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中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司研究院副院長張守仁:深層煤層氣勘探開發(fā)進(jìn)展
發(fā)表時(shí)間 :2024-07-03    來源:中國礦業(yè)網(wǎng)
  2023年,全國煤層氣產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了117億立方米,同比增長超過20%;我國新增煤層氣探明儲(chǔ)量超300億立方米,其中深層煤層氣新增探明儲(chǔ)量近2500億方,占比78%。“十四五”以來,我國新增煤層氣大部分都是深層煤層氣的貢獻(xiàn),煤層氣產(chǎn)量也由此進(jìn)入了新的快速增長階段。

圖為中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司研究院副院長張守仁發(fā)言
  總體上來看,我國深層煤層氣的勘探開發(fā)現(xiàn)狀是多點(diǎn)開花,重點(diǎn)是在鄂爾多斯盆地,深層煤層氣前景最好,新疆地區(qū)也具有非常大的潛力。此外,在大牛地、三角、石樓也開展了不同程度的勘探試驗(yàn),同時(shí)在四川盆地、松遼盆地也在積極開展風(fēng)險(xiǎn)探井評(píng)價(jià)。
  從深層煤層氣開發(fā)技術(shù)體系來說,目前在三個(gè)方面取得了新認(rèn)識(shí),一是地質(zhì)-工程甜點(diǎn)評(píng)價(jià)體系,二是深層煤層氣大規(guī)模極限壓裂工藝技術(shù),三是深化深層煤層氣氣水產(chǎn)出規(guī)律,初步形成了排采工藝技術(shù)。
  在地質(zhì)-工程甜點(diǎn)評(píng)價(jià)方面,深層煤層氣的構(gòu)造穩(wěn)定性與含氣飽和度決定煤層氣儲(chǔ)層能量,這個(gè)認(rèn)識(shí)實(shí)際上是促進(jìn)了在哪兒做、怎么做的重要基礎(chǔ)。在壓裂工藝技術(shù)方面,實(shí)際上就是形成壓裂工藝體系:“密切割+大排量+組合支撐劑+前置酸+變粘滑溜水”極限體積壓裂技術(shù)。在排采工藝技術(shù)方面,針對(duì)高飽和的煤層氣井,目前除了控制流壓、排水,然后就是通過油嘴來控制套壓,進(jìn)一步促進(jìn)下壓范圍的擴(kuò)展。另外,針對(duì)埋深大、以及同時(shí)產(chǎn)氣產(chǎn)水量大、氣鎖現(xiàn)象嚴(yán)重:優(yōu)化形成”延長中心管防氣、半圓插接式防脫抽油桿“防偏磨、防氣鎖、防腐蝕工藝技術(shù)。
  我國煤層氣資源比較豐富,“十三五”全國油氣資源評(píng)價(jià)是埋深1500-2000米煤層氣資源量合計(jì)8.8萬億立方米。中石油勘查院近幾年預(yù)測(cè),1500米以深的大概是57萬億,這些埋深資源主要集中在我國的中部和西部,而且深層煤層氣在中部地區(qū)占比更大,鄂爾多斯盆地大概占到52%左右,新疆地區(qū)可能占到23%。
  從目前來看,鄂爾多斯盆地應(yīng)該是我國深層煤層氣開發(fā)的一個(gè)主戰(zhàn)場(chǎng),甚至未來10年到20年。一是具備大規(guī)模開發(fā)的資源基礎(chǔ),1500米以深資源兩約20萬億方。二是可采性高,含氣飽和度高,見氣時(shí)間快,單井產(chǎn)量高,直井可達(dá)3萬方/天。三是工程配套成熟:成熟氣田分布廣泛,老井場(chǎng)、老井眼、地面管線和集氣站等已有工程,可助力深層煤層氣快速建產(chǎn)上產(chǎn),極大降低開發(fā)成本、提升經(jīng)濟(jì)效益。
  預(yù)計(jì)2035年我國深層煤層氣產(chǎn)量可達(dá)400億方,占天然氣總產(chǎn)量12%,成為我國天然氣上產(chǎn)增速最快新領(lǐng)域。
  但是,我國在煤層氣勘查開發(fā)的技術(shù)進(jìn)步以及產(chǎn)業(yè)機(jī)制協(xié)同仍需進(jìn)一步優(yōu)化,以便有效保障產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。主要由兩大卡脖子技術(shù)難題:一是增產(chǎn)改造關(guān)鍵技術(shù),圍繞“壓裂裂縫在哪兒”核心問題,重點(diǎn)聚焦煤儲(chǔ)層及其頂?shù)装鍘r石物理非均質(zhì)性表征、基于煤儲(chǔ)層非均質(zhì)性的壓裂工藝技術(shù)研發(fā),地質(zhì)工程一體化聯(lián)合攻關(guān)厘定壓裂裂縫起裂/擴(kuò)展機(jī)理,指導(dǎo)增產(chǎn)改造技術(shù)攻關(guān)。
  二是排采工藝技術(shù)及設(shè)備,相較于“排水降壓誘導(dǎo)解吸”,“壓力擾動(dòng)誘導(dǎo)解吸”更適應(yīng)于現(xiàn)有煤層氣產(chǎn)出規(guī)律描述;下一步應(yīng)聚焦明確煤層氣微觀產(chǎn)出機(jī)理、構(gòu)建真實(shí)反映煤層氣氣藏的數(shù)值模型,在此基礎(chǔ)上優(yōu)化排采制度及工藝,保障排采過程中持續(xù)壓力擾動(dòng)、誘導(dǎo)打破儲(chǔ)層壓力平衡狀態(tài)由井筒近端向遠(yuǎn)端擴(kuò)散,擴(kuò)展泄壓范圍。
  此外,還需要管理及產(chǎn)業(yè)政策的優(yōu)化提升。目前煤層氣產(chǎn)業(yè)制度建設(shè)還需優(yōu)化,卡脖子技術(shù)需要政府、國家從引導(dǎo)層面激勵(lì)各行各業(yè),包括企業(yè)、研究院所投入更大的精力,來突破這種機(jī)理的認(rèn)識(shí)和技術(shù)的成熟度。