求解页岩气开采难题 重庆涪陵的能源革命实践观察

页岩气开采在重庆涪陵面临的难题及解决措施

地质构造复杂
   难题表现
     涪陵页岩气田的地质构造复杂，页岩层埋深变化大，地层倾角多变，断裂发育。这给钻井轨迹的精确控制带来巨大挑战，容易导致井眼轨迹偏离目标层，增加无效进尺，提高开采成本。
   解决措施
     先进的地质勘探技术得到广泛应用。例如，高精度三维地震勘探技术能够精确描绘地下地质结构，识别微小的断层和地层变化。通过详细的地震资料解释，绘制出准确的地下地质图，为钻井提供精确的导向。在钻井过程中，采用随钻测量（MWD）和随钻地质导向（LWD）技术，实时监测井眼轨迹和地层参数，及时调整钻进方向，确保井眼准确地穿过目标页岩层。
储层改造难度大
   难题表现
     页岩气储层具有低孔隙度、低渗透率的特点，需要进行大规模的储层改造才能实现经济有效的开采。涪陵页岩气田的页岩储层矿物成分复杂，黏土矿物含量较高，在水力压裂过程中容易造成黏土膨胀、微粒运移等问题，降低压裂效果。
   解决措施
     在压裂液体系方面进行创新。研发了适合涪陵页岩气储层特点的清洁压裂液和滑溜水压裂液。清洁压裂液具有良好的携砂性能和较低的摩阻，对储层伤害小。滑溜水压裂液成本相对较低，能够满足大规模压裂的需求。同时，优化压裂施工参数，如压裂段数、簇间距、压裂液注入量等。通过开展数值模拟和现场试验，确定最佳的压裂方案，提高压裂改造体积，增加页岩气的渗流通道，从而提高单井产量。
水资源管理与环境保护
   难题表现
     页岩气开采中的水力压裂作业需要消耗大量的水资源，同时，返排液如果处理不当会对地表水和地下水环境造成污染。涪陵地区水资源相对紧张，如何确保页岩气开采过程中的水资源供应并保护好环境是一个重要问题。
   解决措施
     在水资源管理方面，建立了完善的水资源循环利用系统。对压裂返排液进行处理后再回用于压裂作业，提高水资源的重复利用率。例如，采用物理 化学联合处理方法，去除返排液中的悬浮物、有机物和盐分等杂质，使其达到回用水标准。在环境保护方面，加强对开采区域地表水和地下水的监测，建立水质监测网络，实时掌握水质变化情况。同时，严格执行环保标准，对废弃物进行规范处理，防止污染事故的发生。

技术人才短缺与成本控制
   难题表现
     页岩气开采是一个技术密集型行业，需要大量掌握先进技术的专业人才。涪陵页岩气田开发初期，面临着技术人才短缺的问题。同时，页岩气开采成本较高，包括钻井、压裂、设备购置等方面的成本，如何在保证开采效果的前提下降低成本是一个关键挑战。
   解决措施
     在人才培养方面，通过与高校和科研机构合作，建立人才培养基地。开设页岩气相关专业课程，培养从勘探、开发到工程技术的专业人才。同时，加强企业内部的技术培训，邀请国内外专家进行讲座和现场指导，提高员工的技术水平。在成本控制方面，推广国产化设备的应用，降低设备采购成本。优化开采工艺流程，提高作业效率，减少不必要的工序和材料浪费，通过规模经济效应降低单位成本。

重庆涪陵页岩气开采的能源革命意义及成果

能源革命意义
   推动能源结构调整
     页岩气作为一种清洁的非常规天然气资源，涪陵页岩气田的成功开采增加了我国天然气的供应。天然气相对于煤炭等传统能源，燃烧过程中产生的污染物较少，有助于减少大气污染物排放，如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等。这对于我国从以煤炭为主的能源结构向清洁、低碳的能源结构转型具有重要意义。
   保障国家能源安全
     我国是一个能源消费大国，对进口能源依赖度较高。涪陵页岩气的大规模开采增加了国内天然气的自给率，减少了对进口天然气的依赖，提高了国家能源供应的稳定性和安全性。特别是在国际能源市场波动较大的情况下，国内页岩气的稳定供应能够保障国家能源战略的实施。
   带动相关产业发展
     页岩气开采涉及到众多的上下游产业。在上游，带动了地质勘探、钻井、压裂等工程技术服务产业的发展；在下游，促进了天然气利用产业的发展，如天然气发电、城市燃气供应、工业燃料替代等。这一系列产业的发展形成了完整的产业链，创造了大量的就业机会，推动了区域经济的发展。
成果体现
   产量增长
     经过多年的开发实践，涪陵页岩气田的页岩气产量不断攀升。从最初的小规模试采到目前的大规模商业化生产，已经成为我国页岩气产量的重要产区。单井产量也逐步提高，部分优质井的日产气量达到了较高水平，满足了当地及周边地区的天然气需求。
   技术创新成果
     在页岩气开采技术方面取得了一系列的创新成果。形成了具有自主知识产权的页岩气勘探开发技术体系，如适用于复杂地质条件的钻井技术、高效的储层压裂改造技术等。这些技术不仅在涪陵页岩气田得到成功应用，还推广到国内其他页岩气产区，提高了我国页岩气整体开发水平。
   环境友好型开采示范
     在水资源管理和环境保护方面，涪陵页岩气田的开采实践为国内页岩气行业树立了良好的典范。通过水资源循环利用和严格的环保措施，实现了页岩气开采与环境保护的协调发展，证明了页岩气开采在注重产量的同时也能够做到绿色、可持续发展。