發(fā)現(xiàn)距今6億年前頁巖氣 宜昌頁巖氣勘探發(fā)現(xiàn)揭秘

發(fā)布時間:2017-10-24   來源:湖北日報

  半個足球場大小的地面上,集結(jié)了4億元的設(shè)備:壓裂車、儀表車、柴油罐、電纜車、吊車、砂罐、液罐、混砂車等。

  這是“鄂宜頁2井”項目所在地。17日下午,這里正在進行壓裂試氣。

  負責(zé)該項目的中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心油氣室主任陳孝紅說,和“鄂宜頁1井”一樣,“鄂宜頁2井”也有望形成新的高產(chǎn)工業(yè)氣流。

  7月,中國地質(zhì)調(diào)查局在北京發(fā)布重大成果:位于宜昌市點軍區(qū)的“鄂宜頁1井”經(jīng)過測試,單井每日獲得產(chǎn)量6.02萬立方米、無阻氣量每日達到12.38萬立方米的高產(chǎn)頁巖氣流。由該井參數(shù),專家預(yù)測資源量超5000億立方米,宜昌有望建成新的工業(yè)氣田。

  宜昌大氣田,是如何發(fā)現(xiàn)的?

  理論推測,地下有氣

  時間回到2014年。“加強天然氣、煤層氣、頁巖氣勘探開采與應(yīng)用”,寫進了當(dāng)年國務(wù)院的《政府工作報告》。

  頁巖氣是一種頁巖層開采出的天然氣,屬于清潔能源。公開資料顯示,美國從上世紀80年代開始開采頁巖氣,本世紀初技術(shù)走向成熟,改變了美國及世界能源供應(yīng)版圖。

  同年,陳孝紅帶隊,武漢地質(zhì)調(diào)查中心開始了在湖北、湖南、廣東、廣西、海南的地質(zhì)調(diào)查。

  要找到頁巖氣,需要回答幾個關(guān)鍵問題:頁巖分布在哪里?哪里的頁巖產(chǎn)氣?哪里的頁巖產(chǎn)氣后又能保存得好?

  一年后,他們制作出地質(zhì)油氣評價系列圖譜,根據(jù)頁巖的厚度、有機質(zhì)含量、成熟度和頁巖層的埋藏深度等指標(biāo),對可能出現(xiàn)優(yōu)質(zhì)頁巖氣的地區(qū)進行預(yù)測排序:江漢平原、湘鄂西、湘中桂北、粵北。

  宜昌在江漢平原邊緣地區(qū),屬于頁巖氣富集保存的優(yōu)質(zhì)地區(qū),且滿足1500米到3500米左右的頁巖氣“經(jīng)濟開采深度”。

  宜昌地區(qū)頁巖厚度大,分布廣,“天生麗質(zhì)”,有機質(zhì)含量高,為頁巖氣形成創(chuàng)造了條件?!叭龒{大壩在宜昌,是因為這里地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定?!标愋⒓t說,地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,頁巖氣形成后就不易被破壞。

  宜昌有頁巖氣存在的“溫床”。這位“李四光學(xué)者”說,宜昌地下的頁巖氣層,上面有侏羅紀和白堊紀地層覆蓋,相當(dāng)于有兩床厚棉被,下面由花崗巖形成床板,頁巖氣就跑不掉。

  “對宜昌的山山水水,地質(zhì)構(gòu)造,我們了然于胸,在這里已經(jīng)研究了30多年?!焙仙坳柸岁愋⒓t說,宜昌已經(jīng)是他的第二故鄉(xiāng)。

  “經(jīng)過了幾代人的努力,積累了大量關(guān)于宜昌研究成果?!标愋⒓t說,早在1924年,地質(zhì)學(xué)家李四光曾調(diào)查了宜昌秭歸至西陵峽區(qū)地質(zhì),寫下了《長江峽東地質(zhì)及峽之歷史》,為后人提供了寶貴資料。

  他所工作的中國地質(zhì)調(diào)查局武漢中心,1962年成立于長沙,1966年整體搬遷到宜昌,當(dāng)時稱為宜昌地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,2009年,再從宜昌搬遷武漢,負責(zé)我國中南地區(qū)地質(zhì)調(diào)查。

  在資源有限的條件下,中國地質(zhì)調(diào)查局武漢中心決定集中優(yōu)勢兵力,首先在熟悉的宜昌地區(qū)突破頁巖氣勘探。

  氣田就在腳下

  2015年年初,在遠安縣石橋村和宜昌點軍區(qū)車溪村,中國地質(zhì)調(diào)查局武漢中心分別部署了兩口頁巖氣調(diào)查井,這是直徑9到13厘米的井口,用于取出地下巖芯,“抽血化驗”。兩口井分別命名為“宜地1井”“ 宜地2井”,意為宜昌的地質(zhì)調(diào)查1號井和2號井。

  當(dāng)年8月23日,“宜地2井”讓劉安和同事們“嚇得半死,又喜上云霄”。他們是中國地質(zhì)調(diào)查局武漢中心油氣室負責(zé)該井的現(xiàn)場項目組成員。

  當(dāng)鉆探到1300米時,“宜地2井”突然發(fā)生井噴,氣和水混合物最高噴出20多米。他們驚恐的是,根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造推測一般不會出現(xiàn)井噴,同時附近其他十幾口油氣井均未出現(xiàn)類似狀況,處理不好,就是事故。喜悅的是,這里有高產(chǎn)量頁巖氣!

  利用氣體比水質(zhì)量輕的基本原理,項目組現(xiàn)場用油桶,自制氣液分離器。重力將水引入油桶,氣體向上,用管道引氣,點火成功,危險化解。

  劉安回憶,“強烈時,火焰高度超過2米。”幾天后,項目組用重泥漿壓井成功,保障安全平穩(wěn)運行,并向目的巖層繼續(xù)鉆井。

  當(dāng)鉆探到1700多米,來到距今5億年前的“寒武系”頁巖層。取出的巖芯,看上去就是炭黑色的石頭。項目組將石頭放到水里,瞬間,如沸騰一般,從石身上冒出無數(shù)小而密集的氣泡。項目組收集氣體,點火燃燒。

  同年12月2日,中國地質(zhì)調(diào)查局在武漢組織專家對“宜地2井”調(diào)查成果進行鑒定: 頁巖的含氣量較高,屬中揚子板塊(四川盆地以東的渝東、湖北、湖南及江西的一部分)“寒武系”頁巖氣的首次重大發(fā)現(xiàn)。

  從宜昌獲得“南方突破”

  中國地質(zhì)調(diào)查局武漢中心決定繼續(xù)擴大戰(zhàn)果。

  2016年年初,在該井西南方向1.7公里處,開鉆“鄂宜頁1井”,意為湖北省宜昌市頁巖氣1號井。

  這個位于宜昌市點軍區(qū)土城鄉(xiāng)茅家店村的頁巖氣井,就是今年7月北京發(fā)布成果的基礎(chǔ)。

  該井出現(xiàn)的高產(chǎn)頁巖氣流,有望成為新工業(yè)氣田的頁巖氣,來自于距今5億年前的“寒武系水井沱組”地層。同一口井,還發(fā)現(xiàn)了迄今全球最古老頁巖氣藏,來自于距今約6億年前的“震旦系陡山沱組”地層。

  7月,中國工程院院士康玉柱稱,“鄂宜頁1井”的成果為我國南方頁巖氣的勘探提供了新的依據(jù)、基礎(chǔ)和資料。這種氣可能是多層位,多地區(qū)都會有發(fā)現(xiàn),因此展現(xiàn)了廣泛的油氣前景。

  從1958年開始,地質(zhì)人就在中國南方,特別是長江中游地區(qū)設(shè)法找油氣資源,但這里的地質(zhì)條件復(fù)雜,一直沒有重大突破?!坝腥诵蜗蟮匕验L江中游地區(qū)的地塊比喻為摔在地上還踹了一腳的玻璃塊?!标愋⒓t說,“碎片化嚴重,每一小塊‘玻璃’都有自己的特點,相比大的地塊或盆地地區(qū),長江中游地區(qū)就不容易找到頁巖氣?!?/p>

  這位53歲的學(xué)者說:“現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的氣藏,可以說是圓了半個世紀地質(zhì)人的夢想?!?/p>

  “鄂宜頁1井”在長江以南。目前,選址長江以北的“鄂宜頁2井”正在壓裂試氣,它于2017年1月開鉆,其目標(biāo)地層是距今4.43億年前的“志留系龍馬溪組”頁巖層。其成功后,意味著又將發(fā)現(xiàn)一個新的頁巖層氣藏。

  陳孝紅說,“從宜昌發(fā)現(xiàn)頁巖氣,豐富我們的油氣理論,現(xiàn)在可以推測,在湖南雪峰山附近可能還有頁巖氣藏”。

      關(guān)鍵詞: 頁巖氣


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