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关于河南省非常规天然气勘查开发的思考

2018-02-05王天顺

中国煤炭地质 2018年4期
关键词:开发技术煤层气页岩

王天顺

(河南省煤田地质局,郑州 450046)

0 引言

党的十九大报告提出,“推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系”;国家《能源发展“十三五”规划》明确提出:“继续加强国内常规油气资源勘探开发,加大页岩气、页岩油、煤层气等非常规油气资源调查评价,积极扩大规模化开发利用,立足国内保障油气战略资源供应安全”。可以说,国内支持非常规天然气勘查开发的政策氛围浓厚。

河南省既是矿产资源大省,也是全国重要的能源、原材料生产基地。近年来,全省矿产开发规模不断扩大,资源配置效率不断提高,矿业及其后续加工产业已成为重要的经济支柱,为全省经济社会发展做出了重要贡献。但随着我国经济社会的快速发展,一些事关国计民生的重要矿产资源供需矛盾越来越突出,已成为制约我省经济发展的瓶颈。我省常规能源资源禀赋“多煤、贫油、乏气、少水”,常规天然气资源储量更少,经过30a的开发生产,目前已进入衰竭期,产量呈快速下降趋势,天然气资源一直处于净调入状态。但河南省非常规天然气资源(煤层气、页岩气和致密砂岩气)丰富,因其低碳、洁净、绿色、低污染的特性,开发技术趋于成熟,已成为河南省能源发展的重要方向,实现大规模商业开发可在一定程度上缓解天然气供给紧张局面,降低对外依存度,保障河南用气安全。

1 河南省非常规天然气勘查开发现状

河南省非常规天然气资源相对丰富,开发潜力很大。通过勘查开发实践,河南省煤层气储集层埋深2 000m以浅煤层气资源总量10 533×108m3,平均资源丰度为1.91亿m3/km2,主要储集层为山西组二1煤(二2煤层),含气量高、含气质量好、含气饱和度高、资源丰度大、资源量丰富。河南省页岩气和致密砂岩气总资源量为6.5×1 012m3,主要赋存于煤层顶底板及附近的大段暗色泥岩、砂岩或海相页岩中,资源量较大但资源丰度较低。

河南省进行煤层气勘查开发及研究工作起步较早,自上世纪八十年代至今,先后有多家国内外机构或公司参与过河南省的煤层气勘查开发。在煤层气资源勘查开发领域,河南多地进行过勘查开发试验研究;在页岩气资源勘查开发领域,河南进行了地质调查和科学研究,按照页岩气研究特点,初步分析了页岩气赋存情况,初步划分出开发远景区,并进行了少量试验工作;在致密砂岩气资源勘查开发领域,河南虽未进行专门的勘查开发试验,但从致密砂岩气分布层位及赋存特征上,与煤层气和页岩气储层垂向上相互叠置,在煤层气、页岩气的地质研究和勘查开发试验中,对致密砂岩气也进行过了解和研究。

通过十多年的评价研究、勘查开发试验,目前已积累了丰富的经验,不论从对非常规天然气储层特征的理论认识,还是对钻井、压裂、排采等工艺技术的试验研究,以及装备技术提高和人才队伍培养,都取得了长足进展,为工艺技术的创新指明了方向。

2 河南省非常规天然气勘查开发面临的问题分析

2.1 引进多,创新少,风险意识不足

非常规天然勘查开发难度大,风险高,不能重引进、轻研发、少创新,不接地气。在煤层气领域,大家通常认为山西的成功好像就是我们的成功,一山之隔的河南按照山西的勘查开发技术也一样成功,不会有太大的困难。一样的钻井、完井技术、一样的压裂工艺、一样的排采制度,最后却得到了不一样的结果,山西成功了,而我们却与预期设想存在较大差距。山西的储层条件比河南要好的多,勘查开发工艺技术不经过改进、创新,直接移植,注定难以成功,实现河南非常规天然气开发突破必须遵循一区一策、一井一策的工作原则。

2.2 装备、技术、人才储备不足

非常规天然气勘查开发不仅需要先进的技术、装备,还需要高端人才和研发团队,否则会影响突破进程。2008年前后,河南焦作在进行煤层气勘查开发中,经常出现钻井、压裂、排采、管理不配套、不衔接。由于技术人才少,各种技术方案制订困难、适应性差;设备不到位、不配套,经常出现压裂后迟迟不能排水降压,导致最后排不出水,降不了压,解析不出气。

2.3 勘查开发管理制度不完善

煤层气开发试验中,从选区钻井到压裂排采,每个环节都必须遵循科学施策,压裂层位选择要有科学性、针对性,排采制度要合理。以往储层压裂都是针对煤层本身,几乎不考虑出气通道的安全性和稳定性,水平井也是未充分考虑河南煤储层实际情况,几乎全部在煤层中施工水平井,致使施工困难、水平段寿命较短。如制定的排采制度不能有效实施,排采制度不能及时优化。

2.4 商业性开发信心不足

非常规天然气勘查开发从评价、勘查、开发试验、技术突破、到形成产业,是一个漫长的过程。河南省煤层气勘查开发试验经历2007年到2011年大跃进式发展后,逐渐偃旗息鼓。分析我省之前的非常规天然气开发投入,几乎全为企业投资,事实上,非常规天然气勘查开发与一般的固体矿产勘查开发相比前期投资大、投资风险大,可借鉴经验少。社会资金投向非常规天然气的力度主要是看投资人能否看到投资获利的希望,故该项工作首先要政府出资进行先导性试验,探索出适合某地区的开发技术方法,在此基础上,制定适当的优惠和扶持政策,引导社会资金进行商业性大规模开发。

3 适用于河南省非常规天然气勘查开发的可行思路

以开发利用河南非常规天然气为目标,集中力量,统筹安排非常规天然气资源评价、勘查、开发和利用,勘查开发工作应遵循如下总体思路:

(1)根据非常规天然气勘查开发前期风险较大及社会资金投资信心不足的特点,河南省非常规天然气勘查开发要遵循公益引领,商业跟进的总体发展思路。

(2)集中河南省非常规天然气专业队伍,分析研究河南省非常规天然气资源的赋存特点,估算资源量,进行潜力评价,筛选出开发远景区、有利区和甜点区。

(3)对有利区、甜点区进行详细评价,部署地面开发工程进行开发试验以取得技术突破,在取得点上试验经验的基础上,采用多种开发方法,布置井网并逐步形成先导性开发示范工程。

(4)总结非常规天然气开发示范工程经验教训,建立勘查开发技术体系,多渠道引导社会资金开展规模性商业开发和利用,逐步形成非常规天然气产业化。

4 推进河南省非常规天然气勘查开发的建议

4.1 建立强有力的领导机构,统一规划非常规天然气评价勘查和开发

结合河南省实际和国家政策,积极探索非常规天然气勘查新机制,由河南省国土资源厅代表省政府牵头组建河南省非常规天然气勘查的组织机构。进行合理分工,科学运作,充分调动河南省各地勘单位的积极性,充分发挥河南省国土资源厅的行政管理、技术指导和组织协调作用,发挥长期从事非常规天然气勘查的专业地质勘查单位的骨干作用,实现预期的目标任务。

我省非常规天然气勘查开发利用管理,要实行统一规划,有序进行,勘查开发资料要统一管理,对开发过程中的关键问题和关键技术,形成合力,集中攻关,突破技术瓶颈,进而实现商业开发。

4.2 设置非常规天然气勘查开发专项基金,制定和完善财税优惠政策

国家已对煤层气和页岩气出台了一些优惠扶持政策。省政府可根据河南实际,在国家优惠政策的基础上,研究制定在我省开发非常规天然气的鼓励政策。在勘探、关键设备、技术引进、开发与创新费用方面给予免税政策;在气价改革方案基础上,进一步加大对非常规天然气开发利用的价格补贴。

省国土资源部门要会同省财政部门研究设立非常规天然气勘查开发基金,完善成效挂钩考评机制,提高专项资金投入效益,确保项目工作正常开展并实现预期目标。设立非常规天然气开发利用专项补助资金,按照非常规天然气资源分类情况及开发难易程度,制定不同的补贴标准,待技术完善、形成规模后逐步减少或取消。

4.3 成立非常规天然气勘查开发技术联盟,组建强有力的管理和专家队伍

为实现河南非常规天然气资源开发突破,加强评价、勘查和开发技术交流,由省国土资源厅牵头成立河南省非常规天然气勘查开发技术联盟,参与单位包括煤炭、石油、科研院所和省内外非常规天然气开发等单位。拆除单位“围墙”,打破技术壁垒,营造产学研紧密结合,技术共享,互惠互利的格局。

同时,为使河南省非常规天然气勘探开发工作有组织、有秩序地进行,可依托河南省油气资源督察办公室,加强对全省的非常规天然气勘查管理法制建设,加大监督检查力度,保证勘查工作质量。成立专家指导委员会,对总体部署方案和年度实施方案把关,指导解决地质找矿工作中遇到的理论和技术问题,对制约非常规天然气勘探开发的系列重大技术难题进行具体咨询,及时推广运用新理论、新技术、新方法,促进项目的有效实施。

4.4 建立试验研究示范区,加强非常规天然气科技和开发队伍建设

鉴于非常规天然气储层的不均一性、差异性和独立性,任何地方的成功经验只可借鉴,而不能照搬使用。任何好的经验与技术,都需要接地气、服水土。因此要针对河南非常规天然气储层特征,研究最适宜的开发工艺技术,探索一条河南非常规天然气勘查开发的成功之路。为此要在河南省境内选择有利开发区块,建立试验研究示范工程和示范区。

加快人才培养,以项目为纽带,培养一批中青年专家,造就煤炭、煤层气勘查、信息系统建设等学科的带头人,形成一批素质优秀、专业精深、知识广博的地质勘查骨干力量。根据实际需要,加强技术改造和装备更新,提高队伍装备水平,适应新形势下地质找矿的需要。充分发挥院士和专家的作用,组织技术业务和交流,指导地质找矿工作。

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