在“雙碳”目標(biāo)與能源轉(zhuǎn)型加速背景下，天然氣增產(chǎn)成為行業(yè)發(fā)展的核心關(guān)切。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)天然氣產(chǎn)量已從2000年的300億立方米增至2024年的2400億立方米，躍居世界第四位。與此同時(shí)，非常規(guī)氣開(kāi)發(fā)仍處于突破認(rèn)知的路上。其中，煤巖氣有望成為填補(bǔ)煤層氣開(kāi)發(fā)瓶頸的天然氣“新藍(lán)海”。
“煤巖氣的發(fā)現(xiàn)其實(shí)是煤層氣開(kāi)發(fā)陷入瓶頸后的‘意外之喜’，本質(zhì)上都源于煤層、儲(chǔ)于煤層，但核心差異是資源地質(zhì)特征不同。”石油地質(zhì)專家、中國(guó)科學(xué)院院士賈承造介紹，我國(guó)天然氣產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，基本上靠的是常規(guī)氣、致密氣和頁(yè)巖氣，煤層氣貢獻(xiàn)很小。而深層未受構(gòu)造抬升破壞的煤層里，保留了大量游離氣，無(wú)需排水降壓就能開(kāi)采，單井產(chǎn)量和儲(chǔ)量豐度都遠(yuǎn)高于淺層。
“這種資源我們最終命名為煤巖氣，它的發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了煤層氣之外的資源空白，僅我國(guó)石炭—二疊紀(jì)、侏羅紀(jì)兩套含煤地層中，預(yù)設(shè)資源量就可能達(dá)30萬(wàn)億立方米，堪稱天然氣領(lǐng)域的新希望。”賈承造說(shuō)。
從20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)石油勘探科技工作者就開(kāi)始攻關(guān)煤層氣開(kāi)發(fā)技術(shù)。“當(dāng)時(shí)，從國(guó)外引進(jìn)水平井技術(shù)，在山西等煤礦集中區(qū)開(kāi)采，通過(guò)抽排水降壓讓吸附在煤基質(zhì)納米孔隙里的氣釋放出來(lái)。”中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院一位參與過(guò)當(dāng)年煤層氣勘探的技術(shù)人員回憶道。不過(guò)，由于淺層煤層里游離氣少，主要靠吸附氣解吸，單井日產(chǎn)量往往很低，遠(yuǎn)低于常規(guī)氣，經(jīng)濟(jì)效益很差，煤層氣始終沒(méi)能成為天然氣增長(zhǎng)的主力。
近年來(lái)，煤巖氣逐漸進(jìn)入公眾視野。從石油天然氣地質(zhì)學(xué)角度看，煤巖氣與煤層氣的根本區(qū)別源于地質(zhì)演化過(guò)程差異，在儲(chǔ)集狀態(tài)、開(kāi)發(fā)特征上差異顯著，用地質(zhì)剖面圖能清晰加以區(qū)分：連續(xù)分布的一個(gè)煤層存在一個(gè)明確的深度界限，界限以上是煤層氣，以下是煤巖氣。
“命名為‘煤巖氣’，既有科學(xué)依據(jù)，也有現(xiàn)實(shí)考量。”賈承造說(shuō)，煤巖氣以煤巖為烴源巖和儲(chǔ)層，屬于“自生自儲(chǔ)”的全新氣藏類型，雖然和頁(yè)巖氣有相似性，但煤巖以碳質(zhì)為主，割理發(fā)育的雙重介質(zhì)儲(chǔ)層特征與砂巖、碳酸鹽巖完全不同，是獨(dú)立的氣藏類型。
基于多年理論研究與實(shí)踐探索，賈承造創(chuàng)立了“全油氣系統(tǒng)”理論，把常規(guī)與非常規(guī)油氣納入統(tǒng)一體系，就像看清月亮的正反兩面一樣，把含油氣盆地常規(guī)和非常規(guī)作為一個(gè)完整體系來(lái)認(rèn)識(shí)油氣資源。這一理論打破了以往打油氣探井找高部位的做法，不僅可以在坳陷部位找，還會(huì)有驚人的發(fā)現(xiàn)。比如全國(guó)最大的蘇里格氣田，天然氣年產(chǎn)量近500億立方米，占全國(guó)天然氣產(chǎn)量近五分之一，其氣源就是它下部200米處的煤系，屬于近源致密氣，而煤巖氣就是這個(gè)系統(tǒng)里最核心的新增資源。
“按照這個(gè)理論，準(zhǔn)噶爾盆地改變了只打淺層的思路，在接近煤系的深層發(fā)現(xiàn)了新資源。我國(guó)天然氣探明儲(chǔ)量和產(chǎn)量中煤型氣均占57%，這印證了煤系全油氣系統(tǒng)的重要性、有效性。”賈承造說(shuō)，全油氣系統(tǒng)理論不是完全顛覆傳統(tǒng)理論，而是認(rèn)識(shí)到它的缺陷，補(bǔ)上了“非常規(guī)”的另一半，從而對(duì)油氣資源的認(rèn)識(shí)更完整、更科學(xué)，也更接近大自然的真相。
截至2024年底，我國(guó)累計(jì)實(shí)施煤巖氣專層水平井超過(guò)300口，全國(guó)累計(jì)探明地質(zhì)儲(chǔ)量5968億立方米，2024年產(chǎn)量27億立方米，預(yù)計(jì)2025年可達(dá)40億立方米。
目前，國(guó)內(nèi)初步評(píng)價(jià)地質(zhì)資源量達(dá)38萬(wàn)億立方米。按照當(dāng)前勘探開(kāi)發(fā)節(jié)奏和生產(chǎn)規(guī)律，到2035年我國(guó)具備300億立方米以上生產(chǎn)潛力，約占天然氣規(guī)劃產(chǎn)量增量的60%，將是天然氣的重要戰(zhàn)略接替。
盡管煤巖氣生產(chǎn)成本低、產(chǎn)量高，具備經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)價(jià)值，但要實(shí)現(xiàn)規(guī)?；_(kāi)發(fā)，還面臨工程技術(shù)適配性、資源評(píng)價(jià)深化、礦權(quán)協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，需要進(jìn)一步凝聚行業(yè)共識(shí)，為煤巖氣規(guī)?；碧介_(kāi)發(fā)、加快發(fā)展提供重要支撐。
“在推進(jìn)煤巖氣開(kāi)發(fā)思路上，應(yīng)綜合勘探、分步開(kāi)發(fā)，依托全油氣系統(tǒng)理論，統(tǒng)籌規(guī)劃煤巖氣、煤層氣、致密氣開(kāi)發(fā)布局。隨著技術(shù)突破與政策完善，煤巖氣將成為我國(guó)天然氣增產(chǎn)的核心力量。”賈承造說(shuō)。
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