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发现距今6亿年前页岩气 宜昌页岩气勘探发现揭秘

2017-10-24 09:57:00 湖北日报 分享
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  湖北日报讯 记者方珞 通讯员李培军 实习生万钟诺

  宜昌市夷陵区龙泉镇双泉大队。

  半个足球场大小的地面上,集结了4亿元的设备:压裂车、仪表车、柴油罐、电缆车、吊车、砂罐、液罐、混砂车等。

  这是“鄂宜页2井”项目所在地。17日下午,这里正在进行压裂试气。

  负责该项目的中国地质调查局武汉地质调查中心油气室主任陈孝红说,和“鄂宜页1井”一样,“鄂宜页2井”也有望形成新的高产工业气流。

  7月,中国地质调查局在北京发布重大成果:位于宜昌市点军区的“鄂宜页1井”经过测试,单井每日获得产量6.02万立方米、无阻气量每日达到12.38万立方米的高产页岩气流。由该井参数,专家预测资源量超5000亿立方米,宜昌有望建成新的工业气田(详见本报7月8日报道)。

  宜昌大气田,是如何发现的?

  理论推测,地下有气

  时间回到2014年。“加强天然气、煤层气、页岩气勘探开采与应用”,写进了当年国务院的《政府工作报告》。

  页岩气是一种页岩层开采出的天然气,属于清洁能源。公开资料显示,美国从上世纪80年代开始开采页岩气,本世纪初技术走向成熟,改变了美国及世界能源供应版图。

  同年,陈孝红带队,武汉地质调查中心开始了在湖北、湖南、广东、广西、海南的地质调查。

  要找到页岩气,需要回答几个关键问题:页岩分布在哪里?哪里的页岩产气?哪里的页岩产气后又能保存得好?

  一年后,他们制作出地质油气评价系列图谱,根据页岩的厚度、有机质含量、成熟度和页岩层的埋藏深度等指标,对可能出现优质页岩气的地区进行预测排序:江汉平原、湘鄂西、湘中桂北、粤北。

  宜昌在江汉平原边缘地区,属于页岩气富集保存的优质地区,且满足1500米到3500米左右的页岩气“经济开采深度”。

  宜昌地区页岩厚度大,分布广,“天生丽质”,有机质含量高,为页岩气形成创造了条件。“三峡大坝在宜昌,是因为这里地质结构稳定。”陈孝红说,地质结构稳定,页岩气形成后就不易被破坏。

  宜昌有页岩气存在的“温床”。这位“李四光学者”说,宜昌地下的页岩气层,上面有侏罗纪和白垩纪地层覆盖,相当于有两床厚棉被,下面由花岗岩形成床板,页岩气就跑不掉。

  “对宜昌的山山水水,地质构造,我们了然于胸,在这里已经研究了30多年。”湖南邵阳人陈孝红说,宜昌已经是他的第二故乡。

  “经过了几代人的努力,积累了大量关于宜昌研究成果。”陈孝红说,早在1924年,地质学家李四光曾调查了宜昌秭归至西陵峡区地质,写下了《长江峡东地质及峡之历史》,为后人提供了宝贵资料。

  他所工作的中国地质调查局武汉中心,1962年成立于长沙,1966年整体搬迁到宜昌,当时称为宜昌地质矿产研究所,2009年,再从宜昌搬迁武汉,负责我国中南地区地质调查。

  在资源有限的条件下,中国地质调查局武汉中心决定集中优势兵力,首先在熟悉的宜昌地区突破页岩气勘探。

  气田就在脚下

  2015年年初,在远安县石桥村和宜昌点军区车溪村,中国地质调查局武汉中心分别部署了两口页岩气调查井,这是直径9到13厘米的井口,用于取出地下岩芯,“抽血化验”。两口井分别命名为“宜地1井”“ 宜地2井”,意为宜昌的地质调查1号井和2号井。

  当年8月23日,“宜地2井”让刘安和同事们“吓得半死,又喜上云霄”。他们是中国地质调查局武汉中心油气室负责该井的现场项目组成员。

  当钻探到1300米时,“宜地2井”突然发生井喷,气和水混合物最高喷出20多米。他们惊恐的是,根据当地的地质构造推测一般不会出现井喷,同时附近其他十几口油气井均未出现类似状况,处理不好,就是事故。喜悦的是,这里有高产量页岩气!

  利用气体比水质量轻的基本原理,项目组现场用油桶,自制气液分离器。重力将水引入油桶,气体向上,用管道引气,点火成功,危险化解。

  刘安回忆,“强烈时,火焰高度超过2米。”几天后,项目组用重泥浆压井成功,保障安全平稳运行,并向目的岩层继续钻井。

  当钻探到1700多米,来到距今5亿年前的“寒武系”页岩层。取出的岩芯,看上去就是炭黑色的石头。项目组将石头放到水里,瞬间,如沸腾一般,从石身上冒出无数小而密集的气泡。项目组收集气体,点火燃烧。

  同年12月2日,中国地质调查局在武汉组织专家对“宜地2井”调查成果进行鉴定: 页岩的含气量较高,属中扬子板块(四川盆地以东的渝东、湖北、湖南及江西的一部分)“寒武系”页岩气的首次重大发现。

  从宜昌获得“南方突破”

  中国地质调查局武汉中心决定继续扩大战果。

  2016年年初,在该井西南方向1.7公里处,开钻“鄂宜页1井”,意为湖北省宜昌市页岩气1号井。

  这个位于宜昌市点军区土城乡茅家店村的页岩气井,就是今年7月北京发布成果的基础。

  该井出现的高产页岩气流,有望成为新工业气田的页岩气,来自于距今5亿年前的“寒武系水井沱组”地层。同一口井,还发现了迄今全球最古老页岩气藏,来自于距今约6亿年前的“震旦系陡山沱组”地层。

  7月,中国工程院院士康玉柱称,“鄂宜页1井”的成果为我国南方页岩气的勘探提供了新的依据、基础和资料。这种气可能是多层位,多地区都会有发现,因此展现了广泛的油气前景。

  从1958年开始,地质人就在中国南方,特别是长江中游地区设法找油气资源,但这里的地质条件复杂,一直没有重大突破。“有人形象地把长江中游地区的地块比喻为摔在地上还踹了一脚的玻璃块。”陈孝红说,“碎片化严重,每一小块‘玻璃’都有自己的特点,相比大的地块或盆地地区,长江中游地区就不容易找到页岩气。”

  这位53岁的学者说:“现在发现的气藏,可以说是圆了半个世纪地质人的梦想。”

  “鄂宜页1井”在长江以南。目前,选址长江以北的“鄂宜页2井”正在压裂试气,它于2017年1月开钻,其目标地层是距今4.43亿年前的“志留系龙马溪组”页岩层。其成功后,意味着又将发现一个新的页岩层气藏。

  陈孝红说,“从宜昌发现页岩气,丰富我们的油气理论,现在可以推测,在湖南雪峰山附近可能还有页岩气藏”。

责编:白洁