煤巖氣資源與勘探前景 

中國(guó)主要發(fā)育石炭系—二疊系海陸過(guò)渡相、侏羅系—白堊系河-湖相煤層，其中，石炭系—二疊系海陸過(guò)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(zhǔn)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(guó)，中國(guó)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(jié)構(gòu)完整。初步估算，全國(guó)埋深2000m以深的煤巖氣資源量超過(guò)30×10¹²m³。

自中國(guó)石油在鄂爾多斯盆地東緣大吉區(qū)塊勘探開(kāi)發(fā)突破以來(lái)，煤巖氣已經(jīng)成為天然氣勘探的熱點(diǎn)領(lǐng)域，具有廣闊的勘探潛力。未來(lái)，鄂爾多斯盆地中部與北部、四川盆地川南與渝東南、準(zhǔn)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(dá)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(shù)挑戰(zhàn)與攻關(guān)方向

傳統(tǒng)煤層氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)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(píng)價(jià)奠定了良好的資料基礎(chǔ)。油氣地球物理、深層水平井鉆完井、體積壓裂等技術(shù)，為煤巖氣資源的有效開(kāi)發(fā)提供了有利的技術(shù)條件。但是，煤巖氣作為一種新類(lèi)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(kāi)發(fā)方式具特殊性，當(dāng)前仍面臨系列技術(shù)與管理挑戰(zhàn)。

一是煤巖氣勘探開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)理論尚不成熟。亟需構(gòu)建煤巖氣富集和高效開(kāi)發(fā)兩項(xiàng)基礎(chǔ)理論，重點(diǎn)包括煤巖氣賦存機(jī)理和富集規(guī)律、煤巖巖石力學(xué)特性與強(qiáng)塑性煤巖破巖機(jī)理、煤巖儲(chǔ)層滲流機(jī)理與提高采收率機(jī)理等。

二是煤巖氣效益開(kāi)發(fā)管理模式和工程技術(shù)系列亟待攻關(guān)形成。亟需按照“一全六化”系統(tǒng)工程方法論，組織好現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，攻關(guān)形成煤巖氣地質(zhì)工程一體化氣藏精細(xì)描述與建產(chǎn)區(qū)優(yōu)選、一次井網(wǎng)高效動(dòng)用及提高采收率開(kāi)發(fā)優(yōu)化、低成本長(zhǎng)水平段井眼軌跡控制、高效壓裂參數(shù)優(yōu)化、強(qiáng)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(shù)。

三是煤巖氣勘探開(kāi)發(fā)管理政策與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系有待建立。目前中國(guó)還未設(shè)立煤巖氣礦種，尚無(wú)煤巖氣地質(zhì)評(píng)價(jià)、儲(chǔ)量估算等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，且現(xiàn)行規(guī)范對(duì)煤巖氣明顯不適用。亟需統(tǒng)籌研究推動(dòng)國(guó)家設(shè)立煤巖氣獨(dú)立礦種，制定煤巖氣勘探、開(kāi)發(fā)、工程技術(shù)等全領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，制定煤巖氣地質(zhì)評(píng)價(jià)、儲(chǔ)量計(jì)算、甜點(diǎn)表征與預(yù)測(cè)、鉆完井設(shè)計(jì)、壓裂改造設(shè)計(jì)、排采工藝、產(chǎn)能評(píng)價(jià)等方面行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。

未來(lái)發(fā)展展望

煤巖氣本質(zhì)上是一種清潔能源。高效開(kāi)發(fā)利用煤巖氣有利于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，支撐能源接替，有利于實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，助力節(jié)能降碳。中國(guó)煤巖氣類(lèi)型多樣，地質(zhì)條件復(fù)雜，資源稟賦差異大，富集高產(chǎn)機(jī)理尚不明確，勘探開(kāi)發(fā)工程關(guān)鍵技術(shù)尚不成熟，效益開(kāi)發(fā)難度大。未來(lái)需聚焦煤巖氣勘探開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵問(wèn)題，進(jìn)一步強(qiáng)化煤巖氣基礎(chǔ)理論研究及技術(shù)研發(fā)，積極探索煤巖氣賦存狀態(tài)與富集機(jī)理、少水或無(wú)水新型人工造藏技術(shù)、熱驅(qū)提高采收率技術(shù)和控流壓高效排采控制技術(shù)等，形成地質(zhì)、鉆井、壓裂、排采關(guān)鍵核心技術(shù)體系，發(fā)展具有中國(guó)地質(zhì)特點(diǎn)的煤巖氣富集理論與勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)，不斷拓展勘探新領(lǐng)域，加大開(kāi)發(fā)力度，為國(guó)家能源戰(zhàn)略服務(wù)。