牛蹄塘,页岩气的新希望
2014-07-02袁伟
□ 文、图/本刊记者 袁伟
今年以来,业内为中国石化、中国石油在页岩气开发方面取得的成绩而备受鼓舞。两大公司之外,虽然国家进行了两轮招标,但各中标企业中,大多持观望态度,风险面前止步不前。还有一些中标企业把中标区块当作资本运作的载体,待价而沽,等待炒作后高价出手。除了中国石油和中国石化分别在四川长宁-威远区块、富顺-永川区块和焦石坝区块进行积极探索并取得可喜进展外,其他中标区块大多处于停滞状态。
然而页岩气开发需要的不是投机心理,而是实实在在的投资和扎扎实实的工作。贵州铜仁岑巩区块是第二轮页岩气招标的19个区块之一,也是这19个区块中行动最快的区块。日前,本刊记者分别探访了正在抽排压裂液的天星1井和正在钻进的天马1井两个井场,既体会到了页岩气开发的艰难,也感受了希望鼓舞下的热情。
决心攻破牛蹄塘
中国海相页岩沉积时代老,多为寒武系、志留系和泥盆系,热演化程度高、总有机碳含量相对较低。目前,中国石油也好,中国石化也好,在川东南、渝东地区开辟的页岩气项目的目的层,都是下志留统龙马溪组。露头观察、岩芯取样及实验测试结果显示,这些地区下志留统龙马溪组岩层厚度大,有机碳含量高,成熟度高,含气量高,其中龙马溪组下部富有机质页岩有利于页岩气的形成与富集,是页岩气勘探开发的有利层段。这就是中国石油和中国石化目前页岩气勘探评价能够取得成果的地质基础。
牛蹄塘组的黑色页岩在野外的露头。
黔北地区下寒武统牛蹄塘组页岩露头和实测剖面进行的基础地质调研结果表明,下寒武统牛蹄塘组页岩在岑巩、石阡、铜仁一带分布稳定、埋藏适中,厚度在40到60米,有机碳含量普遍大于2.5%,有机质热演化程度高,处于成熟-过成熟阶段。页岩吸附含气量平均为每吨2.74立方米,开发潜力巨大。
但与龙马溪组相比,下寒武统牛蹄塘组的地质年代更早,页岩气储集层条件更为不利,具有更大的特殊性和复杂性。到过贵州的人都知道,“地无三分平”是其最显著的地理特征,而造成这一特征的根本原因就是这里的海相页岩构造改造强烈,页岩气储集层受多次改造,断裂发育,保存条件欠佳。
任何事物都有特殊性,中国石化在重庆涪陵地区焦石坝的勘探成功,中国石油在川东南的长宁-威远的成功,都是在不利的页岩气层中寻找“甜点”的成功案例。既然在龙马溪组中有“甜点”,那么牛蹄塘中也应该有“甜点”。为此,2012年上半年,贵州省优选并实施了位于岑巩县羊桥乡的岑页1井,该井完井深度为1526米,钻遇揭示的下寒武统牛蹄塘组黑色页岩厚度为53米。该井试气中点火成功,显示了铜仁地区牛蹄塘组页岩气开发的良好前景。
正因为如此,2012年10月进行的全国页岩气第二轮招标中标的19个区块中,贵州省铜仁市岑巩区块的动作最快,是首个进入实质性勘探开发阶段的项目,并且很有可能成为寒武纪牛蹄塘组地层开发的“全球样本”。自此,贵州省开始向牛蹄塘进发。
不信春风唤不回
第一次见到龚大建,问起他对页岩气开发的感受,他表情凝重地说了一个词“煎熬”。当时,位于铜仁市玉屏自治县朱家场镇与黔东南州岑巩县天星乡交界处的页岩气评价井“天星1井”的抽排已经进行了12天,压力计显示套压依然为零,作为中标岑巩区块的铜仁中能天然气有限公司常务副总经理,龚大建焉能不受煎熬!第二次再见到龚大建时,他的心情显然已经轻松多了:又经过4天排水,套压开始快速上升,已经由4天前的0,上升到了2.5兆帕。
由于储层原始压力不足,所以,页岩气开发,有点象煤层气开发,井口都要加装一套抽油机,以便抽排井筒中的积液,采出天然气。在天星1井,记者看到,随着抽油机正在转动,井口通往泥浆池的一根钢管里正在排出压裂液。
作为铜仁地区第一口页岩气评价井,天星1井的开钻 、钻井取心到完井作业,全部钻井工程只用了54天零21小时。原设计钻井周期是75天,不仅进度提前了,而且这口井的工程质量控制得非常好,各项指标均达到设计要求,大大高于行业标准。
“一直以来,岑巩页岩气区块的勘探进度备受全国业界高度关注。国土资源部于2012年12月正式公布的全国页岩气第二轮招标中标的19个区块中,岑巩页岩气区块的勘探进展最快,是首个进入实质性勘探开发阶段的项目。”铜仁中能天然气有限公司总地质师 、石油地质博士冷济高告诉记者。“当时中标的16个企业都是非油气企业,但大多都是实力雄厚的大型国企,只有我们是‘地方军’。最重要的是,岑巩页岩气区块的主要勘探目的层为寒武纪牛蹄塘组,而目前在全世界范围内,这一地层尚未获得实质性勘探突破,岑巩页岩气区块的示范效应不言而喻。”
岑页1井试气点火成功。
在天星1井,记者见到的取自井下的黑色岩心。据现场专家介绍,这些岩心刚从井下取上来时,放入水中,密密麻麻的气泡从岩心中冒出,非常鼓舞人心。
天星1井之后,承钻该井的中国石化江汉钻井立即搬往10余千米之外的天马1井井场。记者在现场看到,钻机正轰鸣着向地层钻进。贵州地区植被茂密,山丘连绵,井架在青山绿水之间,别有一番风景。
前路坎坷不言悔
据了解,根据国家编制的页岩气勘探开发“十二五”规划,已将铜仁市列为国家页岩气重点勘探开发区之一,铜仁市初步估算页岩气资源量为4000亿-24000亿立方米,可采资源量为800亿-4800亿立方米。
2012年10月25日,国土资源部对全国19个页岩气区块进行公开招标,其中之一的岑巩页岩气区块面积约为914.633平方千米,预测页岩气资源总量866.71亿立方米,可采储量120.47亿立方米。铜仁市能源投资有限公司从5家竞标单位中脱颖而出,以第一名的成绩最终中标。接着,该公司与中国国储能源化工集团(以下简称“国储能源”)所属的上海中油企业集团强强联手,共同注资1亿元成立铜仁中能天然气有限公司,预计总投资50亿元以上对岑巩区块进行深度开发。
铜仁市委、市政府对页岩气开发高度重视,将页岩气开发作为铜仁“先行先试”的重要实践,并于2012年1月出台《贵州省铜仁市页岩气勘探开发规划》,这是全国首个出台的地方性页岩气规划。
2007年中国石油与美国新田石油公司(Newfield)签署了《威远地区页岩气联合研究》,2009年又与壳牌公司在重庆富顺一永川区块启动合作勘探开发项目,2010年1月中国石化宣布与英国石油公司(BP)在贵州凯里、苏北黄桥等地着手合作开采页岩气。而在铜仁,中能天然气公司是国内惟一自主进行勘探评价和开发的团队。
除了政府层面的高度支持,技术层面也云集了国内外页岩气的优秀团队,如加拿大籍华人 、美国页岩气专家刘宇博士 、国家“千人计划”美籍华人余刚博士和中国地质大学博士生导师张金川、梅冥相、丁文龙三位教授等都是铜仁页岩气开发的技术支柱。
龚大建作为地球物理勘探专家,对自己受国储能源派遣第一次到铜仁考察页岩气项目时的情景至今记忆犹新。“那是2011年8月,铜仁最热的季节,我们顶着烈日在野外勘察,虽然汗流浃背,但我当时兴奋极了,因为四处都是标志着存在有油气源的烃源岩的野外露头。通俗点说,到处可以看见深黑色的岩石,而且用手一摸都能染到黑色。”
据了解,经过勘察,在全国页岩气资源分布的五大区块中,铜仁区块在构造上属于滇黔桂上扬子地台,富含有机质页岩的主要目的层为下寒武统牛蹄塘组和下志留统龙马溪组。牛蹄塘组地层分布于整个地区,埋藏深度整体由东南向西北增加,最大埋深5400米。而龙马溪组地层由于受志留纪末广西运动的影响,主要分布在思南-印江-沿河等北部地带,厚度由北向南逐渐减薄直至尖灭。
整个贵州的地质构造经过四次大的地壳运动,铜仁地区的地层十分古老,页岩气开发难度较大。贵州中能在第二轮页岩气招标中标的16个企业中首先开工,而且打的第一口参数井的目的层就是寒武系牛蹄塘组,这一地层与目前在全球范围内成功产气的志留纪龙马溪组地层相比早1亿多年,这是一个页岩气的新挑战,但一旦成功,则标杆意义非同寻常,为解放牛蹄塘积累宝贵的经验。