隨著溫度和壓力的變化，任何一種物質(zhì)都存在三種狀態(tài)：氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。三相成平衡態(tài)共存的點叫三相點，液，氣兩相成平衡狀態(tài)的點叫臨界點；任何一種氣體均有一個“臨界點”，氣體在臨界點時所對應(yīng)的溫度和壓力稱為臨界溫度和臨界壓力。溫度和壓力均高于臨界點時，這種狀態(tài)叫超臨界。

超臨界二氧化碳是一種稠密的氣態(tài)，即使提高壓力也不會液化的非凝聚性氣體，具有和液體相近的密度，黏度雖高于氣體但明顯低于液體。在自然界中，最常見的是超臨界二氧化碳流體，其臨界溫度為31.06℃，臨界壓力為7.38Mpa，如圖1。

超臨界二氧化碳的石油工業(yè)用途

超臨界二氧化碳在石油工業(yè)中會有什么用途呢？

一般油藏開發(fā)經(jīng)過注水開發(fā)的“二次采油”階段，要想再提高采收率，只有通過注蒸汽、注聚合物或混相驅(qū)等“三次采油”。其中混相驅(qū)是導(dǎo)入一種能與石油相混溶的介質(zhì)，如二氧化碳?xì)怏w、液體丙烷和丁烷?；煜囹?qū)的采收率可達(dá)90%以上，見圖2。

我國低滲、特低滲油藏投入開發(fā)后采收率均較低。從國外發(fā)展趨勢看，氣驅(qū)特別是CO2混相驅(qū)將是提高我國低滲透油藏采收率最有前景的方法之一。二氧化碳在超臨界狀態(tài)下的這些特殊性質(zhì)也引起石油天然氣行業(yè)的極大興趣，首次提出將超臨界二氧化碳應(yīng)用于致密油氣藏、頁巖氣開發(fā)的是中國工程院院士、中國石油大學(xué)沈忠厚教授。

沈忠厚教授提出，利用超臨界CO2噴射鉆井能夠在頁巖層中獲得較高的機械鉆速．同時不會使頁巖層產(chǎn)生黏土膨脹、水鎖等效應(yīng)；利用超臨界CO2流體進行儲層壓裂改造，能使儲層產(chǎn)生更多微小裂縫，有助于頁巖氣生產(chǎn)。最重要的是CO2與頁巖的吸附強度，高于甲烷氣，能置換吸附在頁巖上的甲烷氣，在提高產(chǎn)量和生產(chǎn)速率的同時，實現(xiàn)CO2永久埋存。

本文提出利用二氧化碳在超臨界狀態(tài)下可以進行如下現(xiàn)場試驗研究與應(yīng)用：1.超臨界二氧化碳有壓縮機、無壓縮機氣體欠平衡鉆井現(xiàn)場試驗；2.超臨界二氧化碳井下空氣螺桿鉆具、空氣錘提高機械鉆速現(xiàn)場試驗；3.超臨界二氧化碳?xì)怏w常規(guī)隨鉆儀器的信號傳輸現(xiàn)場試驗；4.超臨界二氧化碳分段壓裂、混相驅(qū)現(xiàn)場試驗；5.老井側(cè)鉆水平井高效低成本開發(fā)頁巖氣現(xiàn)場試驗。

以上現(xiàn)場試驗可以先在普通油氣藏中進行，取得效果后亦可在頁巖氣或致密油氣藏進行，而最終目的就是利用其特性解決頁巖氣目前開發(fā)中存在的技術(shù)難點和瓶頸，盡快使我國頁巖氣資源得以高效、低成本、快速規(guī)模化開發(fā)利用。

應(yīng)該認(rèn)識到，頁巖氣發(fā)育具有廣泛的地質(zhì)意義，存在于幾乎所有的盆地中，過去由于理論認(rèn)識不足和技術(shù)不到位，有大量的頁巖油氣層被我們所忽略。我國有超過40萬口已鉆油氣井，過去這幾十萬口油氣井中有大量的頁巖油氣層被我們忽略。因此，如何利用這些既有現(xiàn)成地下管柱，又有配套地面管網(wǎng)的老井實施“老井側(cè)鉆水平井”措施（見圖3），高效低成本開發(fā)頁巖氣也是本文重點探索的技術(shù)問題之一。

但需要注意的是，這幾十萬口油氣井分布在全國幾十個油氣田中，如何出臺更為優(yōu)惠的地方政策、實施體制及政策監(jiān)管，包括：地方政府在頁巖氣不同發(fā)展階段所采取的政策支持、頁巖氣開發(fā)體制及監(jiān)管機制等，以便就近吸引更多的當(dāng)?shù)孛耖g資本投資頁巖氣開發(fā)，都是目前急盼解決的重大問題和熱點問題。

北美頁巖氣成功開發(fā)基本經(jīng)驗

美國開發(fā)頁巖氣的成功經(jīng)驗是什么呢？主要是依靠技術(shù)、規(guī)模和裝備這三大因素（見圖4），它們決定著未來的商業(yè)發(fā)展模式。

裝備是頁巖氣開發(fā)成功的基礎(chǔ)  裝備包括批次水平井鉆井裝備、高精度隨鉆測量裝備、高造斜率旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向裝備、套管及裸眼井分段壓裂完井工具裝備、大型地面壓裂裝備、支撐劑及壓裂特殊化學(xué)劑、連續(xù)管及連續(xù)管作業(yè)機。

規(guī)模是頁巖氣經(jīng)濟開發(fā)成功的關(guān)鍵  頁巖氣開發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)會有不同的專業(yè)公司(如地震公司、鉆井公司等)介入作業(yè)，某專業(yè)公司在完成本環(huán)節(jié)相應(yīng)服務(wù)后即可退出，后續(xù)工作由下一環(huán)節(jié)的服務(wù)公司接替。鉆井、測井、隨鉆測量完井、 壓裂等作業(yè)批次施工，由于高度分工，頁巖氣開采的單個環(huán)節(jié)投入小、效率高、作業(yè)周期短、資金回收快。

技術(shù)是頁巖氣開發(fā)成功的核心  技術(shù)包括：常規(guī)二氧化碳壓裂技術(shù)；連續(xù)油管壓裂技術(shù)；高造斜率的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)（高造斜率依托旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)的目的是，在鉆進中確保一個平滑的井眼，為今后多次重復(fù)壓裂作業(yè)提供平滑井眼軌跡）；批次水平井鉆進技術(shù)，見圖5（主要技術(shù)參數(shù)：水平段長1000～2000m；分10～24段，間距約為90m；排量10 m3/min以上。平均砂比：3%～5%，每段液量1000～2000m3，每段支撐劑量100～200t；壓裂液體系：滑溜水+線性膠組合方式，以40/70 目支撐劑為主）；大液量、大排量、大砂量、小粒徑、低砂比的多級分段壓裂技術(shù)，見圖6；高造斜率的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)，見圖7【單彎螺桿或渦輪、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆具使軌跡光滑的水平井眼更適合完井后的多次壓裂作業(yè)，高精度的隨鉆測量儀器確保水平井儲層的最大鉆遇率。在表層段定向造斜5°后鉆斜直井，鉆至目的層前采用（8°～12°）／30ｍ的大曲率造斜著陸，造斜段長度在240～360ｍ左右，既減少鉆井進尺，又降低了資源浪費?！?/p>

合理借鑒美國頁巖氣開發(fā)模式

美國開發(fā)頁巖氣存在的主要問題包括以下幾點：

污染問題  結(jié)合我國實際，目前存在的主要問題是大型壓裂工藝的用水與水污染問題。頁巖氣水力壓裂主要使用含砂的水，其中砂作為支撐劑，此外還有2%或更少的化學(xué)增強劑。每口井的壓裂需要4000m3，甚至超過 22000m3的水，目前美國頁巖氣鉆探中，70%的水來自水力壓裂回收的水。大型壓裂裝備多，成本高也將制約我國的頁巖氣開發(fā)戰(zhàn)略。

大型低砂比的分段壓裂用水問題   壓裂液中99%是水和砂，1%是潤滑劑、防腐劑等添加劑，每口井的壓裂約需7000噸水和1200噸砂。根據(jù)美國能源部統(tǒng)計，每一個頁巖氣鉆井平均用水量甚至高達(dá)1.5萬立方米。

頁巖氣特性導(dǎo)致開發(fā)難度加大  頁巖氣充填于頁巖裂隙、微細(xì)孔隙及層面內(nèi)，其儲層滲透率極低、氣流阻力比傳統(tǒng)天然氣大得多，導(dǎo)致其生產(chǎn)的速度和效率均較低。頁巖氣20%～85%以吸附狀態(tài)存在，降壓開采解析程度有限，單井產(chǎn)量低，亟待尋找一種新的開發(fā)方法。

壓裂可使游離氣減壓釋放，仍然無法驅(qū)替出吸附在頁巖上的甲烷氣  可以通過水平井貫穿儲層裂縫，增加儲層最大鉆遇率；通過壓裂再造儲層，驅(qū)出游離甲烷氣，但即使通過水力加砂壓裂仍然無法分離出吸附在頁巖上的甲烷氣。有實驗指出，即使通過粉碎機也無法分離出吸附在頁巖上的甲烷氣，見圖8。

二氧化碳壓裂技術(shù)解決“三低”油氣田開發(fā)難題，但在頁巖中驅(qū)替效果有限  如何高效開發(fā)我國“三低”油氣田，吉林、長慶等油田探索利用二氧化碳壓裂技術(shù)解決“三低”油氣田開發(fā)難題。二氧化碳壓裂技術(shù)是一項適合“三低”油氣藏開高效發(fā)的新型技術(shù)，它能在改造地層的同時減少對油氣層的傷害，加快返排速度，增加油氣產(chǎn)量。CO2壓裂工藝在天然氣井高壓注入CO2氣時，由于氣體攜砂困難，撐開地層裂縫有限，再造“儲層”效果有限。

常規(guī)CO2混相驅(qū)仍然無法驅(qū)替出吸附在頁巖上的甲烷氣，增產(chǎn)效果有限  CO2混相驅(qū)在北美等國家已成為一項重要且成熟的提高原油采收率方法。美國試驗經(jīng)驗：二氧化碳用量為40%循環(huán)利用，60%埋存于地下。在國內(nèi)中國科學(xué)院滲流流體力學(xué)所李孟濤等人研究結(jié)果表明，在混相壓力下,處于超臨界狀態(tài)的CO2可以降低所波及油水的界面張力,從而可以提高采收率，所以說，常規(guī)CO2混相驅(qū)仍然無法驅(qū)替出吸附在頁巖上的甲烷氣，增產(chǎn)效果有限，見圖9。

超臨界CO2氣體鉆井試驗由來

既然美國采用的行之有效的水力分段壓裂存在諸多問題，是否還有不經(jīng)過壓裂增加、低壓低滲油氣藏的工藝措施呢？我國在天然氣氣體欠平衡鉆井實踐中得到如下啟示。 

一、四川油田白淺111H井天然氣氣體鉆井啟示。

白淺106、白淺108、白淺109H和白淺111H是位于同一構(gòu)造的叢式井組，通過天然氣欠平衡水平井的實施，在未經(jīng)任何壓裂后續(xù)作業(yè)的情況下，白淺111H水平井產(chǎn)量明顯高于鄰近直井白淺106、定向井白淺108壓裂和常規(guī)水平白淺109H壓裂后產(chǎn)量，見圖10。 

白淺106、白淺108、白淺109H和白淺111H是位于同一構(gòu)造的叢式井組，天然氣欠平衡水平井的產(chǎn)量，在未經(jīng)任何壓裂后續(xù)作業(yè)的情況下，明顯高于鄰近常規(guī)水平壓裂后產(chǎn)量。 

二、長慶油田欠平衡天然氣氣體鉆井啟示。

長慶油田自2000～2003年進行了4 口欠平衡鉆井試驗，見圖11。

陜242井氣體欠平衡鉆進井段3030～3190m, 進尺157m，純鉆時13 h22min，平均機械鉆速為11.77m/h。

蘇35-18井氣體欠平衡鉆進井段3230～3335m，進尺105m,純鉆時5 h50 min, 平均機械鉆速為18m/h。

蘇39-14-1井欠平衡鉆進段: 1309～2092.7m，進尺783.7m，純鉆時37.5h,，平均機械鉆速達(dá)到20.99 m/h，全井段平均機械鉆速5.84m/h。鉆井周期37d，完井周期48d。

蘇39-14-4 井設(shè)計井深3410m, 于2003年5月30日～6月3日進行了天然氣欠平衡鉆井現(xiàn)場試驗，進尺783.7m，平均機械鉆速20.87m/h，最高鉆速達(dá)30.3m/h。是鄰井（81/2″井眼）的2倍左右，是同井下部6″井眼泥漿鉆井的7.77倍。 

長慶油田欠平衡天然氣氣體鉆井啟示：啟示一，如改用超臨界二氧化碳作為循環(huán)介質(zhì)，所需工藝、裝備等同；啟示二，如氣源井壓力超過8Mpa，則可實現(xiàn)超臨界二氧化碳鉆進。 

超臨界二氧化碳?xì)怏w鉆井、壓裂、混相驅(qū)現(xiàn)場試驗的可行性

臨界點易于控制：（超臨界流體由于液體與氣體界面消失，即使提高壓力也不會液化的非凝聚性氣體）,只要注入井下二氧化碳?xì)怏w滿足高于臨界點溫度、壓力即可（臨界溫度：31.06℃；臨界壓力：7.38Mpa ）。

利用其“密度與液體相近”（超臨界二氧化碳是一種稠密的氣態(tài)，其“密度與液體接近”）的特性，可進行超臨界二氧化碳?xì)怏w鉆井下常規(guī)隨鉆儀器在空氣（超臨界二氧化碳流體）信號傳輸現(xiàn)場試驗和超臨界二氧化碳?xì)怏w鉆井井下螺桿鉆具、空氣錘提高扭矩快速鉆井的現(xiàn)場試驗以及氣體（超臨界二氧化碳?xì)鈶B(tài)）攜砂現(xiàn)場試驗。

利用“密度近于液體，粘度近于氣體，擴散系數(shù)為液體的100倍，因而具有驚人的溶解能力”的特性，可進行超臨界二氧化碳分段壓裂、二氧化碳吞吐、混相驅(qū)現(xiàn)場試驗以及利用老井側(cè)鉆水平井，高效低成本開發(fā)頁巖氣現(xiàn)場試驗。以上現(xiàn)場試驗的重點是利用超臨界二氧化碳的這種特性，以求解決頁巖氣藏中20%～85%的吸附氣驅(qū)替問題。

這些現(xiàn)場試驗的所需裝備、工具、工藝、參數(shù)基本與常規(guī)天然氣氣體欠平衡鉆井、常規(guī)二氧化碳壓裂、二氧化碳混相驅(qū)相當(dāng)，僅需注意二氧化碳腐蝕問題即可。 

現(xiàn)場試驗中二氧化碳腐蝕問題：試驗中只要不遇水其腐蝕問題可以忽略不計，此外，長期現(xiàn)場實踐，使吉林、長慶油田具有成熟實用的防腐經(jīng)驗和配套技術(shù)。 

二氧化碳資源豐富。江蘇泰興CO2氣田的儲量為全國之最，黃橋地區(qū)勘探面積40平方公里，氣層厚300ｍ，最高純度達(dá)99.88％，儲量613億ｍ3，目前最高日產(chǎn)5萬ｍ3；可以開采40多年。該氣田氣源狀態(tài)為8～8.2Ｍpa的常溫液體。此外，黃驊、濟陽、吉林、南海都發(fā)現(xiàn)了豐富的CO2氣田。 

工藝、裝備相似，有豐富的現(xiàn)場試驗實踐經(jīng)驗。

研究試驗的方法、技術(shù)路線以及工藝流程性

一、超臨界CO2氣體欠平衡鉆井技術(shù)。工藝與天然氣氣體欠平衡鉆井技術(shù)工藝基本一樣，具體工藝流程見圖12。

現(xiàn)場試驗的技術(shù)難點包括：

地層出水鉆進問題  地層出水超過一定量時，可及時改為泡沫鉆進，水小時，可以加入一定吸濕劑解決。

進入儲層后頁巖氣與超臨界二氧化碳（氣態(tài)）的分離問題  預(yù)案有兩個：一是利用膜分離技術(shù)； 二是利用超臨界二氧化碳的特性，維持超臨界二氧化碳的臨界壓力和溫度即可將頁巖氣分離出來。對循環(huán)出井的氣液固混合物進行有效分離，液體和巖屑排放掉，而凈化后的氣體再次進入壓縮機、增壓機循環(huán)利用。如果是采用二氧化碳?xì)忏@井，也可以將分離后的氣體直接注回氣源管線進行回收。

為驗證氮氣循環(huán)鉆井新工藝可行性，北京科技信息大學(xué)曾經(jīng)與中石化合作，在四川大邑101井成功進行了開環(huán)現(xiàn)場試驗。分離前排砂口有明顯水流，分離后排砂口無水無塵，分離效果明顯。圖13是排砂口分離前后的對比圖。超臨界CO2氣體鉆井試驗循環(huán)回收工藝流程見圖14。 

 二、超臨界CO2吞吐現(xiàn)場試驗。

“二氧化碳吞吐”的含義是，將一定量的二氧化碳注入油井，然后關(guān)井一段時間，使注入的二氧化碳進入地層，達(dá)到增強原油流動性，提高原油驅(qū)動力，以及降低原油粘度的作用。二氧化碳驅(qū)油技術(shù)在吉林油田、華東石油局等的應(yīng)用，已經(jīng)取得了良好的效果，特別是對于敏感儲層，二氧化碳驅(qū)比水驅(qū)具有更明顯的技術(shù)優(yōu)勢，可以大幅提高原油采收率。已被國外廣泛應(yīng)用于油田開發(fā)增產(chǎn)，我國大氣、吉林、蘇北、長慶、冀東、勝利、中原等右圖都早已推廣試驗。

實施工藝時，注入排量、壓力、燜井時間、注入速度、注入周期等參素以及所用裝備、工具等與重量級二氧化碳吞吐相當(dāng)，只是需要特別注意確保高于臨界點壓力、溫度。

三、超臨界CO2混相驅(qū)現(xiàn)場試驗。

CO2混相驅(qū)是把二氧化碳注入油層中以提高采油率?；煜囹?qū)中主要以二氧化碳驅(qū)油為主。由于二氧化碳是一種在油和水中溶解度都很高的氣體，當(dāng)它大量溶解于原油中時，可以使原油體積膨脹、黏度下降，還可以降低油水間的界面張力。與其他驅(qū)油技術(shù)相比，二氧化碳驅(qū)油具有適用范圍大、驅(qū)油成本低、采油率提高顯著等優(yōu)點。這項技術(shù)不僅能滿足油田開發(fā)需求，還能解決二氧化碳的封存問題，保護大氣環(huán)境。 

二氧化碳驅(qū)油是一項成熟的采油技術(shù)。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全世界正在實施的二氧化碳驅(qū)油項目有近80個。美國是二氧化碳驅(qū)油項目開展最多的國家，每年注入油藏的二氧化碳量約為2000萬～3000萬噸，其中300萬噸來自煤氣化工廠和化肥廠的廢氣。

在CO2與原油進行混相驅(qū)實驗中，如進行不同壓力下的CO2驅(qū)油實驗，驅(qū)替壓力越高，采收率越高。如果在現(xiàn)場試驗時，把注入壓力提高到超臨界二氧化碳的壓力值，則可使界面張力接近零，達(dá)到驅(qū)替頁巖氣中20%～85%吸附氣的目的。

超臨界CO2吞吐現(xiàn)場試驗、超臨界CO2混相驅(qū)現(xiàn)場試驗是工藝、裝備最為成熟，效果可能最為顯著的現(xiàn)場試驗方案，應(yīng)首先在吉林、江蘇、長慶等地實施。

四、超臨界二氧化碳壓裂現(xiàn)場試驗。

CO2壓裂工藝在國內(nèi)已較為成熟，但在天然氣井高壓注入CO2氣時，由于氣體攜砂困難，撐開地層裂縫有限，再造“儲層”效果有限。如果采用超臨界二氧化碳壓裂工藝進行現(xiàn)場試驗，在壓裂前注入液態(tài)二氧化碳, 燜井蹩壓一段時間，待充分氣化和混相后, 再實施壓裂改造，起到補充地層能量和提高壓裂后助排效果的目的。

具體實施時，最好選一口已經(jīng)壓裂過的二輪壓裂井進行對比試驗，現(xiàn)場試驗的目的是，此井第一輪壓裂后已建立縱橫交錯的立體裂縫，實現(xiàn)了溝通儲層與井眼的目的，但此時僅能使地層中的絕大部分游離氣釋壓排出，但對于絕大部分吸附氣仍然無法排出，所以當(dāng)進行第二輪超臨界二氧化碳作業(yè)時，先加壓使二氧化碳超過其臨界點，然后燜井一段時間，此時超臨界二氧化碳“密度與液體相近，粘度比液體小，近于氣體，擴散系數(shù)為液體的100倍”，使界面張力接近零，達(dá)到驅(qū)替頁巖氣中20%～85%吸附氣的目的。

隨后的壓裂工藝、裝備與常規(guī)二氧化碳壓裂無異，分段壓裂技術(shù)屬于典型的體積壓裂，應(yīng)用于儲層能夠建立縱橫交錯的立體裂縫，達(dá)到溝通儲層與井眼的目的，而超臨界二氧化碳壓裂在建立縱橫交錯的立體裂縫，達(dá)到溝通儲層與井眼的同時，利用其“密度與液體相近，粘度比液體小，近于氣體，擴散系數(shù)為液體的100倍”的特性，使界面張力接近零，達(dá)到驅(qū)替頁巖氣中20%～85%吸附氣的目的。

對于釋放產(chǎn)能降低滲流阻力，在二氧化碳?xì)怏w介質(zhì)中，作業(yè)中攜砂困難，如果是在超臨界二氧化碳介質(zhì)中，則利用其“密度近于液體”的特性，雖是氣態(tài)，但卻可以像液態(tài)一樣攜砂壓裂。

五、超臨界二氧化碳進行井下空氣螺桿鉆具、空氣錘提高機械鉆速現(xiàn)場試驗。

在空氣介質(zhì)中，螺桿鉆具扭矩力將明顯不如液體介質(zhì)下的扭矩力，但二氧化碳在超臨界狀態(tài)下，其“密度近于液體，粘度近于氣體”就可利用這一特性提高其扭矩力，從而大幅提高機械鉆速。

空氣錘提高機械鉆速的現(xiàn)場試驗同理。值得一提的是，空氣錘是目前各種鉆井工藝中鉆速最快的下部鉆具組合。

六、超臨界二氧化碳進行氣體常規(guī)隨鉆測量信號傳輸現(xiàn)場試驗。

目前在鉆井工程上常采用的數(shù)據(jù)傳輸方式主要有：有線電纜，電磁波，聲波和泥漿脈沖傳輸。其他方式都還未商業(yè)化應(yīng)用，尚處于理論研究和功能性實驗階段。 

在氣體鉆井條件下，隨鉆測量數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)十分昂貴且不太成熟，已商業(yè)化應(yīng)用在常規(guī)鉆井條件下的傳輸方式，因自身的限制不能滿足氣體鉆井的需要。因此，如何高速可靠地進行數(shù)據(jù)傳輸成為氣體鉆井的重要課題。

超臨界二氧化碳進行氣體常規(guī)隨鉆測量信號傳輸現(xiàn)場試驗，也是利用超臨界二氧化碳“密度近于液體”的特性，雖是氣態(tài)，但卻有接近液態(tài)的密度，達(dá)到在超臨界二氧化碳流體（氣態(tài)）的情況下，傳輸常規(guī)隨鉆儀器信號的目的。

七、超臨界二氧化碳老井側(cè)鉆水平井，高效低成本開發(fā)頁巖氣現(xiàn)場試驗。

全國有幾十所鉆井院、采油院、鉆采院，分布在全國各油田，具有地質(zhì)工程一體化、鉆井完井一體化設(shè)計、施工能力。對本油田老井情況較為熟悉。熟悉地面管網(wǎng)，輸配設(shè)備，熟悉老井的生產(chǎn)層位構(gòu)造。此外遼河、大港、華北、大慶、長慶油田每年完成千余口側(cè)側(cè)鉆鉆定向井、水平井，工藝成熟裝備配套，只要政策和管理辦法到位，短期內(nèi)就會大有作為。

迎接歷史機遇，加快我國頁巖氣開發(fā)

本文的研究試驗方法、技術(shù)路線以及工藝流程如圖15。 

氣體（空氣、氮氣、尾氣、二氧化碳?xì)?、超臨界二氧化碳?xì)猓┿@井的成套裝備有：長慶、大慶、川慶鉆探公司自行研制除空壓機、注氮設(shè)備以外全套氣體鉆井裝備和工具，包括旋轉(zhuǎn)防噴器、增壓機、空氣螺桿、空氣震擊器、空氣減震器、空氣錘、霧化泵等、分離器、節(jié)流管匯、可燃?xì)怏w監(jiān)測儀、硫化氫監(jiān)測儀、空壓機、循環(huán)回收裝備等，同時具備10口12-1/4英寸井眼實施空氣鉆井的能力。天然氣、超臨界二氧化碳?xì)怏w欠平衡鉆井配套裝備詳見表1。 

超臨界二氧化碳?xì)怏w欠平衡鉆井、壓裂、混相驅(qū)等現(xiàn)場試驗具備的條件、難點及目的見圖16。盡管頁巖氣技術(shù)還有諸多需要解決的問題，頁巖氣是否會最終改變我國能源供需格局還有許多不定因素，但這也許是歷史交給我們石油人的一次難得機遇，盡快行動起來恐怕是我們最好的回答。而加快我國頁巖氣開發(fā)，對改變整個能源結(jié)構(gòu)、緩解油氣資源短缺、保障國家能源安全、促進經(jīng)濟社會發(fā)展，都有著極為重要的意義。