随着经济的发展对能源需求的快速增长以及常规油气资源的日益枯竭，作为非常规油气资源的新能源——页岩气正越来越受到人们关注。近几年来，中石化加大页岩气开发新技术的创新研究与应用实践，将页岩气开发作为打造绿色低碳发展新优势的重大战略机遇，把确保生态安全作为页岩气开发的先决条件，重点围绕水、耕地、大气等资源的保护和节能减排开展了一系列创新实践，形成创新型环保技术体系，实现页岩气绿色低碳、经济高效、可持续开发。

 

页岩气绿色低碳高效开发技术
 

页岩气绿色低碳高效开发技术主要由地表及地下水系保护技术、水资源节约利用技术和土地节约与复耕监管措施技术所组成。地表及地下水系保护技术，提前进行水文勘探，井位部署尽可能避开水系丰富区、溶洞及暗河。1,500 米以内、河床下 300 米以上井段一律采用清水钻井。套管和地层之间采用高性能水泥固井，水与泥返至地面。采用导管加三开式井身结构严格封隔各层系，保护浅层水。采用压裂优化及裂缝监测技术严格控制裂缝高度，防止压裂液与地下水串通。水系保护技术形成压裂返排液回收处理技术，累计处理返排液 12.5 万立方米，处理率 100%，处理后的压裂液 100% 重复利用。生产废水经处理检测合格后，全部回用于压裂工序，实现零排放，每年可节约清水 70 多万立方米。

 

油基钻井液重复利用与油基钻屑处理技术。研发“高速离心 + 热解吸”油基钻屑处理装置，油基钻屑处理后的水循环使用，油用于配制油基钻井液， 残渣用于制砖、 铺路，无 害 化 处 置 率 100%， 油 回 收 率100%，处理后钻屑含油率小于 3%，远远低于 2% 的行业标准。钻屑资源化利用后， 不再建设单井废水池，减少征地费和建造工程费。土地节约与复耕监管措施技术。 “井工厂”平台较常规丛式井节约用地 15% 以上，节约征地费用约 9,000 万元。工程建设期间实行临时征地，作业结束后根据实际占地确定永久性征地面积，其余征地全部复耕，涪陵一期工程土地复耕面积达 1,500 亩，较好地体现了创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，为我国页岩气勘探开发提供了可复制、可推广的经验。

水平段高效缝网压裂技术
 

水平段高效缝网压裂技术适用于南方海相页岩开发。它包含可压性综合评价技术、差异化分段设计技术、缝网压裂工艺和施工 - 监测 -评估一体化技术模式。可压性综合评价技术主要是指建立“三因素、九参数”可压性定量评价模型，形成压裂甜点识别及可压性综合评价技术。应用后，单井射孔位置有效产气贡献率达 70% 以上。差异化分段设计技术考虑相邻段、簇间裂缝扩展时诱发的应力场和压后生产时诱发的渗流场，对不同小层裂缝间距及分段布局进行优化，提出 W 形裂缝布缝模式。应用后，压裂段簇有效率大幅提升，开发井压裂后平均单井日无阻流量达40.8万立方米。缝网压裂工艺模式，形成针对五峰组和龙马溪组 9 套层系的压裂配套工艺参数体系，明确以净压力控制为目标的“控近扩远、混合压裂、分级支撑”的缝网压裂工艺思路，形成“滑溜水扩支缝 + 胶液造主缝 + 交替注入 + 不同粒径组合加砂”的缝网压裂施工模式。应用后，单井最多压裂段数达 29 段，压裂井最大垂深 4,217.6 米，累计压裂 270 余井次 5,000 余段。施工 -监测 - 评估一体化技术，形成页岩气水平井分段压裂现场实施与质量控制技术；开发具有完全自主产权的微地震监测软件，实现工艺参数实时调整；创新形成页岩气水平井压后效果综合评估技术，实现储层再认识和工艺再优化，指导方案设计与施工 200 余井次，压裂成功率100%，试气有效率 96%。