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碳中和背景下,天然氣在能源轉型中擔當什么角色?

字體: 放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2024-06-12  來源:中國石油報  瀏覽次數(shù):247
        近期舉辦的第六屆天然氣地球科學論壇,聚焦我國天然氣勘探開發(fā)中面臨的關鍵科學和技術問題,探討如何完善學科基礎理論,為天然氣工業(yè)大發(fā)展注入新動力。

新質生產力、學科交叉、跨越式發(fā)展……這些當下被深入討論和解讀的熱詞,成為本屆論壇的焦點。從與會專家學者的發(fā)言討論和思想碰撞中,深切地感受到加快天然氣工業(yè)大發(fā)展的使命感,清晰地傳遞出一個聲音:致力于創(chuàng)新和發(fā)展清潔能源,為構建綠色、可持續(xù)的能源未來貢獻力量。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

天然氣勘探的發(fā)現(xiàn)和進步

離不開煤成氣理論的支撐

 

 

 


塔里木油田創(chuàng)新發(fā)展含鹽前陸盆地油氣地質理論,強化儲層和裂縫發(fā)育等地質基礎研究,建立了克拉蘇構造帶斷背斜控藏成藏模式,推進克拉-克深天然氣高效開發(fā)。

 

隨著全球能源結構的持續(xù)優(yōu)化,天然氣因其清潔、高效的特性,正逐步成為推動能源轉型的“綠色引擎”。中國科學院院士、國際歐亞科學院院士戴金星在論壇上指出,天然氣是實現(xiàn)向低碳、零碳能源轉型最重要和最現(xiàn)實的過渡能源,特別是在當前形勢下,發(fā)展天然氣能源意義重大。“十四五”是我國天然氣工業(yè)大發(fā)展時期,2025年我國將成為年產氣量達2500億立方米級的產氣大國,天然氣在保障國家能源安全和促進我國“雙碳”目標的實現(xiàn)方面將持續(xù)發(fā)揮更為重要的作用。

根據(jù)產量,我國天然氣工業(yè)的發(fā)展大致分為3個時期:1949—1975年為發(fā)展起步期,1976—2000年為緩慢增長期,2001年至今為跨越增長期。按照國家能源局印發(fā)的《2024年能源工作指導意見》,天然氣保持快速上產態(tài)勢,預計今年全年新增產量達到130億立方米以上。

論壇上,專家學者深入探討了天然氣勘探開發(fā)與地質理論研究之間的密切關系,并形成一個共識:國內天然氣勘探的每一次重大發(fā)現(xiàn)都離不開地質理論的支撐。特別是早期煤成氣理論的提出和發(fā)展,為我國天然氣工業(yè)的快速發(fā)展奠定了堅實基礎。

20世紀70年代,國家的能源供給主要是煤炭和石油,天然氣被大多數(shù)人所忽視。當時盛行的“一元論”油型氣理論認為產煤地區(qū)不可能產生天然氣。

1979年,戴金星提出“煤系是良好的工業(yè)性烴源巖”“煤成烴的核心是以氣為主、以油為輔”的煤成氣理論,使指導我國天然氣勘探的理論由“油型氣”的“一元論”,轉為“油型氣和煤成氣”的“二元論”,開辟了煤成氣勘探新領域。此后,經過引進、吸收、創(chuàng)新、發(fā)展,適合我國煤成氣勘探開發(fā)的地質理論體系逐步形成,為天然氣勘探開發(fā)提供了重要的理論支撐。

在這一理論的指導下,我國煤成氣勘探開發(fā)取得了顯著成效,準確預測了鄂爾多斯盆地蘇里格、塔里木盆地克拉2和克深等一批大氣田,引領推動了我國天然氣產量和儲量的快速增長。位于鄂爾多斯盆地的蘇里格氣田開發(fā)建設20余年來,累計生產天然氣超3000億立方米,相當于國內1年的天然氣消費總量;位于塔里木盆地北緣的克拉-克深大氣區(qū),累計生產天然氣超2200億立方米,為西氣東輸穩(wěn)定供氣提供了堅實的氣源保障……煤成氣在天然氣總探明儲量中所占比例逐年上升,成為我國天然氣工業(yè)的重要組成部分。

 

 

 

碳中和背景下

天然氣在能源轉型中擔當重任

 

 

 


長慶油田通過建立和引入煤成氣理論,并將天然氣勘探的主戰(zhàn)場從鄂爾多斯盆地邊緣轉移到盆地中部,至今蘇里格氣田已成為我國陸上最大致密氣田。

 

在碳中和目標的推動下,天然氣作為化石能源中唯一的清潔能源,承擔著安全供給與綠色低碳的雙重使命。

論壇上,中國科學院院士鄒才能強調,天然氣既是傳統(tǒng)化石能源向新能源轉型的“連接器”,又是與新能源融合發(fā)展的安全“穩(wěn)定器”,在新型能源體系中發(fā)揮著“調節(jié)器”的關鍵支撐作用。

天然氣發(fā)電調峰能力強、調峰速度快、清潔低碳,是理想的靈活性電源,可與風電、光伏等新能源優(yōu)勢互補,是新型電力系統(tǒng)下調峰的最佳選擇和重要支撐;天然氣與氫能融合前景廣闊,可以混輸混用,互為補充,相互轉化。碳中和進程中,加速發(fā)展天然氣工業(yè),勢在必行。鄒才能還提出了“超級能源系統(tǒng)”的概念,其特征是達到界定資源量規(guī)模的地下煤炭、石油、天然氣、地熱、伴生礦產與地上風能、光能高度耦合;實現(xiàn)化石能源與新能源融合協(xié)同開發(fā)利用的區(qū)域性智慧用能。

當前,我國天然氣發(fā)展面臨外部環(huán)境不確定性增加的風險與挑戰(zhàn),資源劣質化日趨嚴重,開采難度增大、生產成本上升、綠色環(huán)保要求更高等問題日益突出。為保障國家能源安全、實現(xiàn)經濟與環(huán)境保護協(xié)同發(fā)展,鄒才能強調,在碳中和目標下,我國天然氣工業(yè)發(fā)展要立足“統(tǒng)籌布局,科技創(chuàng)新;多能互補,多元融合;靈活高效,優(yōu)化升級”,進一步完善天然氣產供儲銷體系。

對此,鄒才能認為,要持續(xù)加大天然氣勘探開發(fā)力度,通過戰(zhàn)略布局支撐天然氣增儲上產,著力攻關天然氣高效開發(fā)與提高采收率關鍵技術,釋放常規(guī)低品位氣藏及非常規(guī)氣的潛在產能,重點攻克“卡脖子”難題,改變關鍵核心技術依賴進口、受制于人的困境。要加快天然氣綠色轉型,突破天然氣新技術,接替天然氣新領域,實現(xiàn)天然氣與新能源融合發(fā)展,推動我國“天然氣革命”,打造“清潔、安全、高效、可持續(xù)”的新型能源體系,建設“天然氣強國”。此外,還要構建安全可靠的天然氣產業(yè)鏈和市場體系,優(yōu)化市場供應需求結構。做大供應端,推進管道氣建設,加大LNG布局配置力度,擴大儲氣庫規(guī)模,形成多元供應、有序利用、靈活調配的總體格局;做優(yōu)消費端,提高天然氣在一次能源消費中的占比,優(yōu)化能源消費結構,實現(xiàn)能源利用低碳化、清潔化發(fā)展。

 

 

 

深層超深層成為油氣產量增長新陣地

 

 

 


 

天然氣工業(yè)發(fā)展到今天,面臨的勘探難度越來越大,對技術的要求也越來越高。我國超深層和非常規(guī)天然氣資源豐富,在“雙碳”背景下,如何更加低碳高效地進行勘探開發(fā),是擺在科研人員面前的重要課題,也是重大的責任和使命。

目前,深層超深層主要聚焦在兩大類區(qū)域。一類是克拉通盆地萬米特深層。比如,四川盆地、塔里木盆地碳酸鹽巖沉積區(qū),主要圍繞油藏裂解氣進行勘探。另一類是陸相的萬米特深層。比如,塔里木盆地庫車地區(qū)及準噶爾盆地的煤系氣。

長江大學地球科學學院院長、勘探開發(fā)研究院教授級高級工程師朱光有認為,從地質上來講,萬米特深層的重點勘探領域和資源潛力基本明朗,頁巖氣、致密氣等非常規(guī)資源是天然氣增儲上產的重要增長極。尤其是在非常規(guī)領域,目前勘探聚焦的深度在3500米以淺,而埋深超過3500米或被傳統(tǒng)理論認為不利于天然氣富集的其他區(qū)域,亟待我們進一步深化認識。因此在地質理論上,我們還需要在地質評價方面進一步加強理論攻關,進一步落實各種要素,對天然氣富集的主控因素進行梳理。

理論的深入研究需要不斷攻關,而技術的進步則更需突破性的創(chuàng)新。在主要油氣田的勘探開發(fā)實踐中,特深層、非常規(guī)天然氣勘探技術還存在很多瓶頸,而提高單井產能就成為關鍵。朱光有指出,科研人員需要持續(xù)加大研究力度,以進一步提高單井產能和擴大單井控制的勘探范圍。近期,有望通過一系列學科交叉的技術手段來提升特深層和非常規(guī)天然氣開發(fā)成效。預計到2035年,國內天然氣將實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

技術突破催生的新質生產力,將發(fā)揮顛覆性作用。新質生產力的提出,是為了更高效地組織各方力量來加快科技成果的轉化,把產業(yè)鏈做強做大。不少專家指出,新質生產力對于天然氣工業(yè)來說,將有力推動多學科交叉、多要素綜合驅動的創(chuàng)新研究。相信在未來5年內,超深層和非常規(guī)勘探開發(fā)的力度、成效和實現(xiàn)的增量將超出我們今天的預判和想象。

未來已來,未來可期。隨著地質理論的深化和技術的不斷創(chuàng)新,我國天然氣工業(yè)必將迎來更加廣闊的發(fā)展前景。這個機遇與挑戰(zhàn)交織的時代,充滿變革與創(chuàng)新,我國天然氣工業(yè)將致力于以更加綠色、低碳的路徑前進,為保障能源安全和可持續(xù)發(fā)展作出更大的貢獻。

 
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