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为相识放地层深处的煤岩气,吐哈油田勘探开发事情者正在全力攻关。
这是一块煤,一块你很可能历来没有见过的煤。
2022年10月28日,在中国石油吐哈油田的岩芯库里,记者第一次见到这块特殊的煤——严酷地讲,应该是煤岩岩芯。在地质研究职员眼里,这是一块具有煤光泽的岩芯样本。
自然气勘探新领域
岩石,人们并不生疏。
吐哈油田企业手艺专家陈旋先容说,虽然岩石的面目千变万化,但凭证成因可以分成沉积岩、岩浆岩和变质岩三大类。
煤岩是沉积岩中的一种,主要由有机物质等碎屑物质在常温常压下经由搬运、沉积和石化作用,最后形成。在地质结构运动的作用下,有些煤岩会被抬升,有些煤岩被深埋地下。
吐哈油田岩芯库里的这块煤岩岩芯,取自柯新1H导眼井。颜色黝黑,沥青光泽。用手轻轻一掰,就会破碎。若用火点燃,一股烟呛味马上蹿入鼻腔。要是没有人告诉你,你会以为这就是一块煤。
但透过这样的煤岩岩芯,石油勘探专家实现了自然气地质熟悉新突破,开发了自然气勘探新领域,引领了自然气勘探新偏向——这就是煤岩气。
现在,深层(部)煤岩气尚属新看法。在石油地质专家眼中,煤岩气既差别于煤层气也差别于通例气,是一种介于通例气和煤层气之间的一种新的自然气资源类型,具有通例储层和非通例储层共存、游离气和吸附气共生、自源气和它源气互补群集并有序漫衍的特征。
煤岩气与煤层气组分差别、贮存方法也差别。简朴地讲,煤层气主要是煤岩自生气,产自煤层并吸附在煤岩上;煤岩气泉源多样,可能来自煤岩自生气,也可能来自其他产气层,或多种泉源并存。
打个例如,若是把煤岩看作一块海绵,那么吸附在海绵外貌的水就相当于煤层气,游离在海绵内部的水相当于煤岩气。直观地看,煤层气以甲烷为主,而煤岩气与自然气组分基本一致。
燃起向煤岩气进军的希望
放眼天下,煤岩在美国的圣胡安、粉河盆地,澳大利亚的苏拉特、博文盆地,以及俄罗斯的西西伯利亚盆地普遍漫衍。在我国,煤岩在各地质时代险些均有漫衍,主要是二叠系、侏罗系两大聚煤期,地理上主要集中在中西部的8个大型聚煤盆地。
我国以准噶尔盆地白家海地区、鄂尔多斯盆地大—吉地区为代表,近两年开展了2000米以浅的煤岩气勘探开发相关事情,并相继获得乐成。
白家海地区的彩探1H井通过水平井体积压裂的方法,在煤岩层获得了初期日产5万立方米、稳产2万立方米的产量;大—吉地区通过相似的钻采方法更是获得了日产凌驾10万立方米的高产气流,展示出该领域极好的勘探远景。
准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地煤岩气勘探的重大发明,对含煤盆地自然气勘探具有主要且深远的影响,点燃了我国西部诸多盆地进军煤岩气的激情与希望。
地质历史上,吐哈盆地和准噶尔盆地原本是统一个沉积盆地。距今2亿年前,造山运动成绩了古天山雏形,而隆起的天山山脉把原本一体的吐哈盆地和准噶尔盆地一分为二。研究批注,两个兄弟盆地的煤岩气成藏地质条件相似,都发育中侏罗统西山窑组和下侏罗统八道湾组两套含煤地层,砂岩、泥岩、煤岩像扑克牌一样上下交叠排列。
天山北面,准噶尔盆地白家海地区煤岩物性好,煤层上下泥岩顶底板厚度大,生涯条件好,煤层厚度普遍大于6米且漫衍稳固,可确保水平段煤层的钻遇率,有利于举行水平井钻探及后期压裂提产。而天山南麓,吐哈盆地的柯柯亚地区煤岩埋深更深、结构更重大,对勘探开发并不友好。
相对煤层气研究,吐哈油田对煤岩和煤岩气的探索相对较晚,井下深部取芯始于柯新1H井。
柯新1H井取芯,是吐哈盆地第一次深部煤岩取芯,历程回环曲折。首次取芯落空,第二次取芯又遇空筒。通过对前两次密闭保形取芯失利缘故原由举行剖析,熟悉到煤岩与砂岩差别的岩石结构是导致取芯失利的要害所在。手艺职员团结煤岩特征,刷新密闭取芯钻头,三战取芯终于见到新效果。
经由一直刷新,效果一直改善。第八次至第十三次取芯,有5次取芯收获率抵达100%,主力煤层段共取了8.6米岩芯,目的煤层段取了12.2米岩芯。在主力厚煤层段取芯进尺虽然小于2米,但煤岩出筒成形相对较好,能见到成块的岩芯,知足了岩芯室内剖析的需要。
资源潜力有望被重新熟悉
吐哈油田的开发建设历史,与自然气有着特殊的情绪。
1991年投入规?⒑,吐哈油田生产的伴生自然气一度面临英雄无用武之地的尴尬。直到鄯乌管线建成投运,吐哈自然气一起西行,进入乌鲁木齐,或燃旺黎民灶台,或温暖万户千家,或加工成肥料赋能天山南北农田增产。
至此,吐哈油田自然气迎来大发明、大开发,油田进入油气并举时代,自然气年产量曾多年稳固在10亿立方米以上。
进入“十三五”,由于缺乏优质自然气资源发明,吐哈油田自然气产量一起走低,一时间英雄“气”短。2021年,吐哈油田年产自然气2.9亿立方米,是近年来最低值。
进入“十四五”,吐哈油田锚定年产油气当量再上300万吨战略目的,其中自然气孝顺要凌驾1/3。煤岩气的勘探发明,有望为这一目的的实现增添资源底气。
手艺职员通过室内岩芯测试剖析发明,吐哈盆地侏罗系煤层既有一定的生烃能力,又可作为优异的储集层。煤岩中不但有古板熟悉中的煤层吸附气,尚有大宗以前未曾被重视的游离气。这相当于一个全新的勘探领域。
“若是把吐哈盆地比作一口大锅沿的平底锅,岂论是锅的浅部照旧深部,煤岩呈全盆地漫衍。从平面地区上看,吐哈油田三大探区,吐哈盆地、三塘湖盆地、准噶尔盆地东部等,均有煤岩漫衍。”陈旋说。
但他也体现,想要拥抱扬“煤”吐“气”的明天,吐哈油田尚有系列难题需要深入研究破解。
为相识放地层深处的煤岩气,吐哈油田勘探开发事情者正在全力攻关。信托,依赖科技利器,这些尚未开发的宝藏终将释放能量,为包管国家能源清静孝顺实力。
责任编辑:陆晓如