重重利好加持之下，石油科學家如何發現了煤巖氣？煤巖氣儲量“家底”究竟如何？其勘探開發有何意義？未來如何通過技術革新向儲量要產量，向產量要效益？記者帶著這些疑問，深入生產一線與科研現場，揭開煤巖氣的神秘面紗。

今年3月，在第43屆劍橋能源周“中國能源未來”戰略圓桌會議上，中國石油代表團首次向全球發布了中國石油在煤巖氣地質理論認識與勘探開發方面的重大突破。對此，標普全球副董事長丹尼爾·耶金表示，中國石油在煤巖氣方面的創新成果，將對全球煤巖氣的未來發展產生重大引領和推動作用。同月，全國政協委員，中國石油集團董事長、黨組書記戴厚良在全國政協環境資源界別協商會議上建議，要統籌推進化石能源清潔高效利用，重點加大對頁巖氣、煤巖氣等非常規資源規模有效開發的政策支持力度，持續提高天然氣在能源消費結構中的占比，發揮對化石能源低碳轉型的支撐作用。一系列關于煤巖氣的“好聲音”掀起了“煤巖革命”的討論熱潮。

“煤巖氣是油氣領域里中國率先突破、具有可能領跑世界的比較現實的一個領域。”在煤層氣開發利用產業創新聯盟成立大會上，中國科學院院士、中國煤成氣理論的先驅和奠基人戴金星表示。

近年來，中國石油創新提出煤巖氣富集成藏地質理論，攻關形成水平井體積壓裂及排采開發技術體系，引領推動中國煤巖氣產業革命，引發國內外能源企業廣泛關注。

星星之火已成燎原之勢。隨著煤層氣公司、遼河油田等多家油氣田企業在鄂爾多斯盆地不斷取得新突破，煤巖氣這一非常規油氣資源，有望成為我國未來天然氣增儲上產的重要“增長極”。

地質理論認識的突破

基于“否定之否定”的接續創新

當全球目光聚焦頁巖氣時，來自中國石油的科技工作者卻在煤系地層深處發現了另一類“寶藏”——煤巖氣。它的發現與地質理論認識的突破息息相關。

——由淺入深，揭開煤巖氣的“廬山真面目”。

此前，業界和公眾更熟悉的是煤層氣，這是一種賦存在煤層中的以甲烷為主的烴類氣體。

20世紀90年代，我國開始煤層氣的勘探評價工作。2004年之后，相繼發現了沁水盆地南部和鄂爾多斯盆地東緣的煤層氣田。到了2006年，我國煤層氣開發全面啟動，成功實現了沁南、鄂東等煤層氣田的有效開發，并延續至今。

而基于煤層氣，傳統勘探理論認為，埋深超過1500米的煤層多為烴源巖，含氣量低，不作為儲集層對待，是煤層氣開發“禁區”。從全球來看，也鮮有人關注1500米以深的煤層氣資源。

但淺處有氣，深處真的沒有氣嗎？

以此追問，煤層氣公司于2019年8月在室內實驗的基礎上，在首口試驗井大吉3-7向2井探索酸壓改造工藝。該井投產后，在埋深2000米以下的8號煤巖段獲得工業氣流，突破了以往“談深色變”的思想禁錮，揭示了煤巖氣的效益開發潛力。

“以前，中淺層煤層氣井要排水半年左右才能見氣，再過半年產量逐步上升，而大吉3-7向2井實現了‘開井就見氣’，單井產量是淺層煤層氣井的5至10倍，并且持續穩產275天，證明煤巖氣見氣快、上產快、穩產能力強。”煤層氣公司臨汾采氣管理區常務副經理陳明說。

煤巖氣的發現，是油氣地質理論認識的突破，深刻體現了“油氣在地質家的腦海里”的理念。

“煤巖氣的突破，表明1500米以深的煤巖儲層同樣具有豐富的天然氣資源。這告訴我們，煤系氣體開發應突破傳統深度認知，向深層拓展，尋找更多潛在資源。”煤層氣公司勘探開發研究院勘探所所長李永洲表示。

——從烴源巖到儲集層，打破成藏機制的桎梏。

大吉3-7向2井的突破極大地振奮了人心。2020年開始，中國石油的科技工作者通過后續基礎理論研究，進一步揭示了深部煤巖層段氣體獨特的賦存模式和成藏特征，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，創新提出了煤巖氣富集成藏地質理論。

這一地質理論讓社會公眾重新認識了成藏機制，證實了煤系氣體開發應從整體角度重新審視煤層及圍巖的成藏特征，探索煤層與圍巖之間的相互關系及其對氣體賦存和運移的影響。

“這就好比做了一鍋飯，因煤層氣埋藏較淺，受斷裂破壞影響，導致做飯時揭開了鍋蓋，大量的氣散失了，僅在飯中間存在一些吸附氣。這種吸附氣很難開采，而煤巖氣就是鍋蓋完好未揭，內部充盈著滿滿的鍋氣。”有專家形象地比喻。

基于這一地質理論，中國石油在準噶爾、鄂爾多斯、四川等盆地部署多口風險勘探井并取得突破。數據顯示，截至目前，煤層氣公司在鄂爾多斯盆地等區域完鉆的159口水平井中，最好的井日產氣超過10萬立方米，比煤層氣單井單日的產量高出一個數量級。

未來天然氣上產增產的主體

讓保障國家能源安全底氣十足

“如果說煤層氣是‘擠海綿’，那么煤巖氣就是‘開閥門’。”有專家這樣比喻。傳統煤層氣需長期排水降壓后才能產氣，且產量較低，而煤巖氣通過“水平井+體積壓裂”技術，可將鉆井周期縮短30%以上，效率提升數倍。

國家能源局發布的2024年全國油氣勘探開發十大標志性成果提到，煤巖氣年產量僅用3年時間就快速提升至25億立方米，成為天然氣增產新亮點。這充分證明，煤巖氣勘探開發工作的快速突破、效益建產，有望成為我國未來天然氣上產增產的主體、可持續發展的重要戰略接替資源。

中國科學院院士鄒才能指出，2008年我國非常規油氣產量占油氣總產量比例不足2.5%，2024年已占27%。煤巖氣成為非常規油氣的一匹大黑馬。

——煤巖氣的出現，意味著為我國“能源糧倉”輸送更多“優質糧”。

相較于中淺層煤層氣，煤巖氣開發不需要大規模排水，壓裂后開井快速高產，不僅大幅提升經濟效益，而且碳排放強度較常規天然氣更低，與“雙碳”目標要求高度契合。

在保障安全供給的基礎上，統籌推進化石能源清潔高效利用，加大對煤巖氣等非常規資源的勘探開發力度，將持續提高天然氣在能源消費結構中的占比，有效發揮對化石能源低碳轉型的支撐作用，進一步優化能源結構。

——煤巖氣的出現，意味著為端牢能源飯碗增加更多“底氣”。

我國是煤炭大國，大量氣體賦存在中深部和深部煤巖中。其中，埋深大于2000米的煤巖氣資源量預測超40萬億立方米。

中國石油股份公司副總地質師兼勘探開發研究院黨委書記李國欣對此表示，煤巖氣作為中國天然氣持續增產的重要戰略接替資源，對于保障國家能源安全和實現“雙碳”目標具有重大意義。

隨著能源變革與產業發展，天然氣能源的投用量在我國能源消費結構中的占比正不斷攀升。2024年，全國天然氣消費量為4260.5億立方米，比上年增長8%，消費需求依舊維持相對高位，而我國國內工業天然氣產量為2464億立方米，仍有缺口。

“這為能源工作者提出一個現實要求，就是要力爭不斷增加天然氣資源的多元化供給氣源。”全國人大代表、煤層氣公司常務副總經理劉洪濤說，“從目前開發勢頭來看，未來3至5年煤巖氣將成為繼致密砂巖氣、頁巖氣之后天然氣產量增速最快的類型。”

“煤巖革命”賦能新興產業

爭當發展新質生產力的排頭兵

煤巖氣領域的實踐，具備能源領域新質生產力的鮮明特征。

煤層氣公司黨委書記、執行董事周立宏這樣概括煤巖氣產業：“煤巖氣是一種用非常規油氣的理念、非常規技術開發的非常規能源，技術含量更高。”

作為能源領域新興產業，煤巖氣“新”在何處？

——從“奪命瓦斯”到“清潔動力”，助推產業新迭代。

發展新質生產力，總是伴隨著技術革命性突破、生產要素創新性配置和產業深度轉型升級。

煤層氣俗稱“煤礦瓦斯”，是煤礦安全生產的主要威脅之一。煤層氣早期作為煤炭的伴生資源開發，初衷在于降低煤礦瓦斯爆炸的風險。隨著開發技術的成熟，煤層氣作為清潔能源的經濟價值逐漸被業界重新認識。

如果說煤層氣創新了對煤炭資源的利用方式，實現從“把煤挖出來燒”到“采煤生成的氣燒”，那么煤巖氣的開發就是更進一步，向更深處尋找高產氣流。

挺進深部，意味著地質條件的變化。相較煤層氣，深部煤層厚度大、熱演化程度高、生氣能力強，為大規模建產提供了良好的物質基礎。與此同時，煤巖氣儲層滲透率更低，開采難度也更大。這種地質特征的特殊性決定了其在開發上與煤層氣不同，對煤巖氣富集理論創新、煤巖氣關鍵技術突破提出新的要求。

數智化賦能、精細化管理是煤巖氣勘探開發的關鍵。煤層氣公司引入物聯網、大數據、人工智能等新一代信息技術，探索并賦能地質研究、勘探開發、生產運行等多個領域，在提升開發效率和質量上已初見成效。

目前，中國石油正在規劃探索對煤巖氣的綜合開發利用，例如甲烷等其他伴生資源的開發利用。未來，煤巖氣產業鏈有望進一步延展，實現科技創新和產業創新有效融合。

在能源超級盆地的版圖中，煤巖氣同樣占有一席之地。我國煤巖氣富集區域大部分位于具備建設能源超級盆地的地區。“鄂爾多斯盆地是我國最有潛力開發成為超級能源盆地的地區。這里也是煤巖氣資源最豐富、開采經濟價值較高的地區。煤炭的經濟開發深度通常不超過1500米，而開采煤巖氣可有效動用該深度以下的煤炭儲量。”煤層氣公司副總經理、總地質師熊先鉞說。

——從油氣變“綠能”，促進化石能源新利用。

新質生產力本身就是綠色生產力。能源綠色低碳高質量發展是形成綠色生產力的關鍵。

實現“雙碳”目標的關鍵在于能源轉型，統籌新能源發展與國家能源安全。在能源轉型進程中，大力發展新能源勢在必行。與此同時，傳統能源長期所發揮的兜底支撐作用也不容小覷。

以煤為主的化石能源在一定時期內仍是我國主體能源。天然氣碳排放量低于煤炭和石油，既是低碳清潔能源的代表，也是能源轉型過渡期的重要抓手。煤巖氣的出現成為既能利用傳統能源資源稟賦，又能減少對煤炭和石油依賴的平衡點。

煤巖氣的開發為油氣變“綠能”提供了新的可能。煤巖氣本身是一種清潔能源，1億立方米煤巖氣大約可替代13萬噸標煤，從而減少二氧化碳和其他污染物的排放。

目前，煤巖氣作為一種新類型非常規天然氣資源，還處于初期探索階段。隨著科技的不斷進步與發展，煤巖氣勘探開發將日益成熟與高效，為國家能源安全提供堅實保障。（余果林參與采寫）