中国石化首口深层煤层气风险探井阳煤1HF井吊装压裂砂施工现场。李文昕 摄

    “十四五”以前，国内煤层气勘探开发主要聚焦1000米以浅的浅层煤层气，深层煤层气一直是勘探开发“禁区”。华北油气明晰深层煤层气富集机理，走出了“深部含气量低、没有勘探潜力”的传统思维定式，实现了埋深近3000米深层煤层气战略突破

    □本报记者 宋翔宇 通讯员 马 超

    【勘探领域】 深层煤层气

    【勘探困局】

    我国深层煤层气资源丰富，主要分布于鄂尔多斯、四川、准噶尔、沁水等盆地，其中鄂尔多斯盆地资源最为丰富，估算资源总量达24.3万亿立方米，占全国深层煤层气资源量的53%，是目前国内深层煤层气增储上产的主战场之一。

    鄂尔多斯盆地深层煤层气资源主要分布于石炭-二叠系地层，煤层主体埋深超过1500米，整体呈现“东部浅西部深、东北厚西南薄”特征。处于盆地东北部的华北油气大牛地气田，具有煤层厚度大、分布稳定、含气性好等有利条件，成为中国石化深层煤层气领域勘探开发主力目标。

    “十四五”以前，国内煤层气勘探开发主要聚焦1000米以浅的浅层煤层气，深层煤层气具有“埋藏更深、应力更高、产出更难”的特点，资源禀赋差异大、基质渗透率很低、煤层气吸附-解析机理更为复杂。限于地质认识和技术条件不成熟，1500米以深煤层气一直是勘探开发“禁区”。

    【理论创新】

    华北油气在鄂尔多斯盆地的煤层气勘探始于20世纪90年代，先后经历了浅层煤层气勘探、深层煤层气探索、深层煤层气突破、深层煤层气展开评价四个阶段。在前两个阶段，主要把煤层作为烃源岩进行评价研究，认识到煤层是古生界最重要的生气母岩，是形成大气田的有机物质基础。

    “十四五”以来，随着国家油气战略目标逐步向深向新拓展，国内多家企业加大了深层煤层气探索力度，中国石化也将其列为增储上产的重要接替领域。作为中国石化率先攻关深层煤层气的油气田企业，华北油气受页岩气突破启示，将勘探目标再次聚焦深层煤层气。2020~2021年，该公司在没有经验借鉴的情况下，积极探索、大胆尝试，专门开展3口探井煤层取芯和含气性测试，初步明确了深部煤层含气量高且富含游离气特征。随后在石1井太原组8号煤开展测试，压裂后3天即见气，试获稳定气流，证实了深部煤层可以通过压裂较早产气、连续产气，进一步坚定了继续探索攻关的信心。

    在石1井实践基础上，华北油气持续深化地质工程一体化攻关研究，经过3个月充分论证，于2022年6月27日在大牛地气田太原组8号煤层优选目标部署了中国石化首口深层煤层气风险探井——阳煤1HF井，并于次年压裂试获日产10.4万立方米高产气流，实现了埋深近3000米深层煤层气战略突破，入选2023年全国油气勘探开发十大标志性成果、中国石化十大油气勘探发现成果，获得中国石化勘探突破特等奖，至今仍保持日产气3万立方米。阳煤1HF井的成功突破和连续高产，证实大牛地气田深层煤层气资源条件好，具备成为中国石化天然气规模增储上产接替阵地的良好条件。自此，华北油气天然气发展正式步入“常非并重”全新格局。

    根据“十四五”资源评价结果，鄂尔多斯盆地华北油气探区石炭-二叠系深层煤层气资源量1.64万亿立方米，主要分布在大牛地、富县、杭锦旗区块。华北油气积极分层次战略展开，在大牛地培育形成了超千亿立方米规模探明储量阵地、在富县实现高演化薄层型战略突破、在杭锦旗取得新的发现，形成了深层煤层气勘探突破“多点开花、规模拓展”新局面。

    【攻关感言】

    华北油气勘探开发研究院煤层气研究所所长 李晓慧：解放思想、创新求变，是突破勘探禁区的前提。关键是从深部煤层显示活跃的表面现象剖析根本、大胆设想、小心求证，我们才走出了“深部含气量低、没有勘探潜力”的传统思维定式，实现了从低含气到高含气、从吸附为主到两相共富的认识转变，更加坚定了攻关新领域、再造大气田的资源自信。同时，必须坚持勘探开发一体化部署、地质工程一体化协同、地面地下一体化统筹、技术经济一体化降本，才能保障深层煤层气资源高效动用。