河南省頁巖氣勘查取得重大成果

周強(qiáng)

日前，從河南省地質(zhì)局召開的《河南中牟頁巖氣勘查鄭東頁1HF 井鉆完井及壓裂試氣工程》成果驗(yàn)收會(huì)議上獲悉，工程探索形成了適用于復(fù)雜儲(chǔ)層地質(zhì)選區(qū)評(píng)價(jià)、水平井鉆完井和分段壓裂試氣工程工藝技術(shù)體系，為南華北地區(qū)海陸過渡相頁巖氣勘查開發(fā)奠定了重要基礎(chǔ)。

在河南省的能源消費(fèi)中，煤炭占比60% 以上。頁巖氣作為一種新型清潔能源，若能實(shí)現(xiàn)開發(fā)利用，將有利于構(gòu)筑河南省清潔—低碳—高效的能源體系，提升霧霾治理效果，打贏大氣污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，推動(dòng)能源、化工、制造、工程及科技等多領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展。根據(jù)《河南省“十四五”現(xiàn)代能源體系和碳達(dá)峰碳中和規(guī)劃》要求，河南省將加大頁巖氣等非常規(guī)天然氣資源勘探開發(fā)力度，推進(jìn)鄭州市、開封市等頁巖氣先導(dǎo)性勘查開發(fā)示范項(xiàng)目建設(shè)。

河南省頁巖氣以海陸過渡相類型為主，主要賦存于南華北盆地二疊系海陸過渡相地層中。根據(jù)原中國國土資源部預(yù)測(cè)，該套地層在河南省分布面積約7 萬平方千米，頁巖氣資源量約3.71 萬億立方米。

由原河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局和原河南省國土資源開發(fā)投資管理中心聯(lián)合組建的河南豫礦地質(zhì)勘查投資有限公司，于2012 年中標(biāo)中牟和溫縣頁巖氣勘查區(qū)塊，2013 年，拉開了河南省頁巖氣勘查開發(fā)的序幕。

原河南省地質(zhì)調(diào)查院作為技術(shù)支撐單位完成了溫縣、中牟兩個(gè)區(qū)塊頁巖氣勘查總體工作方案，其中，中牟區(qū)塊實(shí)施了3 口探井，第1 口直孔探井獲頁巖氣試氣產(chǎn)量1256 立方米/ 天，取得南華北地區(qū)海陸過渡相頁巖氣勘查（新區(qū)、新層系和新類型）重大發(fā)現(xiàn)；第2口直孔探井獲頁巖氣試氣產(chǎn)量3614 立方米/ 天，取得南華北地區(qū)海陸過渡相頁巖氣勘查重大進(jìn)展；第3口水平探井獲頁巖氣試氣產(chǎn)量9400 立方米/ 天，取得了南華北地區(qū)海陸過渡相頁巖氣勘查重要突破。

歷經(jīng)10 年探索，中牟頁巖氣區(qū)塊圈定了5 個(gè)頁巖氣有利區(qū)和1 個(gè)目標(biāo)區(qū)，初步探明了位于地下2700～3500米的主要儲(chǔ)層層位，獲得了大量寶貴參數(shù)，揭示河南省頁巖氣具備勘探開發(fā)潛力。部署在該區(qū)域的鄭東頁1HF井是河南省第一口頁巖氣水平井，也是南華北地區(qū)海陸過渡相第一口頁巖氣水平井，具有“新區(qū)、新層系、新類型”“三新”屬性，海陸過渡相頁巖氣儲(chǔ)層巖性復(fù)雜，對(duì)鉆完井及壓裂試氣工程工藝技術(shù)要求極高，挑戰(zhàn)性大、探索性強(qiáng)。經(jīng)過科研攻關(guān)，該井現(xiàn)階段累計(jì)產(chǎn)氣55 萬立方米，雖然在成藏機(jī)制、工程工藝技術(shù)及裝備等方面尚存在諸多難題，但該井階段性成果已使河南省在化石能源轉(zhuǎn)型和落實(shí)“雙碳”目標(biāo)方面具有了一定的現(xiàn)實(shí)意義。

當(dāng)前，河南省頁巖氣勘查主要取得了以下成果：一是河南省地質(zhì)系統(tǒng)首次獲得了河南省及南華北地區(qū)海陸過渡相頁巖氣勘查重要突破，開辟了頁巖氣勘探新領(lǐng)域。二是創(chuàng)建了南華北盆地海陸過渡相頁巖氣地質(zhì)成藏理論、勘查評(píng)價(jià)技術(shù)方法和工程工藝三大勘查開發(fā)體系；創(chuàng)建了海陸過渡相頁巖氣選區(qū)、有利層段優(yōu)選等關(guān)鍵勘查評(píng)價(jià)技術(shù)方法；創(chuàng)建了中深層（埋深3000～3500 米）海陸過渡相頁巖鉆探工程工藝技術(shù)體系；創(chuàng)建了頁巖氣儲(chǔ)層壓裂改造工程工藝技術(shù)體系；研發(fā)了適用于海陸過渡相頁巖氣壓裂的低傷害滑溜水壓裂液體系，形成了適合河南省海陸過渡相頁巖氣的產(chǎn)能評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)技術(shù)方法與流程。三是打造了一支較為成熟的頁巖氣科研與勘查隊(duì)伍，成為河南省乃至華北地區(qū)頁巖氣勘查開發(fā)的一支主力軍。

（作者單位：河南省地質(zhì)局）