中新網(wǎng)太原3月6日電 (記者 楊杰英)近日，記者從中石油華北油田山西煤層氣勘探開發(fā)分公司獲悉，其在沁水盆地鄭莊區(qū)塊取得突破性進(jìn)展，一口高階煤煤層氣水平井實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定日產(chǎn)氣量超過3萬(wàn)立方米，并已持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)超過100天。這一數(shù)據(jù)創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)中淺層煤層氣單井日產(chǎn)氣量的新紀(jì)錄，標(biāo)志著我國(guó)在復(fù)雜地質(zhì)條件下煤層氣高效開發(fā)技術(shù)取得實(shí)質(zhì)性突破。

　　攻克“開發(fā)禁區(qū)”

　　位于山西的沁水盆地，煤層氣資源儲(chǔ)量豐富，但開采難度舉世公認(rèn)。這里的煤層屬于高階煤儲(chǔ)層，具有“低滲、低壓、低飽和”的典型特征，氣體大多被鎖在極其致密的巖層中，被國(guó)內(nèi)外專家視為勘探開發(fā)的“禁區(qū)”。

　　“早期，我們大規(guī)模投產(chǎn)的直井單井日產(chǎn)氣量不足500方?！敝惺腿A北油田山西煤層氣勘探開發(fā)分公司副經(jīng)理薛占新介紹，開發(fā)初期，借鑒國(guó)外技術(shù)效果不佳，經(jīng)濟(jì)效益面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，這片“沉睡”的資源一度成為難啃的“硬骨頭”。

　　面對(duì)困局，華北油田在這里建立了中國(guó)石油首個(gè)煤層氣開采先導(dǎo)試驗(yàn)基地，開啟了長(zhǎng)達(dá)二十余年的科技攻關(guān)。薛占新介紹，團(tuán)隊(duì)以地質(zhì)工程一體化為核心開發(fā)理念，持續(xù)深化地質(zhì)理論認(rèn)識(shí)與工程技術(shù)迭代升級(jí)，聚焦“優(yōu)質(zhì)布井，優(yōu)快鉆井，聚能壓裂，高效排采”四大環(huán)節(jié)持續(xù)攻關(guān)，成功構(gòu)建了煤層氣開發(fā)技術(shù)2.0體系。

　　“過去我們更關(guān)注打了多少口井，而現(xiàn)在，我們追求的是如何打好一口井，實(shí)現(xiàn)‘少井高產(chǎn)’。”中石油華北油田山西煤層氣勘探開發(fā)分公司地質(zhì)研究所所長(zhǎng)桑廣杰說。從追求規(guī)模到注重效益，這一思路的轉(zhuǎn)變引領(lǐng)了后續(xù)所有的技術(shù)創(chuàng)新。

　　解鎖“地下迷宮”

　　實(shí)現(xiàn)“少井高產(chǎn)”，首先必須精確解讀地下千米深處的復(fù)雜構(gòu)造。技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過持續(xù)攻關(guān)，清晰認(rèn)識(shí)到，要想釋放被鎖在微小孔隙中的氣體，必須對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行前所未有的“立體化改造”。

　　“這口井的高產(chǎn)不是偶然，是地下情況認(rèn)得清、工程技術(shù)跟得上的結(jié)果?！鄙V杰強(qiáng)調(diào)，“它驗(yàn)證了我們形成的一套可復(fù)制、可推廣的中淺層煤層氣高效開發(fā)技術(shù)序列。國(guó)內(nèi)同類井平均日產(chǎn)量在幾千方到一萬(wàn)五千方之間，這口井達(dá)到行業(yè)平均水平的2倍以上?！?/p>

　　桑廣杰將這一過程形象地概括為尋找“甜點(diǎn)”和制造“甜點(diǎn)”：先運(yùn)用多種技術(shù)手段，精準(zhǔn)定位地下資源最富集、條件最有利的“地質(zhì)甜點(diǎn)”；再通過工程技術(shù)，讓鉆井像“穿針引線”一樣精確穿越這些最佳層位，并通過強(qiáng)化改造將其打造成高產(chǎn)的“工程甜點(diǎn)”。

　　中石油華北油田山西煤層氣勘探開發(fā)分公司工程技術(shù)研究所所長(zhǎng)金國(guó)輝將技術(shù)突破總結(jié)為一系列系統(tǒng)性升級(jí)：鉆井從垂直變?yōu)楦鼉?yōu)的水平井，極大增加了與煤層的接觸面積；壓裂工藝實(shí)現(xiàn)換代，改造效率大幅提升；施工參數(shù)全面強(qiáng)化，旨在實(shí)現(xiàn)更大范圍的儲(chǔ)層改造；壓裂液也像“對(duì)癥下藥”一樣，針對(duì)不同深度和地質(zhì)條件采用不同配方。

　　其中，最具創(chuàng)新性的是自主研發(fā)的“階梯式控壓疏導(dǎo)”壓裂技術(shù)?！皞鹘y(tǒng)方法好比用高壓水槍直接沖擊，容易把近處的煤層壓得更實(shí)。我們的新方法像先‘按摩’再‘發(fā)力’。”金國(guó)輝說。這項(xiàng)技術(shù)通過先疏通原有細(xì)微裂縫，再逐步增強(qiáng)壓力使巖層產(chǎn)生新裂縫，最終在煤層中構(gòu)建起縱橫交錯(cuò)的“高速公路網(wǎng)”，讓氣體得以高效匯集和流出。

　　激發(fā)“老區(qū)新活力”

　　技術(shù)突破的價(jià)值，最終體現(xiàn)在氣田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的活力上。令人矚目的是，開發(fā)已超過二十年的沁水煤層氣田并未進(jìn)入衰退期，反而保持著強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭，近三年產(chǎn)量年均增長(zhǎng)超過2億立方米，成為國(guó)內(nèi)罕見的持續(xù)上產(chǎn)區(qū)塊。

　　“這得益于‘老區(qū)挖潛’和‘新區(qū)建產(chǎn)’雙輪驅(qū)動(dòng)?！鄙V杰道出其中奧秘。一方面，技術(shù)人員像“老中醫(yī)”一樣，對(duì)老區(qū)進(jìn)行系統(tǒng)性“診斷”和“調(diào)理”，通過優(yōu)化生產(chǎn)制度、調(diào)整井網(wǎng)和實(shí)施老井改造等措施，有效減緩了產(chǎn)量自然遞減，牢牢守住了產(chǎn)量的“壓艙石”?！斑@相當(dāng)于每年從地下‘找回’數(shù)億方氣?！鄙V杰說。

　　另一方面，在成熟老區(qū)的外圍和深部，通過深化地質(zhì)認(rèn)識(shí)不斷發(fā)現(xiàn)新的有利區(qū)域，并應(yīng)用已成熟的開發(fā)技術(shù)快速建設(shè)新產(chǎn)能，為氣田發(fā)展提供了持續(xù)的“新引擎”。新老區(qū)協(xié)同發(fā)力，形成了良性循環(huán)的發(fā)展格局。

　　目前，整個(gè)沁水煤層氣田的開發(fā)指標(biāo)位居行業(yè)前列。2022年，這里建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)年抽采能力超20億立方米的中淺層煤層氣田。2023年，第二條外輸管道建成投運(yùn)，形成了年外輸能力35億立方米的“雙通道”，顯著增強(qiáng)了向京津冀及華東地區(qū)的清潔能源供應(yīng)保障能力。截至目前，該氣田年產(chǎn)氣量已突破26億立方米。

　　在產(chǎn)業(yè)發(fā)展層面，這一技術(shù)突破為全國(guó)同類資源開發(fā)提供了可借鑒的樣板，推動(dòng)行業(yè)從規(guī)模擴(kuò)張向效益優(yōu)先轉(zhuǎn)型。在社會(huì)效益方面，薛占新表示：“‘十四五’以來，我們累計(jì)為山西省供應(yīng)低價(jià)民生用氣超4億立方米，并積極參與地方應(yīng)急保障和公益事業(yè)?！?/p>

　　從“開發(fā)禁區(qū)”到“技術(shù)高地”，華北油田在沁水盆地的成功實(shí)踐，為我國(guó)大規(guī)模高效開發(fā)煤層氣資源探索出了一條清晰可行的道路，對(duì)推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有深遠(yuǎn)意義。(完)