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煤巖氣資源與勘探前景
中國主要發(fā)育石炭系—二疊系海陸過渡相、侏羅系—白堊系河-湖相煤層，其中，石炭系—二疊系海陸過渡相煤層以鄂爾多斯、四川、渤海灣等盆地為代表，分布面積廣；侏羅系—白堊系煤層以準噶爾、吐哈、塔里木等盆地為代表，呈局部富集。作為煤炭資源大國，中國煤巖氣資源豐富，在各大含油氣盆地均有分布，且高煤階、中煤階、低煤階煤巖氣資源結構完整。初步估算，全國埋深2000m以深的煤巖氣資源量超過30×1012m3。
自中國石油在鄂爾多斯盆地東緣大吉區(qū)塊勘探開發(fā)突破以來，煤巖氣已經(jīng)成為天然氣勘探的熱點領域，具有廣闊的勘探潛力。未來，鄂爾多斯盆地中部與北部、四川盆地川南與渝東南、準噶爾盆地腹部白家海地區(qū)、渤海灣盆地冀中—黃驊坳陷是煤巖氣的規(guī)模富集潛力區(qū)；柴達木、吐哈—三塘湖和塔里木等盆地，以及滇東黔西地區(qū)、海拉爾盆地等富煤區(qū)也有較好的煤巖氣勘探前景。
理論技術挑戰(zhàn)與攻關方向
傳統(tǒng)煤層氣勘探開發(fā)技術及裝備不適用煤巖氣。需要指出，大型含煤盆地多與含油氣盆地疊合，大量油氣勘探的地震、鉆井等資料豐富，為煤巖氣勘探評價奠定了良好的資料基礎。油氣地球物理、深層水平井鉆完井、體積壓裂等技術，為煤巖氣資源的有效開發(fā)提供了有利的技術條件。但是，煤巖氣作為一種新類型非常規(guī)天然氣，雖在鄂爾多斯盆地東緣已經(jīng)取得突破，但也發(fā)現(xiàn)煤巖氣的勘探開發(fā)方式具特殊性，當前仍面臨系列技術與管理挑戰(zhàn)。
一是煤巖氣勘探開發(fā)基礎理論尚不成熟。亟需構建煤巖氣富集和高效開發(fā)兩項基礎理論，重點包括煤巖氣賦存機理和富集規(guī)律、煤巖巖石力學特性與強塑性煤巖破巖機理、煤巖儲層滲流機理與提高采收率機理等。
二是煤巖氣效益開發(fā)管理模式和工程技術系列亟待攻關形成。亟需按照“一全六化”系統(tǒng)工程方法論，組織好現(xiàn)場實施，攻關形成煤巖氣地質工程一體化氣藏精細描述與建產(chǎn)區(qū)優(yōu)選、一次井網(wǎng)高效動用及提高采收率開發(fā)優(yōu)化、低成本長水平段井眼軌跡控制、高效壓裂參數(shù)優(yōu)化、強塑性煤巖破巖、高礦化度采出液處理及資源化利用、高效連續(xù)井下增能舉升等技術。
三是煤巖氣勘探開發(fā)管理政策與技術標準規(guī)范體系有待建立。目前中國還未設立煤巖氣礦種，尚無煤巖氣地質評價、儲量估算等相關標準規(guī)范，且現(xiàn)行規(guī)范對煤巖氣明顯不適用。亟需統(tǒng)籌研究推動國家設立煤巖氣獨立礦種，制定煤巖氣勘探、開發(fā)、工程技術等全領域標準規(guī)范，制定煤巖氣地質評價、儲量計算、甜點表征與預測、鉆完井設計、壓裂改造設計、排采工藝、產(chǎn)能評價等方面行業(yè)標準和技術規(guī)范。
未來發(fā)展展望
煤巖氣本質上是一種清潔能源。高效開發(fā)利用煤巖氣有利于優(yōu)化能源結構，支撐能源接替，有利于實現(xiàn)“雙碳”目標，助力節(jié)能降碳。中國煤巖氣類型多樣，地質條件復雜，資源稟賦差異大，富集高產(chǎn)機理尚不明確，勘探開發(fā)工程關鍵技術尚不成熟，效益開發(fā)難度大。未來需聚焦煤巖氣勘探開發(fā)的關鍵問題，進一步強化煤巖氣基礎理論研究及技術研發(fā)，積極探索煤巖氣賦存狀態(tài)與富集機理、少水或無水新型人工造藏技術、熱驅提高采收率技術和控流壓高效排采控制技術等，形成地質、鉆井、壓裂、排采關鍵核心技術體系，發(fā)展具有中國地質特點的煤巖氣富集理論與勘探開發(fā)技術，不斷拓展勘探新領域，加大開發(fā)力度，為國家能源戰(zhàn)略服務。
