頁岩氣開采注入什麼

1. 頁岩氣主要是什麼成分如何開采等

頁岩氣的主要成分：甲烷

頁岩氣的主要開采技術：水力壓裂技術。水力壓裂技術原理是通過大量摻入化學物質的水灌入頁岩層進行液壓碎裂以釋放天然氣，該種技術不僅浪費大量的水資源，還可能導致氣井附近出現地下水污染，面臨著較大的環保風險。

頁岩氣是指賦存於以富有機質頁岩為主的儲集岩系中的非常規天然氣，是連續生成的生物化學成因氣、熱成因氣或二者的混合，可以游離態存在於天然裂縫和孔隙中，以吸附態存在於乾酪根、黏土顆粒表面，還有極少量以溶解狀態儲存於乾酪根和瀝青質中，游離氣比例一般在20%～85%。

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頁岩氣分布

頁岩氣分布北美克拉通盆地、前陸盆地侏羅系、泥盆系，密西西比系富集多種成因、多種成熟度頁岩氣資源。中國許多盆地發育有多套煤系及暗色泥、頁岩地層，互層分布大套的緻密砂岩存在根緣氣、頁岩氣發育有利條件，不同規模的天然氣發現，尚未在大面積區域內實現天然氣勘探的進一步突破。

資料顯示，中國南方海相頁岩地層可能是頁岩氣的主要富集地區。除此之外，松遼、鄂爾多斯、吐哈、准噶爾等陸相沉積盆地的頁岩地層也有頁岩氣富集的基礎和條件。重慶綦江、萬盛、南川、武隆、彭水、酉陽、秀山和巫溪等區縣是頁岩氣資源最有利的成礦區帶，因此被確定為首批實地勘查工作目標區。

2. 頁岩氣開采需求量最大的設備是什麼

從勘探設備看，多分枝水平井肯定需求量最大的是鑽頭、鑽桿、套管，以及壓裂車，水，液氮或版者液態二氧化碳。權
從開發設備看，天然氣管道、分離器、壓縮機等集輸設備需求肯定大，特別是機械密封這樣的看似小，其實消耗量非常大的有一點技術含量的小部件。

3. 中石化頁岩氣開采核心技術是什麼

20141010央視網消息(新聞聯播)：我國頁岩氣開采核心技術近日取得重大突破，用於地下水平井進行內分段的「分割器」—容—橋塞商用成功，這使我國成為繼美國和加拿大之後，第三個使用自主技術裝備進行頁岩氣商業開採的國家。

2011年開始，我國頁岩氣開發主力軍中石化石油工程公司開始了自主創新，用3年時間，相繼實現了頁岩氣鑽井、測錄井，和國家科技重大專項3000型成套壓裂裝備的國產化道路。橋塞作為分段壓裂、加大產氣接觸面積的「分割器」，成為實現我國頁岩氣開發工程技術自主化的「最後一塊拼圖」。

4. 終於知道中國頁岩氣是怎樣開采出來的，長見識

科普|中國頁岩氣為什麼不能像美國那樣大規模開采？

龐大頁岩氣儲量給所有公司畫了個大餅，頁岩氣概念成了股票市場炙手可熱的「炒貨」，美國的成功被各路專家掛在嘴邊，但假如我們冷靜下來想想，作為非傳統油氣資源之一的頁岩氣並非新玩意，但為什麼到目前為止，頁岩氣革命只有在美國得到成功？美國有什麼無法復制的得天獨厚優勢?又有什麼可以分享的經驗？難道真是「天佑美國」嗎？

據世界能源研究所(WRI)的一項最新研究表明，中國頁岩氣儲量高達30萬億立方米以上，居世界第一，幾乎是美國的兩倍。我國蘊藏著如此豐富的頁岩氣資源，但為什麼不能像美國那樣大規模開采呢？

中國天然氣管線分布圖

勘探開發處於起步階段，補貼力度不足

美國1825年發現頁岩氣，近20年取得技術突破，現已處於勘探開發晚期，基礎研究成果豐富，勘探開發已在全國開展。

我國的頁岩氣發展尚處於起步階段，大部分儲層的詳細可采儲量、地質數據還不明確，所以無法進行大規模開采。

自20世紀80年代起，美國政府實施了一系列鼓勵替代能源發展的稅收激勵或補貼政策，大大降低了天然氣開采稅，並且鼓勵天然氣企業積極開展水平井鑽探和多級地層水力壓裂工序等技術創新。在這一系列政策扶持措施的推動下，頁岩氣勘探開發取得了明顯成果。

我國從2012年開始補貼標准為0.4元/立方米，並且出台了已有礦產資源補償費、探礦權、采礦權使用費減免等一系列優惠政策，但相較與美國而言，支持力度還是明顯不夠。

礦權管理制度不明

美國的土地可以買賣和租借，擁有土地所有權即擁有了該塊土地的能源開采權，土地的容易獲得使得不同資本可以在短時間能完成大規模的勘探工作。

中國是「礦業權主義」，取得礦權後還得到地方政府辦理土地使用權。我國礦業秩序還不夠理想，礦權糾紛多，協調難，這也阻礙了頁岩氣的發展。

監管制度尚需完善

頁岩氣的開發會伴隨著水污染、大氣污染等，美國將頁岩氣的監管分屬聯邦和州政府兩級管理。各州負責州內的生產監管和環境監管，並制定了包括《資源保護和恢復法》、《清潔水法案》等頁岩氣開發環境監管法律。

現階段，我國針對頁岩氣開發環節的環境監管體系尚未建立起來，尤其是針對地下水資源和壓裂液污染防治，返排水的回收利用，以及地質災害防範等的監管機制缺失。同時，中國現有的油氣管理體制也不足以解決頁岩氣快速開發可能帶來的環境問題。

5. 頁岩氣的開采過程會造成哪些環境問題

一是增加當地用水負擔。頁岩氣開采主要採用水力壓裂，十段以上的水平井壓裂，用水都在回萬方以答上，對於缺水地區，會造成當地用水負擔。

二是可能造成水污染。頁岩氣開采過程中的水力壓裂，壓裂液成分99%都是水，但是有1%的化學物質，這些壓裂液需要返排到地面，如果沒有進行環保處理，可能會造成水污染。

三是可能造成地下水污染。鑽井過程中，如果套管設置沒有到地下水之下，或者出現事故，壓裂液和鑽井泥漿可能滲透到地下水中，造成地下水污染。

四是可能造成地震。如果事先地下地質情況沒有摸清楚，進行壓裂的水平井靠在大型斷裂附近，在壓裂時，大量壓裂液被壓入斷層，可能造成地震，當然一般都是小型地震。

6. 用水力壓裂法開采頁岩氣時需要高壓注入含有化學物質和帶有沙子的水,其中的化學物質是指些什麼樣的化學物

根據我的理解，這里所說的含有化學物質的水是指壓裂液，加入沙子之後就成為攜砂液。壓裂液裡面的化學物質一般包括交聯劑、破乳劑、穩定劑等。

7. 頁岩氣開采都需要什麼設備

共需要柔性供砂系統、在線式流體管理、高功率密度泵送系統、雙燃料能源版管理系統、權施工後期井下廢水管理系統以及全集成自動化共6大理念、15類設備，其中包括：

• 4500型渦輪壓裂車

• 240桶閉式混砂車

• 連續輸砂設備

• 自升式立式儲砂車

• 風送輸砂罐車

• 新型全自動配液車

• LGC450連續油管作業車組

• 全封閉式化添車

• 儀表車

8. 頁岩氣的開發利用

受美國頁岩氣成功開發影響，全球頁岩氣勘探開發呈快速發展態勢。
隨著水力壓裂技術日臻成熟，美國興起了頁岩氣開發熱潮。成功開采頁岩氣使美國躍居全球第一產氣大國，隨著技術的進步及探明儲量的持續增加，未來頁岩氣開采將進入爆發式增長期，並帶動美國的天然氣生產進入「黃金時代」。
數據顯示，在2000年，頁岩氣產量不足美國天然氣供應的1%，而今天已經佔到30%，而且份額還在上升。得益於頁岩氣的大規模開發，2009年，美國取代俄羅斯成為世界第一大天然氣生產國，佔世界天然氣總產量份額達到20%。2012年，美國天然氣銷售量更達到7160億立方米，比2006年增加30%。
受美國頁岩氣成功開發影響，全球頁岩氣勘探開發呈快速發展態勢。墨西哥計劃未來2年投資20億美元開發頁岩氣。已有40多家跨國石油公司在歐洲尋找頁岩氣，埃克森美孚公司已開始在德國進行鑽探，雪佛龍公司和康菲石油公司開始在波蘭進行勘探，奧地利OMV公司在維也納附近測試地質構造，殼牌公司將頁岩氣勘探目標鎖定在瑞典。能源供應大國俄羅斯盡管具有超大規模的常規天然氣儲量，但也還是做好了開采頁岩氣的准備。印度尼西亞等亞洲國家以及非洲的南非等都不同程度地進行著頁岩氣的發展規劃。
頁岩氣成為新寵，不僅深刻影響天然氣市場格局，而且開始改變美國一些高能耗的重化工業的命運。由於能源成本下降明顯，美國的化工、製造業出現「迴流」現象，產業競爭力有所提升。
在我國，根據《頁岩氣發展規劃（2011-2015年）》，「十二五」期間，我國將完成探明頁岩氣地質儲量6000億立方米，可采儲量2000億立方米，實現2015年頁岩氣產量65億立方米，2020年力爭達到頁岩氣年開采量為600億至1000億立方米。如果這一目標得以實現，我國天然氣自給率有望提升到60%至70%，並使天然氣在我國一次能源消耗中的佔比提升至8%左右。這將有助於扭轉我國過度依賴煤炭的能源結構，並減少能源對外依存度。 頁岩氣開采技術，主要包括水平井技術和多層壓裂技術、清水壓裂技術、重復壓裂技術及最新的同步壓裂技術，這些技術正不斷提高著頁岩氣井的產量。正是這些先進技術的成功應用，促進了美國頁岩氣開發的快速發展。如果能引進這些先進技術，將為中國頁岩氣開發助一臂之力。
中國頁岩氣開發技術不斷進步：一個是鑽井技術，3500米的頁岩氣井、2000米的水平鑽最快45天就完成。二是分鑽壓裂技術已經完全掌握並基本實現了國產化。 雖然有吸附與游離相天然氣的同時存在，但頁岩氣的開發並不需要排水降壓。由於頁岩中游離相天然氣的采出，能夠自然達到壓力降低的目的，從而導吸附相及少量溶解相天然氣的游離化，達到進一步提高天然氣產能並實現長期穩產之目的。由於孔隙度和滲透率較低天然氣的生產率和採收率也較低，因此岩氣的最終採收率依賴於有效的壓裂措施，壓裂技術和開采工藝均直接影響著頁岩氣井的經濟效益。
有專家提到根緣氣，J.A.Masters (1979）提出了深盆氣（Deep bagas)思想，建立了氣水倒置的模式，描述了天然氣勘探開發的廣闊前景。由於識別難度大，P. R. Rose等（1986）提出了盆地中心氣（Basin-centergas)，B．E．Law等人研究思路將該類氣藏的識別方法從「區域氣水倒置」改進為「沒有邊水」，從而簡化了繁瑣的識別過程並在很大程度上提前了對該類氣藏的識別時間。由於對「無邊底水的確定仍然較多的鑽井地質資料故仍然不是最佳的解決方案。
經過實驗研究，將根緣氣確定為緻密砂岩中與氣源岩直接相連的天然氣聚集，並強調其中的砂岩底部含氣特點。由於緊鄰氣源岩（根）天然氣與地層水在運移動力上形成直接傳遞的連續介質，故被視之為根緣氣。該類氣藏主體形成於砂岩普遍緻密化後，大致對應於煤系及暗色泥岩的熱解及石油的裂解生氣階段，故一般的埋藏深度相對較大。
根緣氣研究方法基於天然氣成藏動力學原理，將氣藏識別技術推進到單井剖面即是否出現並發育砂岩底部含氣特徵（與常規圈閉中的砂岩頂部含氣模式和特點完全不同），在野貓井（而不是預探井甚至開發井）上即可對氣藏類型進行最早期的快速識別。只砂岩底部含氣就能夠說明天然氣在成藏動力上的連續性，並進一步闡述天然氣成藏的機理特點，從而確定天然氣的聚集機理類型，即深盆氣、盆地中心氣、緣氣甚至向斜含氣或滿盆氣等的存在，確定天然氣的成藏、富集及分布特點將氣藏類型識別的時間向前延伸至勘探限為後續勘探思路最大限度的時間。 頁岩氣改變了美國的能源結構，也帶來一系列潛在的問題，比如水資源的耗費和污染
《國際先驅導報》記者陽建發自華盛頓 美國是頁岩氣開發最早、最成功的國家，由於儲量豐富、開發技術先進，美國的頁岩油氣資源開發已漸成規模，2011年其頁岩氣產量達到1800億立方米，佔美國天然氣總產量的34%。曾有專家預測，有了頁岩氣的補充，美國的天然氣足夠使用100年。
不過，雖然頁岩氣減少了美國的對外能源依賴，對於大規模開發頁岩氣，美國國內仍然存在諸多爭議。 頁岩開發助美成油氣大國
美國非常規能源儲備十分豐富，根據美國能源情報署的數據，在美國可開採的天然氣儲量中，頁岩氣、緻密型砂岩氣和煤層氣等非常規能源天然氣儲量佔到60%。
美國石油協會公布的數據顯示，算上頁岩天然氣資源，美國達到開采標準的油氣資源居世界首位，比沙烏地阿拉伯多24%。
自上世紀90年代以來，在國內政策、技術進步等支持下，美國率先在全球勘探和開發頁岩氣等非常規能源。之後，美國在水壓破裂和水平鑽井技術方面的進步，解決了從頁岩中開採油氣的技術和成本挑戰，美國頁岩氣開發逐漸形成規模。
2000年，美國頁岩石油每天開采僅20萬桶，僅佔美國國內總開采量的3%，而2012年每天開采100萬桶。美國頁岩氣產量也從2000年的122億立方米暴增至2010年的1378億立方米。
美國劍橋能源咨詢公司預計，到2020年底美國每天可產出300萬桶頁岩石油，超過2012年原油產量的一半。美國PFC能源咨詢公司的數據顯示，到2020年，頁岩油氣資源將佔美國油氣產出約三分之一，屆時美國將是全球最大的油氣生產國，超過俄羅斯和沙烏地阿拉伯。 因浪費水、易污染遭抵制
頁岩氣的開發改變了美國的能源結構。過去數十年來，煤電一直是美國電力的主要來源，2003年佔比仍達53%。但隨著頁岩天然氣的開發，市場上出現了大量廉價天然氣，造成很多煤電廠關停，天然氣發電廠興起。2011年前9個月，煤電比例降至43%，而天然氣發電比例則從2003年的不足17%升至25%左右。 不過，頁岩氣也引發了一系列潛在的問題。
首先是消耗大量水資源且不可回收。頁岩天然氣開采所使用的水壓破裂技術需要消耗大量水資源，由此油氣開發商開始搶占農業用水，甚至會擠占市政用水。據介紹，灌溉640英畝（約合2.6平方公里）乾旱土地需要4.07億加侖（約合15.4億升）水，可收獲價值20萬美元的玉米，等量的水如果用於水壓破裂技術鑽井，可獲得價值25億美元的石油。由於鑽井所使用的水注入頁岩層，比地下蓄水層要深得多，主要被岩石吸收，不能再回收利用。
開發頁岩氣還容易造成環境污染。頁岩油氣開採在鑽井過程中要經過蓄水層，鑽井使用的化學添加劑會對地下水形成污染威脅。主要輸送從油砂中提煉的重油的「Keystone」管道在2010年5月就曾發生兩次重大泄漏事故，造成嚴重污染和生態破壞。
正是因為存在諸多隱患，美國環保團體和農牧業團體強烈反對非常規油氣資源開發，奧巴馬政府也推遲決定「Keystone」管道延長線項目的實施。

9. 頁岩氣如何開采

頁岩氣開采技術，主要包括水平井技術和多層壓裂技術、清水壓裂技術、重復壓裂技術及最新的同步壓裂技術。具體講起來不是一會兒功夫，目前只有老美和加拿大進行了商業開采，主要是技術難度大，國內還在邊干邊摸索。

10. 頁岩氣開采技術

現在可以做調查評價、勘查、開采等等，只是某些環節技術尚不過關。主版要集中在水平權鑽井的壓裂方面，包括技術和裝備都有很多需要進口美國的東西。但是由於地質條件不同，裝備可以進口，但是也不能完全照搬美國技術，需要吸收後創新。而且還有一個問題，由於美國開采條件比較好、管網發達、規模化生產，成本遠比國內低，中國最大問題是成本高。
在石油大學、中國地質大學等院校，都有頁岩氣相關知識學習了。