煤层气藏与页岩气藏.pdf

2 0 0 9 年9 月 试 采 技 术 W E LL TE S T I NG AN D PR 0DUC TI ON T E CHN0L 0GY 煤层气藏与页岩气藏 王 湘 玉 中石化华东分公司采油厂地质所 摘 要 该文介绍 了煤层气藏和 页岩气藏的储层机理及 其钻井 、完井和开采方 法；储量 的计算方法；商业价值 的评估 ；美 国主要煤层气藏和页岩气藏的地理位置、 产量和开采特点；煤层气藏和页岩气藏开发的技术支持以及在美 国以外国家的发现现 状。煤层气藏和页岩气藏的开发在美 国已进行 了二十多年 ，美国的经验会对其他 国家 的煤层气开发起到很好的借鉴作用。 关键词煤层气藏 页岩气藏储层机理完井与开采 在美国，煤层气藏与页岩气藏的天然气年 产量接近2 ．7 T s c f ，占总天然气产量的1 5 ％。 其 中约1 ．7 T s c f 产 自至少二十个不同盆地的4 0 0 0 0 多口煤层气井 ，余下的1 ．0 T s c f - 自五个主要盆 地的4 0 0 0 0 多口页岩气井。当煤层气钻井步伐 开始放慢时，页岩气继续成为美国最热门的气 藏之一，钻井规模在迅速扩大，尤其在美国中 南部 巴涅特页岩及其等价物 ，A p p a l a c h i a n 盆地与许多R o c k y M o u n t a i n 盆地。 在美国以外，4 0 多个国家已经调研了煤层 气的潜力 ，澳大利亚，加拿大，中国和印度已 有了商业开发方案。目前在美 国以外还没有商 业的页岩气开发方案， 但在继续鉴别新的页岩 气藏并仍在不断增加现有气藏的页岩气产量。 考虑到在世界范 围内 ，煤层气资源估计超过 9 ,0 0 0 T s c f , 页岩气资源估计超过1 6 0 0 0 T s c f ，很 显然 ，未来存在着巨大的增长潜力。 1 储层基理 煤是沉积岩 ，含有大于5 0 ％ w t 的有机 物质，而页岩的有机物质小于5 0 ％ w t 。在 埋藏期间 ，通过细菌 生物成 因气体 过程 及地球化学 热成因气体 过程 ，这种有机物转 化生成 甲烷。甲烷气通过多种机制存储 ，包 括微孑 L 中的游离气体和有机物内表面上 的吸 附气体 。几乎所有 的煤层气都被认为是吸附 气体 ，而页岩气是 吸附气体与游离气体 的混 合物。 煤层气藏有个称为割理 的正交裂缝系。 它定向垂直于岩石 的层理 ，是流体流动的主 要通道 。气体从基质扩散 ，进入割理，流向 井筒 。在页岩气藏 中，有时是通过混夹在页 岩中的更具渗透性的砂或淤泥层 ，通过天然 裂缝或页岩基质本身而产生气体。有些情况 下 ，天然裂缝被矿物充填而愈合 ，必须通过 水力压裂改造来施力打开。也有可能是页岩 和煤混夹在单一储层里 ，产生来 自两种岩性 的气体。 煤层气藏 中，控制气体地质储量的关键 参数有煤层厚度 、煤 的成分 、含气量和气体 组分。煤的成分是指煤中有机成分 的量和类 型，它对可吸附气体的量有重要影响。煤层 的含气量差别很大 从 2 5 m 。 ／ t ，它是煤 的成分 、热成熟度 、埋藏与隆升 的历史外加 运移 的热气体或生物气体的函数 。气体组分 作者简介王湘玉 ， 女，1 9 5 7 年出生，工程师，从事英文翻译工作。地址 2 2 5 3 0 0 江苏省泰州市。 2 0 0 9 年9 月 王湘玉 煤层气藏与页岩气藏 2 7 通常是大于9 0 ％的甲烷 ，少量的液态烃、二氧 化碳和 或 氮气。 煤层气藏 的气体产能主要受渗透率及气 饱和状态控制。产 区的渗透率一般范 围为几 至几十毫达西 ，虽然也有过超过一达西的渗 透率 。当气体从煤脱附时 ，绝对渗透率随时 间而增大 ，造成基质收缩 ，割理加宽 ，尽管 由于地层压力递减而加大了净应力 ，这仍可 能会被割理缝隙的缩小所抵销。 气体饱和的煤会立刻产生气体 ，而不饱 和煤要到储层压力降到煤的饱和压力之下才 会产生气体。这可能需要数年的排水。 页 岩 气 藏 资 源 量 和 产 能 的 控 制 与 煤 层 气 藏 相 似 。但 是 ，页岩 气 藏 一 般 更 厚 3 0 ～ 3 0 O f t ，吸附气含量更低 l O re ／ t 且 孔隙空间有更多的游离气体。此外，页岩气藏 的渗透率通常比煤层气藏低得多，其值一般在 毫微至微达西的范围。以如此低的渗透率要获 得商业产气量，常常要打开长的完井层段 使 渗透率一 厚度值k h 最大 并需要水力压裂改造 来配合。 煤 层气 藏及 页岩气 藏都 是 连续气 藏 ， 其气藏体系具有的含气地层都不是密度分层 的，都没有气水界面并都 占有很大的地理区 域。这些气藏的难题不是找气 ，而是找到那 些商业产气 的区域 。解决该难题可能是很困 难的 ，因为纵向和区域上的变化不定 以及为 了表征储层特性需要获得足够多 的岩心 、测 井、地震和试井资料。 表1 是评价这些储层所需的关键资料的汇 总 表 1 。 表1 评价煤层气藏与页岩气藏的关键资料汇总 分析 结果 含气量 岩石评估热解 总有机碳 气体组分 岩心描述 吸附等温线 近似分析 矿物分析 镜质体反射率 热值 显微组分分析 体积密度 常规测井 特殊测井 不稳定试井 三维地震 吸附气体 从罐中的煤样获取 ，残留气体 从碎煤 中获取 和漏失的气体 通过计算 的体积 。这些总 和是给定煤层的层内气体含量。 评估样本 中石油生成的潜力及有机物 的热成熟度 。确定 已转化成碳氢化合物的有机物的份额及可通过完 全热转换生成的碳氢化合物的总量。 确定岩石中碳的总量，包括游离烃中碳的量。 确定吸附气中的甲烷、二氧化碳、氮气和乙烷的百分比，被用来确定气体纯度并建立复合脱附等温线。 从视觉上看煤的亮度、带状、割理间距、矿物成分、煤厚及其它因素。给出对煤层的成分、渗透率及非 均质性的看法。 描述了在恒温下 ，可吸附在表面的气体体积与压力的函数关系。描述了一个煤层能够储存多少气体以及 该气体释放得多快。 给出灰、水分、固定碳及挥发物 的百分 比，被用来修正气体含量和对无灰基的吸附等温线 ，修正含水等 温线及确定高煤级煤的成熟度。 用岩石学和， 或x 光衍射确定大块矿物成分 ，用x 光衍射和／ 或扫描电子显微镜确定粘土矿物成分。 由镜质体显微组分反射的入射光的量表示的值。这一技术是确定较高煤级煤的成熟度的快捷而便宜的方法。 煤样燃烧产生的热。用来确定较低煤级煤的成熟度。 获得不同显微组分的类型、丰度和空间关系。这些差别可能与气体吸附能力及脆度的差别有关 ，这影响 气体含量和渗透率。 体积密度与其它参数的关系 例如灰分含量和气体含量 可用来建立体积密度截频来计算采用体积密度 测井的煤和页岩厚度 。 自然电位 、 射线 、深浅电阻率 、微 电极测井、测径仪 、密度 、中子及声波测井。用来识别煤和页岩 以 及确定页岩 的孔隙度和饱和度值 。 分解裂缝的成像测井及确定层内气体含量的电缆能谱测井。 确定地层压力、渗透率 、表皮因子以及探测裂缝性储层动态的压力恢复或注入压降试井。 用来确定断层位置、储层深度、厚度与测向连续性的变化以及煤／ 页岩性能。 试采技术 2 钻井、完井与开采方法 从历史上看，在煤层和页岩气藏的钻井活 动大多数是在直井进行的。浅井 1 5 0 ～ 1 0 0 0 m 深 通常用欠平衡旋冲钻井方法钻进 ，钻速高 达1 5 m ／ h 而地层损坏最小。采用轻质泥浆的 常规旋转钻井 平衡到欠平衡 用于较深的深 度 1 0 0 0 ～ 2 5 0 0 m ，在此深度 ，预计储层压力 更高、水流更多并可能出现井壁稳定f生 问题。 随着近来井底技术 的改进及相关成本的 降低 ，水平钻井已引起人们的兴趣。首次在煤 层气储层大规模应用单井水平井是2 0 世纪9 O 年 代 中期在美 国俄克拉荷马州的A r k o m a 盆地。 随后 ，在美国西佛吉尼亚的中部A p p a l a c h i a n 盆 地开发了分支井技术。该技术由一 口原始直井 跟着一 口水平井组成 ，水平井定向与直井在产 权煤层交汇。然后 ，水平井多分支钻进产生羽 状分布， 类似叶片上的脉状分布。一般来说 ， 水平分支井是裸眼完井的，泵放在直井中。其 它的分支井网从引进羽状系统以来已得到发展 并正在几个盆地进行测试。水平分支技术在页 岩气藏的应用也已迅速展开。尤其在巴涅特页 岩，有9 0 ％以上的新井都是水平井。 许多压裂改造的设计用在煤层气藏。美 国新墨西哥的R a t o n 盆地 ，使用稠化液 ，以 砂为支撑剂 ，在细的单个裂缝实施多套管井 连续油管压裂改造。美国怀俄明州的P o w d e r R i v e r 盆地 ，煤层 渗透率高 ，井是裸眼完井 的 ，用水以 S b b l ／ m i n 的速率 冲洗煤来 冲掉煤 粉 ，打开割理 ，使井筒与煤藏有效连接。加 拿大阿尔伯特省的H o r s e s h o e C a n y o n 煤层不出 水 ，只用氮气进行压裂处理 以防液体通过粘 土膨胀 、粉煤运移或其它机制损害煤层。总 之 ，采用单级或多级水力压裂的套管射孑 L 井 眼是煤层井完井的最常用形式。 页岩气井几乎都靠水力压裂来使天然裂 缝与井筒相连 。虽然有几 口水平裸眼井在美 国I l l i n o i s 盆地的N e w A l b a n y 页岩进行了尝试 ， 但大多数页岩气水平井是采用沿水平段长度 泵进 的多级处理作业的方式来下套管 、注水 泥和射孑 L 的。一些新技术包括测斜仪与微地 震学被用来监测这些作业并实时调整压裂改 造泵送进度 。这些新技术对巴涅特页岩尤为 重要 ，其 中，关键的是要避免裂缝生长进入 艾伦伯格群下面的潮湿岩石。 大部分煤层气藏和一部分页岩气藏 例 如美 国Mi c h i g a n 盆地 的A n t r i m页岩 是水饱 和的，初期产量 中水 占主导 ，有少量气。由 于这水产 自天然裂缝体系 ，所 以储层压力下 降，气体就从基质脱 附，而产水量增加 ，产 气量就增加。产气量最终达到峰值或一段时 间的稳定状态 ，然后 以一定 的速率下降 ，该 速率受关键储层参数 尤其是渗透率 和相 邻井干扰效应控制。相反 ，干的煤层气藏和 页岩气藏一般像常规气藏那样运行 ，有个峰 值初产 ，随后慢慢下降 ，因为气体脱 附作用 重新补充了天然裂缝体系。 所有煤层和页岩气藏共有 的生产特性是 产能极其易变。例如美 国阿拉 巴马州B l a c k Wa r r i o r 盆地一平方英里范 围的一个有2 3 口井 的煤层气的开发 ，所有的井在单一煤层基本 上以同样方法钻井和完井 ，但气体产能仍存 在着巨大的差异 图1 。裂缝强度和裂开宽 度的不同造成渗透率的局部变化 ，被认为是 产生这种差异的主要原因。 3 资源与储量 由于这 些储 层 的非均 质性 及在 资料 收 啪 蛳 蛳 蛳 啪 晰 5 } 弱 ∞ 强 观 蔬 一 譬 一咖 酶 2 0 0 9 年9 月 王湘玉煤层气藏与页岩气藏 集与分析上的内在不确定性 ，准确确定煤层 和页岩气藏的气体地质储量值就可能是 困难 而耗时的。对于煤层气藏 ，气体地质储量值 通常被认为是 吸附气体的值 。气体地质储量 是煤层厚度 、面积延伸 、密度与含气量的乘 积。要确定煤层厚度 ，常用的是1 ． 7 5 g ／ c m 的 保守密度极限，虽然采用2 ． 5 g ／ c m 的密度极限 可以捕捉到夹杂着煤层 的倾气性页岩 。平均 地下煤密度可以通过密度测井或岩心测试来 估算 出。按惯例 ，含气量可以通过实验室的 岩心样本脱附以及逸散与残留气体的校正来 获取。另一种方法 ，可以用最新引进 的井底 激光光谱仪进行吸附气体含量的地下测量。 对于页岩气藏 ，确定吸附气体组分 使用 煤层气藏所用的同样的技术 与游离气体组分 是很重要的。游离气量可从常规测井资料估算 出，但该方法由于基质孑 L 隙度低 、束缚水份额 大及过渡带可能长而变得复杂了。岩心测试 ， 尤其是孑 L 隙度和排驱压力的测试对计算基质的 储藏性能极为重要。裂缝孑 L 隙度也可能是气体 储藏的重要组成部分。尽管裂缝孑 L 隙度通常较 低 低于储层总容积的2 ％，但它可占到低基 质孔隙度页岩储存容量的1 0 ％以上。 给煤层 气藏 和 页岩气藏 分 配 已探 明储 量需要有一定 比率 的气产量。一般来说 ，只 有 当存在足够多的天然气地质储量 、足够大 的渗透率 、成功的排水 、足够高 的气价和价 格划算的钻井 、完井及开采作业时才有可能 进行分配。已探 明储量也需要生产剖面 ，在 气产量上升后的排水阶段 ，是难 以进行预测 的。有些人使用相类似储层的井生产剖面来 进行这个预测 ，其它人则靠包括数值模拟在 内的更复杂的技术来进行预测。 数值 模 拟是一 个 强有力 的工具 ，它通 过评价关键储层参数的变化效果 、合并一些 特有 的成分例如方向渗透率及游离气体与吸 附气体以及评估各种开发策略的效果包括井 距 、井 网和压裂改造设计 ，来综合岩心 、测 井和试井资料 ，帮助量化生产动态。该模型 一 旦建立 ，就可随定期获得 的生产数据 、地 层静压力及井底生产压力而更新 ，从而更好 地了解及预沏 未来的井生产动态。 储 层 排水后 ，或者 如果储 层不 需要 排 水 ，生产动 态及储 量就 可用常规技 术计算 出，例如物质平衡法和递减 曲线分析法 。使 储量在这些储层中最大化 的一个重要元素是 使废弃压力最小化 。吸附气藏的储存性能是 较大容 积 的气 体在较 低 的储 层压力 下释放 出。图2 表明，对不同成熟度的煤 ，如果平均 储层压力从 1 0 0 p s i a 减／ b 5 o p s i a ，会比同样 减少5 0 p s i a ，压力从2 0 0 p s i a 减小到1 5 0 p s i a 释 放出多得多的气体。 1 20 0 1 00 0 80 0 ∞ 一6 0O 稠 廿 仁 蛙 40 0 盘 2 x 】 ／ ／。 - 一 一 一 一 一 ／ 一 一一 一 7 ／ 一一 一 ／ L }一 ／ 一 ll l u～ 中 等 易 挥 发 沥 青 煤 ll l 高易挥发沥青煤A r l 高易挥发沥青煤B l ， 4 评估策略与商业方面 在评估煤层和页岩气聚集上遇到的难题 是识别 出最有前景的区域并有效地评价和开 发它们 。成功 的项 目都有着许多类似之处 ， 包括进入技术与天然气市场 ，浓缩的气源以 及 良好的储层特性 表2 ，表3 。 分析新 区域 的第 一步 是从 常规 井 、地 质研究和地球物理勘探 中收集现有的资料。 一 个很重要但常被忽略的信息源是来 自采矿 业的资料 ，包括地下地貌 图、煤质特性和采 矿钻孔资料 。这些资料可用来识别 出具有足 够热成熟度 、有机富集度 、厚度 、深度和面 积延伸 ，会成为有潜力储层的煤和页岩 。然 ．3 0． 试采技术 V o 1 ． 3 0 N o ． 3 一 藏盆地有 m k h p s i a 栅 a c r e Mc f ／ D B ／ D 井 ％ ⋯ O G I P B s c f／ D 后 ，可 以钻宽距离直评估井 以量化含气量 、 气体饱和度 、有机物特性及渗透率 。钻足够 数量的评估井对于量化储层物性尤其是渗透 率的变化是极其重要 的，甚至在相距很近的 井之间，这种变化也达几个数量级。 如果评估井的性能是令人鼓舞的 ，就可 以进行 以下几个选项 评估井投产 ，如果储 层不需排水 ，可能会产出相 当数量的气 ；钻 水平井或分支井使储层迅速排水和产气 ；或 钻一组直的实验井 。历史上看 ，多井试点项 目一直是最常用的方法 ，因为大部分储层需 要排水 ，而且水平井可能不适宜用在项 目初 期。如果有多重储层要评估并要考虑到许多 的不确定性 ，例如断层 、侧相变化 以及井壁 稳定性 ，那就尤其如此。 大部分多井先导性试验是钻5 点或9 点井网 的近距离井。先导性试验的主要 目的是要证明 能获得有商业价值的产气量及大规模开发是否 划算 。通常 ，试点井井距应小于8 0 m i l e ，开采 至少6 ～ 1 2 m o n 。试点操作时，资料 例如产液 量 ，压力和吸液测量 应按常规采集。 不是所有的煤层气藏都需要多井先导性 试验。有些储层 ，例如美I I A p p a l a c h i a n 盆地 ， 储层是厚而浅的连续煤层 ，就可以在一开始就 用水平井开发。干煤 ，例如加拿大阿尔伯特省 H o r s e s h o e C a n y o n 的煤 ，不需排水且已在评估井 2 0 0 9 年9 月 王湘玉煤层气藏与页岩气藏 产气量的基础上进行了开发。同样 ，对于不需 排水的B a r n e t t ， O h i o ， 和L e w is 页岩，也是如此。 不论需不需要试点井 ，对任一煤层气藏 或页岩气藏前景的技术评估都是分阶段进行 的，需要一个综合性策略加上明确界定的成功 指标和出口准则。许多公司放弃了现已具有商 业价值的项 目，是因为他们未能进行彻底评估 或没有持续投资下去。此外，一旦成为商业化 项 目，公司就会把可持续开发当作使成本最低 的 “ 气体生产过程”主要 目标。这种策略收集 不到重要的附加数据 ，也不能做技术创新的试 验，而技术创新能提高收益率。 要量化并降低煤层／ 页岩气项 目相关的财 务风险 ，就应在 同时尽可能降低技术风险。 其策 略包 括利用 资源 国政 府提供 的财务 奖 励 ，或使用世界银行或其它实体 的国际资本 资源。降低风险的另一重要方面是发展合作 伙伴关系以尽可能减少损失 、创造规模经济 并产生营运综效 。例如 ，煤层气项 目与常规 气项 目的等值轮换或许能确保气体连续稳产 2 5 a 。常规项 目的主要产气是在早期，而煤层 气项 目的大部分产气是在晚期。 由于非常规气体 的商业化在许多 国家仍 是个新工艺 ，因此 ，外 国公司面临着可能增 加金融风险的几个问题 在各种授权与调节 机构之间可能存在竞争对手 、在产量分成合 同谈判中有无数 的障碍以及缺乏可靠的油 田 服务或每 13 现货 气体市场 ，这些风险的 存在使得与一个在利益 国有经验的公司联手 显得尤为重要。 5 煤层气与页岩气项目案例 5 ．1 美国P o w d e r R iv e r 地的F o rt U n io n 煤层气 位于 怀俄 明州 东北 与蒙大拿 州 西南 的 P o w d e r R i v e r 盆地 ，目前是美国最活跃 的煤层 气藏，2 0 0 6 年约钻了3 0 0 0 口井。由于古新纪 F o r t U n i o n 煤含气量低 1 0 0 s c f ／ t ，所 以该盆 地的开采延迟了许多年。到1 9 9 9 年4 月为止 ， 仅有8 4 8 口井总共产气1 3 5 MMs c f ／ d ；但N2 o 0 5 年底 ，有超过1 6 0 0 0 口井共生产9 0 0 MM s c f ／ d 。 钻井深度浅 2 5 0 ～ 1 5 0 0 f t 、煤层厚 累积达 3 0 O f t 、渗透率高 O ． 1 ～ 2 g in 以上 以及钻井 完井费用低 1 0 0 0 0 0 美元／ 井 ，这些合起 来弥补了低的含气量而储量达1 0 0 ～ 5 0 0 M Ms c f ／ d 的情况，以井距4 0 ～ 8 0 英亩可开采5 ～ 8 a 。 绝大 部分 井是 在单 一煤层 完井 的裸 眼 井 ，常见 的是定位于单体煤层的单点多井 。 每一层是用管下扩眼或喷射来扩大钻孑 L ，用 低速注水来清除井壁损伤。操作人员最近才 开始用多煤层合采完井 。钻井完井不到一个 星期 。在一年内，具有高变量峰值 的气产量 从3 0 M s c f ／ d 达到大于1 MM s c f ／ d 。最初的产水量 很高，可能超过1 O 0 0 b b l ／ d 。所幸将水排到地 面花费并不高，这有助于将租赁经营费用减 少No ． 3 美元／ Ms c f 以下。一般来说 ，井 的峰值 气产量要保持9 ～ 1 2 m o rt ，然后气产量以每年近 2 0 ％的速率下降。到 目前为止 ，总回收气体将 近2 T s c f ，估计总可采气体范围在2 0 ～ 4 0 T s c f 。 5 ． 2 美国F o r t Wo rt h 盆地的巴涅特页岩气 密西西 比系 巴涅特页岩是德克萨斯州最 大的产气 田，6 6 0 0 多 口井2 ． 1 b s c f ／ d 。Mi t c h e l l E n e r g y 公司在2 O 世纪8 0 年代早期钻了第一批 井 ，1 9 9 9 年时只有近4 5 0 口生产井。从那时起 出现钻臂 ，是几个 因素造成的水平井的应 用 ，到 目前为止 ，所有已钻井的近2 5 ％ 是水平 井 新井9 0 ％以上 ；减水阻压裂改造与再造 的应用，比早期凝胶为基质的压裂处理成本更 低收效更大 ；成藏初始岩心 区以外 的成功扩 张，该扩张不断向西 ，超过1 0 0 家公 司涉足其 间，潜在储量估计超过3 0 T s c f 。 巴涅特页岩的气体是热成因衍生气体 ， 而且页岩是气体饱 和的，所 以没有初期 的产 水。大部分气体存在于孑 L 隙空间 游离气体 而 不是吸附于岩石上 。井呈现出随开采 的正常 衰减。在许多地方 ，巴涅特页岩有几处天然 开 口裂缝 ，因此 ，被认为是可分裂页岩而不 是裂缝性页岩 。照此 ，几乎所有的井都是激 试采技术 发裂缝型。巴涅特页岩是在6 ，5 0 0 ～ 8 ， 5 0 0 f t 的深 度发现的。直井花费了7 0 0 ，0 0 0 美元到1 5 0 万美 元 。水平井有5 0 0 ～ 3 ， 5 0 0 f t 长度的横向变化 ，花 费差不多是直井的2 倍。但它们 的气产量和采 收率是直井的2 ～ 4 倍 。一般水平井的初期产气 量范围在1 ～ 3 MM s c f ／ d ，一 口寿命3 0 a 的井 ，储 量在 1 ． 5 ～ 3 B s c f 。 6 技术与未来趋势 煤层气与页岩气工业在过去的二十年迅 速发展 ，很大程度上得益于上游技术 的重大 进步。这些技术包括水平钻井 、专门的完井 技术及新的水处理方法。由于对工艺技术 的 依赖 ，很明显 ，未来创新会对开发程度和开 发增长率产生重大影响。 煤层 气 与页岩 气开 发所 需 的整体技 术 的分类与常规气藏的基本项 目相同 储层描 述 、钻探 、完井和生产运作 。但煤层气藏与 页岩气藏所需的关键技术取决于储层非均质 程度 、岩石的机械性能和流体类型 。此外 ， 由于一些可能很有用的工艺技术例如三维地 震 ，目前也许因成本太高而受到限制 ，所 以 气产量与储量也在开发过程中起作用。 由于各种 原 因 ，煤 层气 的开 发在美 国 以外 国家的扩张进展缓慢 ，包括储层特性不 理想 、基础设施不充分以及与常规气藏 的竞 争 。在某些情况下 ，租约转手几次 以后 ，有 着合适 的公司规模 、技术知识与合 同条款的 操作人员才能完成一个成功的项 目。然而 ， 近来气价 的高涨使十年前没有资金资助的项 目也获得了投资。 虽然 目前美 国以外没有商业化的页岩气 项 目，但许多公司在进行深入细致 的工作 识别出最有前景的盆地并 收集决策开发所需 的资料 。最有前景的机会看来似乎是在加拿 大西部 ，那些盆地的地层与美国西部盆地的 地层相类似，被认为是含有超过 1 0 0 0 T s c f 的 页岩气源。看来很显然 ，页岩气在美 国以外 进行商业化开采不会太远了。 未来趋势是煤层气与页岩气开发与二氧 化碳注入相结合 。页岩 中的煤与有机成分会 先释放 出吸附的甲烷然后是二氧化碳 ，这就 提高了甲烷回收率并隔离 了碳 。虽然这样仍 有技术 问题例如 ，由于吸附二氧化碳使 煤溶胀 ，渗透率降低 。但在一些国家有 许多已计划的或正在进行 中的提高 回收率与 碳封存相结合的项 目。 7 结论 与常规气藏相 比，煤层气藏与页岩气藏有 如下特征 较大的非均质性 、多重气体储藏机 制以及独特的产能控制属性。在过去的二十年 里，对这些复杂性的了解已随着钻井、完井和 开采技术的实质性改善而取得了进步。 这些成功 的实例鼓励 了许多公 司去寻求 国际机遇。其结果 ，过去的十年间 ，在美 国 以外 ，许多的小～ 中型煤层气藏 已被开采，并 已有重大的投资来鉴别世界上最有前景的页 岩气盆地 。假如技术革新的步伐得 以保持并 且气价保持 良好 的话 ，有充分的理由相信 ， 在不远的将来 ，会开发更多的煤层气藏与页 岩气藏 ，而产出的气会越来越成为世界能源 的重要组成部分。 参考文献 【 1 ] C u r t i s ． J ． B ． 断裂的页岩气体系．A A P G B u l l e t i n ． 8 5 1 1 1 9 21 -1 938 ． f 2 ] K a w a t a ． Y ． 2 1 0 0 年以前可允许的非常规烃类可利用率 的预测．雅加达s P E 亚太油气会议论文．2 0 0 1 ，A p r i l ． 1 7 1 9 【 3 ] V o n ． S e h o e n f e l d ． H ． 美国及海外非常规储层的非常规钻 井方法． 国际煤层气研讨会论文阿 拉巴马州立大学， 2 00 4． 3 7 『 4 1 We i d a ． S ． D ． 挑战传统的煤层气勘探与评价模式． 西维 吉尼亚摩根城的S P E 东区域会议论文． 2 0 0 5 ， 1 4 1 6 收稿 日期 2 0 0 9 0 2 - 0 2