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发布时间：2019年02月23号，星期六 快速评论
一、课题意义(包括课题的理论意义和现实意义)
随着世界经济的快速发展，能源消费与需求量不断攀升，包括页岩气在内的非常规能源日益受到重视。目前，美国和加拿大已实现页岩气的商业开发，并取得了可喜的成果;与此同时，国内常规油气储量的瓶颈迫使中国天然气工业重心向非常规油气转移。而中国的页岩气资源十分丰富，开发前景广阔，已经成为诸多学者的共识。而由于页岩储层具有低孔隙度、低渗透率以及非均质性强等特性，与常规油气资源相比，开采难度大，绝大部分情况下，需要使用压裂技术对储集层进行改造。
压裂开采是页岩气稳产增产的重要技术手段，对低渗透率及超深油气藏的开发尤为重要。压裂之后，页岩气的产量一般会大幅度增长。页岩气压裂支撑剂是进行页岩气压裂开采的核心技术产品，其性能指标(如强度、酸溶解度、圆球度等)直接影响着水力压裂的效果。因此，自1947年水力压裂技术在美国试验成功到现在60多年的时间内，裂支撑剂研究一直备受关注。
本课题是《页岩气压裂支撑剂研究现状》。通过在页岩气发展现状、页岩气压裂的原理进行分析的基础上，对页岩气压裂支撑剂使用的原理和现状进行了研究，以培养理论联系实际的能力，动手能力，分析和解决实际问题的能力，独立思考能力和创新能力。对今后从事页岩气相关行业工作有很大帮助。 二、文献综述(包括：1.理论的渊源及演进过程 2.国内外对本课题的研究现状和有待解决的问题 3.本人对所查文献的评述等)
1.理论的渊源及演进过程
随着石油开采业的发展，作为石油、天然气低渗透油气井开采增产的重要技术——压裂增产技术是 1947年由美国试验成功，现已广泛地被应用于各种油气田的开发。其中，压裂增产技术的关键部分——支撑剂经过60 多年的发展也获得许多突破。支撑剂是指由压裂液带入并支撑在压裂地层的裂隙中，使停止泵注后，在井底压力下降到小于闭合压力时地层深处通向油气井眼的岩石裂缝依然保持张开状态，且形成一个具有高导流能力的流动通道，从而有效地将油气导入油气井。20世纪50、60年代使用的支撑剂有金属铝球、塑料球、核桃壳和玻璃球等，但由于它们自身原因(如存在某些缺陷等)而逐渐被淘汰。目前，国内外使用较多且正在使用的支撑剂主要有石英砂和陶粒两种，另外树脂包层砂也有在使用。 2.国内外对本课题的研究现状和有待解决的问题
页岩气分布广泛，具有巨大的开发潜力。2013 年美国能源信息署(EIA)对全球非常规油气资源进行统计，结果显示，全球页岩气技术可采储量约为 207.0×1012m3。 其中，中国待发现的页岩气技术可采资源量约为 31.6×1012m3，居世界首位。然而，由于页岩储层具有低孔隙度、低渗透率以及非均质性强等特性，与常规油气资源相比，开采难度大，绝大部分情况下，需要对页岩储层采取有效的增产改造措施。21世纪初，以美国为代表的北美国家与地区，依靠水平井压裂技术对储集层进行改造，实现了页岩气的商业化开采，该区页岩气的勘探及开发技术取得了巨大的进步。与北美相比，中国在页岩气勘探开发领域起步较晚，整体上处于前期探索和准备阶段。了解国内外页岩气压裂技术现状及发展方向，对中国页岩气勘探开发具有一定的借鉴和指导意义。
压裂增产技术的关键部分——支撑剂经过60多年的发展也获得许多突破。支撑剂是指由压裂液带入并支撑在压裂地层的裂隙中，使停止泵注后，在井底压力下降到小于闭合压力时地层深处通向油气井眼的岩石裂缝依然保持张开状态，且形成一个具有高导流能力的流动通道，从而有效地将油气导入油气井。20 世纪50、60 年代使用的支撑剂有金属铝球、塑料球、核桃壳和玻璃球等，但由于它们自身原因(如存在某些缺陷等)而逐渐被淘汰。目前，国内外使用较多且正在使用的支撑剂主要有石英砂和陶粒两种，另外树脂包层砂也有在使用，但应用受到一定限制。支撑剂可大幅度提高油气产量和延长油井寿命。
3.本人对所查文献的评述等
1821年，美国钻出第1口页岩气井，成为世界上最早进行页岩气勘探开发的国家。 然而，由于开采难度大、成本高，在很长一段时间内，页岩气大规模开发并不具备可行性。随着压裂技术的不断进步，页岩气商业化开发逐渐成为可能。与北美相比，中国在页岩气勘探开发领域起步较晚，整体上处于前期探索和准备阶段。由于页岩储层具有低孔隙度、低渗透率以及非均质性强等特性，与常规油气资源相比，开采难度大，绝大部分情况下，需要对页岩储层采取有效的增产改造措施。压裂开采是页岩气稳产增产的重要技术手段，对低渗透率及超深油气藏的开发尤为重要。压裂之后，页岩气的产量一般会大幅度增长。页岩气压裂支撑剂是进行页岩气压裂开采的核心技术产品。
三、课题研究内容与方法
1.课题内容
(1)本课题是《页岩气压裂支撑剂研究现状》。通过在页岩气发展现状、页岩气压裂的原理进行分析的基础上，对页岩气压裂支撑剂使用的原理进行了研究。
(2)对页岩气压裂支撑剂的种类，研制材料、研制方法、研制过程进行了研究，有利于充分了解其性能。
(3)在了解了页岩气压裂支撑剂性能的基础上，明确各种压裂支撑剂的优缺点，对于页岩气压裂非常重要，对今后从事页岩气相关行业工作也是很有帮助的。
2.研究路线流程图：
四、课题研究进度安排
1. 2018年春期第1-2周，撰写完成开题报告;
2. 2018年春期第2-4周，拟定初步方案;
3. 2018年春期第5-7周，了解页岩气发展、压裂、压裂支撑剂原理和发展现状;
4. 2018年春期第8-10周，对页岩气压裂支撑剂的种类，研制材料、研制方法、研制过程进行了研究，了解各种页岩气压裂支撑剂的优缺点和发展发展趋势;
5. 2018年春期第10周，提交毕业设计论文;
6. 2018年春期第11周，毕业答辩准备;毕业答辩。 五、主要参考文献目录
[1]张金川，徐波，聂海宽，等.中国页岩气资源勘探潜力[J].天然气工业，2008，28(6)：136-140.
[2]徐国盛，徐志星，段亮，等.页 岩 气 研 究 现 状 及 发 展 趋 势[J].成都理工大学学报(自然科学版)，2011，38(6)：603-610.
[3]刘广峰，王文举，李雪娇，等.页岩气压裂技术现状及发展方向[J].断块油气田，2016，23(2)：235-239.
[4]刘承.页岩气压裂技术现状及发展建议[J].技术与信息，2017，9.
[5]赵爽，刘挺，王菊侠.石油压裂支撑剂的现状及研究进展[J].新疆有色金属，2015，107-108.
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[7]李灿然，李向辉，遆永周，等.压裂支撑剂研究进展及发展趋势[J].陶瓷学报，2016,37(6)：603-607.
[8] 吴尧鹏, 刘军, 康利涛, 等. 不同矿物添加剂对石油压裂支撑剂性能的影响[J]. 太原理工大学学报, 2013, 44(6): 689-692.
[9]贾新勇.我国支撑剂的发展应用及现状[J].企业技术开发，2011，30(19)：105-106.
[10]余利军，孙亚光，余丽秀，等.油气压裂支撑剂应用进展及发展趋势[J].断块油气田，2016，3.
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