页岩气开此工程的整体安全性, 保证页岩气的采集率。溶酸水泥主要利用了本身的化学性质对岩层中的杂志进行清除, 保证页岩气的纯净度, 从一定程度上也减少了后期的过滤工作, 为能源公司带来一定的利益。
2.3 压裂技术
压裂技术是页岩气开采技术中的一种常态, 因为我国的岩层具有多元性的特征, 因此要根据各地不同的地质情况与地貌情况制定战略计划。为了保证我国页岩气开采的高效性, 需要对岩层进行压裂处理, 来提高页岩气的开采量。这是由于我国的岩层具有矿藏丰富、渗透性低的特点, 因此应用压裂技术几乎是势在必行。在日常的页岩气开采过程当中, 使用清水压裂技术几乎可以应付大部分开采施工, 压裂技术需要配合固井技术与水平钻井技术进行施工, 这是由于岩层如果不用固井技术进行稳定性的处理, 很可能为压裂技术带来不利的影响, 因此固井技术是压裂技术的必要前提, 只有在固井技术的为岩层进行加固处理之后, 清水压裂技术才能根据地质的活性提高导流性, 最终实现页岩气的增产。[5]
2.4 其他技术探索
由于我国在页岩气开采技术上还存在这广阔前景与发展空间, 因此各能源公司也在紧锣密鼓的进行新开采技术的探索过程, 并且已经取得了一定的成果, 比如低密度膨胀型堵漏技术、溶洞型堵漏技术、泡沫钻井技术、空气堵漏技术, 都是我国能源机构对页岩气开采的一次尝试, 增加我国页岩气开采的多样性。[6]
3 结语
综上所述, 我国在页岩气开采上还存在这巨大的发展空间, 因此在不断的实践中探索新的技术, 并且积累开采的经验, 是我国现阶段新能源使用的一个重要任务, 从而实现我国经济又好又快发展。
摘要：随着我国经济的蓬勃发展, 国际地位的提升, 发展问题与现代化的矛盾也逐渐暴露了出来。页岩气具有十分重要的天然气资源, 具有丰富的开发潜力, 因此受到了国内许多企业的关注, 因此研究页岩气开采技术具有强烈的现实意义, 下文将深入的探讨在国际专利技术的封锁之下, 我国对于页岩气开采技术的一些探索, 以供给相关从业人员借鉴学习。
关键词：页岩气,天然气开采,技术研究
参考文献
[1] 王中华.国内页岩气开采技术进展[J].中外能源, 2013, 02:23-32.
[2] 朱恒银, 王强.页岩气勘探开发技术综述[J].安徽地质, 2013, 01:21-25.
[3] 刘超.页岩气开发中环境法律制度的完善:一个初步分析框架[J].中国地质大学学报 (社会科学版) , 2013, 04:9-16+139.
[4] 王立伟.法国科学院页岩气开发建议[J].天然气地球科学, 2014, 01:52.
[5] 张宏学, 刘卫群.页岩气开采的相关实验、模型和环境效应[J].岩土力学, 2014, S2:85-100.
[6] 霍培丽, 张登峰, 王倩倩, 李伟, 陶军, 王浩浩, 彭健.页岩吸附性能及作用规律[J].化工进展, 2016, 01:74-82.