美国将页岩气田开发周期划分为5个阶段资源评估阶段即对页岩及其储层潜力做出评估勘探启动阶段开始钻探试验井测试压裂并预测产量早期开采阶段开始快速开发建立相应标准成熟开采阶段进行生产数据对比确定气藏模型形成开发数据库产量递减阶段为了减缓产量递减速度通常需要实施再增产措施如重复压裂人工举升等整体看这5个阶段开发页岩气所采用的技术与常规天然气开发技术有所区别　　2．1地震勘探技术　　包括三维地震技术和井中地震技术三维地震技术有助于准确认识复杂构造储层非均质性和裂缝发育带以提高探井或开发井成功率由于泥页岩地层与上下围岩的地震传播速度不同结合录井测井等资料可识别解释泥页岩进行构造描述应用高分辨率三维地震可以依据反射特征的差异识别预测裂缝裂缝预测技术对井位优化起到关键作用　　井中地震技术是在地面地震技术基础上向高分辨率高信噪比高保真发展的一种地球物理手段在油气勘探开发中可将钻井测井和地震技术很好地结合起来成为有机联系钻测井资料和地面地震资料对储层进行综合解释的有效途径该项技术能有效监测压裂效果为压裂工艺提供部署优化技术支撑这是页岩气勘探开发的必要手段　　2．2钻井技术　　自从美国1821年完钻世界上第一口页岩气井以来页岩气钻井先后经历了直井单支水平井多分支水平井丛式井丛式水平井的发展历程2002年以前直井是美国开发页岩气的主要钻井方式随着2002年Devon能源公司7口Barnett页岩气实验水平井取得巨大成功水平井已成为页岩气开发的主要钻井方式丛式水平井可降低成本节约时间在页岩气开发中的应用正逐步增多　　国外在页岩气水平井钻完井中主要采用的相关技术有8旋转导向技术用于地层引导和地层评价确保目标区内钻井随钻测井技术和随钻测量技术用于水平井精确定位地层评价引导中靶地质目标控压或欠平衡钻井技术用于防漏提高钻速和储层保护采用空气作循环介质在页岩中钻进泡沫固井技术用于解决低压易漏长封固水平段固井质量不佳的难题有机和无机盐复合防膨技术确保了井壁的稳定性　　2．3测井技术　　现有测井评价识别技术可用于含气页岩储层的测井识别总有机碳TOC含量和热成熟度Ro指标计算页岩孔隙及裂缝参数评价页岩储集层含气饱和度估算页岩渗透性评价页岩岩矿组成测定页岩岩石力学参数计算　　水平井随钻测井系统可在水平井整个井筒长度范围内进行自然伽马电阻率成像测井和井筒地层倾角分析能够实时监控关键钻井参数进行控制和定位可以将井数据和地震数据进行对比避开已知有井漏问题和断层的区域及时提供构造信息地层信息力学特性信息将天然裂缝和钻井诱发裂缝进行比较用于优化完井作业帮助作业者确定射孔和气井增产的最佳目标　　2．4页岩含气量录井和现场测试技术　　页岩孔隙度低以裂缝和微孔隙为主绝大多数页岩气以游离态吸附态存在游离态页岩气在取心钻进过程中逸散进入井筒主要是测定岩心的吸附气含量录井过程中需要在现场做页岩层气含量测定页岩解吸及吸附等重要资料的录取这些资料对评价页岩层的资源量具有重要意义针对页岩气钻井对录井的影响可以通过改进录井设备方法和措施达到取全取准录井资料的目的　　2．5固井技术9　　页岩气固井水泥浆主要有泡沫水泥酸溶性水泥泡沫酸溶性水泥以及火山灰+H级水泥等4种类型其中火山灰+H级水泥成本最低泡沫酸溶性水泥和泡沫水泥成本相当高于其他两种水泥是火山灰+H级水泥成本的1．45倍固井水泥浆配方和工艺措施处理不当会对页岩气储层造成污染增加压裂难度直接影响后期采气效果　　2．6完井技术　　国外一些公司认为页岩气井的钻井并不困难难在完井主要是由于页岩气大部分以吸附态赋存于页岩中而其储层渗透率低既要通过完井技术提高其渗透率又要避免其地层损害这是施工的关键直接关系到页岩气的采收率　　页岩气井的完井方式主要包括套管固井后射孔完井尾管固井后射孔完井裸眼射孔完井组合式桥塞完井机械式组合完井等完井方式的选择关系到工程复杂程度成本及后期压裂作业的效果适合的完井方式能有效简化工程复杂程度降低成本为后期压裂完井创造有利条件　　2．7储层改造技术10　　页岩气储层改造技术包括水力压裂和酸化可以通过常规油管或连续油管进行施工国外在新井老井再次增产或二次完井中经常采用连续油管进行施工作业可用于分支水平井压裂增产措施有多种包括氮气泡沫压裂凝胶压裂多级压裂清水压裂同步压裂水力喷射压裂重复压裂等多级压裂清水压裂同步压裂水力喷射压裂和重复压裂是目前页岩气水力压裂常用的技术　　2．7．1多级压裂　　多级压裂是利用封堵球或限流技术分隔储层不同层位进行分段压裂的技术有2种方式一是滑套封隔器分段压裂二是可钻式桥塞分段压裂美国页岩气生产井85%采用水平井和多级压裂技术结合的方式开采增产效果显著　　2．7．2清水压裂　　清水压裂是清水加少量减阻剂稳定剂表面活性剂等添加剂作为压裂液又叫做减阻水压裂SlickwaterFracture实验表明添加了支撑剂的清水压裂效果明显提高并且成本低地层伤害小　　2．7．3同步压裂　　同步压裂是对2口或更多的配对井OffsetWells进行同时压裂最初是2口互相接近且深度大致相同的水平井间的同时压裂目前已发展成3口井甚至4口井同时压裂此技术是采用使压裂液和支撑剂在高压下从一口井向另一口井运移距离最短的方法来增加水力压裂裂缝网络的密度和表面积利用井间连通的优势来增大工作区裂缝的程度和强度最大限度地连通天然裂缝同步压裂对页岩气井短期内增产非常明显而且对工作区环境影响小完井速度快节省压裂成本　　2．7．4水力喷射压裂　　水力喷射压裂是集水力射孔压裂隔离一体化的技术有多种工艺如水力喷射辅助压裂水力喷射环空压裂水力喷射酸化压裂等此技术优点是不受水平井完井方式的限制可在裸眼和各种完井结构的水平井实现压裂不使用密封元件而维持较低的井筒压力迅速准确地压开多条裂缝解决了裸眼完井水力压裂常见的储层天然裂缝发育时裸露井壁表面会使大量流体损失影响压裂效果的难题缺点是受到压裂井深和加砂规模的限制　　2．7．5重复压裂　　重复压裂是在页岩气井初始压裂处理已经无效或者原有支撑剂因时间关系损坏或质量下降导致产气量大幅下降的情况下对气井重新压裂的增产工艺能在页岩气藏重建储层到井眼的线性流产生导流能力更高的支撑裂缝恢复或增加产能据统计重复压裂能够以0．3530．706美元104m3的储量成本增加页岩气产量可使页岩气井估计最终采收率提高8%10%可采储量增加60%