新时期非常规油气勘探技术分析

新时期非常规油气勘探技术分析

周杨杨

中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司 重庆，涪陵 408000

摘要：在新时期，我国非常规油气勘探开发还处于起步阶段，勘探风险高、钻井压裂工艺不成熟，导致整体勘探开发成本过高。而国外非常规油气开发已经经历了相当长的时间，勘探开发理论和工程技术日趋成熟，尤其在页岩层系甜点筛选、钻井技术、压裂工程技术方面具有相当大的优势，非常规油气勘探开发甜点的准确识别是实现页岩油规模效益开发的基础。笔者作为一名相关研究人员，针对新时期非常规油气勘探技术进行了较为深入的分析，希望可以为未来的研究工作带来更多的帮助。

关键词：非常规油气；页岩储层；勘探开发；技术分析

1非常规油气介绍

非常规油气，指用传统技术无法获得自然工业产量、需用新技术改善储层渗透率或流体黏度等才能经济开采、连续或准连续型聚集的油气资源。其主要特点包括：（1）油气大面积连续分布，圈闭界限不明显；（2）无自然工业稳定产量，达西渗流不明显；（3）没有统一的油水界面。非常规油气资源尚无明确定义，主要用于区别常规油气资源（石油、天然气），主要包括重油、致密砂岩气、煤层气、页岩气和天然气水合物等。另外，油页岩通过干馏可获得页岩油，再经过提炼加工后可生产汽油、柴油等燃料，也属于非常规油气资源。非常规油气资源开发利用技术日趋成熟，是我国能源接替的重要方向。其开发方式与传统油气开发存在显著区别，包括从寻找圈闭向寻找大面积储层转变，从直井开发向水平井分段体积压裂、空间压裂转变，以及从单井开采向平台式多井“井工厂”开采转变。这些转变颠覆了传统的油气聚集理论和开采方法，为非常规油气的开采提供了可能。然而，非常规油气开采技术的应用仍面临着一系列的挑战，包括高成本、高能耗以及对环境可能产生的影响等。因此，在推进非常规油气资源开发利用的同时，也需要关注其可能带来的问题，并积极寻求解决方案。

总的来说，非常规油气资源具有巨大的潜力，其开发对于保障我国的能源安全、促进经济发展具有重要意义。但同时，也需要加强技术研发、优化开采方式、降低环境风险，以实现可持续利用。

2目前非常规油气常用的勘探开发方法

目前非常规油气常用的勘探开发方法主要包括以下几种：

（1）水平井钻探技术：该技术使用特殊的钻头，在地层的岩层中沿水平轴向延伸，可以大大提高油气输出，降低开采成本。其中，页岩气水平钻探技术是非常规油气开采中的一项重要技术。

（2）压裂技术：压裂技术是指将水和化学添加剂打入到煤层，挤压岩石，增加煤层气的采集出口，提高变煤的比表面积，释放其中的天然气，以增加油气产量的技术。水力压裂技术更是非常规油气开采中常见的技术，它通过液压卡盘将液态黏度较低的高压液体注入到油、气藏中，使其释放出来。

（3）二氧化碳注入技术：将二氧化碳注入到非常规油气储层中，使其与原有的天然气产生反应，从而提高天然气的采集率。二氧化碳注入技术对于页岩气和煤层气的开采效果很显著。

（4）地球物理勘探技术：如射线密度测量和声波测量，使用地震波或射线来测量地下岩石的密度或内部结构，以确定是否有可采油气储层的存在。

此外，还有一些新的勘探开发平台，如基于人工智能、数据分析以及自动化技术构建的勘探开发一体化协同工作平台，涵盖了勘探、开发与生产、协同研究、经营管理等多环节、多维度、多领域。

3目前非常规油气勘探开发过程中的问题与解决措施

3.1存在问题

（1）技术挑战：非常规油气资源的地质构造和储藏条件复杂，对勘探开发技术提出了更高的要求。例如，页岩气和煤层气的开采需要特殊的钻井和压裂技术。

（2）高成本：非常规油气的勘探开发成本较高，包括技术研发、设备购置、钻井、压裂等各个环节。在技术取得突破性进展之前，高额的开发成本可能制约其广泛推广。

（3）环境保护问题：非常规油气勘探开发过程中可能产生环境污染，如钻井废液、压裂液的处理不当，可能对土壤和水体造成污染。

3.2解决措施

（1）技术创新：加强地质勘探技术的研究，包括地震勘探、核磁共振、电磁法等，以识别和评估非常规油气资源的蕴藏规模和分布。同时，发展水平井和压裂技术，优化其应用参数，提高开发效果。

（2）政策扶持：政府可以设立非常规油气风险勘探基金，减轻企业的风险负担，鼓励企业加大勘探力度。此外，对于非常规油气资源的开采，可以根据实际情况给予税收减免等优惠政策，降低其开发成本。

（3）加强环境保护：在勘探开发过程中，应建立严格的环境保护机制，确保钻井废液、压裂液等得到妥善处理，防止对环境造成污染。同时，可以开展环境影响评价，确保勘探开发活动的环境友好性。

（4）提升数据处理效率：利用人工智能技术对勘探数据进行自动化预处理、清洗和建模，提高数据处理效率和精度，帮助勘探人员优化开发方案，提高开发效率。

4非常规油气勘探开发在未来的研究方向

非常规油气勘探开发在未来的研究方向将主要聚焦于技术创新、环保措施和经济效益提升等多个方面。

首先，技术创新是关键。随着科技的不断发展，新型油气储层识别技术、生产智能化技术、绿色环保技术等都将成为研究的重点。例如，利用人工智能、大数据和物联网等技术，可以更精准地识别油气储层，优化勘探开发方案，提高开采效率。同时，智能化技术也将被广泛应用于油气探采、生产、加工和运输等领域，降低生产成本，提升经济效益。

其次，环保措施也是未来研究的重点。非常规油气开采可能会对环境造成一定的影响，因此，如何在开采过程中减少对环境的影响，实现绿色开采，将是一个重要的研究方向。研究重点将包括开发环保型钻井液、压裂液等化学品，优化废水、废气处理工艺，以及探索二氧化碳等温室气体的减排和利用等。

此外，经济效益的提升也是未来研究的重要方向。随着传统油气资源的逐渐枯竭，非常规油气资源的开发成本相对较高，如何降低开发成本，提高经济效益，将是未来研究的重要课题。研究将包括优化勘探开发流程，提高采收率，探索新的商业模式和市场机制等。

最后，非常规油气勘探开发还需要关注全球能源市场的变化和趋势。随着全球能源结构的转型和可再生能源的发展，非常规油气在能源市场中的地位和作用也将发生变化。因此，未来研究还需要关注市场需求、政策环境、国际合作等方面，为非常规油气的可持续发展提供有力支撑。

5结论

综上所述，未来非常规油气勘探开发的研究方向将是一个多元化、综合性的领域，需要政府、企业、科研机构等多方共同努力，推动非常规油气资源的可持续开发和利用。

参考文献

［1］邹才能，杨智，崔景伟，等.页岩油形成机制、地质特征及发展对策［J］.石油勘探与开发，2013，40（1）：14-26.

［2］贾承造，郑民，张永峰.中国非常规油气资源与勘探开发前景［J］.石油勘探与开发，2012，39（2）：129-136.