在我國“雙碳”目標與能源轉(zhuǎn)型加速的背景下,保障天然氣穩(wěn)定增產(chǎn)已成為行業(yè)核心關(guān)切。近期,一種被命名為“煤巖氣”的新型非常規(guī)天然氣資源勘探開發(fā)正“捷報頻傳”,成為我國天然氣增產(chǎn)的“新亮點”。
今年3月,中國石油代表團在第43屆劍橋能源周(CERAWeek)上,向全球正式發(fā)布了“煤巖氣”的概念與地質(zhì)理論。這一來自中國的原創(chuàng)性認識獲得了國際高度認可。標普全球副董事長丹尼爾·耶金(Daniel Yergin)評價稱,這套理論“對推進煤巖氣勘探開發(fā)具有重要意義”,并“為全球能源清潔低碳發(fā)展開辟了新領(lǐng)域”。截至2025年10月底,全國煤巖氣累計探明地質(zhì)儲量已超7000億方。2024年產(chǎn)量為27億方,預計2025年將躍升至40億方。這一系列突破,正值我國天然氣總產(chǎn)量從2000年的300億立方米增至2024年的2400億立方米、躍居世界第四的大背景下。那么,被寄予厚望的“煤巖氣”究竟是什么?它和我們熟知的“煤層氣”有何不同?這些問題正成為業(yè)界和社會關(guān)注的焦點。
“煤巖氣”的發(fā)現(xiàn),源于對傳統(tǒng)地質(zhì)理論“禁區(qū)”的一次成功挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)煤層氣理論認為,煤層埋深超過1500米后,地層溫度升高會導致吸附氣含量降低,加之開發(fā)成本高昂,因此長期被視為“開發(fā)禁區(qū)”。然而,我國勘探家們在鉆探常規(guī)油氣和致密油氣時敏銳地發(fā)現(xiàn),這些深層煤巖層段常常有很好的天然氣顯示。這一“矛盾”現(xiàn)象激發(fā)了理論創(chuàng)新。基于“借鑒致密氣、頁巖氣生儲成藏機制,將煤巖作為儲層整體勘探”的全新理念,中國石油率先在鄂爾多斯、準噶爾等盆地取得勘探突破,成功開辟了一個天然氣發(fā)展的全新領(lǐng)域。
那么,究竟什么是“煤巖氣”?其核心區(qū)別在于:傳統(tǒng)煤層氣以“吸附”狀態(tài)為主,而煤巖氣則是“游離態(tài)和吸附態(tài)并存”,且“游離氣含量高”。它呈現(xiàn)出一種“跨界”特征:賦存特征接近頁巖氣,開發(fā)方式則與頁巖氣、致密氣相似。
鑒于這種顯著差異,中國石油勘探開發(fā)研究院研究團隊根據(jù)勘探開發(fā)實踐需要,正式提出了“煤巖氣”(Coal-rock Gas, CRG)這一全新概念。這一重大理論創(chuàng)新的背后,是更宏觀的“全油氣系統(tǒng)”理論的支撐。傳統(tǒng)石油地質(zhì)學理論在解釋無明確邊界的非常規(guī)油氣時存在局限。中國科學院賈承造院士于2014年提出“全油氣系統(tǒng)”理論,用統(tǒng)一的視角將常規(guī)與非常規(guī)油氣資源統(tǒng)攝于一個完整體系中。在此框架下,中國石油勘探開發(fā)研究院的科學家們提出了以含煤地層為核心的一種新類型全油氣系統(tǒng),即“煤系全油氣系統(tǒng)”。在該系統(tǒng)內(nèi),常常共生形成煤巖氣、煤層氣、致密氣、頁巖氣等多種氣藏的組合。這一理論也科學地解釋了煤巖氣“開井即見氣—中后期解吸接力”的典型產(chǎn)能過程。
在能源探索的征程中,煤巖氣作為一顆耀眼的新星,正吸引著全世界的目光。在能源探索的征程中,我國“煤巖氣”勘探開發(fā)已呈現(xiàn)出“多點突破、快速增長”的良好態(tài)勢。據(jù)中國石油煤巖氣重點實驗室的最新研究成果,中國煤巖氣地質(zhì)資源量可達50萬億立方米,這是一個數(shù)十萬億方級別的“新糧倉”。其中鄂爾多斯盆地資源量超25萬億立方米,四川、塔里木、準噶爾、渤海灣和吐哈等盆地均具備高效勘探開發(fā)的堅實資源基礎(chǔ)。相比之下,美國雖早在20世紀70年代就開始探索深部煤巖儲層,但受限于技術(shù)瓶頸未能取得突破。而中國石油在鄂爾多斯盆地的煤巖氣勘探已取得顯著成果,不僅成功探明了3個千億方級大氣田,地質(zhì)儲量突破5000億立方米,更是建成了首個百萬噸級深層煤巖氣田——大吉煤巖氣田。
目前,2024年全國煤巖氣產(chǎn)量達27億立方米,預計2025年將突破40億立方米,正在規(guī)劃建設(shè)多個百萬噸油當量級的煤巖氣田,按照當前發(fā)展節(jié)奏,2035年我國有望建成300億立方米以上的煤巖氣生產(chǎn)能力。隨著技術(shù)進步,未來還可能發(fā)現(xiàn)更多富含凝析油氣的煤巖油氣藏,為能源安全提供新保障。中國在煤巖氣領(lǐng)域的突破,打破了傳統(tǒng)煤層氣的思想桎梏和開發(fā)瓶頸,為全球非常規(guī)天然氣開發(fā)提供了新的思路和方向。中國煤巖氣的理論技術(shù)與勘探開發(fā)重大戰(zhàn)略突破,有望在全球引領(lǐng)一場“煤巖氣革命”熱潮。