中石油关键“五性”深层煤岩气勘探开发技术现场应用取得显著成果!
12月23日,中油测井完成煤层气公司多口水平井压裂选段定簇工作,其中1口井水平段长度突破3000米。中油测井以自主研发的“五性”评价技术体系为核心,攻克了储层评价难题,为我国构建能源安全新格局提供了关键技术支撑。
“在解释过程中,我们应用岩性、储集性、含气性、可压性、顶底板封盖性的‘五性’评价技术,系统地分析导眼井的煤层特征,精准刻画煤层靶体,融合测井、录井、地震等多源信息,采用‘四位一体’压裂选段定簇方法,确定水平井压裂段长、簇长、簇数等关键参数,为后续压裂施工提供了可靠的数据支撑。”中油测井地质研究院解释应用中心副主任胡刚介绍说。
当全球目光聚焦清洁能源,我国埋藏于数千米之下的万亿立方米深层煤岩气,正以前所未有的速度被唤醒、被认知、被利用。在这场从“沉睡资源”到“战略新极”的开发革命中,中油测井以自主研发的“五性”评价技术体系为核心,攻克了储层评价难题,为我国构建能源安全新格局提供了关键技术支撑。
“五性”技术,透视深层煤岩气藏
我国深层煤岩气资源量巨大,但煤岩结构复杂、赋存状态多变,犹如一个难以捉摸的地质“盲盒”。如何精准识别埋藏于地壳深处的深层煤岩气,是业界公认的世界级难题。
中油测井技术研发团队十年磨一剑,扎根于山西大宁—吉县地区的沟壑和山峦之间。针对煤层煤体结构复杂、游离气吸附气精确评价、分段选簇及有效压裂改造等难题,他们摒弃传统单一的评价思路,创新性地提出了“五性”一体化测井评价新范式,并形成“等温吸附-核磁联测”含气性评价、“基质-割理”全尺度孔隙结构表征、深层煤岩地下原位含气量计算等6项特色关键技术。
从“认知盲区”到“技术透视”。这套体系如同为医生提供了“CT、核磁共振、B超”等全套诊断工具,能够对煤岩气储层进行全方位、立体化的“体检”。
其中,“等温吸附-核磁联测”含气性评价技术,精准区分了吸附气与游离气;“基质-割理”全尺度孔隙结构表征技术,清晰描绘了气体存储和运移的“毛细血管”网络;深层煤岩地下原位含气量计算模型,还原了地层深处的真实含气状况。
这套技术“组合拳”,让煤岩气藏实现了从“储量”到“产量”的跨越,推动煤岩气勘探开发逐渐驶入了发展快车道,为保障国家能源安全注入了新动能。
“这套‘五性’一体化评价技术的核心突破,在于将传统‘局部诊断’提升为‘系统研判’,真正实现了对深层煤岩气藏‘地质工程基因’的解读。当前,行业正面临从‘资源发现’向‘经济开发’转变的关键阶段,我们必须通过关键技术革新,为降本增效提供确定性决策依据。”中油测井地质研究院党委书记万金彬介绍说。
“互补+快解”重构精细评价范式
深层煤岩气水平井井筒易坍塌,测井采集时间窗口短,一度面临“无测井资料可用”的困境。对此,中油测井技术研发团队大胆创新,提出了水平井“随钻+裸眼+套后”互补性测井采集系列方案。
这一方案如同为勘探人员配备了望远镜、显微镜和内窥镜的组合,在不同的作业阶段获取关键信息,实现了对水平井筒周围地质环境的全过程、多维度感知。
3年来,中油测井通过互补性测井精细评价及差异化压裂层段的“甜点”优选,成功助力32口深层煤岩气水平井获得了日产超10万立方米的高产工业气流,高效支撑了30亿立方米产能建设,实现了从“打得到”到“压得开、产得出”的重要跨越。
2023年10月,面对中国石油首个万亿立方米深层煤岩气预测地质储量申报的紧急任务,需要在1个月的时间内处理解释2400余口井的海量数据。时间就是命令。中油测井开启“方法攻关+软件集成”的科研模式,快速自主研发出国内首个基于Python的深层煤岩气测井处理软件模块。
该模块实现了煤岩气多参数快速“一键式”处理解释,包含煤岩组分、物性、煤体结构、含气量等处理计算,可移植性强、解释处理精度高,还能根据区域地质特征自行调节参数,从而满足不同盆地深层煤岩测井解释现场需求,整体效率大幅提升83%以上,为中国石油首个深层煤岩气万亿立方米预测储量的成功申报赢得了关键窗口。
“我们提出的水平井‘互补性’测井采集方案安全、经济、高效,可减少无效段压裂改造,助力油气田降本增效。自研处理软件模块计算的煤岩气含气量等关键参数,测井预测精度比传统人工解释提升了30%以上,后续可有效支撑国内煤岩气‘规模化’储量申报。”中油测井地质研究院煤岩气一级工程师何羽飞介绍说。
截至目前,中油测井自研的快解煤岩气“一键式”处理软件模块,已在煤层气公司、长庆、冀东等油气田规模应用4000余口井,解释处理时效提高3倍以上,并在鄂尔多斯盆地支撑了煤岩气累计2个千亿立方米探明储量申报,先后为煤层气公司、长庆油田、冀东油田、西南油气田等企业的煤岩气储量计算提供有力保障,也为后续同类区块开发提供了可复制的技术模板。
现场实证,交付产能提升答卷
技术的价值,最终要经受生产现场的检验。
“当前,我们正在推动‘实验室—井场—解释评价数据库’三元联动,将岩芯毫米级的微观表征与千米级的地下储层建立量化关联。这种尺度的跨越正是破解深层煤岩气‘产能矛盾’的关键,也为行业建立了可复制的技术标准体系。”中油测井地质研究院煤岩气评价室主任曾静波介绍说。
在科研服务现场,中油测井深谙“独行快,众行远”之理,整合多学科技术力量,积极构建产学研协同的生态链,与高校建立创新联合体,与煤层气公司成立测井联合研究中心,从机理研究到现场评价全链协同,支撑煤层气公司、长庆、冀东、西南等油气田完成煤岩气储量申报。
在实验服务现场,中油测井将实验室搬到井场一线,构建“现场高保真快测+室内高精度联测”双高试验技术体系,积极探索改进等温吸附核磁联测技术、等温吸附声波联测技术、气水竞争吸附试验等新型试验技术,创新性形成深层煤岩含气性试验及评价方案,全力打通从技术研发到产能提升的“最后一公里”。
在解释服务现场,针对深层煤岩气储层“低孔、低渗、强非均质性”特点,中油测井研发出“多参数耦合测井评价模型”,为深层煤岩气勘探开发提供了全新的技术方案和实践范例,并深度参与煤层气公司、长庆油田、吐哈油田等煤岩气项目建产,以及国内深层煤岩气累产最高井等亮眼工程,全程助力并见证了我国首个百万吨级整装深层煤岩气田——大吉气田的横空出世。
该气田现已具备200万吨油气当量生产能力,产量近3年翻了一番,成为集团公司重要的战略增长极。
截至目前,中油测井“煤岩气实验评价一体化”不仅在煤层气公司、长庆、吉林、吐哈、西南、新疆等国内7个油气田规模应用,还成功服务澳大利亚煤岩气勘探开发,形成了具有国际竞争力的技术品牌,累计获得省部级科技进步奖4项、出版专著3部、申请专利16项、发布标准2项,行业影响力持续扩大。
立足当下,当资源挖潜逼近极限,当深地探测面临瓶颈,从鄂尔多斯盆地的“从0到1”的勘探奇迹,到大吉气田“技术变现”的产业价值,中油测井用一项项扎实的技术突破,突破了深层煤岩气勘探开发的发展桎梏。
面向未来,随着全球对清洁能源需求的持续攀升,中油测井这套日趋成熟的“五性”评价技术体系,将继续作为开启深地探索的钥匙,为中国深层煤岩气革命向资源纵深与更广领域推进,提供关键技术支撑。

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