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转载|四川日报整版宣传页岩气评价与开采四川省重点实验室
发布时间:2022/2/22   阅读1609次
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    编者按:党的十八大以来,习近平总书记围绕创新发展提出了一系列新思想、新观点、新论断、新要求,把科技创新摆在了国家发展全局的核心位置。四川省地质调查研究院作为公益性事业单位,为适应发展新常态,更好的为全省自然资源管理提供技术支撑,高度重视科技创新平台建设,大力提升科技创新平台的运行质量、整体效能和创新能力,力争形成一批原创性和关键性科技成果,提升科技创新对院高质量发展的支撑引领作用。2月22日,四川日报以《这个实验室是页岩气开发的“最强大脑”》为题,整版宣传四川省地质调查研究院和中国石油西南油气田公司共建的页岩气评价与开采四川省重点实验室,报道院科创平台为“碳达峰、碳中和”目标的实现提供技术支撑,贡献科研团队力量

    ●如果把岩石比作肌肉,天然气就是肌肉中的血管,开发常规的天然气是在静脉中采血,而开发页岩气就如同直接从毛细血管中采血


    ●实验室在实践中摸索出一套页岩气规模效益开发方法,为全国20多个省市自治区提供技术支撑,成为中国页岩气开发的“最强大脑”


    ●实验室将按照“十”字方向发展:一条竖线往深里钻,在深层页岩气勘探开发领域攻克更多技术难关;一条横线往广里阔,在更多区域实现页岩气规模效益开发

    川观新闻记者 寇敏芳

    来自地下3000米的岩石,被切割成圆柱形样品,如同出土的兵马俑,排成整齐的队列,等待全面“体检”。

    这是来自中国石油大庆油田的岩心样品,带着油田振兴的期待,被送到千里之外的四川成都一家引领全国行业标准的实验室——页岩气评价与开采四川省重点实验室(以下简称“实验室”),样品将在这里完成分析化验,解开被时间封存的密码。

  “国内凡是搞页岩气开发的地方,都有我们的足迹。”近日,记者走进这个实验室,它由四川省地质调查研究院和中国石油西南油气田公司共建。每月,都有很多来自全国各地的岩石样品在这里送检,实验室出具“体检”报告,找出通向地下宝藏的钥匙。

    全新突破

    页岩气产学研链式创新平台起航

    世界页岩气看中国,中国页岩气看四川。如今的四川,是响当当的页岩气资源大省,全省页岩气资源量占全国的20.5%,页岩气可采资源量占全国的17.7%,均居全国第一。

    资源丰富并不代表能够开采利用。12年前,四川就面临这样的尴尬,被各种关键技术卡住了脖子。

    页岩气是非常规天然气的一种。如果把岩石比作肌肉,天然气就是肌肉中的血管,开发常规的天然气是在静脉中采血,而开发页岩气就如同直接从毛细血管中采血。

    本来页岩气开采相比常规油气就有难度,“四川的‘毛细血管’更细更深,开采难度比一般的天然气和北美页岩气还要大。”实验室相关负责人介绍,由于地质条件的原因,四川盆地      页岩气埋藏较深,一般都超过3000米,且低孔低渗的特性使得常规工艺技术难度大、成本高,开发利用一度受到限制。

    页岩气开采的原理是先打一口竖井到地下3000米左右的位置,然后再横向打水平井,往井里注水增压,压裂岩石,把孔隙中的页岩气采出来。

    2010年前后,中国石油西南油气田公司在四川率先启动国内页岩气勘探开发,位于宜宾长宁的第一口井打下去,一天产气量不足2万立方米,与目前动辄数十万方的井有天壤之别。当时,页岩气开采的核心技术之一、大型水力分段压裂的技术仍然被国外垄断,且四川盆地地质条件特殊复杂,尚无成熟的技术可用,倒逼中国走自主创新之路。

    2013年,经过几年筹备,页岩气评价与开采四川省重点实验室正式成立,实验室由中国石油西南油气田公司与原省煤田地质局共同建设,前者是中国页岩气开发的探路企业,后者在煤层气等非常规天然气勘查和地质找矿方面有丰富经验。以实验室为平台,吸纳我国油气领域多位院士专家,包括中国科学院院士王铁冠、邹才能,中国工程院院士罗平亚等。

    以此,四川页岩气产学研链式创新平台起航。

    据了解,2021年底,原省煤田地质局进行了改革,目前已整合成为省地质调查研究院,该院汇聚了我省众多地勘行业科研技术力量,将为实验室今后的发展提供更强支撑。

    机制创新

    助力中国页岩气技术体系从无到有

    实验室成立的前一年,2012年,国家发改委、国家能源局批准设立“长宁-威远国家级页岩气先导示范区”,作为我国第一个国家级页岩气示范区,肩负了为中国页岩气开发探路的重要使命。

    金字招牌到手了,但当时仍然有很多技术没有攻破。彼时,实验室也在紧锣密鼓地筹建中,虽然没有挂牌,但两方人员已经开始联合技术攻关。

    面对我国页岩气开采技术几乎为零,规模效益开发难等问题,实验室成立后的第一件事就是牵头编制了四川省页岩气产业技术路线图。

    短短十余年的探索,实验室在实践中摸索出一套页岩气规模效益开发方法,包括页岩气综合地质评价技术、水平井体积压裂技术、水平井组工厂化作业技术、地面采输技术等,积累了      地质工程一体化、高产井培育等页岩气规模效益开发先进经验。编制国家、行业及地方标准规范20余项,申请专利授权90余项。通过这些关键技术创新,近5年支撑生产页岩气298亿方,带动地区GDP增加2565亿元,替代标煤3963万吨,减排二氧化碳3948万吨。

   “如果没有实验室平台,技术不会这么快攻破。”实验室相关负责人介绍,岩心从地下取出,必须在现场测试含气量,过去人工测量不准确,效率还低。作为产学研联合公关实验室,生产方面提出需求,科研迅速攻关,用了不到3年时间,完成各类现场测量装置集成,推出一台移动实验车,现场测试效率大幅提高。

 “这些技术路线不仅让四川页岩气快速量产,也走出了中国页岩气的自主创新之路。”在中科院院士王铁冠看来,实验室最为可贵的是通过央企和地方共建的模式,在实践中培养了一批本土人才、形成了一系列关键技术。

    在“长宁-威远国家级页岩气先导示范区”创立的十年间,依托实验室平台,四川页岩气开发实现了从无到有、从少到多的跨越。也是在这十年间,页岩气产业快速发展,中石油浙江油田、大庆油田、吉林油田等单位先后进入四川开展页岩气开发等相关工作,先行一步的实验室成为向导,为全国20多个省市自治区提供技术支撑,成为中国页岩气开发的“最强大脑”。

    赛道拓展

    走出“十”字发展之路

   在四川盆地页岩气开发后续发展规划上,国家提出了建设天然气千亿立方米产能基地的目标。《成渝地区双城经济圈建设规划纲要》中明确指出,打造中国“气大庆”,预计“十四五”期间四川盆地新增页岩气探明储量4万亿方、2025年页岩气产能达300亿方以上,其中四川省范围内约200亿方,至2035年页岩气产能达800亿方左右,其中四川省 范围内约500亿方。

    远景目标如何实现?一个重要的方向是——打进更深的地层,“挤”出更多页岩气。目前,四川页岩气开发深度主要在地面以下3500米,超过3500米的区域尚属探路阶段。“就像修高铁,从时速250到350,需要对铁轨、车辆、控制系统等做全方位的改造。”实验室相关负责人说,地下空间越深,结构越复杂,实验室需要对现有的技术体系全面升级。

    目前,围绕建设中国“气大庆”等战略部署,实验室已经制定一系列研究计划。包括持续攻关3500米以深页岩储层评价技术和标准修订、围绕新区新层系新突破持续开展技术攻关工作、围绕实验技术等基础工作开展技术方法和设备研发等。

    未来,实验室还将按照“十”字方向发展:一条竖线往深里钻,在深层页岩气勘探开发领域攻克更多技术难关;一条横线往广里阔,在更多区域实现页岩气规模效益开发。

 “绿色资源也要绿色开发。”实验室相关负责人说,目前页岩气开采主要采用的水力压裂法需要大量的水、化学添加剂和称作支撑剂的悬浮砂粒。开发过程中产生一部分钻井岩屑、返排液和其他污染物,处理不好,会对水、土、气等生态环境产生影响。

    实验室已经在水土污染防治领域开展研究并且积累了一定实践经验,形成压裂返排液综合处理技术,实现返排液重复利用和无害化达标处理,可同时满足回用和外排标准要求,合格率达到100%。

    目前,实验室共建方省地质调查研究院已在温江新建页岩气创新中心,建筑面积1.6万平方米,预计今年6月完工。届时,分散的实验平台将汇聚一地,合力推动四川页岩气产业再创新高。省地调院相关负责人表示,以实验室为基础,该产学研基地还将发挥专业优势,为全省自然资源和生态文明建设提供技术支撑和服务,为成渝地区双城经济圈建设和实现“碳达峰、碳中和”目标等国家战略实施提供坚实能源资源保障。

    来源:四川日报  川观新闻  四川省地质调查研究院