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经过多年发展,我国煤层气开发在地质、钻井、压裂、排采四大关键核心技术体系不断突破,有效支撑了规模建产和效益开发。国家能源局发布的最新数据显示,当前我国煤层气稳步推进中浅层滚动勘探开发,深层实现重大突破,全年生产煤层气超110亿立方米,产业规模进一步扩大。
为继续充分发挥技术示范引领带动作用,国家能源局日前公布首批14项煤矿瓦斯高效利用和煤层气勘探开发示范项目,以提升煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的资源、安全、生态多重效益。
受访人士均表示,我国煤层气勘探开发逐步向煤系地层、深部煤、低阶煤等领域迈进,但受限于复杂的储层地质条件,缺乏与不同储层相适应的钻井、完井、压裂、排采配套技术体系,“单井产量低”的问题亟待改变。未来,通过技术疏堵点、解痛点,将储量变产量尤为重要。
■技术密钥发挥实效
“双碳”目标背景下,加快煤层气开发利用是有效补充天然气、推进能源生产和消费革命的重要途径,也是国家能源安全的可靠保障。近年来,随着技术进步,煤层气开采利用收获成效。
2023年8月,我国首个薄煤层气大规模开发项目——潘河薄煤层气开发项目全面建成投产,标志着中国薄煤层气实现大规模开发获得新突破。中国海油中联公司副总工程师米洪刚指出,薄煤层因含气量差异大、资源丰度相对差,长期被视为煤层气开发中的“边际资源”。为提高煤层气勘探开发利用率,通过大跨度多层级压裂、双压双控排采等一系列技术创新,成功建成我国首个薄煤层气大规模开发项目,目前累计建井超过200口,单井日产最高达14000立方米。
2023年10月,我国在鄂尔多斯盆地东缘2000米地层发现首个深煤层千亿方气田——神府深煤层大气田,探明地质储量超1100亿立方米。中国地质大学(北京)教授唐书恒表示,神府千亿方深煤层气田创新采用页岩气储存压裂思路,利用超大规模缝网压裂技术,形成中低煤阶深煤层高效勘探开发、大规模极限压裂工艺和排采工艺技术体系,为未来煤层气行业高效勘探开发深煤层打下基础。
在中国石油华北油田,通过持续的技术改进和储层改造工艺不断突破,单支水平井最高产气量突破2.3万立方米,也打开了煤层气单井产量的新局面。
■探索区块适配技术
目前,我国煤层气开发地区普遍存在地质条件复杂、各地开发技术适应性差异大等问题,重复照搬现有技术,无法有效提高单井产量。
在多位业内人士看来,解决煤层气开发的“卡脖子”问题,亟需按照“特定条件+适应性关键技术”的总体思路,加强对不同区块煤层气富集成藏、渗流机理、生产特征和配套工程技术的研究攻关,以建立适用于我国煤层气低本高效的开发模式。
比如,华北油田依托沁水盆地丰富的煤层气资源,连续多年进行技术创新攻关,建成中国石油煤层气领域的首个开采先导试验基地,创建了高煤阶煤层气疏导开发方式,使新建水平井单井日产量大幅提高,高产井比例达到48%以上,产能到位率达到95%以上。
“从国家能源局公布的示范项目看,主要是为了加快煤层气开发技术攻关,通过量体裁衣方式,利用‘区块+适配技术’的模式,解决煤层开发难题,实现新区增产,实现老井稳产。”一位煤层气行业协会人士表示。
在中国石油大学(北京)教授、山西省太平洋煤层气研究院院长张遂安看来,煤层气高效开发利用的关键在于技术水平,尤其离不开技术和管理的精耕细作。“加大勘探评价工作量,落实更多优质储量,开展更精细的开发地质研究以及更有针对性的技术更新和工程管理尤为重要。”
■产业瞄准高效开发
中经产业研究院此前发布的报告显示,未来,煤层气行业在政策支持、市场规模扩大、技术创新、产业链整合和绿色发展等方面呈现出良好的发展前景,勘探、抽采、处理、利用等技术将不断升级创新,并对提高煤层气开发效率、降低成本、提高安全性和环保性等方面产生积极影响。但报告也指出,煤层气行业发展持续面临市场竞争激烈、技术研发成本高等问题,企业需要加强自身实力,提高技术水平,加强产业链整合,以应对市场的变化和挑战。同时,政府应继续加强对煤层气行业的政策支持,推动其健康发展。
煤层气产业如何在爬坡期抓住发展机遇?上述某煤层气行业协会人士表示,未来煤层气产业发展应加强规划、突出重点,利用示范项目,向“煤系气、深部煤、低阶煤”领域进军,针对不同地质条件开展适应性高效开发、排采理论和关键技术攻关。“同时,还要突破我国煤层气储量多、产量低的困境,不断滚动技术迭代更新,助力‘双碳’目标实现。”
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