在“雙碳”目標與能源轉型加速背景下,天然氣增產成為行業發展的核心關切。據統計,我國天然氣產量已從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,非常規氣開發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瓶頸的天然氣“新藍海”。
“煤巖氣的發現其實是煤層氣開發陷入瓶頸后的‘意外之喜’,本質上都源于煤層、儲于煤層,但核心差異是資源地質特征不同。”石油地質專家、中國科學院院士賈承造介紹,我國天然氣產量快速增長,基本上靠的是常規氣、致密氣和頁巖氣,煤層氣貢獻很小。而深層未受構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,它的發現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,預設資源量就可能達30萬億立方米,堪稱天然氣領域的新希望。”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煤層氣開發技術。“當時,從國外引進水平井技術,在山西等煤礦集中區開采,通過抽排水降壓讓吸附在煤基質納米孔隙里的氣釋放出來。”中國石油勘探開發研究院一位參與過當年煤層氣勘探的技術人員回憶道。不過,由于淺層煤層里游離氣少,主要靠吸附氣解吸,單井日產量往往很低,遠低于常規氣,經濟效益很差,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。從石油天然氣地質學角度看,煤巖氣與煤層氣的根本區別源于地質演化過程差異,在儲集狀態、開發特征上差異顯著,用地質剖面圖能清晰加以區分:連續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’,既有科學依據,也有現實考量。”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,但煤巖以碳質為主,割理發育的雙重介質儲層特征與砂巖、碳酸鹽巖完全不同,是獨立的氣藏類型。