頁岩ガスはクリーンで低炭素の非在来型天然ガスとして、中国が「カーボンピーク、カーボンニュートラル」を実現するための大規模開発に有利である。約10年にわたる理論および技術体系の研究により、中国の頁岩ガス圧裂は無から有へ、追従から一部先行への飛躍を遂げた。頁岩ガス圧裂技術に基づき、割れ目配置、割れ目造成、支承割れ目の3つの側面について詳細に述べ、以下の認識を得た：①貯留層改造体積と割れ目の複雑性の最大化は割れ目ネットワークの2つの最適化目標であり、頁岩ガス生産能力の最大化につながる；②割れ目造成時には各クラスター割れ目が均一に亀裂開口することを保証する必要があるが、地圧場の不均質性や天然割れ目など構造的弱点の存在により、クラスター間連通や重複が発生し、割れ目間隔はクラスター間隔と等しくない；③密切削・強砂添加条件下では限界流量圧裂は適用性が低く、裂口仮封圧裂、裂内仮封圧裂、狭狭分岐裂における砂入れはいずれも液-固二相流に関わる複雑な科学課題が未解決である；④支承剤を含む支承割れ目については、産能または産量の要求に応じて流動能力の需要値と分布パターンを決定し、支承剤パラメータと敷砂工法を最適化する必要がある。結論として、深層・超深層頁岩貯留層圧裂改造に関する理論研究および工法技術の継続的な強化、関連圧裂施工パラメータの精緻化・精密化・差別化設計、複雑な割れ目ネットワークにおける支承剤の移動機構および分布パターンの明確化、各階層割れ目の導流能力の総合的最適化が極めて重要である。研究成果は中国の深層・超深層頁岩ガス開発におけるコスト削減・品質向上・効率増加に対して参考となる。

頁岩貯留層;水平井圧裂;割れ目配置;割れ目造成;支承割れ目