日产3万方稳产超百日 我国中浅层煤层气开发技术迭代升级

来源：中国新闻网

近日，记者从中石油华北油田山西煤层气勘探开发分公司获悉，其在沁水盆地郑庄区块取得突破性进展，一口高阶煤煤层气水平井实现稳定日产气量超过3万立方米，并已持续稳产超过100天。这一数据创造了国内中浅层煤层气单井日产气量的新纪录，标志着我国在复杂地质条件下煤层气高效开发技术取得实质性突破。

攻克“开发禁区”

位于山西的沁水盆地，煤层气资源储量丰富，但开采难度举世公认。这里的煤层属于高阶煤储层，具有“低渗、低压、低饱和”的典型特征，气体大多被锁在极其致密的岩层中，被国内外专家视为勘探开发的“禁区”。

“早期，我们大规模投产的直井单井日产气量不足500方。”中石油华北油田山西煤层气勘探开发分公司副经理薛占新介绍，开发初期，借鉴国外技术效果不佳，经济效益面临严峻挑战，这片“沉睡”的资源一度成为难啃的“硬骨头”。

面对困局，华北油田在这里建立了中国石油首个煤层气开采先导试验基地，开启了长达二十余年的科技攻关。薛占新介绍，团队以地质工程一体化为核心开发理念，持续深化地质理论认识与工程技术迭代升级，聚焦“优质布井，优快钻井，聚能压裂，高效排采”四大环节持续攻关，成功构建了煤层气开发技术2.0体系。

“过去我们更关注打了多少口井，而现在，我们追求的是如何打好一口井，实现‘少井高产’。”中石油华北油田山西煤层气勘探开发分公司地质研究所所长桑广杰说。从追求规模到注重效益，这一思路的转变引领了后续所有的技术创新。

解锁“地下迷宫”

实现“少井高产”，首先必须精确解读地下千米深处的复杂构造。技术团队通过持续攻关，清晰认识到，要想释放被锁在微小孔隙中的气体，必须对储层进行前所未有的“立体化改造”。

“这口井的高产不是偶然，是地下情况认得清、工程技术跟得上的结果。”桑广杰强调，“它验证了我们形成的一套可复制、可推广的中浅层煤层气高效开发技术序列。国内同类井平均日产量在几千方到一万五千方之间，这口井达到行业平均水平的2倍以上。”

桑广杰将这一过程形象地概括为寻找“甜点”和制造“甜点”：先运用多种技术手段，精准定位地下资源最富集、条件最有利的“地质甜点”；再通过工程技术，让钻井像“穿针引线”一样精确穿越这些最佳层位，并通过强化改造将其打造成高产的“工程甜点”。

中石油华北油田山西煤层气勘探开发分公司工程技术研究所所长金国辉将技术突破总结为一系列系统性升级：钻井从垂直变为更优的水平井，极大增加了与煤层的接触面积；压裂工艺实现换代，改造效率大幅提升；施工参数全面强化，旨在实现更大范围的储层改造；压裂液也像“对症下药”一样，针对不同深度和地质条件采用不同配方。

其中，最具创新性的是自主研发的“阶梯式控压疏导”压裂技术。“传统方法好比用高压水枪直接冲击，容易把近处的煤层压得更实。我们的新方法像先‘按摩’再‘发力’。”金国辉说。这项技术通过先疏通原有细微裂缝，再逐步增强压力使岩层产生新裂缝，最终在煤层中构建起纵横交错的“高速公路网”，让气体得以高效汇集和流出。

激发“老区新活力”

技术突破的价值，最终体现在气田持续稳产增产的活力上。令人瞩目的是，开发已超过二十年的沁水煤层气田并未进入衰退期，反而保持着强劲的增长势头，近三年产量年均增长超过2亿立方米，成为国内罕见的持续上产区块。

“这得益于‘老区挖潜’和‘新区建产’双轮驱动。”桑广杰道出其中奥秘。一方面，技术人员像“老中医”一样，对老区进行系统性“诊断”和“调理”，通过优化生产制度、调整井网和实施老井改造等措施，有效减缓了产量自然递减，牢牢守住了产量的“压舱石”。“这相当于每年从地下‘找回’数亿方气。”桑广杰说。

另一方面，在成熟老区的外围和深部，通过深化地质认识不断发现新的有利区域，并应用已成熟的开发技术快速建设新产能，为气田发展提供了持续的“新引擎”。新老区协同发力，形成了良性循环的发展格局。

目前，整个沁水煤层气田的开发指标位居行业前列。2022年，这里建成了国内首个年抽采能力超20亿立方米的中浅层煤层气田。2023年，第二条外输管道建成投运，形成了年外输能力35亿立方米的“双通道”，显著增强了向京津冀及华东地区的清洁能源供应保障能力。截至目前，该气田年产气量已突破26亿立方米。

在产业发展层面，这一技术突破为全国同类资源开发提供了可借鉴的样板，推动行业从规模扩张向效益优先转型。在社会效益方面，薛占新表示：“‘十四五’以来，我们累计为山西省供应低价民生用气超4亿立方米，并积极参与地方应急保障和公益事业。”

从“开发禁区”到“技术高地”，华北油田在沁水盆地的成功实践，为我国大规模高效开发煤层气资源探索出了一条清晰可行的道路，对推动能源转型、实现“双碳”目标具有深远意义。