近日，自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布“中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2025年度地質(zhì)調(diào)查十大進(jìn)展”，由中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局聯(lián)合湖北省地質(zhì)局等多家單位協(xié)同攻關(guān)的“鄂西地區(qū)二疊系大隆組和棲霞組實(shí)現(xiàn)工業(yè)氣流突破”成果入選。
其中鄂西二疊系大隆組成功獲得日產(chǎn)5.06萬(wàn)立方米的工業(yè)氣流，意味著鄂西二疊系大隆組頁(yè)巖氣已具備工業(yè)開(kāi)采價(jià)值。“這一發(fā)現(xiàn)開(kāi)創(chuàng)了大隆組勘探新區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了鄂西地區(qū)非常規(guī)油氣勘探重大突破，將為同類型頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)帶來(lái)無(wú)限可能。”湖北省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)鄭琪介紹。
頁(yè)巖氣就是埋藏在地下巖層中的天然氣，與大規(guī)模天然氣開(kāi)采不同，它賦存在微納米孔隙的黑色富有機(jī)質(zhì)呈頁(yè)理狀的巖石中，要通過(guò)非常規(guī)技術(shù)手段如水平井壓裂，將地下巖層內(nèi)的石頭壓出一些裂縫，氣才能出來(lái)。相比普通的天然氣，頁(yè)巖氣是被認(rèn)為是非常規(guī)氣。
鄂西地區(qū)二疊系大隆組實(shí)現(xiàn)工業(yè)氣流突破，意味著鄂西恩施二疊系大隆組頁(yè)巖層系的頁(yè)巖氣已具備工業(yè)開(kāi)采價(jià)值，距離真正的開(kāi)發(fā)利用更進(jìn)一步了。
此前，鄂恩頁(yè)2HF井水平井鉆探及壓裂試氣一體化工程的成功實(shí)施是邁出這一步的關(guān)鍵一環(huán)。該工程由省地質(zhì)局地質(zhì)七大隊(duì)實(shí)施，是該局首個(gè)、國(guó)內(nèi)地勘單位實(shí)施的為數(shù)不多的“鉆—壓—試”一體化頁(yè)巖氣工程。
“水平井鉆探和壓裂試氣都是一個(gè)單位負(fù)責(zé)，這在全國(guó)的地勘單位中不多見(jiàn)。”鄭琪介紹，地勘單位一般只負(fù)責(zé)頁(yè)巖氣的勘查，就是通過(guò)地表調(diào)查、人工地震等技術(shù)先知道下面有沒(méi)有頁(yè)巖氣，頁(yè)巖氣有多少，并通過(guò)鉆井取出巖芯，檢測(cè)分析出含氣量。壓裂則是該隊(duì)涉足的全新領(lǐng)域即頁(yè)巖氣的開(kāi)采，它利用水力或其他方式使頁(yè)巖氣儲(chǔ)層產(chǎn)生裂縫，從而釋放出更多的頁(yè)巖氣，以此確定頁(yè)巖氣的每日產(chǎn)量。
該井最后成功獲得日產(chǎn)5.06萬(wàn)立方米的工業(yè)氣流，按三口之家日均用氣0.5立方米估算，該井日產(chǎn)量可滿足約10萬(wàn)戶家庭日常用氣需求。
除了獲得穩(wěn)定的工業(yè)氣流外，此次找礦成果還實(shí)現(xiàn)了頁(yè)巖氣勘查區(qū)域的新突破。據(jù)介紹，我國(guó)的頁(yè)巖氣資源非常豐富，分布面積廣，但由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，目前進(jìn)行商業(yè)性、大規(guī)模頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的區(qū)域主要集中在四川盆地或四川盆地邊緣，此次在鄂西的頁(yè)巖氣找礦成果，開(kāi)拓了非常規(guī)氣新區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了頁(yè)巖氣勘查從四川盆地向鄂西地區(qū)的有效拓展。
過(guò)年時(shí)仍蹲守現(xiàn)場(chǎng)錄數(shù)據(jù)
“頁(yè)巖氣水平井的鉆探和壓裂試氣工程是我隊(duì)首次涉足的領(lǐng)域。”鄭琪表示，此次施工點(diǎn)屬頁(yè)巖氣新層系，沒(méi)有可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)。除此之外，施工過(guò)程中還面臨著優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖層僅有10米厚、鉆遇頁(yè)巖氣的概率不小于90%等難題，如同在地下繡花一樣。
面對(duì)巨大壓力和空前挑戰(zhàn)，項(xiàng)目部不畏艱險(xiǎn)，迎難而上。
項(xiàng)目開(kāi)始不久，該隊(duì)在鉆井過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了嚴(yán)重的泥漿漏失。如果不堵上，1小時(shí)就要損失14萬(wàn)元，極大增加了項(xiàng)目成本和施工風(fēng)險(xiǎn)，也無(wú)法進(jìn)行后續(xù)的測(cè)井工作，無(wú)法獲取地質(zhì)及工程技術(shù)資料，更談不上壓裂試氣。
“整個(gè)項(xiàng)目部像是熱鍋上的螞蟻，24小時(shí)守在現(xiàn)場(chǎng)，在井口旁錄取壓力數(shù)據(jù)。在嘗試多次分段循環(huán)堵漏以后，歷經(jīng)10天左右，才顯著降低漏速。最后，通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)外的施工經(jīng)驗(yàn)，決定采用直推式測(cè)井，最終完成了測(cè)井任務(wù)，獲取了各項(xiàng)測(cè)井資料。”該隊(duì)探礦分隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)宋永朋回憶。
施工的另一難題，便是頁(yè)巖層的壓力系數(shù)較低，給壓裂試氣帶來(lái)了很大難度。據(jù)介紹，該頁(yè)巖層屬于常壓淺層頁(yè)巖氣，地層壓力低，無(wú)法像以往的頁(yè)巖層那樣，壓裂后頁(yè)巖氣可以自行排出。“加上鉆井軌跡向上傾斜，容易堆積沙床和磨損設(shè)備，采用射流泵，仍然無(wú)法達(dá)到試氣的要求。”宋永朋介紹，前前后后嘗試了半年，導(dǎo)致項(xiàng)目周期滯后，進(jìn)度壓力很大。
宋永朋回憶，2025年春節(jié)，大家都蹲守在現(xiàn)場(chǎng)，錄取排液和井口壓力數(shù)據(jù)。在沒(méi)有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可借鑒的情況下，技術(shù)人員反復(fù)調(diào)研貴州和重慶的頁(yè)巖氣試氣經(jīng)驗(yàn)，決定引入“電潛泵+氣舉+泡排復(fù)合管串”常壓頁(yè)巖氣高效返排技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電潛泵、氣舉、泡排三種排采工藝無(wú)縫切換，搭配智能化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)調(diào)控井口壓力、產(chǎn)液、產(chǎn)氣等關(guān)鍵參數(shù)，最終解決了復(fù)雜構(gòu)造區(qū)常壓頁(yè)巖氣地層能量不足、排液困難、產(chǎn)氣不穩(wěn)定的技術(shù)難題。
最后，該工程在地下1800米處打到頁(yè)巖層，并通過(guò)3232米的水平井和壓裂井成功獲得穩(wěn)定的頁(yè)巖氣，優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖鉆遇率達(dá)97.2%，遠(yuǎn)高于行業(yè)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。試氣結(jié)果顯示，穩(wěn)定日產(chǎn)氣量達(dá)5.06萬(wàn)立方米，且為優(yōu)質(zhì)工業(yè)氣流，儲(chǔ)層內(nèi)的頁(yè)巖氣品質(zhì)達(dá)到國(guó)內(nèi)Ⅰ類優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖氣層標(biāo)準(zhǔn)。
打響鄂西頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)“第一槍”
目前進(jìn)行商業(yè)性、大規(guī)模頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)主要集中在四川盆地或四川盆地邊緣，包括恩施部分正在開(kāi)發(fā)的頁(yè)巖氣井也在該區(qū)域內(nèi)，屬于四川盆地邊緣。“鄂恩頁(yè)2HF井是鄂西地區(qū)獲得穩(wěn)定工業(yè)氣流的第一口井，打響了鄂西地區(qū)頁(yè)巖氣后續(xù)勘探開(kāi)發(fā)的‘第一槍’。”鄭琪表示，此次省地質(zhì)局在頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)上獲取的寶貴經(jīng)驗(yàn)，可為下一步同類型頁(yè)巖氣層的鉆探和壓裂試氣提供借鑒。
中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心和湖北省地質(zhì)局自2013年開(kāi)始在鄂西開(kāi)展頁(yè)巖氣工作，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)層系頁(yè)巖氣的突破。目前，鄂西地區(qū)二疊系兩套層系在鄂西地區(qū)分布面積達(dá)到上萬(wàn)平方公里。鄂西地區(qū)二疊系兩套層系工業(yè)氣流實(shí)現(xiàn)突破，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和我國(guó)能源安全具有重要意義。
目前，該隊(duì)正在加速推進(jìn)鄂西頁(yè)巖氣的系列重點(diǎn)項(xiàng)目。該隊(duì)依托鄂恩頁(yè)2HF井重大勘探發(fā)現(xiàn)，計(jì)劃在恩施新增部署3至4口頁(yè)巖氣參數(shù)井，圈定規(guī)?；b頁(yè)巖氣有利靶區(qū)，夯實(shí)恩施頁(yè)巖氣重點(diǎn)突破區(qū)建設(shè)基礎(chǔ)。
在此基礎(chǔ)上，省地質(zhì)局將加強(qiáng)與武漢地調(diào)中心、省自然資源廳、恩施州等政府單位和相關(guān)部門的協(xié)同，加快勘查成果轉(zhuǎn)化落地，推進(jìn)頁(yè)巖氣礦權(quán)競(jìng)爭(zhēng)性出讓、區(qū)塊規(guī)劃布設(shè)等工作，推動(dòng)地質(zhì)勘查成果快速轉(zhuǎn)化為可開(kāi)發(fā)、可利用的實(shí)物資源儲(chǔ)量。
油氣
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