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我国非常规油气成为增储上产重要支撑

作者:朱昌海 李文翎 | 作者单位:中新国际能源研究院

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根据国家能源局数据,页岩油气国家级示范区建设持续推进、新区新领域不断获得重要发现,深部煤层气勘探开发取得重大突破,非常规油气产量持续增长,成为全国油气增储上产的重要支撑。

一、页岩油产量突破400万吨并再创新高

我国页岩资源丰富、产量逐年提升。国际能源署IEA曾作出估算,我国页岩油可采储量为43.93亿吨,居世界第三。 近年来,页岩油在我国的巨大潜力正在加速释放。根据国家能源局数据,2023年,我国页岩油产量突破400万吨,进入商业开发新阶段。在勘探开发方面,我国已成立3个国家级页岩油示范区: 新疆油田吉木萨尔国家级页岩油示范区、大庆油田古龙陆相页岩油国家级示范区、胜利济阳页岩油国家级示范区。新疆页岩油示范区建立咸化湖盆页岩油富集模式,通过技术和管理双向发力,“黄金靶体”钻遇率从43.4%提至83.6%,资源动用程度由50%提至89%,钻井、压裂引入市场化竞争模式,单井综合投资降至4500万元。2023年页岩油产量63.5万吨,实现了效益建产。大庆示范区建设形成了地质工程一体化技术体系,单井初始产量提高46%,单井EUR提高17%,落实探明地质储量超2亿吨。胜利示范区实现“五个洼陷、三种岩相、两套层系、多种类型”全面突破,博兴、渤南等多类型页岩油取得重大突破,新增页岩油三级储量超9亿吨,年产量突破30万吨。

2010年,美国“页岩革命”如火如荼,成为全球原油市场的一匹黑马。也是在这一年,我国页岩油规模开发才刚刚起步。美国“页岩革命”的成功虽令人羡慕,却是我国无法借鉴的,因为陆相页岩油在储层特征、岩石组构、流体相态等方面都具有特殊性,效益开发难度大。所以,“中国页岩油开发必须走一条属于自己的道路”已逐渐成为业界共识。此后的10年间,我国页岩油领域全面启动勘探开发业务,从基础研究到勘探突破与试验攻关,再到积极推进开发与建产,逐步呈现出了燎原之势。面对即将到来的页岩油开发新阶段,作为油气研究领域的“国家队”的中国石油勘探开发研究院于2020年6月成立了致密油研究所,专攻我国页岩油领域的复杂难题,希望通过理论与技术创新,助力中国“页岩革命”之路。

从传统油气转战新的化石能源,变的是阵地,不变的是创新初心。过去10年,页岩油领域虽然积累了大量勘探技术、理论研究基础,然而石油勘探开发毕竟是一门实践科学,必须结合各个油田的实际情况来解决实际问题。这十年,技术进步推动了我国页岩油产业迅速发展,一场能源革命呼啸而至。2021年,随着国家能源局将加强页岩油勘探开发列入“十四五”能源、油气发展规划,页岩油正式成为国家级能源新领域。同年8月,松辽盆地古龙陆相页岩油国家级示范区揭牌,不仅实现了“大庆底下找大庆”的梦想,也标志着我国页岩油开发进入全新阶段,一个飞速发展的页岩油时代即将到来。

二、页岩气发展向深层跨越,迈进新层系

页岩气作为我国天然气发展最重要、最现实的接替领域,是提质增效和规模上产最具潜力的战略性资源。历经10余年自主攻关,我国页岩气经过引进借鉴、自主创新和规模建产三大阶段,实现了山地页岩气勘探开发主体技术的突破,高效建成了长宁—威远、涪陵和昭通等国家级页岩气示范区,2022年页岩气产量240亿立方米,探索出一条具有中国特色的发展之路,实现了我国页岩气产业从无到有的重大突破。

页岩气国家级示范区建设稳步推进。长宁—威远页岩气田精细划分开发单元,针对性制定调整措施,钻获威215井、自208井等一批评价井,展示外围区良好潜力,有力支撑长宁—威远区块全年稳产超95亿立方米。涪陵页岩气田立体开发提高采收率技术持续提升,焦石坝区块形成“中北区三层立体开发、南区中上部气层联合开发”模式,有利区采收率最高可达44.6%,实现储量效益动用,年产量超85亿立方米。

页岩气持续向纵深发展,积极探索新区新层系。随着中国石化的金石103井、中国石油的资201井、威页1井先后在寒武系筇竹寺组地层获高产工业气流,揭开寒武系超深层页岩气万亿级规模增储的新阵地。普光二叠系大隆组海相深层页岩气部署实施的雷页1HF井,完钻井深5880米,率先在四川盆地实现二叠系深层页岩气勘探重大突破,评价落实资源量1727亿立方米。红星二叠系茅四段、吴二段千亿立方米规模增储阵地进一步落实,培育形成“两层楼”勘探新场面。

我国页岩气具备建产800亿—1000亿立方米的资源基础。目前,页岩气建产主要在四川盆地及周缘,可工作有利区页岩气资源量可达10万亿立方米以上,参照川南及涪陵万亿方储量可建百亿方年产规模,同时考虑到新区新领域的补充,具备长期发展的资源基础。

第一层次,以四川盆地五峰组—龙马溪组海相页岩气勘探评价为重点,夯实我国页岩气大发展的资源基础,优先加快探明3500米—4500米,加强评价4500米—5500米资源。做细中深层页岩气评价,可支撑当前200亿立方米产量长期稳产,筑牢页岩气发展“压舱石”。“十四五”可新增探明深层页岩气储量3万亿立方米,积极开展埋深4500米以深超深层示范试验,发挥深层页岩气开发的“主力军”作用。

第二层次,积极开展新区新领域页岩气勘探评价,加快突破页岩气开发效益关,助力我国页岩气产量长期稳产增产。按照“两步走”,实现页岩气产量千亿方目标。第一步(2021—2030年):10年攻关,以四川盆地海相深层页岩气为重点,新增探明地质储量5万亿立方米,2030年页岩气产量突破500亿立方米大关。第二步(2030年以后):扩大超深层页岩气开发,突破筇竹寺组、吴家坪/龙潭组,以及海陆过渡相、陆相等新领域,再探明地质储量5万亿立方米,页岩气产量将在2040年前后达到800亿—1000亿立方米。2030年产量500亿立方米,其中:海相中深层200亿立方米,深层、超深层280亿立方米,非海相20亿立方米;2040年产量800亿—1000亿立方米,其中海相中深层200亿立方米,深层、超深层500亿—600亿立方米,非海相100亿—200亿立方米。

三、煤层气突破深度禁区实现重要进展

煤层气是一种非常规的天然气。由于深层煤层气地质条件更加复杂,开发难度较大。近年来,我国煤层气产业取得重要突破:鄂尔多斯盆地东缘突破煤层气勘探开发地质理论“深度禁区”实现跨越式发展,在大宁—吉县、神府、大牛地等区块均获重要进展,深层煤层气探明地质储量超3000亿立方米,成为我国非常规天然气重要突破点。

大宁—吉县地区深层煤层气先导试验年产量超10亿立方米。部署实施的风险探井纳林1H、佳煤2H井均获高产,纳林河—米脂北地区新增探明地质储量1254亿立方米,大吉—石楼地区新增探明地质储量1108亿立方米,落实了国内首个深层煤层气万亿立方米大气区。

神府地区探明千亿立方米深层煤层气田。通过创新深煤层成藏机理认识、储层改造和差异化排采工艺,鄂尔多斯盆地东缘发现神府深层煤层气田,探明地质储量超1100亿立方米,展示盆地东缘深部煤层气藏勘探开发广阔前景。

大牛地煤层气田落实千亿方资源潜力。部署实施的深层煤层气阳煤1HF井压裂试获日产10.4万立方米,实现2800米深层煤层气重大突破,新增预测储量1226亿立方米,进一步证实大牛地气田富集高产规律和深层煤层气资源潜力。

煤系气是近年来颇受关注的另一种非常规天然气资源,包括含煤岩系中蕴藏的煤层气、页岩气、致密砂岩气(通常被称为煤系“三气”或“煤系气”)。我国是煤炭资源大国,聚煤时期跨度长、聚煤盆地面积大、煤系层数多且分布范围广,多数煤系不仅赋存有大量的煤炭资源,还伴生有丰富的天然气资源,值得进一步研究和探索。自2014年以来,瞄准煤层气矿业权空白区、低勘探程度区,中国地质调查局开展了煤系气资源综合调查评价,在黔西—川南1000米以浅发现二叠系海陆过渡相中高煤阶、多薄煤层煤系气,在鸡西盆地1000—1500米及1500米以深发现了中生界陆相中低煤阶薄互层煤系气。

目前,我国煤层气累计探明储量9220亿立方米,深部煤层气占比大概20%。我国深部煤层气勘探开发利用到底处于什么水平?自然资源部油气资源战略研究中心处长李登华给出了判断—我国深部煤层气的勘探开发经历了3个发展阶段:2005—2015年是前期探索阶段,2016—2020年是技术攻关阶段,2021年至今属于突破上产阶段。据介绍,近些年我国深部煤层气的勘探开发获得重大突破,其中在鄂尔多斯盆地,已经探明了大吉气田和神府气田。目前,鄂尔多斯盆地东缘已经形成了万亿立方米储量的规模。

“预测2023—2035年,我国深部煤层气年均探明2000亿立方米。”李登华对深部煤层气产量作了3种情景下的分析。在低情景下,在鄂尔多斯盆地东延实现深部煤层气的规模开发。在中情景下,在鄂尔多斯盆地内部也实现规模开发。高情景下,除了鄂尔多斯,在四川和准噶尔盆地也会实现效益开发。他预测,在高情景下,2025年,深部煤层气产量能达到30亿立方米,加上预测的中浅层煤层气70亿立方米的产量,到2025年煤层气产量能达到100亿立方米,到2030年产量能达到228亿立方米,2035年产量将突破470亿立方米。

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2024年, 第3期
刊出日期:2024.03
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