貴州省頁巖氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀與展望

張本杰　姚玲　羅沙　趙蕓　孫維

（1.貴州煤礦地質(zhì)工程咨詢與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中心，貴州　貴陽　550081；2.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局105隊(duì)， 貴州　貴陽　550018；3.中國石油川慶鉆探工程有限公司物資管理部，四川　成都　610051；4.中國石油川慶鉆探工程有限公司成都審計(jì)中心，四川　成都　610051）

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貴州省頁巖氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀與展望

張本杰1姚玲2羅沙1趙蕓3孫維4

（1.貴州煤礦地質(zhì)工程咨詢與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中心，貴州貴陽550081；2.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局105隊(duì)， 貴州貴陽550018；3.中國石油川慶鉆探工程有限公司物資管理部，四川成都610051；4.中國石油川慶鉆探工程有限公司成都審計(jì)中心，四川成都610051）

摘要貴州省頁巖氣資源豐富，地質(zhì)資源量居全國第三位，有良好的勘探開發(fā)前景。但頁巖氣勘探開發(fā)進(jìn)展緩慢，主要是缺乏核心技術(shù)、勘查程度和投入低、研究不深入等所致。針對這一情況，從勘探開發(fā)戰(zhàn)略謀劃、勘探開發(fā)環(huán)境與前景兩方面對貴州省頁巖氣勘探開發(fā)作了展望。建議加強(qiáng)深層頁巖氣工程領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)，將頁巖氣勘探開發(fā)理論研究及開發(fā)示范工程列入國家重大專項(xiàng)，出臺(tái)相關(guān)政策或管理辦法，開展黔南都勻、惠水等地頁巖氣評價(jià)工作，加大六枝—晴隆梁山組的頁巖氣勘查力度。

關(guān)鍵詞貴州省頁巖氣勘探開發(fā)資源調(diào)查規(guī)劃前景

0　引言

加快貴州省頁巖氣勘探開發(fā)及資源利用步伐，對改變貴州“缺油少氣”的現(xiàn)狀，促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展都具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。筆者擬就貴州省頁巖氣勘探開發(fā)的現(xiàn)狀及未來展望作一分析。

1　貴州省頁巖氣資源概況

貴州省富有機(jī)質(zhì)黑色頁巖地層主要為下寒武統(tǒng)牛蹄塘組及變馬沖組、下志留統(tǒng)龍馬溪組、中泥盆統(tǒng)火烘組、下石炭統(tǒng)舊司組、下二疊統(tǒng)梁山組及上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M7套層系。牛蹄塘組分布廣，以黔北、黔東北頁巖較發(fā)育；龍馬溪組黑色頁巖于黔北發(fā)育最佳；舊司組黑色頁巖廣泛分布于黔西北、黔西南、黔南等地。

據(jù)貴州省頁巖氣資源調(diào)查評價(jià)發(fā)現(xiàn)，下寒武統(tǒng)牛蹄塘組等層系具有厚度大、有機(jī)質(zhì)含量（TOC）和鏡質(zhì)體反射率Ro值適中、脆性礦物含量較高、含氣性較好等有利特點(diǎn)（表1）。

貴州全省頁巖氣總地質(zhì)資源量為13.54×1012m3，其中下寒武統(tǒng)牛蹄塘組為6.68×1012m3，占總量的49.33%；下志留統(tǒng)龍馬溪組為1.83×1012m3，占13.52%，下石炭統(tǒng)舊司組為0.57×1012m3，占4.2%。頁巖氣富集有利區(qū)有26個(gè)，地質(zhì)資源量為9.2×1012m3，預(yù)測可采資源量為1.65×1012m3［1］?？偟刭|(zhì)資源量位居全國第三，貴州頁巖氣勘探開發(fā)潛力巨大。

2　頁巖氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀

2.1資源勘探

表1　各含氣頁巖層系特征表

2012-2013年，由貴州省國土資源廳立項(xiàng)，率先在全國啟動(dòng)了貴州省頁巖氣資源勘探調(diào)查評價(jià)，按照“黔北突破、帶動(dòng)兩翼、兼顧黔南”的戰(zhàn)略思路，實(shí)施勘探調(diào)查26口井，開展了二維電法、音頻大地電磁測深等部分工作，編制總報(bào)告1件、子項(xiàng)目研究報(bào)告6件，總投資約1.5億元。

2.2黔北試驗(yàn)區(qū)

黔北試驗(yàn)區(qū)位于貴州省北部，行政區(qū)域以遵義市為主，是國土資源部首批“全國頁巖氣戰(zhàn)略調(diào)查先導(dǎo)實(shí)驗(yàn)區(qū)建設(shè)”重點(diǎn)戰(zhàn)略調(diào)查區(qū)之一。區(qū)內(nèi)共實(shí)施調(diào)查井13口（含調(diào)查評價(jià)井），探井4口，參數(shù)井1口，壓裂試氣、排采井1口（丁頁2HF井）。區(qū)內(nèi)除施工19口鉆井外，僅開展了少量地質(zhì)調(diào)查、二維地震工作，目前勘查程度較低。

區(qū)內(nèi)第二輪中標(biāo)區(qū)塊有4個(gè)，自2012年以來僅開展少量地質(zhì)調(diào)查、二維地震工作，施工鉆井7口井?？傮w上，4個(gè)區(qū)塊勘查工程布置少、投入低，2015年上半年投入資金共0.56億元，累計(jì)共投入資金2.52億元，未完成投資計(jì)劃，致使短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)勘查突破。

從2014年至今，在試驗(yàn)區(qū)北部正安—?jiǎng)?wù)川地區(qū)進(jìn)行了頁巖氣調(diào)查評價(jià)工作，僅完成二維地震121 km，正在施工1口以龍馬溪組為目的層的探井。因開展工作晚且地方與中國石化合作進(jìn)展緩慢，勘探工作目前尚未取得突破性進(jìn)展。2013年，中國石化在試驗(yàn)區(qū)北部綦江南區(qū)塊習(xí)水丁山完鉆了以龍馬溪組為目的層系的丁頁2HF探井1口，完鉆后開始壓裂試氣，隨后進(jìn)入試采階段，日產(chǎn)氣7.72×104m3，目前井口日穩(wěn)產(chǎn)（0.5～1.5）×104m3，累計(jì)已產(chǎn)氣1 052 ×104m3。丁頁2HF井是黔北試驗(yàn)區(qū)也是省內(nèi)龍馬溪組獲工業(yè)氣流的首口頁巖氣井。

2.3省內(nèi)其他區(qū)域

1）牛蹄塘組層系。2009年，在貴州大方對方深1井老井進(jìn)行了壓裂測試復(fù)查，日產(chǎn)氣17.6 m3；2011-2013年，在黃平—龍里區(qū)塊內(nèi)施工了黃頁1井等4口井，黃頁1井日產(chǎn)氣418 m3，龍頁1井等3口井含氣性較差，這5口勘探井均未獲工業(yè)氣流。2011年，國土資源部油氣中心組織勘查隊(duì)伍在岑鞏縣境內(nèi)施工了岑頁1井，于2012年3月開始壓裂實(shí)驗(yàn)，4月點(diǎn)火成功，但未獲工業(yè)氣流，主要原因是井區(qū)頁巖氣保存條件較差。2013-2015年，岑鞏中標(biāo)區(qū)塊開展了二維地震、音頻電磁測深等工作，實(shí)施調(diào)查井2口、探井2口、壓裂試氣井1口。通過天星1井壓裂試氣，連續(xù)8個(gè)月穩(wěn)產(chǎn)氣量為400 m3/d左右，未達(dá)工業(yè)氣流產(chǎn)值，原因?yàn)椋簩εＬ闾两M層系儲(chǔ)層理論、成藏規(guī)律、構(gòu)造演化及水文地質(zhì)條件研究不夠，缺乏壓裂等核心技術(shù)。以上壓裂試氣出氣量雖低，但揭示了牛蹄塘組含氣的存在，表明在本層系須掌握頁巖氣的成藏機(jī)理及成氣地質(zhì)特征、儲(chǔ)層壓裂改造技術(shù)、水文地質(zhì)條件等，只有加大勘查投入及技術(shù)攻關(guān)力度，才能實(shí)現(xiàn)頁巖氣開發(fā)的戰(zhàn)略性突破。

2）舊司組等層系。2013年，水城紅橋新區(qū)鉆探了以舊司組為目的層的水頁1井，一次性點(diǎn)火成功且日產(chǎn)氣量高達(dá)2×104m3，是貴州舊司組點(diǎn)火成功并獲工業(yè)氣流的首口頁巖氣井，目前尚未商業(yè)開發(fā)利用。2013-2015年，貴州省煤層氣頁巖氣工程技術(shù)研究中心在盤縣施行目的層為龍?zhí)督M的“三氣”兼探合采調(diào)查井5口、參數(shù)井9口、壓裂排采井9口，壓裂排采單井日產(chǎn)氣量高達(dá)2 000 m3，暫未商業(yè)開發(fā)利用。舊司組是以陸棚—臺(tái)盆為主的沉積環(huán)境層系，龍?zhí)督M是海陸交互相沉積環(huán)境層系，頁巖發(fā)育層位穩(wěn)定，目前勘查程度均較低，因此加大勘查力度很有必要。

3　頁巖氣勘探開發(fā)展望

3.1頁巖氣戰(zhàn)略謀劃

1）開展重點(diǎn)區(qū)域的調(diào)查評價(jià)。2015-2016年，貴州省國土資源廳將實(shí)施貴州省重點(diǎn)區(qū)域的頁巖氣資源調(diào)查評價(jià)，總投資達(dá)3.1億元左右。通過調(diào)查評價(jià)，能進(jìn)一步預(yù)測含氣頁巖發(fā)育有利區(qū)及其資源量，有望新增火烘組等層系的資源量，有望擴(kuò)增牛蹄塘組、龍馬溪組、舊司組及龍?zhí)督M的資源量。在黔北試驗(yàn)區(qū)將部署1∶50 000地質(zhì)填圖、二維地震、重磁電測量工作。牛蹄塘組、龍馬溪組、龍?zhí)督M分別布置參數(shù)井、探井、“三氣”兼探井，視頁巖氣顯示情況改水平井，分段壓裂試氣［2］。在黔西—黔南區(qū)突破石炭系、攻破二疊系、探索泥盆系，部署1∶50 000地質(zhì)填圖、二維地震、重磁電測量等工作。火烘組、舊司組、龍?zhí)督M分別布署參數(shù)井，視頁巖氣顯示情況分段壓裂試氣。

2）頁巖氣專項(xiàng)規(guī)劃。省國土資源廳組織編制了《貴州省頁巖氣勘查開發(fā)利用專項(xiàng)規(guī)劃（2015-2020年）》，對勘查區(qū)、區(qū)塊等勘探開發(fā)情況進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)劃和工作部署。通過專項(xiàng)規(guī)劃并實(shí)施，貴州省的頁巖氣勘探開發(fā)有望獲得重大突破，有望實(shí)現(xiàn)可觀的產(chǎn)能。

3.2勘探開發(fā)環(huán)境

1）政府高度重視，營造良好開發(fā)環(huán)境。為加快推進(jìn)貴州省頁巖氣勘探開發(fā)和綜合利用進(jìn)程，由分管能源的副省長任組長，省國土資源廳、儲(chǔ)備局相關(guān)部門負(fù)責(zé)人為成員成立項(xiàng)目實(shí)施領(lǐng)導(dǎo)小組，統(tǒng)一部署、管理頁巖氣勘查開發(fā)及綜合利用工作?！笆濉逼陂g，貴州省踐行“246”找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)（即兩年實(shí)現(xiàn)重大進(jìn)展、4年實(shí)現(xiàn)重大突破、6年建立開發(fā)新格局）。為加快實(shí)現(xiàn)頁巖氣資源勘查開發(fā)重大突破，國土資源部與貴州省政府簽訂了“關(guān)于共同推進(jìn)頁巖氣勘探開發(fā)合作協(xié)議”，計(jì)劃于“十三五”期間完成頁巖氣示范區(qū)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)頁巖氣規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化的開發(fā)利用［3］。

2）“兩桶油”引領(lǐng)先進(jìn)技術(shù)。中國石化、中國石油兩家央企賦有先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，是貴州頁巖氣勘探開發(fā)的引領(lǐng)主力。在黔開展頁巖氣勘探開發(fā)的省外企業(yè)還有華電煤業(yè)集團(tuán)、中煤地質(zhì)工程總公司等4家，駐黔開展工作的有貴州永泰能源頁巖氣開發(fā)有限公司等4家企業(yè)。駐黔企業(yè)也在積極探索和努力創(chuàng)新頁巖氣探采技術(shù)，貴州天然氣能源投資股份有限公司、貴州黔能頁巖氣開發(fā)有限責(zé)任公司已與中國石化商談頁巖氣合作事宜，國土資源部、省政府也十分關(guān)心合作進(jìn)展情況，這些企業(yè)探采技術(shù)的水平有望提高。

3.3勘探開發(fā)前景

牛蹄塘組已出現(xiàn)了氣體顯示，龍馬溪組在黔北丁山獲得工業(yè)氣流，舊司組也呈現(xiàn)點(diǎn)火成功并獲工業(yè)氣流的局面，改變了貴州 “無氣”的歷史面貌。根據(jù)潛質(zhì)頁巖分布、地化、資源潛力等特征，貴州頁巖氣具有良好的勘探開發(fā)前景。

1）潛質(zhì)頁巖分布廣，有機(jī)質(zhì)豐度較高。牛蹄塘組頁巖分布范圍最廣、厚度最大，其次為舊司組、龍馬溪組等。牛蹄塘組及龍馬溪組TOC好，牛蹄塘組、龍馬溪組、舊司組處于過成熟早期生干氣階段。

2）頁巖具脆性，開采有利。牛蹄塘組、龍馬溪組、舊司組等層系碎屑礦物以石英、長石為主，自生脆性礦物次之，脆性礦物含量為44%～69%，大部分高于50%，黏土礦物含量為13%～52%。脆性礦物含量較高，頁巖脆性較強(qiáng)，易形成裂隙，具有較好的壓裂潛力，對頁巖氣商業(yè)開采有利［4］。

3）資源潛力大，勘探開發(fā)前景廣闊。貴州省總地質(zhì)資源量大，頁巖層系地質(zhì)資源量比例中，牛蹄塘組最高，其次為龍?zhí)督M、龍馬溪組、梁山組、舊司組，頁巖氣勘探開發(fā)前景廣闊。龍馬溪組是黔北試驗(yàn)區(qū)勘探開發(fā)層系的戰(zhàn)略選擇，牛蹄塘組是進(jìn)一步勘探的目標(biāo)，在勘探牛蹄塘組的同時(shí)亦兼顧變馬沖組儲(chǔ)層特征與含氣性探索，舊司組、龍?zhí)督M屬繼續(xù)勘探突破的方向，梁山組為后期勘探規(guī)劃方向，火烘組系遠(yuǎn)景勘探開發(fā)意向。

4　結(jié)論及建議

1）建議加強(qiáng)基礎(chǔ)地質(zhì)研究，加強(qiáng)深層頁巖氣工程等領(lǐng)域技術(shù)攻關(guān)，加大科技投入和攻關(guān)力度，提高勘探效益和保障能力，降低勘探開發(fā)成本。

2）建議把頁巖氣勘探開發(fā)理論技術(shù)研究及開發(fā)示范工程列入國家重大專項(xiàng)欄目，引進(jìn)和自主研制先進(jìn)探采設(shè)備和技術(shù)。

3）中央和地方政府可出臺(tái)頁巖氣勘探開發(fā)用地、礦權(quán)設(shè)置、勘探開發(fā)合作、環(huán)境評估與管理、資料共享、頁巖氣入管網(wǎng)等相關(guān)政策或管理辦法，建立、健全頁巖氣產(chǎn)業(yè)規(guī)制，制定有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，施行價(jià)格激勵(lì)機(jī)制，繼續(xù)鼓勵(lì)和支持企業(yè)勘探開發(fā)頁巖氣。

4）黔南都勻、惠水等地舊司組黑色頁巖厚度大、分布廣，可開展該空白區(qū)的頁巖氣調(diào)查評價(jià)工作，并建議加大六枝—晴隆梁山組的頁巖氣勘查力度。

參考文獻(xiàn)

［1］貴州省國土資源廳.貴州省頁巖氣資源調(diào)查評價(jià)［R］.貴陽：貴州省國土資源廳，2013.

［2］貴州省土地礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備局.貴州省重點(diǎn)區(qū)域頁巖氣資源調(diào)查評價(jià)項(xiàng)目立項(xiàng)論證報(bào)告［R］.貴陽：貴州省土地礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備局，2015.

［3］張鶴林，黃進(jìn)，張桂強(qiáng).國土資源部與貴州省政府簽訂合作協(xié)議［N/OL］.中國國土資源報(bào)，2013-01-28（1）［2013-01-29］.http：//www.mlr.gov.cn/xwdt/jrxw/201301/ t20130129_1179140.htm.

［4］張本杰，秦琴，明方平，等.黔西南區(qū)舊司組頁巖氣儲(chǔ)存特征及有利區(qū)優(yōu)選［J］.天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2014，8 （3）：19-22，33.

（編輯：蔣龍）

修訂回稿日期：2016-06-20

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：2095-1132（2016）03-0057-03

doi：10.3969/j.issn.2095-1132.2016.03.015

作者簡介：張本杰（1965-），工程師，從事煤田地質(zhì)、頁巖氣評價(jià)及協(xié)管工作。E-mail：1435876631@qq.com。