2023中國國際礦業(yè)大會:讓非常規(guī)油氣的未來看得見
發(fā)表時間 :2023-11-08 來源:中國礦業(yè)網(wǎng)
我國非常規(guī)油氣資源豐富。近年來,隨著勘探開發(fā)技術(shù)不斷取得突破,頁巖油氣、致密油氣、煤層氣等非常規(guī)油氣資源已成為常規(guī)油氣資源的有效補充?!吨袊V產(chǎn)資源報告2023》顯示,2022年,我國頁巖氣勘查在四川盆地及周緣威遠渝西深層、普光氣田淺層、井研-犍為寒武系、梁平和紅星二疊系、新場復(fù)雜構(gòu)造深層、丁山構(gòu)造深層等取得新突破。在鄂爾多斯盆地、渤海灣盆地、蘇北盆地、北部灣盆地等非常規(guī)石油新層系、新類型和新區(qū)勘查取得成效,將成為今后石油穩(wěn)產(chǎn)的重要接替領(lǐng)域。鄂爾多斯盆地東緣臨興、神府等地區(qū)深層煤層氣勘查獲得重要突破。
然而,要進一步挖掘非常規(guī)油氣資源潛力,進行規(guī)模效益開發(fā),仍需攻堅克難。在2023中國國際礦業(yè)大會非常規(guī)油氣論壇上,來自康菲石油中國有限公司、中石化華東油氣分公司、自然資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心的嘉賓,分享了全球非常規(guī)油氣開發(fā)前沿、頁巖油氣勘探開發(fā)技術(shù)、中國深部煤層氣勘探開發(fā)及資源潛力等方面的研究與思考,既有專家智庫的獨到分析,又有企業(yè)的實踐總結(jié)。
我國深部煤層氣規(guī)模效益開發(fā)之路還有多長
目前,我國煤層氣累計探明儲量9220億立方米,深部煤層氣占比大概20%。
我國深部煤層氣勘探開發(fā)利用到底處于什么水平?自然資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心處長李登華給出了判斷——我國深部煤層氣的勘探開發(fā)經(jīng)理了3個發(fā)展階段:2005-2015年是前期探索階段,2016-2020年是技術(shù)攻關(guān)階段,2021年至今屬于突破上產(chǎn)階段。
據(jù)介紹,近些年我國深部煤層氣的勘探開發(fā)獲得重大突破,其中在鄂爾多斯盆地,已經(jīng)探明了大吉氣田和神府氣田。目前,鄂爾多斯盆地東緣已經(jīng)形成了萬億立方米儲量的規(guī)模。
“預(yù)測2023-2035年,我國深部煤層氣年均探明2000億立方米?!崩畹侨A對深部煤層氣產(chǎn)量做了3種情景下的分析。低情景下,在鄂爾多斯盆地東延實現(xiàn)深部煤層氣的規(guī)模開發(fā)。中情景下,在鄂爾多斯盆地內(nèi)部也實現(xiàn)規(guī)模開發(fā)。高情景下,除了鄂爾多斯,在四川和準(zhǔn)噶爾盆地也會實現(xiàn)效益開發(fā)。
他預(yù)測,高情景下,2025年,深部煤層氣產(chǎn)量能達到30億立方米,加上預(yù)測的中淺層煤層氣70億立方米的產(chǎn)量,到2025年煤層氣產(chǎn)量能達到100億立方米,到2030年產(chǎn)量能達到228億立方米,2035年產(chǎn)量將突破470億立方米。
李登華建議,將深部煤層氣列入國家科技重大專項和科研基金重點發(fā)展方向,開展成藏富集機理、勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)及裝備攻關(guān)。在不與現(xiàn)有油氣礦業(yè)權(quán)區(qū)塊重疊的前提下,鼓勵各重點含煤層氣盆地所在省區(qū)加大深部煤層氣區(qū)塊出讓力度。在現(xiàn)有煤層氣補貼的基礎(chǔ)上,給予深部煤層氣0.1-0.2元/立方米的補貼,并出臺用地用林用草等扶持政策。
國內(nèi)實踐:持續(xù)創(chuàng)新攻關(guān),讓深部煤層氣實現(xiàn)規(guī)模效益開發(fā)
煤層氣是一種非常規(guī)天然氣。由于深層煤層氣地質(zhì)條件更加復(fù)雜,開發(fā)難度較大。
中國石化華東油氣分公司是一家從2008年開始就開展頁巖油氣、煤層氣等非常規(guī)資源勘探開發(fā)和技術(shù)研究等工作的單位。他們的煤層氣資源埋深深的達到-800米至-4500米,埋深淺的也在-600米至-1500米。這種深層氣藏怎么實現(xiàn)效益開發(fā)?怎么更好地提高產(chǎn)量?
該公司油氣專家汪凱明介紹,10多年來,他們堅持科技攻關(guān)、創(chuàng)新實踐,率先在鄂爾多斯盆地延川建立了年產(chǎn)能4億立方米的煤層氣田。整個氣田的勘探開發(fā)經(jīng)歷了4個階段:單井的突破、井組的實驗、規(guī)模建產(chǎn)、開發(fā)調(diào)整。2019年以來,他們主要是通過開發(fā)調(diào)整、措施增產(chǎn),保證了整個氣田連續(xù)5年以上的3.5億立方米以上產(chǎn)量。2022年產(chǎn)氣4億立方米,今年計劃產(chǎn)量也是4億立方米。目前,整個氣田開井?dāng)?shù)693口,日產(chǎn)氣106萬立方米,平均單井產(chǎn)量1530立方米,整個氣田累計產(chǎn)氣超28億立方米。
從無到有、從少到多,單井產(chǎn)量是如何提高的?汪凱明說,他們持續(xù)開展有效支撐壓裂技術(shù)攻關(guān),特別是2019年以后,有效支撐壓裂技術(shù)突破之后,整個單井的產(chǎn)能得到了大幅提升。除了增產(chǎn)還得降成本,他們持續(xù)開展降本技術(shù)攻關(guān),單井綜合成本得到大幅度降低。據(jù)介紹,通過運行模式上的優(yōu)化以及井身結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化,以及通過鉆頭的優(yōu)選和鉆井液體系統(tǒng)化集成應(yīng)用,鉆井機械鉆速提高24%~55%,鉆井周期縮短2~12天,單井綜合成本降低10%?!皯?yīng)該說運用增產(chǎn)和降本的手段,保證了我們深部煤層氣持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)和效益開發(fā)?!蓖魟P明說。
深部煤層氣效益開發(fā)面臨著富集高產(chǎn)規(guī)律認識不清、高地應(yīng)力改造難、排采見效周期長等3個方面的技術(shù)挑戰(zhàn)。“前期我們利用傳統(tǒng)壓裂技術(shù),單井產(chǎn)能只有450立方米~1500立方米,上產(chǎn)的周期長達2~3年,效益開發(fā)的難度比較大?!蓖魟P明表示,針對以上三大技術(shù)挑戰(zhàn),他們通過自主攻關(guān)和現(xiàn)場實踐,形成了“四元耦合”的一些地質(zhì)認識,有效支撐壓裂等方面形成了一些關(guān)鍵技術(shù)系列,有效推進了深部煤層氣的規(guī)模效益開發(fā)。
通過近10年的攻關(guān),目前,他們的有效支撐壓裂技術(shù)達到了3.0的級別?!敖衲晡覀儼堰@套技術(shù)推廣到四川盆地的東南沿,在南川地區(qū)實現(xiàn)了陽二井的重大突破。這個技術(shù)在整個國內(nèi)有比較好的推廣性?!蓖魟P明說。
在汪凱明看來,當(dāng)前,我國煤層氣產(chǎn)業(yè)迎來了發(fā)展機遇期,但是需要持續(xù)地深化技術(shù)研究,持續(xù)地探索關(guān)鍵技術(shù),加快配套工藝、材料、儀器(裝備)研發(fā),進一步推動我國深部煤層氣產(chǎn)業(yè)向數(shù)字化、智能化、綠色化發(fā)展。
國際經(jīng)驗:創(chuàng)新技術(shù)、降低成本,讓資源更多、開發(fā)得更久
提到美國的頁巖油氣革命,相信大家并不陌生。在前些年的美國頁巖油氣革命大潮中,康菲石油的非常規(guī)油氣產(chǎn)量趨于前列。
“康菲石油是唯一一家在美國本土48個州的四大盆地(特拉華、米德蘭、鷹灘和巴肯)占據(jù)核心地位的勘探與生產(chǎn)公司。與其他油氣公司相比,我們擁有更多的剩余凈庫存。我們的生產(chǎn)總量每年可以增長5%,并且在更長時間內(nèi)持續(xù)增長?!笨捣剖椭袊邢薰靖笨偛冒卓§湔故玖怂麄冊诜浅R?guī)油氣產(chǎn)品開發(fā)方面的能力和愿景。
“我們的工業(yè)資源基礎(chǔ)成本低,每桶油32美元,其中包括間接成本和其他費用。我們相信,我們的庫存可以撐過整個價格周期。我們在鷹灘和巴肯的石油儲量足以支撐10年的石油生產(chǎn)。”說起他們的二疊紀油田項目,白俊熹如數(shù)家珍——
康菲石油在特拉華盆地的勘探和開發(fā)項目越來越多,探明了豐富的油氣儲量,這是他們的主要油氣儲備。而且他們已經(jīng)制定開發(fā)戰(zhàn)略,以便優(yōu)化整個油氣田。目前,特拉華盆地項目屬于最佳狀態(tài),在接下來10年當(dāng)中產(chǎn)量將保持高個位數(shù)增長。
米德蘭盆地的油氣項目也處于最佳狀態(tài)。在過去的10年中,它的油氣產(chǎn)量約占資源開發(fā)總量的1/3,同時以中低個位數(shù)的速度增長。他們利用新的鉆井技術(shù)、完井技術(shù)來提高效率。
在鷹灘和巴肯盆地的黃金區(qū)域內(nèi),他們分別擁有20萬英畝、50萬英畝非常規(guī)油田,在過去10年綜合日產(chǎn)量約為33萬桶油當(dāng)量,其中鷹潭油田的日產(chǎn)量以較低的個位數(shù)增長,巴肯油田的日增長率則較高。
“2021年以來,我們已經(jīng)成功完成了20個油田開發(fā)項目,釋放了大量的橫向開發(fā)潛力。如今我們有80%的油井長度達到或者超過1.5英里。此外,2020年到2023年,油井的橫向長度增加了14%,并且未來還會繼續(xù)增長?!卑卓§湫判臐M滿地說,他們加大技術(shù)研發(fā)的投入,可以降低成本,并且與最初的完井狀況相比,最終采收率可提高65%。
“我們并不是一個單一的勘探生產(chǎn)公司,在非傳統(tǒng)領(lǐng)域的知識和技術(shù)是我們的一個優(yōu)勢。我們在加速學(xué)習(xí),提高效率。另外,我們企業(yè)文化的核心就是持續(xù)改進,這一點已經(jīng)融入我們的日常工作當(dāng)中。技術(shù)的應(yīng)用正在推動并且加速我們的改進工作?!卑卓§湔f,他們的許多創(chuàng)新技術(shù)可以提升價值,同時助力減少排放。他們通過在48個州實施減排項目,溫室氣體排放強度降低了50%。(中國礦業(yè)報)
然而,要進一步挖掘非常規(guī)油氣資源潛力,進行規(guī)模效益開發(fā),仍需攻堅克難。在2023中國國際礦業(yè)大會非常規(guī)油氣論壇上,來自康菲石油中國有限公司、中石化華東油氣分公司、自然資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心的嘉賓,分享了全球非常規(guī)油氣開發(fā)前沿、頁巖油氣勘探開發(fā)技術(shù)、中國深部煤層氣勘探開發(fā)及資源潛力等方面的研究與思考,既有專家智庫的獨到分析,又有企業(yè)的實踐總結(jié)。
我國深部煤層氣規(guī)模效益開發(fā)之路還有多長
目前,我國煤層氣累計探明儲量9220億立方米,深部煤層氣占比大概20%。
我國深部煤層氣勘探開發(fā)利用到底處于什么水平?自然資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心處長李登華給出了判斷——我國深部煤層氣的勘探開發(fā)經(jīng)理了3個發(fā)展階段:2005-2015年是前期探索階段,2016-2020年是技術(shù)攻關(guān)階段,2021年至今屬于突破上產(chǎn)階段。
據(jù)介紹,近些年我國深部煤層氣的勘探開發(fā)獲得重大突破,其中在鄂爾多斯盆地,已經(jīng)探明了大吉氣田和神府氣田。目前,鄂爾多斯盆地東緣已經(jīng)形成了萬億立方米儲量的規(guī)模。
“預(yù)測2023-2035年,我國深部煤層氣年均探明2000億立方米?!崩畹侨A對深部煤層氣產(chǎn)量做了3種情景下的分析。低情景下,在鄂爾多斯盆地東延實現(xiàn)深部煤層氣的規(guī)模開發(fā)。中情景下,在鄂爾多斯盆地內(nèi)部也實現(xiàn)規(guī)模開發(fā)。高情景下,除了鄂爾多斯,在四川和準(zhǔn)噶爾盆地也會實現(xiàn)效益開發(fā)。
他預(yù)測,高情景下,2025年,深部煤層氣產(chǎn)量能達到30億立方米,加上預(yù)測的中淺層煤層氣70億立方米的產(chǎn)量,到2025年煤層氣產(chǎn)量能達到100億立方米,到2030年產(chǎn)量能達到228億立方米,2035年產(chǎn)量將突破470億立方米。
李登華建議,將深部煤層氣列入國家科技重大專項和科研基金重點發(fā)展方向,開展成藏富集機理、勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)及裝備攻關(guān)。在不與現(xiàn)有油氣礦業(yè)權(quán)區(qū)塊重疊的前提下,鼓勵各重點含煤層氣盆地所在省區(qū)加大深部煤層氣區(qū)塊出讓力度。在現(xiàn)有煤層氣補貼的基礎(chǔ)上,給予深部煤層氣0.1-0.2元/立方米的補貼,并出臺用地用林用草等扶持政策。
國內(nèi)實踐:持續(xù)創(chuàng)新攻關(guān),讓深部煤層氣實現(xiàn)規(guī)模效益開發(fā)
煤層氣是一種非常規(guī)天然氣。由于深層煤層氣地質(zhì)條件更加復(fù)雜,開發(fā)難度較大。
中國石化華東油氣分公司是一家從2008年開始就開展頁巖油氣、煤層氣等非常規(guī)資源勘探開發(fā)和技術(shù)研究等工作的單位。他們的煤層氣資源埋深深的達到-800米至-4500米,埋深淺的也在-600米至-1500米。這種深層氣藏怎么實現(xiàn)效益開發(fā)?怎么更好地提高產(chǎn)量?
該公司油氣專家汪凱明介紹,10多年來,他們堅持科技攻關(guān)、創(chuàng)新實踐,率先在鄂爾多斯盆地延川建立了年產(chǎn)能4億立方米的煤層氣田。整個氣田的勘探開發(fā)經(jīng)歷了4個階段:單井的突破、井組的實驗、規(guī)模建產(chǎn)、開發(fā)調(diào)整。2019年以來,他們主要是通過開發(fā)調(diào)整、措施增產(chǎn),保證了整個氣田連續(xù)5年以上的3.5億立方米以上產(chǎn)量。2022年產(chǎn)氣4億立方米,今年計劃產(chǎn)量也是4億立方米。目前,整個氣田開井?dāng)?shù)693口,日產(chǎn)氣106萬立方米,平均單井產(chǎn)量1530立方米,整個氣田累計產(chǎn)氣超28億立方米。
從無到有、從少到多,單井產(chǎn)量是如何提高的?汪凱明說,他們持續(xù)開展有效支撐壓裂技術(shù)攻關(guān),特別是2019年以后,有效支撐壓裂技術(shù)突破之后,整個單井的產(chǎn)能得到了大幅提升。除了增產(chǎn)還得降成本,他們持續(xù)開展降本技術(shù)攻關(guān),單井綜合成本得到大幅度降低。據(jù)介紹,通過運行模式上的優(yōu)化以及井身結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化,以及通過鉆頭的優(yōu)選和鉆井液體系統(tǒng)化集成應(yīng)用,鉆井機械鉆速提高24%~55%,鉆井周期縮短2~12天,單井綜合成本降低10%?!皯?yīng)該說運用增產(chǎn)和降本的手段,保證了我們深部煤層氣持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)和效益開發(fā)?!蓖魟P明說。
深部煤層氣效益開發(fā)面臨著富集高產(chǎn)規(guī)律認識不清、高地應(yīng)力改造難、排采見效周期長等3個方面的技術(shù)挑戰(zhàn)。“前期我們利用傳統(tǒng)壓裂技術(shù),單井產(chǎn)能只有450立方米~1500立方米,上產(chǎn)的周期長達2~3年,效益開發(fā)的難度比較大?!蓖魟P明表示,針對以上三大技術(shù)挑戰(zhàn),他們通過自主攻關(guān)和現(xiàn)場實踐,形成了“四元耦合”的一些地質(zhì)認識,有效支撐壓裂等方面形成了一些關(guān)鍵技術(shù)系列,有效推進了深部煤層氣的規(guī)模效益開發(fā)。
通過近10年的攻關(guān),目前,他們的有效支撐壓裂技術(shù)達到了3.0的級別?!敖衲晡覀儼堰@套技術(shù)推廣到四川盆地的東南沿,在南川地區(qū)實現(xiàn)了陽二井的重大突破。這個技術(shù)在整個國內(nèi)有比較好的推廣性?!蓖魟P明說。
在汪凱明看來,當(dāng)前,我國煤層氣產(chǎn)業(yè)迎來了發(fā)展機遇期,但是需要持續(xù)地深化技術(shù)研究,持續(xù)地探索關(guān)鍵技術(shù),加快配套工藝、材料、儀器(裝備)研發(fā),進一步推動我國深部煤層氣產(chǎn)業(yè)向數(shù)字化、智能化、綠色化發(fā)展。
國際經(jīng)驗:創(chuàng)新技術(shù)、降低成本,讓資源更多、開發(fā)得更久
提到美國的頁巖油氣革命,相信大家并不陌生。在前些年的美國頁巖油氣革命大潮中,康菲石油的非常規(guī)油氣產(chǎn)量趨于前列。
“康菲石油是唯一一家在美國本土48個州的四大盆地(特拉華、米德蘭、鷹灘和巴肯)占據(jù)核心地位的勘探與生產(chǎn)公司。與其他油氣公司相比,我們擁有更多的剩余凈庫存。我們的生產(chǎn)總量每年可以增長5%,并且在更長時間內(nèi)持續(xù)增長?!笨捣剖椭袊邢薰靖笨偛冒卓§湔故玖怂麄冊诜浅R?guī)油氣產(chǎn)品開發(fā)方面的能力和愿景。
“我們的工業(yè)資源基礎(chǔ)成本低,每桶油32美元,其中包括間接成本和其他費用。我們相信,我們的庫存可以撐過整個價格周期。我們在鷹灘和巴肯的石油儲量足以支撐10年的石油生產(chǎn)。”說起他們的二疊紀油田項目,白俊熹如數(shù)家珍——
康菲石油在特拉華盆地的勘探和開發(fā)項目越來越多,探明了豐富的油氣儲量,這是他們的主要油氣儲備。而且他們已經(jīng)制定開發(fā)戰(zhàn)略,以便優(yōu)化整個油氣田。目前,特拉華盆地項目屬于最佳狀態(tài),在接下來10年當(dāng)中產(chǎn)量將保持高個位數(shù)增長。
米德蘭盆地的油氣項目也處于最佳狀態(tài)。在過去的10年中,它的油氣產(chǎn)量約占資源開發(fā)總量的1/3,同時以中低個位數(shù)的速度增長。他們利用新的鉆井技術(shù)、完井技術(shù)來提高效率。
在鷹灘和巴肯盆地的黃金區(qū)域內(nèi),他們分別擁有20萬英畝、50萬英畝非常規(guī)油田,在過去10年綜合日產(chǎn)量約為33萬桶油當(dāng)量,其中鷹潭油田的日產(chǎn)量以較低的個位數(shù)增長,巴肯油田的日增長率則較高。
“2021年以來,我們已經(jīng)成功完成了20個油田開發(fā)項目,釋放了大量的橫向開發(fā)潛力。如今我們有80%的油井長度達到或者超過1.5英里。此外,2020年到2023年,油井的橫向長度增加了14%,并且未來還會繼續(xù)增長?!卑卓§湫判臐M滿地說,他們加大技術(shù)研發(fā)的投入,可以降低成本,并且與最初的完井狀況相比,最終采收率可提高65%。
“我們并不是一個單一的勘探生產(chǎn)公司,在非傳統(tǒng)領(lǐng)域的知識和技術(shù)是我們的一個優(yōu)勢。我們在加速學(xué)習(xí),提高效率。另外,我們企業(yè)文化的核心就是持續(xù)改進,這一點已經(jīng)融入我們的日常工作當(dāng)中。技術(shù)的應(yīng)用正在推動并且加速我們的改進工作?!卑卓§湔f,他們的許多創(chuàng)新技術(shù)可以提升價值,同時助力減少排放。他們通過在48個州實施減排項目,溫室氣體排放強度降低了50%。(中國礦業(yè)報)
