页岩气勘探开发挺进深层“粮仓”

发布日期:2022-10-20· 中国能源报 渠沛然

文 | 本报记者 渠沛然 自然资源部近日发布的《中国矿产资源报告2022》显示,我国页岩气等勘查再获新进展,其中四川盆地集中评价泸州区块页岩气,新增探明地质储量5138亿立方米、预测地质储量7695亿立方米,形成国内首个万亿立方米深层页岩气储量区。

文 | 本报记者 渠沛然

自然资源部近日发布的《中国矿产资源报告2022》显示,我国页岩气等勘查再获新进展,其中四川盆地集中评价泸州区块页岩气,新增探明地质储量5138亿立方米、预测地质储量7695亿立方米,形成国内首个万亿立方米深层页岩气储量区。

资源前景被看好的四川地区也是国内大型油气公司页岩气勘探开发的主战场。

据中国石油发展规划,川南页岩气3500米以深资源量占86%,具有巨大勘探开发潜力,资源丰富的深层页岩气区块将成为“十四五”页岩气上产主力区。该公司于2023年专门设立了《深层页岩气有效开采关键技术攻关与试验》重大现场试验项目,支撑深层页岩气有效开采。

一位长期从事页岩气勘探开发的资深人士表示,未来全国埋深 3500米以浅页岩气能否继续稳产上产、埋深超过3500米深层页岩气的开发潜力如何,既是评价和判断未来中国页岩气资源开发潜力和发展前景的前提,也是决定能否在川渝地区建成“天然气大庆”的关键。

“目前来看,3500米以浅的页岩气勘探开发较为成功。未来bob天博体育要向深层、超深层进军,机遇和挑战并存,相信非常规气会有‘非常规发展’。”该人士表示。

中浅层是产业“压舱石”

近年来,我国陆上、海上常规油气和非常规油气勘探均有突破。其中,非常规油气具有资源潜力和勘探开发前景,实现规模效益开发对保障国家能源安全具有重要的战略意义。

自2006年起,中国石油积极寻找并研究页岩气富集区,经过十余年探索实践,于2023年在川南地区建成我国首个万亿储量、百亿产量页岩气区。

截至目前,中国石油在长宁、威远、昭通、泸州等川南地区累产页岩气529亿立方米,可替代7021万吨标煤,折算减排二氧化碳6996万吨,减少粉尘排放4769万吨,无害化处理含油岩屑近百万吨,川南页岩气基地也成为我国目前最大的页岩气生产基地。

中国石油非常规油气团队的研究数据显示,预计到 2025 年,中国天然气年产量2270亿立方米,与 2023相比增长 29%,其中页岩气年产量将达到300亿立方米,与2023年的相比增长146亿立方米。2030年,中国天然气产量有望达到2500亿立方米,与2023年相比增长42%。

据记者了解,按照稳产20年的目标,目前国内埋深介于2500—3500米的海相页岩气已基本完成产能建设,未来以稳产开发为主考虑建产期和递减期的生产情况,其资源量可建年产规模200亿立方米稳产20年以上。在目前的技术条件下,中浅层海相页岩气勘探开发方面技术逐渐成熟,实现稳产开发,是未来中国天然气产量增长的重要组成和“压舱石”。

“地下珠峰”掘“蓝金”

作为页岩气勘探开发的主战场,四川盆地深层页岩气资源潜力巨大,是“气大庆”和“双碳”目标建设的重点领域。

多位业内人士向记者表示,四川盆地页岩气深层资源比较可观,4500米以浅页岩气埋藏面积、4500-5000米深的页岩气埋藏面积均达到万平方千米级别。

值得注意的是,深层海相页岩埋深接近或超过4000米,与涪陵页岩气藏约2500米的埋深相比,具有高温、高压、高应力等“三高”症状。如果说中浅层页岩气压裂是将“羊肠小道”扩建成“高速公路”,那么深层页岩气压裂就是在“青藏高原”上开山架桥,修建纵横交错的“盘山公路”体系,难度极大。

“中浅层都打过了,深层页岩气资源量占探区页岩气资源的70%以上,勘探深层是必然选择。”中国石化勘探分公司党委书记胡东风曾指出。

在深层页岩气领域,中国石化在四川盆地矿权区内拥有深层页岩气资源量6.3万亿立方米。在新的地质认识指导下,2023年,中国石化在四川盆地首口埋深超过4200米的深层页岩气井——东页深1井喜获日产31.18万立方米高产页岩气流,取得深层页岩气勘探战略性突破,今年还将实现4200米深层页岩气攻关新突破。其中,济阳深层且页岩油项目位于中国石化胜利油田,埋藏深度在3000-4000米,局部可达5500米。初步估算,该区域页岩油资源量潜力较大,区域深度是当前国内页岩油领域之最。

中国石油则锁定了下步需要攻关的技术难题及其对应的主攻方向:摸清川南复杂构造背景下页岩气富集规律,把控开发动用规律与提高采收率技术,掌握深层页岩气产能主控因素,深入数据集成应用平台与智慧动态分析等。

未来,中国石油将以川南深层为重点,进一步完善页岩气富集区地质评价技术体系,为川南页岩气产能建设部署、提升开发效益提供科技支撑。

产量提升还需“利剑”

深层页岩气建产区地质构造复杂,在开发技术政策优化、钻井和压裂等方面面临诸多难题。

“比如,水平井产能差异大,深层地应力高、温度高,水平应力差大,裂缝发育使得深层页岩气资源规模上产面临深层次难题;深层页岩气单井成本进一步下降空间难度增大,经济效益开发面临挑战;复杂构造条件下,页岩气富集规律与多尺度流动空间及全生命周期多场耦合演化规律,决定了页岩气赋存特征和开发动用规律难以把握;页岩气开发政策与提高采收率技术需要创新发展,数字化转型下页岩气大数据应用需持续探索……这些都是未来需要攻克的难题。”某石油企业非常规研究领域相关负责人表示。

“整个川南地区地质结构复杂,随着埋层深度不断增加,水平井要想打在最好的储层里,还需要依赖国外的进口高温旋导装备,设备的工作能力决定了建井质量。如果质量不好且产量低,效益就上不去,无法覆盖成本,导致经济效益跟不上,无法形成规模上产。”上述相关负责人指出。

中国工程院院士赵文智指出,页岩气立足3500米以浅规模建产和3500米以深持续攻关,深浅并重,可发挥我国天然气增储上产的主力军作用。“十四五”期间,应强化3500米以深页岩气与常压页岩气甜点富集规律研究和工程技术集成攻关试验,并延续相关税费扶持政策,页岩气产量有望实现持续规模增长。

受访人士均表示,页岩气产量再上新台阶,未来还需要在地质认知、关键技术和设备国产化三个方面下功夫。未来,需因地制宜攻破深层地质结构认知并给予更全面完善的地质资料,加强勘探,攻克卡脖子技术,取得更多进展。

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