頁巖氣商業化開采及設備配置方案探討

郭華璋 段江濤

引用格式：郭華璋，段江濤. 頁巖氣商業化開采及設備配置方案探討［J］. 石油鉆采工藝，2023，45（3）：376-384.

摘要：頁巖氣是一種高效、清潔的化石能源，中國頁巖氣開采受儲層條件復雜、開采技術不夠成熟、綜合開采成本高等因素困擾，高效規模開采受到一定程度影響，因此，研究和制定一套切實可行的頁巖氣商業化開采模式、科學配置鉆采設備，是經濟、規模、高效、低碳開采頁巖氣的關鍵，也是近年來國內外一直探索追求的目標。分析了開發頁巖氣所面臨的困難和挑戰，總結了國內外開發頁巖氣的經驗以及實施條件的差異，提出“整體規劃、成片開發、網絡先行、以氣打氣、氣電結合、綜合利用、電力驅動、流水式作業、工廠化生產”的頁巖氣鉆采工程理念及施工模式。井場設備配置方案如下：對于高鉆壓、高轉速、高泵壓、大排量、大扭矩激進式鉆井，采用高效率低污染變頻鉆機，有利于將水平段延長至2 000 m 以上，可以大幅度提高對產層的捕獲能力；采用大功率電驅壓裂泵，可滿足長時間、大排量、長沖程連續壓裂施工要求，有利于增加壓裂改造體積和縫網密度，提高采收率；采用變頻驅動混砂作業系統，利于實現全自動儲砂、輸砂、混砂作業；建立分布式燃氣發電站，利用當地氣源接替式發電，保障穩定、靈活、低成本、環保的電力供應，實現井場設備全電驅化以及“以氣打氣，氣電結合”。該方案大幅度減少了設備購置、施工占地、施工污染、燃料消耗等，有效提高了設備利用率，降低了頁巖氣開發成本。

關鍵詞：頁巖氣；開采模式；設備配置；分布式燃氣發電機；環境保護；商業化

中圖分類號：TE375；TE9 文獻標識碼： A