什么是页岩气，页岩气的好处与坏处分析

在回答上述问题之前，我们需要先了解一些什么是页岩气以及作为一种非常规油气资源，它的开发方式与传统油气开采有什么不同。

页岩气开发现场

页岩气，通俗的来理解就是赋存在页岩当中的天然气。由于页岩是细粒沉积的产物，当其中含有的有机质丰度足够高的时候，就可以在地下高温高压环境下生成油气，生成的油气赋存在页岩中，其中属于油的部分称为页岩油，属于气的部分称为页岩气。

一种天然气的分类方法

页岩气属于非常规油气的范畴。常规油气藏，油气存在于孔隙发育较好、渗透性较高的储层（油气可在压差下渗流）当中，因而开发常常利用天然能量一次开采，或者利用注水补给压力实现二次开采。

常规油气藏开发示意图

但页岩气不同，页岩气是在致密的页岩中自生自储的天然气。页岩的孔隙微小渗透性差，气体在其中难以实现渗流。所以常规的注水补压开发行不通。

水平井压裂示意图

因此针对页岩气储层即页岩的孔渗性质差的问题，为了更高效率的开采，提出了一个水平井水力压裂的方法。压裂会使页岩发育出新的裂缝，增加渗透性是天然气更容易从储层中流动出来。

压裂原理示意图

其实在页岩中常常发育天然裂缝，往往是断层活动时对地层进行的改造。那么在整个页岩气开发过程中，水力压裂产生裂缝，是人工实现的对地层的改造，在一定程度上是会产生地层的微震的，这种震动被归类为微地震。

开采坑道边岩石的破裂引发震动，是微地震的一种

微地震压裂检测技术是一项非常规油气藏勘探领域中的重要新技术，已经成为地球物理界的热门技术之一，是储层压裂过程中最精确、最及时、信息最丰富的监测手段。

微地震检测技术原理示意图

在微地震是否可以形成灾害方面，早已有人着手研究：在加拿大，国家原子能公司为监测深部开挖引发的大应力集中，防止其造成危害，采用了微地震监测技术，定量评定损伤程度。

在传统的应力、应变监测的同时，进行了详细的微地震监测，使用了分布在开挖体周围的16个三分向加速度计，在一年的时间内记录并定位了大约10000个微地震事件。重点研究微震事件分布、能级、机理及其与岩石变形的关系，依据现场实测结果来建立和分析数学模型（朱益飞，2017）。

断层活动可引发地震

而我们常说的地震，其实是指地震灾害，即地球上板块与板块之间相互挤压碰撞、造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂而引起的地壳震动。这种地震的影响范围要比微地震大得多，同时地应力也更猛烈。

对于页岩气开发是否会引发地震的问题，人们更关心的其实是页岩气开发是否会引发灾害级别的地震。国外曾有报道页岩气开发过程中注水润滑了断层，使断层重新活动而诱发了地震。但这样的情况需要一定的地质特点，如果真是这样的地质构造，那么常规油气开发的注水也会同样导致地震。

根据迄今为止观测到的数据推断，页岩气开发引发的地震强度是难以形成灾害的。但是为了更好地预测以及防治地震灾害，更多的研究显然是必要的。