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中国地质调查局油气资源调查中心攻坚克难保障国家能源安全纪实

日期:2017-11-23    来源:中国矿业报

国际燃气网

2017
11/23
08:59
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关键词: 油气 非常规油气 页岩气

    中国地质调查局油气资源调查中心(以下简称“油气调查中心”)成立于2012年12月,是国家惟一的公益性油气资源调查专业队伍,是中国地质调查局直属的公益事业单位。油气调查中心成立4年多来,紧紧围绕国家重大需求和国土资源中心工作,加快发展,攻坚克难,在油气、页岩气、陆域天然气水合物等领域取得重大突破或发现,在保障国家能源安全、服务“一带一路”倡议和“脱贫攻坚”等国家战略方面取得一系列重大成果。
 
  一、立足公益,加快夯实油气调查工作基础
 
  油气调查中心成立以来,按照“科技创新驱动、基础调查先行、战略选区突破、勘查示范引领”四个层次,统筹推进实施我国油气基础性、公益性、战略性地质调查与评价,精心组织实施南方页岩气、北方石炭二叠系、非常规油气等重大科技攻坚。
 
  坚持“基础性、公益性、战略性”定位,积极开展油气公益性地质调查。加强石油、天然气及页岩气、天然气水合物、页岩油等非常规油气的基础地质调查,系统开展中小比例尺基础地质调查,查明地质条件,圈定油气远景区,摸清资源家底。通过实施路线地质调查、剖面测量、地球物理调查、地质调查井等工作手段,圈定有利目标区、引导商业性油气勘查,推进油气体制改革。强化重点地区油气资源战略调查,针对基础性油气地质调查优选出的重点油气远景区,部署实施参数井工程,验证地质认识,系统获取含油气参数,优选勘查区块,引领企业勘查。
 
  坚持“新区、新层系、新类型、新领域”调查方向,力争在油气勘查登记区块外的复杂地区取得新发现,工作区域主要包括:青藏高原、青海祁连山高海拔艰险地区,新疆沙漠、戈壁地区,河西走廊山谷地区,南方陡峻高山地区,以及大兴安岭、松辽盆地外围和南华北平原地区等。截至2016年底,油气调查中心累计完成货币工作量22亿元,累计完成主要实物工作量:1∶25万油气(页岩气)地质填图300000平方千米、1∶5万油气(页岩气)地质填图11300平方千米,包括野外地质路线调查9600千米、实测地质剖面640千米、重磁电测量14700千米、地球化学测量1690千米、二维地震测量5300千米以及油气参数井36口、地层含油气性测试井4口。
 
  二、科技支撑,推动油气地质调查取得重大突破
 
  油气调查中心紧紧围绕国家需求,以问题为导向,以理论创新为引领,以技术攻关为驱动,加强平台建设,加快培育一流人才团队,科学部署、精心实施油气地质调查,在油气和页岩气等调查方面取得重大突破。
 
  (一)黔北安页1井在滇黔桂地区实现天然气重大突破。在黔北安场向斜油气有利区部署实施安页1井,在二叠系栖霞组、志留系石牛栏组钻遇四层天然气层。其中,石牛栏组含气层测试,稳产高产10.2万立方米/日。该井首次在南方志留系石牛栏组获得高产天然气流,并在志留系龙马溪组实现页岩气重要发现,该突破对带动南方复杂构造区常规油气和页岩气勘查开发具有重要引领作用。据初步估算,安页1井有利区天然气资源量近千亿立方米,有望成为新的大型气田。院士专家在对安页1井现场考察时认为,安页1井油气调查成果对于南方复杂地质构造区和贵州省油气勘查的意义是开天辟地的,圆了我国地质工作者和贵州人民60年来的油气梦,开辟了南方油气勘查开发新区、新层系、新类型。
 
  (二)湖北宜昌鄂阳页1井在我国最古老层系首获页岩气流。湖北宜昌鄂阳页1井在寒武系牛蹄塘组、天河板组和震旦系陡山沱组、灯影组实现了“四层楼”式页岩气和天然气重大发现。陡山沱组直井压裂取得5460立方米/天产量,首获全球最古老页岩气流。水平井压裂作业总计压裂33段,首创压裂段数最多、单井和单段加砂量最大、平均砂液比最高等多项记录,运用裂缝转项、前置液氮、微地震监测等高新技术,开创以自主决策为主、专家跟踪指导、多专业协同攻坚的大型工程运行管理模式。目前,正对寒武系牛蹄塘组实施水平井压裂排采,为创建宜昌页岩气勘探开发示范区奠定坚实的基础。
 
  (三)煤系气等非常规油气调查取得重要发现。在四川南部、贵州六盘水、新疆准南、黑龙江鸡西等新区钻遇多套高煤系气含气层段。其中,在六盘水部署实施的杨煤参1井获气5011立方米/日,四川南部川高参1井6234立方米/日,黑龙江鸡西鸡煤参1井2239立方米/日,均远超800立方米/天工业标准。以煤系气(煤层气、页岩气、致密砂岩气)为勘查、评价对象,大幅拓展了传统“煤层气”的勘查领域,极大地提高了资源经济价值,对煤系气综合勘查开发具有重要引领作用。松辽盆地西斜坡5口油砂调查井钻获高品质油砂矿层,柴达木盆地北缘冷湖4号地区2口井钻遇油砂层。柴北缘2口油页岩调查井钻获油页岩,含油率最高7.24%。
 
  (四)青海木里首次在南祁连盆地取得油气和水合物发现。开展祁连山冻土区天然气水合物调查,提出“气源、运移与冻土”耦合三位一体成藏模式,在南祁连盆地木里坳陷部署实施的DK-9井在侏罗系砂岩中钻遇8米厚轻质油层,DK-10井在侏罗系砂岩中首次钻遇天然气,预示着南祁连盆地群具有良好的油气勘探前景。2016年,祁连山木里冻土区天然气水合物试采工程成功实施“山”字型水平对接井,连续试采23天,累计采出天然气1078立方米,为世界上首次水平对接井试采天然气水合物。
 
  (五)我国新区新层系油气地质调查取得多项重要突破。在陕北实施宜参1井,拓展鄂尔多斯东南部油气勘查新区,揭示了该区较好的风化壳储层,储层试气获无阻流量3.7万立方米/日,实现该区奥陶系碳酸盐岩领域油气调查重要突破。在西藏实施旺1井、旺2井,其中旺1井发现油气显示87.9米/28层,旺2井发现油气显示88.5米/23层,经射孔后泵抽测试,计量罐面见大量原油,展示良好的勘探前景,对促进西藏油气勘探开发具有重要的引领作用。在内蒙古实施突参1井,中侏罗统万宝组17米厚的层段获得重要油气显示,测试获得轻质原油,取得大庆外围厚层火山岩覆盖下油气勘查发现。
 
  (六)河南尉参1井开辟北方页岩气新区和新领域。在南华北盆地开封坳陷太康隆起西部上古生界部署实施了尉参1井,在上古生界石炭-二叠系油气显示活跃,发现气测异常69段;泥页岩发育,累计厚度454米,现场解析页岩气含量介于0.2立方米/吨~2.86立方米/吨,甲烷达95%以上,点火连续燃烧且火焰稳定,实现了南华北盆地上古生界重要油气发现。
 
  三、精准服务,为实施国家重大战略提供有力支撑
 
  油气调查中心精心履行公益性职责,精准服务国家重大战略,在保障国家能源安全、服务“一带一路”倡议和“脱贫攻坚”等国家战略方面取得了一系列重大成果。
 
  (一)服务“一带一路”倡议。完成“一带一路”系列编图,并已提供有关单位参考。目前,正以“一带一路”为主要区域,加强基础数据资源建设及编图,开展全球油气资源数据库建设。
 
  (二)支撑“长江经济带”发展战略。在长江经济带圈定10个页岩气调查远景区,拓展勘查新区6万平方千米;优选页岩气有利勘查区块,为新一轮页岩气招标工作提供了有力支撑。
 
  (三)支撑国家“脱贫攻坚”战略。油气资源勘查开发格局的形成,将带动长江经济带约6万平方千米类似地区的油气勘查开发,创造更多就业机会,为脱贫攻坚奠定扎实基础。贵州遵义安页1井位于武陵山国家扶贫连片区,该井控制的有利范围天然气资源量达千亿立方米,开发利用后可以满足1000万人口生活和工农业发展的用气需求。
 
  (四)支撑油气体制改革。大力开展页岩气基础地质调查,开辟了黔北正安、陕西汉中、湖北宜昌等页岩气勘探新区,为我国页岩气勘探提供了一批新领域和新阵地。新发现9套油气页岩气新层系,实现从盆地向盆外复杂构造区的转变,带动26个油气区块的勘探开发。贵州遵义安页1井取得的天然气重大突破,带动正安县安场镇页岩气探矿权以12.9亿元成功竞拍出让。通过开展新疆塔里木、柴达木盆地及周缘地质调查工作,实施柯坪1井在塔里木盆地西北缘首获油气发现。成果支撑了新疆油气勘查矿权管理体制改革,选出15个油气勘查区块并编制区块资料包,最终优选出5个面向社会公开招标,其中有4个成功招标出让。
 
  四、创新引领,理论技术攻关与人才队伍建设取得重大进展
 
  磁电测量、二维地震测量等,并实施一大批地质调查井和参数井工程,同时培养出一批高素质的油气地质调查技术骨干,为我国油气勘查开发提供有效支撑,取得的系列调查成果为深入开展油气基础调查工作、进行油气地质科技创新、解决重大科技问题奠定了深厚的基础。
 
  (一)提出新的页岩气成藏新模式等一批新的理论与认识。在实践中积累经验,在实践中发展理论,不断以新的理论和认识引领油气调查取得新突破。创新复杂构造区页岩气富集成藏理论提出了“逆断层封堵向斜”页岩气成藏新模式,部署实施安页1井获得重大突破。探索建立古老隆起边缘页岩气控藏模式,创新提出了“古老隆起边缘控藏”页岩气成藏新模式,部署实施鄂阳页1井获得迄今全球最古老页岩气。创新煤系气工作思路,对整个煤系地层中的煤层气、页岩气、致密砂岩气(统称为“煤系气”)进行综合调查评价,在六盘水地区杨煤参1井获得高产稳产工业气流等。这些都表明,通过基础地质雄厚底蕴引领,同时开展理论上的创新,对我国复杂构造区油气调查具有重要意义。
 
  (二)形成新的页岩气“甜点”预测技术等系列技术方法体系。通过自主研发地层压力预测软件,初步形成复杂构造区页岩气“甜点”预测技术体系。自主研发FPPS地层压力预测系统,与频谱分离技术组合形成页岩气储层“甜点”预测技术体系,在南方地区页岩气甜点识别方面发挥重要作用。创新准原位快速检测方法,攻克高成熟页岩有机地化分析测试难题。探索利用储层改造新工艺技术,推动页岩气产能最大化。积极探索技术攻关,是油气调查中心不懈努力的方向。
 
  (三)打造出有利于创新的开放平台。近年来,油气调查中心打造了一流非常规油气实验平台。初步建成以非常规储层评价为特色的重点实验室,拥有仪器设备55台/套,初步形成微纳米结构分析、有机地化分析、岩芯成分及物性参数检测、陆域天然气水合物试采模拟等4个技术体系。创建特色地球物理数据处理解释平台,搭建先进的处理、解释平台,拥有国际先进的数据处理和解释软件12套,超级计算机集群系统总双精度浮点计算能力为70万亿次/秒以上。重视物探工作能力建设,成立重磁电专业队伍,形成每年1000千米的采集、处理和解释能力。通过建设开放的合作攻关平台,协同各优势单位开展油气调查与研究工作。
 
  (四)一流人才队伍建设初具规模。油气调查中心以地质调查项目为平台,以学科带头人为核心,通过外引内联,围绕“基础地质调查、战略选区调查、科学研究、成果服务”四方面,致力打造结构合理、学科齐全、素质优良、能力突出的一流人才团队。目前,已初步形成常规油气、页岩气、天然气水合物、非常规能源等4个专业调查团队;综合研究、实验测试、地球物理数据处理等3个科技支撑团队;1个地球物理勘查团队和1个油气资源数据公益服务团队,为油气突破做出了卓越贡献。
 
  油气调查中心坚持营造干事创业的良好氛围,充分调动各类人才的积极性和创造性,培养、造就一批高素质油气调查技术骨干,在安页1井、鄂阳页1井等重大突破和发现中发挥了巨大作用。现有计划协调人1人、工程首席5人,二级项目负责人20人,引进急需紧缺高层次人才(李四光学者)1人,入选局卓越地质人才(李四光学者)1人、杰出地质人才1人、优秀地质人才4人。此外,该中心还有2人入选部科技领军人才培养计划、1人入选部杰出青年科技人才培养计划、3人获得国土资源部“十二五”科技与国际合作先进个人,1个项目组获“先进集体”称号。初步确立了在中国地质调查局油气调查队伍体系的核心地位。
 
  下一步,油气调查中心将全面落实科技创新要求,遵循“科技引领,油气突破,支撑管理,服务社会”战略方针,采取“夯基础、建平台、活机制、促创新、创品牌”战略措施,依托国家科技平台项目和地质调查项目,用科技创新改造、支撑和引领油气地质调查,为服务国家经济社会发展做出新的贡献。 
 
  作者简介:
 
  张大权:中国地质调查局油气资源调查中心科学技术处处长
 
  张大权,男,出生于1976年12月,满族,中共党员,理学博士,教授级高级工程师。
 
  先后工作于辽宁化工地质勘查院、中国地质调查局资源评价部、中国地质调查局油气资源调查中心、中国地质调查局沈阳地质调查中心。主要从事固体矿产、能源矿产、综合研究类项目的规划研究及部署管理工作。现任中国地质调查局油气资源调查中心科学技术处处长,兼任中国地质学会青年工作者委员会副主任委员、中国矿业权评估师协会理事。发表文章10余篇,承担国家级项目3项,完成重大报告10余份。地质调查项目管理和野外现场工作经验丰富,对矿产资源的形势分析、勘查评价、潜力评估等方面较为熟悉,对固体矿产、能源矿产、非金属矿产等都有研究。曾获国土资源科技进步二等奖和中国地质调查成果二等奖各1项。
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