“破局”煤岩气

洛阳才子

煤是远古时期的植物死亡后深埋于地下，在复杂的生物化学和物理化学作用下，经过数百万年或数亿年漫长的时间形成的固体可燃性矿藏。煤在形成的同时，会形成大量甲烷含量高达90%以上的天然气。有的天然气会运移到砂岩、灰岩或白云岩里聚集形成天然气气田。有的天然气则吸附在煤岩微小空隙里，成为煤矿开采中的瓦斯事故风险。目前全球煤矿开采深度小于1500米。为降低煤矿开采瓦斯事故风险，提前将煤岩中的天然气开采出来，实现能源高效利用、煤矿安全管控和环境协同保护三大功能。 鄂尔多斯盆地煤岩厚度大，分布广。传统理论认为，煤只是优质的生气母岩，天然气主要以吸附状态存于母岩中。在埋深超过1500米的煤岩中，吸附的天然气大幅度降低。因此1500米自然成了煤岩气开发禁区。石油科技工作者经过十多年科研攻关，结合基础理论研究和现场试验，揭示出煤岩气成藏富集规律。尤其是“十四五”期间，一场围绕鄂尔多斯盆地深层媒岩气的系统攻坚，在长庆油田悄然打响并捷报频传——这不仅是资源的突破，更是理论、技术管理和效益开发模式的全面定型。它昭示着中国在挑战世界级非常规天然气开发难题的征程上，走出了一条从认识突破到技术自主，再到效益开发独具特色的坚实道路，为保障能源安全提供了富有启示的长庆样本。 破茧 理论创新叩开沉睡的“气库” “埋深超过1500米的煤层，不具备规模开发价值。”这曾是国际油气地质学界的普遍认知。也如同一道无情的枷锁，长期制约着人们对鄂尔多斯盆地深层煤层的勘探思维。然而，长庆人凭着重新认识盆地，重新认识低渗透，重新认识自己的魄力，向传统理论发起了挑战。 2023年，中国石油明确提出了煤岩气新概念，指出其是赋存于煤岩中、游离气与吸附态并存、通过改造可快速产气的新类型资源。这一认识飞跃，归功于长庆油田长期的探索积淀。它打破了“深部煤层贫气”的旧框框，将勘探视野从传统的煤层气（以吸附气为主)拓展至游离气含量更高、更具流动潜力的全新领域，相当于为鄂尔多斯盆地打开了一扇储量规模巨大的资源新窗。 思想破冰引领勘探突破。长庆油田瞄准盆地内煤岩发育区带，展开精细勘探取得了显著成果。2024年，长庆油田向自然资源部提交探明煤岩气储量1300亿立方米，成为国内首个向国家提交千亿方储量的实例。这个千亿方大气田的横空出世，不仅是一个令人振奋的资源数字，更是一个强烈的信号：我国在深部非常规天然气领域，拥有可观且可动的战略接替资源。长庆油田的雄心远不止于此。2025年11月底捷报再传，这年再次向自然资源部提交了煤岩气探明储量。截止目前已累计提交了探明储量超3000亿立方米。“十四五“全国油气资源评价显示，长庆油田牵头尔多斯盆地煤岩气勘探评价取得历史性突破，在长庆油田矿权范围内煤岩气资源量超过十万亿立方米。长庆油田不断的执着努力和勘探发现，让“能源的饭碗必须端在自己手里”的底气，又厚重了几分。 闯关 技术体系攻克“豆腐里打铁”的世界难题 资源宝藏的大门已经被叩开，但开发之路却异常坎坷——煤岩强度低，易破碎，就像干层蛋糕。钻井就像“在豆腐里打铁”，井壁极易塌陷；储层非均质性强，水平井精准钻进和有效改造难度极大；井口导向工具“水土不服”，单井成本居高不下……开发深层煤岩气彼时被业内喻为“流沙上绣花”。在开发初期，试验井甚至面临过“一个井组4口井埋了3套进口导向设备，损失超千万元”的困境。但长庆人深知，没有技术突破，资源就无法转化为产量。面对挑战，长庆人再次展现出“磨刀石上闹革命”的韧劲，以三天一研讨的激昂节奏，开启全方位技术攻关。一场以地质工程一体化为核心，集全油田之力的技术攻坚战全面打响。面对煤岩储层强度低，易塌陷、钻井难、压裂效率低这些世界级开发难题，长庆油田集智攻坚，标志性成果就是”煤岩气钻完井技术2.0”体系的全面定型与成熟应用。其核心被凝练为“765”煤岩气钻完井技术——7项核心技术，六项管理创新，五项攻坚目标，构成了一套破解煤岩气开发瓶颈的组合拳。 长庆油田在“硬核“技术上，通过井身结构瘦身提速度、钻井参数激进创效率、钻井液强封堵保安全、装备国产化破垄断、工具定制化促协同、固井数字化提质量、井下精细化降风险，最终实现了一系列革命性突破。在管理协同层面，建立了甲方主导乙方献策的协同新机制，通过每周技术例会、钻速效率排行榜挂钩激励等举措，打破了单位壁垒，激发了全员创新活力，实现了现场问题48小时闭环，加速了技术迭代。 突破 成果落地催生多项工程实践记录 煤岩气钻井技术的突破直接实现了煤岩气开发指标的飞跃。2025年4月23日，长庆油田成功完钻国内首口2500米超长水平段煤岩气水平井，一举刷新我国陆上煤岩气超长水平段、水平段一趟钻和最长裸眼段三项记录。这口井的诞生标志着中国煤岩气开发技术与管理能力达到了新的高度。与此同时，另一场技术革命也在储层改造环节打响。2025年11月，在陕北煤岩气生产现场，长庆油田成功实施了国内首次煤岩气不加砂压裂。这主要是考虑到煤岩层自身发育有丰富的天然微裂缝，通过泵入特殊配方的”能量液”，激活并扩展这些裂缝网络，使其在被压碎后形成具有自支撑能力的导流通道，从而省去了传统压裂中不可或缺且成本高昂的支撑剂。这项革命性技术，实现了从液砂混合到纯液压裂的重大转变，使压裂核心物料成本降低30%以上，施工效率提升40%，为煤岩气效益开发开辟了一条全新路径。如今，长庆煤岩气平均钻井周期较传统工艺缩短40%，单井投资显著下降。长庆人用技术“金刚钻“成功揽下了煤岩气效益开发的”瓷器活”。 增效 全链条成本管控锻造开发竞争力 长庆人深知技术可行，还需经济可行。因此长庆油田的煤岩气攻坚始终将成本管控作为与技术攻坚同等重要的生命线。这种管控是全链条、系统性的。在技术设计源头追求低成本+高性能路线；通过装备国产化替代打破国外技术溢价；凭借钻井液、压裂液等材料革新直接削减主要物料成本；依托工厂化平台作业、精细化操作提高效率，优化复杂工况、减少事故；创新管理激励机制，将施工效果与收益挂钩，让提速降本成为每支作业队伍的内生动力。正是这种贯穿始终的成本意识与管理智慧，以及一系列组合拳，使得煤岩气单井投资得到有效控制，跨越了效益开发的门槛。也让曾经高不可攀的深层煤岩气大规模应用成为可能。长庆油田的这一实践进一步证明，非常规资源的效益开发，不仅是技术实力的比拼，更是成本管控能力的较量。 致远 持续迭代锚定大气田未来 站在2.0技术体系全面定型的节点上，长庆油田的目光已投向更远的未来——“十五五”时期煤岩气将成为鄂尔多斯盆地天然气稳定上产的重要接替资源。技术迭代从未停歇，煤岩气钻完井技术3.0版本的研发已加速推进。放眼未来，攻关重点清晰明确：突破6英寸小井眼钻井技术以进一步降低成本；研发密度更低、性能更优的钻井液体系；攻克二开一趟钻井技术以提升整体效率…… 这些持续进化的技术，将服务于一个更加宏伟的蓝图——不仅是为了高效开发已经探明的千亿方储量，更是为了撬动鄂尔多斯盆地内预测超万亿立方米的深层、薄层煤岩气资源，为长庆油田未来天然气稳产上产，乃至规划煤岩气年产300亿立方米，再造一个大气田等更高远的目标，提供坚实可靠的技术储备和资源接替。 从理论破冰发现千亿方资源，到技术闯关形成自主定型体系，再到管理增效实现效益开发，长庆油田在鄂尔多斯盆地深层煤岩气的探索形成了清晰的战略递进路径。长庆油田破局煤岩气的实践道路，不仅仅是一系列技术指标的更新，更是一场涉及地质认识、工程工艺、组织管理和成本管控的系统性深刻变革。它生动诠释了，如何通过科技自主自强将能源饭碗端得更牢。如何通过精益管理在“磨刀石“里榨出效益。这条“资源探明——技术攻关——成本管控——规模推进”的特色之路，为中国乃至全球同类资源的开发提供了可借鉴、可复制的完整方案。 风物长宜放眼量。在保障国家能源安全的壮丽征程中，长庆煤岩气的攻坚故事，正书写着无愧于时代的新篇章，也必将迈向更可持续的未来。 本文转载自《长庆油田报》2025年十二月版。