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为国家煤层气 开发新格局蹚路

Release date:2017-10-31  source:中国矿业网  Browse times:511

层气是目前我国最常见、最经济的清洁能源

当前,我国页岩气、天然气水合物领域的一系列重大成果引起了社会普遍关注。得益于中国地质调查局正在推进的“新能源矿产调查工程”,另一种更加常见且更易于开发利用的非常规天然气——煤层气,也实现了资源勘探和理论技术的突破性进展,为我国进一步增加可利用资源量、建立新的产业化基地、构建新的资源版图奠定基础。

9月初,记者来到中国地质调查局油气资源调查中心,见到了“新能源矿产调查工程”的首席科学家张家强及其科研团队。

“我们重点关注的是除页岩气之外的其他非常规油气资源,包括煤层气、油页岩油砂、特殊用煤。如今,最令人欣喜的成果就来自煤层气。”据张家强介绍,该工程从2015年正式启动至今,已在四个选区内打了12口地质调查井、8口煤层气参数井,其中7口已转为生产试验井(压裂排采井),不仅创下了我国西南地区煤层气直井单井日产量和稳产日产量的新高,而且实现了工作思路的转变,即从关注以煤层为储层的传统煤层气转向以煤系多类型储层为目标的煤系气,优选了一批有利区,实现了高效压裂排采技术等方面的科技创新,为新区、新类型的煤层气(煤系气)开发利用提供了示范。

对于煤层气,人们并不陌生,它又被称为“煤矿瓦斯”,是赋存在煤层和煤系地层的烃类气体,主要成分是甲烷,是一种优质清洁能源。同时,煤矿瓦斯易燃易爆,极易造成群死群伤的煤矿事故,号称煤矿的“头号杀手”。煤层气还是重要的温室气体,它的温室效应是二氧化碳的十倍。

更为重要的是,作为煤炭大国,我国的煤层气资源非常丰富,在生态文明建设对传统能源格局提出挑战的当下,如果能够大规模开发这一清洁、高效、低碳能源,形成产业化,将对实现我国能源结构优化调整有着重要的现实意义。也正因为如此,数十年来,党中央国务院高度重视并扶持煤层气产业发展,尤其是近十年来,煤层气开发利用进程明显加快。

国家的需求就是中国地质调查局公益性地质工作的灯塔。据张家强介绍,中国地质调查局在“新能源矿产调查工程”中特地安排了二级项目《黔西川南与东北三江地区煤层气基础地质调查》,投入约1亿元,推动重点新区新类型煤层气资源的调查评价。

聚焦煤层气勘查工作薄弱区,凸显公益性、基础性、战略性

我国煤层气资源条件最好的省份当属山西和陕西两省,尤其是沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘,向来是各大油气公司常年逐鹿的战场。但令记者不解的是,中国地质调查局煤层气调查评价工作的关注点却并不在此,反而选择了贵州、四川、新疆、黑龙江等“冷门”地区。这是为什么?

“我们调查与潜力评价的选区都是煤层气勘查工作的空白区,或者是工作程度极低且没有取得突破的新区。”

张家强告诉记者,我国煤层气开发潜力巨大,但开采难度大,产业区域发展不均衡。中国地质调查局作为国家公益性地质调查的主力军,工作部署原则是公益性、基础性、战略性,“目的就是要突破原有的类型和技术桎梏,丰富拓展煤层气商业性开发的领域,为全国的产业化布局蹚路。”

据介绍,我国煤层气发展历经20年,仅在山西沁水盆地、鄂尔多斯盆地东缘实现产业化基地,其他广大地区尚未形成产业规模。去年年底,国家能源局发布《煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十三五”规划》,明确提出要新建贵州毕水兴、新疆准噶尔盆地南缘煤层气产业化基地,同时在内蒙古、四川等地区建设煤层气开发试验区,实施一批开发利用示范工程。

由此再来看目前中国地质调查局在煤层气调查的布局,疑问迎刃而解。

“每个选区都有明确的针对性。我们针对急需突破的低煤阶煤层气,选择了新疆准南地区;针对多薄煤层为特点的煤系气,选择了黔西六盘水、四川川南、东北鸡西等地区;按计划,2019年以后还将针对华北的构造煤煤层气,进一步部署煤层气的科技攻关。”

“在每一个选区,我们都会坚持这样几点:一是坚持公益性工作的基本定位,以摸清资源家底为重点,为国家和地方的宏观决策做支撑;二是坚持以科技创新为引领,就西南和东北地区的煤系气、新疆准南低煤阶煤层气、东北三江地区煤炭枯竭矿区煤层气、华北地区构造煤煤层气等勘探开发的理论技术问题进行重点攻关;三是以技术的研发和推广为重点,开展必要的示范工程,引领和拉动新区新领域煤层气勘查开发。”张家强说。

挑战重大科技问题,针对新区、新类型进行攻关

科技进步是产业发展的基石,对煤层气产业而言尤为重要。“十二五”期间,我国实施“大型油气田及煤层气开发”国家科技重大专项,攻克了高阶煤煤层气开发等4项关键技术,大大推进了高煤阶煤层气的产业化开发。

然而,中国还有数量可观的低阶煤。由于理论技术的滞后,我国自上世纪80年代开始进行的煤层气勘探,大多集中于中阶和高阶煤的煤层气勘探,而广泛分布于西北侏罗纪盆地如鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、吐哈盆地,以及东北中新生代盆地的低煤阶煤层气勘探始终非常薄弱——资源量巨大的低煤阶煤层气至今还属于一个“未来的宝藏”。

如何让我国分布广泛的低煤阶煤层气成为勘探开发的新热点?重点就是要解决此类资源分布情况不明、勘探开发理论和技术体系尚未建立等问题。

中国地质调查局油气资源调查中心在新疆准南部署的煤层气地质调查工作,便是以摸清该区域低煤阶煤层气资源家底为首要目标,对中国低阶煤的储层特征及成藏机理进行深入研究分析,以期建立低煤阶煤层气勘查开发技术体系,为后续该类型煤层气勘探开发指引方向。

“如今,我们在新疆准南地区实施的新乌参1井,压裂排采获得了每日1724立方米的阶段性工业气流,且仍有上新台阶的可能。更重要的是,我们已经探索并初步形成了适用于该区高角度、厚煤层低煤阶煤层气的勘查开发技术,下一步可通过开展低煤阶煤层气勘查开发示范工程建设予以推广。”

在贵州、四川等煤层多而薄的地区,“新能源矿产调查工程”从传统的以煤层为对象的煤层气地质工作转为以煤系为对象的煤系气地质工作,即煤层气、页岩气、致密砂岩气“三气共采”。《黔西川南与东北三江地区煤层气基础地质调查》项目负责人毕彩芹、单衍胜告诉记者,他们实施的贵州六盘水地区杨煤参1井、川南宜宾地区川高参1井针对“煤系气”压裂排采,已分别获得每日5011立方米和每日6234立方米的阶段性高产工业气流,创下我国西南地区煤层气直井单井日产量和稳产日产量的新高,实现了重大突破。在黑龙江鸡西实施的鸡煤参1井也获得每日2239立方米的阶段性高产工业气流,开拓了炭质页岩储层勘探新领域。

实践上的突破,打开了煤系气勘查的新局面,更催生了新能源矿产调查工程实施者对煤层气产业发展的思考:当前我国煤层气开发的一大瓶颈就是理论的不足,尤其是对煤层气地质研究不够重视,往往用煤炭地质代替煤层气地质部署开发工作。比如,在煤系气方面,不仅煤系气差异成藏作用、成藏模式、富集条件与富集规律等基础地质理论尚未建立,难以做到煤系气“甜点”的地质预测,而且其资源综合评价和有利区评价的方法与指标体系,以及勘查技术规范均尚未建立,难以指导煤系气地质调查、勘查工作。“这些重大科技问题,将是我们未来工作的目标和挑战。”

引领社会资本投入,煤层气的大规模开发正在破冰

与张家强等人聊煤层气,感受最深的便是他们的“公益性”思维。

因为公益性,“新能源矿产调查工程”的实物工作量完全避开了现有煤层气矿业权区,绝不会与企业争利;因为公益性,他们关注的从来都是别人不愿费力的“硬骨头”,而所有的技术成果,都完全公开;因为公益性,他们从不会考虑煤层气开发会给自身带来多大的经济收益,而是盼望工程优选出的杨梅树向斜等煤系气/煤层气勘探开发有利区,能尽快有商业性的社会资本接手开发,让企业受益、地方受益、百姓受益。

如今,在各方的积极配合下,中国地质调查局油气资源调查中心积极推进的“基础先行、基衔接、商业跟进”合作模式已经产生明显效益:

黑龙江省东部鸡西盆地梨树坳陷的鸡煤参1井取得工业气流后,受到龙煤集团的高度重视。为此,龙煤集团于2016年年底登记了1150平方公里的煤层气矿业权,有力推动了龙煤集团的煤层气工作。

在新疆准南乌鲁木齐河西区的地质调查井WXC-1井取得煤层气重要发现后,拉动了新疆维吾尔自治区地勘基金积极衔接,在新乌参1井旁部署了生产试验WXS-1井,也取得日产4800立方米的高产工业气流。

同时,黔西六盘水地区水城县杨梅树向斜杨煤参1井、川南宜宾地区高县川高参1井取得突破后,不仅得到煤层气业内专家的广泛关注和认可,还大大提振了贵州省、四川省对西南地区煤层气勘查开发的信心,相关规划和实施工作正在推进。 

看得出,正是来自行业内和社会的认可,让“新能源矿产调查工程”团队更加干劲十足。毕彩芹、单衍胜的愿望是保证手上的每一项工作都取得突破性成果,攻克煤系气/煤层气技术难关,自己则在磨练中逐渐成长为国内煤层气领域的知名专家;而张家强则希望,工程能稳定地持续进行,为保障国家能源安全、改善我国能源结构,作出公益性地质调查工作应有的贡献。(中国国土资源报)

 
 
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