在“雙碳”目標與能源轉(zhuǎn)型加速背景下,天然氣增產(chǎn)成為行業(yè)發(fā)展的核心關(guān)切。據(jù)統(tǒng)計,我國天然氣產(chǎn)量已從2000年的300億立方米增至2024年的2400億立方米,躍居世界第四位。與此同時,非常規(guī)氣開發(fā)仍處于突破認知的路上。其中,煤巖氣有望成為填補煤層氣開發(fā)瓶頸的天然氣“新藍海”。
“煤巖氣的發(fā)現(xiàn)其實是煤層氣開發(fā)陷入瓶頸后的‘意外之喜’,本質(zhì)上都源于煤層、儲于煤層,但核心差異是資源地質(zhì)特征不同。”石油地質(zhì)專家、中國科學(xué)院院士賈承造介紹,我國天然氣產(chǎn)量快速增長,基本上靠的是常規(guī)氣、致密氣和頁巖氣,煤層氣貢獻很小。而深層未受構(gòu)造抬升破壞的煤層里,保留了大量游離氣,無需排水降壓就能開采,單井產(chǎn)量和儲量豐度都遠高于淺層。
“這種資源我們最終命名為煤巖氣,它的發(fā)現(xiàn)填補了煤層氣之外的資源空白,僅我國石炭—二疊紀、侏羅紀兩套含煤地層中,預(yù)設(shè)資源量就可能達30萬億立方米,堪稱天然氣領(lǐng)域的新希望。”賈承造說。
從20世紀90年代以來,我國石油勘探科技工作者就開始攻關(guān)煤層氣開發(fā)技術(shù)。“當時,從國外引進水平井技術(shù),在山西等煤礦集中區(qū)開采,通過抽排水降壓讓吸附在煤基質(zhì)納米孔隙里的氣釋放出來。”中國石油勘探開發(fā)研究院一位參與過當年煤層氣勘探的技術(shù)人員回憶道。不過,由于淺層煤層里游離氣少,主要靠吸附氣解吸,單井日產(chǎn)量往往很低,遠低于常規(guī)氣,經(jīng)濟效益很差,煤層氣始終沒能成為天然氣增長的主力。
近年來,煤巖氣逐漸進入公眾視野。從石油天然氣地質(zhì)學(xué)角度看,煤巖氣與煤層氣的根本區(qū)別源于地質(zhì)演化過程差異,在儲集狀態(tài)、開發(fā)特征上差異顯著,用地質(zhì)剖面圖能清晰加以區(qū)分:連續(xù)分布的一個煤層存在一個明確的深度界限,界限以上是煤層氣,以下是煤巖氣。
“命名為‘煤巖氣’,既有科學(xué)依據(jù),也有現(xiàn)實考量。”賈承造說,煤巖氣以煤巖為烴源巖和儲層,屬于“自生自儲”的全新氣藏類型,雖然和頁巖氣有相似性,但煤巖以碳質(zhì)為主,割理發(fā)育的雙重介質(zhì)儲層特征與砂巖、碳酸鹽巖完全不同,是獨立的氣藏類型。