近日，自然資源部中國地質調查局發布“中國地質調查局2025年度地質調查十大進展”，由中國地質調查局聯合湖北省地質局等多家單位協同攻關的“鄂西地區二疊系大隆組和棲霞組實現工業氣流突破”成果入選。
其中鄂西二疊系大隆組成功獲得日產5.06萬立方米的工業氣流，意味著鄂西二疊系大隆組頁巖氣已具備工業開采價值。“這一發現開創了大隆組勘探新區域，實現了鄂西地區非常規油氣勘探重大突破，將為同類型頁巖氣的勘探開發帶來無限可能。”湖北省地質局第七地質大隊隊長鄭琪介紹。
頁巖氣就是埋藏在地下巖層中的天然氣，與大規模天然氣開采不同，它賦存在微納米孔隙的黑色富有機質呈頁理狀的巖石中，要通過非常規技術手段如水平井壓裂，將地下巖層內的石頭壓出一些裂縫，氣才能出來。相比普通的天然氣，頁巖氣是被認為是非常規氣。
鄂西地區二疊系大隆組實現工業氣流突破，意味著鄂西恩施二疊系大隆組頁巖層系的頁巖氣已具備工業開采價值，距離真正的開發利用更進一步了。
此前，鄂恩頁2HF井水平井鉆探及壓裂試氣一體化工程的成功實施是邁出這一步的關鍵一環。該工程由省地質局地質七大隊實施，是該局首個、國內地勘單位實施的為數不多的“鉆—壓—試”一體化頁巖氣工程。
“水平井鉆探和壓裂試氣都是一個單位負責，這在全國的地勘單位中不多見。”鄭琪介紹，地勘單位一般只負責頁巖氣的勘查，就是通過地表調查、人工地震等技術先知道下面有沒有頁巖氣，頁巖氣有多少，并通過鉆井取出巖芯，檢測分析出含氣量。壓裂則是該隊涉足的全新領域即頁巖氣的開采，它利用水力或其他方式使頁巖氣儲層產生裂縫，從而釋放出更多的頁巖氣，以此確定頁巖氣的每日產量。
該井最后成功獲得日產5.06萬立方米的工業氣流，按三口之家日均用氣0.5立方米估算，該井日產量可滿足約10萬戶家庭日常用氣需求。
除了獲得穩定的工業氣流外，此次找礦成果還實現了頁巖氣勘查區域的新突破。據介紹，我國的頁巖氣資源非常豐富，分布面積廣，但由于地質構造復雜，目前進行商業性、大規模頁巖氣勘探開發的區域主要集中在四川盆地或四川盆地邊緣，此次在鄂西的頁巖氣找礦成果，開拓了非常規氣新區域，實現了頁巖氣勘查從四川盆地向鄂西地區的有效拓展。
“頁巖氣水平井的鉆探和壓裂試氣工程是我隊首次涉足的領域。”鄭琪表示，此次施工點屬頁巖氣新層系，沒有可以借鑒的經驗。除此之外，施工過程中還面臨著優質頁巖層僅有10米厚、鉆遇頁巖氣的概率不小于90%等難題，如同在地下繡花一樣。
面對巨大壓力和空前挑戰，項目部不畏艱險，迎難而上。
項目開始不久，該隊在鉆井過程中發現了嚴重的泥漿漏失。如果不堵上，1小時就要損失14萬元，極大增加了項目成本和施工風險，也無法進行后續的測井工作，無法獲取地質及工程技術資料，更談不上壓裂試氣。
“整個項目部像是熱鍋上的螞蟻，24小時守在現場，在井口旁錄取壓力數據。在嘗試多次分段循環堵漏以后，歷經10天左右，才顯著降低漏速。最后，通過調研國內外的施工經驗，決定采用直推式測井，最終完成了測井任務，獲取了各項測井資料。”該隊探礦分隊隊長宋永朋回憶。
施工的另一難題，便是頁巖層的壓力系數較低，給壓裂試氣帶來了很大難度。據介紹，該頁巖層屬于常壓淺層頁巖氣，地層壓力低，無法像以往的頁巖層那樣，壓裂后頁巖氣可以自行排出。“加上鉆井軌跡向上傾斜，容易堆積沙床和磨損設備，采用射流泵，仍然無法達到試氣的要求。”宋永朋介紹，前前后后嘗試了半年，導致項目周期滯后，進度壓力很大。
宋永朋回憶，2025年春節，大家都蹲守在現場，錄取排液和井口壓力數據。在沒有現成經驗可借鑒的情況下，技術人員反復調研貴州和重慶的頁巖氣試氣經驗，決定引入“電潛泵+氣舉+泡排復合管串”常壓頁巖氣高效返排技術，實現電潛泵、氣舉、泡排三種排采工藝無縫切換，搭配智能化實時監測系統，動態調控井口壓力、產液、產氣等關鍵參數，最終解決了復雜構造區常壓頁巖氣地層能量不足、排液困難、產氣不穩定的技術難題。
最后，該工程在地下1800米處打到頁巖層，并通過3232米的水平井和壓裂井成功獲得穩定的頁巖氣，優質頁巖鉆遇率達97.2%，遠高于行業規范及標準。試氣結果顯示，穩定日產氣量達5.06萬立方米，且為優質工業氣流，儲層內的頁巖氣品質達到國內Ⅰ類優質頁巖氣層標準。
目前進行商業性、大規模頁巖氣勘探開發主要集中在四川盆地或四川盆地邊緣，包括恩施部分正在開發的頁巖氣井也在該區域內，屬于四川盆地邊緣。“鄂恩頁2HF井是鄂西地區獲得穩定工業氣流的第一口井，打響了鄂西地區頁巖氣后續勘探開發的‘第一槍’。”鄭琪表示，此次省地質局在頁巖氣勘探開發技術上獲取的寶貴經驗，可為下一步同類型頁巖氣層的鉆探和壓裂試氣提供借鑒。
中國地質調查局武漢地質調查中心和湖北省地質局自2013年開始在鄂西開展頁巖氣工作，實現了多個層系頁巖氣的突破。目前，鄂西地區二疊系兩套層系在鄂西地區分布面積達到上萬平方公里。鄂西地區二疊系兩套層系工業氣流實現突破，對經濟社會發展和我國能源安全具有重要意義。
目前，該隊正在加速推進鄂西頁巖氣的系列重點項目。該隊依托鄂恩頁2HF井重大勘探發現，計劃在恩施新增部署3至4口頁巖氣參數井，圈定規模化整裝頁巖氣有利靶區，夯實恩施頁巖氣重點突破區建設基礎。
在此基礎上，省地質局將加強與武漢地調中心、省自然資源廳、恩施州等政府單位和相關部門的協同，加快勘查成果轉化落地，推進頁巖氣礦權競爭性出讓、區塊規劃布設等工作，推動地質勘查成果快速轉化為可開發、可利用的實物資源儲量。
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