美国在多个盆地、多个层系实现了页岩气商业开发,2023年产量达8500亿立方米。而我国仅在四川盆地及其周缘(单盆)志留系龙马溪组(单层)实现规模商业开发,10年来页岩气储产量从无到有,快速提升,累计提交探明储量3.07万亿立方米,2024年产量265亿立方米。
事实上,四川盆地寒武系筇竹寺组是与志留系龙马溪组同期展开研究和勘探的,但龙马溪组实现由点到面的全面突破,累计探明9个大气田,建成3个“万亿方储量、百亿方产能”大气区,而筇竹寺组勘探发现历程曲折,截至2021年,只在井研-威远(盆内)、宜昌(盆外)获得了低产气流。
为何寒武系页岩气迟迟没有突破?中国石化首席工程技术大师、怀柔国家实验室新疆基地副主任郭彤楼分析,筇竹寺组时代老、埋深大、热演化高、改造期次多,页岩储层特征不清、成藏富集机理不明,借鉴龙马溪组勘探经验虽有发现,但始终未获商业突破。
2021年以来,中国石化强化基础研究、转变部署思路,提出“原地+输导”连续成藏模式,转变了“只在富有机质页岩中找页岩气”的传统观念,部署JS103井获高产,首次实现寒武系新类型页岩气勘探重大突破,而后向更大埋深、更高演化区带探索,ZY2井试获高产页岩气,实现深层新类型页岩气战略突破。
其中,ZY2井测试日产气高达125.76万立方米,预测EUR为3.5亿立方米,该井页岩埋深4710米,突破4500米以上超深层勘探极限。在探区南部部署的ZY1HF井实现10万立方米/日稳定试采。对比深层龙马溪组高产井,筇竹寺组气井具有“初产高、稳产长、EUR高、返排低”的特点。新实施的5口井气测显示活跃,证实资阳地区寒武系超深层页岩气储层分布稳定,全区资源潜力落实。
郭彤楼分析,寒武系筇竹寺组新类型页岩气具有鲜明特点:一是为近物源的槽相沉积,构造沉积分异作用明显,页岩具有典型外源特征;二是储层具有“高孔、高含气、高游离吸附比,高长英质”的特征;三是“无机孔+有机孔+微缝”耦合成储,孔隙以无机孔为主,具有“围限成孔、刚性保孔、溶蚀增孔”的孔隙发育机制,孔径大;四是具有独特的长英质矿物组构,矿物颗粒均一、混合分散,隐纹层发育,可改造性好;五是槽内深水-槽缘浅水气藏连续分布,槽内为富有机质页岩原地富集模式,槽缘则为含有机质页岩“原地+输导”富集模式,含有机质页岩既是油气输导的通道,也是油气富集的场所,其与富有机质页岩交替组合,气藏规模叠置连片分布,勘探潜力大。凹槽相区筇竹寺组若按埋深小于5000米估算,可勘探面积约8370平方千米、资源量12.4万亿立方米;若按埋深小于6000米估算,可勘探面积约2.2万平方千米、资源量35万亿立方米。
郭彤楼说,高无机孔的页岩气实现勘探重大突破,开辟了一个新领域,有望带动以无机孔为主要孔隙构成的新类型页岩气实现高质量勘探突破。寒武系筇竹寺组页岩气全面突破,对更多类型、更老层系、更大埋深页岩气勘探具有重要借鉴与指导意义,有望形成多点、多层非常规资源拓展的新格局。
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