定義與原理

• 定義：頁巖氣井是為開采頁巖氣而鉆的井，頁巖氣是一種以游離或吸附狀態埋藏于致密的頁巖層或泥巖層中的非常規天然氣。

• 原理：頁巖氣主要通過水平鉆井技術和水力壓裂技術來開采。先垂直鉆井到頁巖層位置，再轉向水平鉆進，以增加與頁巖層的接觸面積。然后通過水力壓裂，將高壓液體注入井中，使頁巖層形成裂縫，讓原本被困在頁巖孔隙和裂縫中的氣體能夠釋放出來，流入井筒并被開采到地面。

主要類型

• 直井：早期頁巖氣開發曾使用直井，垂直鉆入地下到達頁巖層，但由于與頁巖層接觸面積小，開采效率較低，目前已較少單獨使用。

• 水平井：是當前頁巖氣開采的主要井型。水平段在頁巖層中延伸，極大地增加了與頁巖氣儲層的接觸面積，可提高單井產量和采收率，如中國石化的金頁 3 井就是水平井1。

• 叢式井：在一個井場上鉆多口井，包括叢式直井和叢式水平井。可以共享基礎設施，減少征地面積和成本，提高開發效率，常用于頁巖氣田的大規模開發。

技術特點

• 鉆井技術：需要高精度的定向鉆井技術，確保水平段準確地位于頁巖氣儲層中。常采用旋轉導向技術、隨鉆測井技術和隨鉆測量技術等，如旋轉導向技術可用于地層引導和地層評價，確保在目標區內鉆井。

• 完井技術：多采用套管固井射孔完井技術。先下入套管并進行固井作業，將套管與井壁固定，然后通過射孔槍在套管和頁巖層上射孔，形成氣體流入井筒的通道。

• 壓裂技術：水力壓裂技術是關鍵，通過向井內注入大量高壓壓裂液，使頁巖層產生裂縫，并加入支撐劑保持裂縫張開，讓頁巖氣能夠順暢地流入井筒。

在中國的發展現狀

• 產量增長：中國頁巖氣開發取得了顯著成就，重慶涪陵頁巖氣田的成功開發，標志著中國在深層頁巖氣開采技術上取得重大突破。涪陵頁巖氣田已成為中國重要的頁巖氣生產基地，為中國的能源供應提供了有力保障。

• 技術進步：中國在頁巖氣鉆井、壓裂等技術方面不斷創新和進步，自主研發了一系列適合國內地質條件的技術和裝備，提高了頁巖氣開發效率和效益。

• 勘探范圍擴大：除了涪陵頁巖氣田，在四川盆地及周邊、鄂爾多斯盆地等地區也有頁巖氣的勘探和開發，勘探范圍不斷擴大，儲量和產量有望進一步提高。