六盤水原油

① 貴州省最豐富的礦產資源是（）A．石油B．天然氣C．煤炭D．鐵

貴州省石灰岩大面積分布、喀斯特地貌廣泛發育的地區，六盤水煤炭資源豐富．根據題意．
故選：C．

② 中國石油煤層氣勘探開發實踐及發展戰略

費安琦 雷懷玉 李景明 趙培華 李延祥

（中國石油天然氣股份有限公司 北京 100086）

作者簡介：費安琦，男，1946年生，滿族，1965年畢業於中國地質大學，主要從事石油、天然氣及煤層氣勘探開發方面的研究和管理工作。

摘要 根據中國石油天然氣股份有限公司煤層氣十年勘探經驗，系統總結了中國石油在煤層氣勘探領域的新認識和新技術，利用這些認識和技術取得了重要勘探成果，發現了三個氣田，儲備了一大批有利目標區。中國石油在「十一五」期間將加大煤層氣的投入，以早日促進煤層氣產業化發展。

關鍵詞 煤層氣 地質理論 新發現 新領域

Practice and Strategy of CBM Exploration and Development of PetroChina

Fei Anqi，Lei Huaiyu，Li Jingming，Zhao Peihua，Li Yanxiang

（PetroChina Company Limited，Beijing 100086）

Abstract：Based on the CBM exploration experience of PetroChina for ten years，some new knowledge and technologies for CBM exploration from PetroChina were systemically summarized in this paper.PetroChina achieved important CBM exploration results in the light of these knowledge and technologies and discovered three CBM fields and reserved lots of favorable CBM perspective areas.During the eleventh five-year plan，PetroChina will double the investment of CBM to early realize the successful development of China's CBM instry.

Key words：CBM；geology theory；new discovery；new field

前言

煤層氣主要以甲烷為主，是潔凈的天然氣資源。煤層氣是主要以吸附形式存在於煤層中的非常規天然氣。煤層氣勘探可以減少採煤的災害，減緩對大氣的污染，更重要的是煤層氣是天然氣的一個後備資源。中國石油天然氣股份有限公司於1994年在原新區勘探事業部成立了煤層氣勘探項目經理部，專門立項進行煤層氣勘探。十餘年以來，先後組織了「九五」總公司煤層氣科技攻關和大量煤層氣勘探生產項目，參加本項目科技攻關入數達250餘人，著眼全國開展了大區評價研究，投資4.5億元，共鑽井80口，開辟了河北大城、山西晉城、大寧三個試驗區。獲得了一大批煤層氣的有利區塊，取得了一批突出的技術成果。「十一五」期間公司將進一步加大投入，促進煤層氣早日產業化，實現股份公司能源的多元化戰略。

1 中國煤層氣地質理論有突破性認識

結合中國煤層氣地質特點，將煤層氣氣藏類型劃分為承壓水封堵、壓力封閉、頂板水網路狀微滲濾、構造封閉四大類，並指出承壓水封堵氣藏保存條件好，有利於排水降壓，煤層氣最富集，是主要勘探目標。

在煤熱演化生烴機理上劃分為區域岩漿熱變質、局部熱動力變質、深層水交替熱變質、區域壓實變質、構造應力變質五種類型，並指出區域岩漿熱變質類型的煤層割理發育，物性好，高產條件最優越，是勘探重點。

在煤層氣成因類型上由盆地邊緣到腹部劃分為甲烷風化帶、生物降解帶、飽和吸附帶、低解吸帶四種類型，並指出生物降解帶埋藏淺、開采中水大氣小，甲烷風化帶含甲烷氣特低，低解吸帶煤層埋藏深、物性差、含氣飽和度低、可解吸率低，而飽和吸附帶是高產富集有利部位。

在煤層氣成藏後改造作用中存在水動力洗刷、煤層礦化、構造粉煤、成岩壓實、構造變形差異聚集五種主要作用類型，往往構造變形差異聚集作用類型的上傾承壓水封閉條件好，下傾部位有充足氣源補給，高產富集條件優越，為勘探重點。

2 形成了煤層氣勘探配套工藝技術

先後組織了22項煤層氣專用勘探技術攻關，以下6項達到國際領先水平。

2.1 煤層繩索式全封閉快速取心技術

為准確求取煤層含氣量和提高煤層取心收獲率，研製出繩索式取心工具（大通徑）及配套設備，包括取心鑽頭、外管、內管總成、半合式岩心管、懸掛機構、彈卡定位機構、割卡心機構、單動機構、報警裝置、差動機構、內外管扶正器、打撈器、繩索提升系統，及通徑大於101mm的專用鑽具。現場對30口井取心，平均收獲率98%以上，煤心保持原始結構，並且出心速度快，由井底割心到地面裝罐，700m 井深僅用8～10min，實測含氣量可靠。比常規取心速度快20倍，此項技術已獲國家發明專利。

2.2 注入/壓降試井技術

針對煤層松軟、低壓、低滲且含有氣體和水的特點，引進國外先進的高壓低排量（最高注入壓力41MPa，最低注入排量2m³/h）注入泵，並配備了先進、可靠的地面泵注系統。建立了適用於不同試驗區的測試工藝技術，研製出專用解釋系統軟體。經現場50多層測試對比，煤層滲透率等參數解釋准確性較高。

2.3 大地電位法煤層壓裂裂縫監測技術

根據煤層近於非彈性體的特點，建立了室內數學模型和物理模型試驗，研製出大地電位法煤層壓裂裂縫監測設備和解釋軟體，可對煤層壓裂裂縫延伸方位和長度進行現場直接動態監測和定量解釋。經現場60多層測試對比，壓裂裂縫監測結果准確性較高，解決了以往煤層壓裂水平裂縫無法直觀定量評價的難題。該項技術已獲國家發明專利。

2.4 井間地震聲波層析成像（CT）技術

根據煤層中的縱波速度較低、壓裂後其縱波速度進一步降低的特點，採用井間地震聲波層析成像技術，描述聲波穿過剖面內煤層物性的變化特點，以評價壓裂後井間連通狀況。經現場測試對比，井間測試結果清晰可靠，解決了以往煤層裂縫不能直觀定量評價的難題。

2.5 煤層氣測井評價技術

結合試驗區煤層氣地質特點，研製開發出煤層氣測井系列和評價軟體，可對含氣量、封蓋層、工業分析、岩石力學等參數進行定量解釋。經28口井200餘塊樣品實驗室測試結果對比，含氣量誤差不超過6%，利用該技術每口井可節約費用20萬元。

2.6 煤層氣儲層模擬技術

引進國外先進的COALGAS、COMET煤層氣儲層數值模擬軟體，針對中國煤層氣特點開發應用，可對各種完井方法和開采方式用三維兩相的煤儲層進行生產擬合和儲層參數敏感性分析，能預測開采20年內采氣速度、單井和井組產能、合理井距、布井幾何形狀及井網優化等多項開采指標，評價氣藏開發水平和試驗區開采效果。並在沁水盆地晉城地區、鄂爾多斯盆地大寧-吉縣地區得到充分應用。

3 利用地質理論和勘探工藝技術，勘探效益顯著

3.1 堅持4個層次評價研究取得明顯效果

大區評價：評價全國39個含煤盆地68個聚煤單元的煤層氣遠景資源量，在埋深300～1500m為27.3×10¹²m³（美國目前18個盆地煤層氣遠景資源量僅為11×10¹²m³）。其中4大盆地有利勘探面積7.6×10⁴km²，煤層氣遠景資源量19×10¹²m³。

區帶評價：優選出鄂爾多斯盆地中部及東部、沁水、冀中—冀東、魯西—濮陽、豫西、淮南—淮北、六盤水八大有利選區，勘探面積4×10⁴km²，煤層氣遠景資源量7.1×10¹²m³。

目標評價：評選出沁水盆地晉城、鄂爾多斯盆地大寧-吉縣、韓城、烏審旗六盤水地區格目底及西北等一批有利勘探目標，勘探面積2×10⁴km²，煤層氣遠景資源量4.4×10¹²m³。

區塊評價：拿下晉城目標樊庄和鄭庄區塊探明、控制儲量及大寧-吉縣目標午城區塊控制儲量。

3.2 發現我國第一個大型煤層氣田——沁水氣田

1997年10月晉試1井完鑽，完鑽井深705m，在主要目的層二疊系山西組和石炭系太原組共鑽遇煤層6層12m，鑽井中煤層氣顯示良好。1998年2月開始對本井3^＃煤試氣，日產氣穩定在2700m³以上，最高日產氣為4050m³，在本區首次獲得了穩定的煤層氣工業氣流。

1998年4～8月通過區塊評價研究，在晉試1 井附近鑽探了晉1-1、1-2、1-3、1-4、1-5井，與晉試1井共同組成了一個梅花形井組。該井組於1999年4～12月進行了面積法排水降壓采氣，4口井日產氣量穩定在2400～3500m³。

在晉試1井組試氣的同時，分別在樊庄和鄭庄區塊完鑽了晉試2、3、4、5、6井，經試氣單井單層日產氣穩定產量2700～4400m³，最高9780m³。採用COALGAS儲層模擬軟體預測3^＃煤與15^＃分壓合排單井平均日產氣3700～4000m³。

2001年已向國家上交樊庄區塊探明含氣面積182.22km²，煤層氣地質儲量352.26×10⁸m³；鄭庄區塊控制含氣面積447.1km²，煤層氣地質儲量911.2×10⁸m³；該登記區含潛在資源量的總含氣面積1090km²，總資源量2656×10⁸m³。

不管是採用常規鑽井還是羽狀水平井鑽井技術，該區煤層氣開發都有好的經濟效益。陝京和西氣東輸管線靠近該區，將為改變北京及東部沿海地區大城市環境，帶來難以估量的巨大的效益。

3.3 首次在鄂爾多斯東緣發現大型的煤層氣田

鄂爾多斯盆地大寧-吉縣地區吉試1井於山西組和太原組共鑽遇煤層6層累計厚度為17.4m，其中主力煤層厚度5^＃煤5.4m，8^＃煤8.8m，煤層壓力系數1.1～1.2，煤層滲透率10×10^-3μm²，5^＃煤平均含氣量20.7m³/t，含氣飽和度91%，8^＃煤平均含氣量13.8m³/t，含氣飽和度77%，5^＃煤鑽井中自溢水10m³/d，主要地質參數與美國黑勇士盆地高產富集區接近，為我國首次在鄂爾多斯東緣發現的大型中煤階煤層氣田。其中吉試4井煤層總厚7層22.8m，煤層滲透率高達 82×10^-3μm²。吉試 5 井 5^＃煤厚 6.8m，含氣量高達23.2m³/t，含氣飽和度 95%，日產氣 6629m³。目前初步控制該區在煤層埋深 500～1200m，煤層氣含氣面積885km²，控制儲量800×10⁸m³。

4 中國煤層氣開發利用前景展望

21世紀是天然氣的世紀，在我國未來幾十年內天然氣開發將獲得飛速的發展。西氣東輸是煤層氣產業發展的一次難得的歷史機遇，「西氣東輸」工程將穿越我國眾多的油氣盆地和含煤盆地。根據「西氣東輸」工程的供氣能力和設計年限估算，需要1×10¹²m³的天然氣地質儲量作保證，但目前常規天然氣地質探明儲量僅7000×10⁸m³左右，急需補充氣源，煤層氣作為非常規天然氣，其成分95%以上是甲烷，完全可以與天然氣混輸、混用。同時「西氣東輸」管線經過的地區也是煤層氣資源富集的地區，塔北、鄂爾多斯盆地、沁水盆地、太行山東、豫西、徐淮和淮南等煤層氣富集帶，總資源量近14×10¹²m³，而且管線經過的沁水大型煤層氣田，已經獲得煤層氣探明儲量，在短期內優先開發這些地區的煤層氣資源最具有現實性和可行性。

我國的煤層氣工業和其他國家一樣，將採用井下抽放和地面排采並行的方式展開，一方面在井下抽放上繼續改進技術，提高抽放效率；另一方面大力開展地面排采試驗。我國煤層氣井下抽放已有50多年的歷史，抽放技術成熟，隨著環保意識的加強，更多煤層氣利用設施的建成投產，以及國家和企業更加註重安全生產，預計未來10年煤礦井下煤層氣抽放將會有較大的發展，到2005年井下煤層氣抽放量將達到10億m³，2010年達到14億m^3[2]。

我國煤層氣地面開發試驗已從單井試驗向井組試驗過渡，一些煤層氣開發項目已顯示出商業化開發前景。我國煤層氣開發應採取新區與老區相結合、重點突破的原則。首先在資源條件好、勘探程度較高的鄂爾多斯和沁水盆地，進行補充勘探，集中力量開發，使煤層氣生產能力在近期內有較大程度的提高，並在開發利用方面形成突破。

根據目前我國煤層氣發展速度及政策導向等預測，我國煤層氣產量將經過緩慢、快速和穩定三個階段的增長，預計到2010年我國可探明（1000～2000）×10⁸m³的可利用煤層氣儲量，建成3～5個煤層氣開發示範基地，力爭使煤層氣產量達（20～30）×10⁸m³，煤層氣產業初具規模。預測2000～2010年將是我國煤層氣大發展階段，相當於美國20世紀80年代的水平，因煤層氣井產量低，壽命長，必須要有優惠政策來鼓勵煤層氣的勘探開發，才能使我國煤層氣勘探開發在此階段取得長足進展。我國華北地區可供勘探的煤層氣資源量與美國的聖胡安和黑勇士盆地之和相當，但其地質情況較復雜，勘探難度大，預計到2010年全國煤層氣產量將達到20×10⁸m³，控制儲量為1500×10⁸m³。預測2010～2020年，隨著煤層氣的勘探開發技術日趨成熟，勘探范圍將進一步擴大到華南、東北區及西北地區，預計2020年煤層氣產量將達到150×10⁸m³。到2025年，建成5～6個煤層氣生產基地，煤層氣產量達200×10⁸m³，形成完善的煤層氣產業體系。

5 中國石油煤層氣發展戰略

在「十一五」期間中國石油將立足中東部含煤盆地，用五年的時間形成30×10⁸m³的煤層氣產能，為了實現這一目標，應從以下幾個方面做好相關工作。

5.1 加大對煤層氣的科技投入

我國煤層氣資源豐富，潔凈氣體能源供需缺口大，開發利用煤層氣具有緊迫性和必要性。我國煤層氣儲層與美國相比，大多具有低滲透、低飽和和低儲層壓力的「三低」特點，煤層氣地質條件復雜，開采難度大。中國石油將進一步加大對煤層氣的科技投入，一方面加強煤層氣成藏理論、經濟評價等基礎理論研究，注意煤層氣科學的系統性；另一方面加大煤層氣攻關和示範項目的投入力度，為煤層氣開發的突破創造科技支撐。

5.2 根據我國煤層氣資源特點與分布，選擇有利開發區塊

我國煤層氣資源特點突出表現為量大面廣，具有顯著的地區富集性和時域富集性。通過對全國煤層氣資源的綜合評價，以含氣帶為單位，對其開發前景進行分類評價，確定包括十大煤層氣有利目標區作為煤層氣開發的優選區塊，沁水盆地、鄂爾多斯盆地東緣、兩淮地區、西部低階煤地區的煤層氣開發有利區塊，可作為近期勘探開發的重點工作區。

5.3 制定完整、科學的煤層氣開發規劃

堅持煤層氣上、下游統籌規劃、協調發展，評價與勘探相結合、重點突破與規模開發相結合，由淺至深、由易到難、滾動發展；堅持地面規模開發為主、帶動煤礦井下抽放，地面開發與井下抽放並舉，建立「先採氣後採煤」的礦產資源綜合開發模式。

5.4 中國石油將把煤層氣開發利用納入公司中長期能源發展規劃，重視相關基礎設施建設

我國煤層氣基礎設施弱，特別是沒有煤層氣長輸管網，中國石油將把管線建設納入公司發展基礎建設規劃，有計劃地投入適度的基建資金，分期實施，以加速我國煤層氣產業的形成與發展。

參考文獻

[1]劉洪林等.2001.中國煤層氣資源及其勘探開發潛力.《石油勘探與開發》，Vol.28，No.1，p9～11

[2]王紅岩，劉洪林等.2005.煤層氣富集成藏規律.北京：石油工業出版杜

[3]張建博，王紅岩等.1999.山西沁水盆地有利區預測[M].徐州：中國礦業大學出版杜

[4]黃盛初等.1998.我國煤層氣利用技術現狀及前景.《中國煤炭》，No.5，p25～28

[5]趙文智等.2001.中國陸上剩餘油氣資源潛力及其分布和勘探對策.《石油勘探與開發》，Vol.28，No.1，p1～5

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法定代表人：王在祥
成立時間：2016-11-02
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同時化在六盤水市氏有加油站