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    “全力服务”做贡献,鲜花掌声送模范。

    3月28日,在自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所(下称成都综合所)召开的第六届三次职工代表大会上,贵州毕节-六盘水大型能源资源基地技术攻关团队毫无悬念地被评为“2018年度优秀创新团队”。

    “‘贵州毕节-六盘水地区能源资源基地综合地质调查’是成都综合所在新形势下向大型能源资源基地建设转型的第一个项目,也是我所‘全力服务于国家能源资源安全和自然资源中心工作,全力服务于地方社会经济发展’的生动实践。”成都综合所所长、党委书记胡泽松说,经过近两年的努力,项目组在乌蒙山扶贫开发区黔西北毕节威宁县哲觉镇一带新发现1处超大型、1处大型新类型沉积型稀土矿床。此次找矿取得的重大突破,不仅拓宽了我国稀土矿成矿规律研究领域和找矿空间,为我国打造又一个新的稀土勘查开发基地奠定了坚实基础,对推动乌蒙山地区扶贫攻坚,以及黔西北毕节-六盘水建成我国重要的战略资源支撑基地具有重要意义。同时,该项目也是对中国地质调查局能源资源基地资源潜力-技术经济-地质环境“三位一体”调查评价的一次新实践。

    一系列成果的取得绝非偶然。对于成都综合所及其项目团队而言,这是一次全新的尝试,也是一次艰巨的考验,更是一次利用传统优势技术支撑服务新型地质调查工作的严格检验……

    强强联合 共克时艰

    黔西北毕节-六盘水地区是我国重要的能源资源基地,覆盖国家重点扶贫的乌蒙山区毕节市和六盘水市。该地区“三稀”矿产资源丰富,特别是上二叠统宣威组底部,发现有大量富含稀土的粘土岩建造。2012年,《国务院关于进一步促进贵州经济社会又好又快发展的若干意见》明确提出,要以毕节、六盘水、兴义为节点城市,充分发挥能源矿产资源优势,建设我国南方重要的战略资源支撑基地。

    事实上,毕节威宁-赫章地区开展地质调查工作由来已久,但针对“三稀”矿产的调查研究并不多。解放前,丁文江、刘之远、黄懿、罗绳武等人对区内的地层及煤、汞等矿产资源层曾做过概略调研。而该地区系统的地质调查、矿产勘查则始于1960年。自上世纪80年代以来,前人对这一地区开展过众多地质矿产研究工作,但是主要针对铜、铅锌、锰矿等。自1997年开始,地质工作者陆续在黔西北地区发现二叠系宣威组底部存在一套富稀土粘土岩,但稀土的赋存状态、成矿模式、成因类型、可利用性等问题均未查明,加之成矿规律不清,找矿迟迟未取得突破。近年来,贵州省地矿局、贵州大学、中国科学院地球化学研究所、成都理工大学等单位瞄准“三稀”资源,对含稀土的磷块岩、铝土岩矿床、磷矿床伴生的“三稀”元素进行了初步研究。然而,真正意义上深入推进该区域“三稀”资源综合地质调查工作的还要从成都综合所和贵州省地矿局的合作说起。

    俗话说:处处留心皆学问。而成都综合所之所以能后来居上,幸运地立项并取得重大突破,既与他们强烈的大局意识和服务意识有关,也与他们平日的留心积累有很大关系。当中国地质调查局党组提出“三位一体”调查评价体系、支撑服务大型能源资源基地建设时,成都综合所就开始了筹划谋局,试图在这方面闯出一条新路。经过资料综合分析,他们了解到当地的稀土矿线索,并深入分析了难以开发利用的“症结”。

    国家能源资源安全的战略需要,中国地质调查局党组的明确要求,地方脱贫攻坚战的迫切需求,加上自身转型升级的客观要求以及技术优势和信息资源优势,使成都综合所上下很快达成了共识,举全所之力,主攻贵州毕节地区稀土矿。

    说干就干,时不我待。2017年1月10日,成都综合所与贵州省地矿局开展了一次座谈。此次会议,双方达成了合作共识,即以能源资源基地综合地质调查为平台,重点开展矿产资源综合利用调查、技术经济与环境影响概略性评价等工作;通过大型能源资源基地综合调查,查明资源现状、资源潜力、矿石可利用性,摸清区域地质环境特征和承载力,共同建立资源基地技术经济与环境影响概略性评价体系,为资源开发利用、环境保护、生态文明建设和矿政管理提供服务。同年2月28日,成都综合所召开会议启动“贵州毕节-六盘水地区能源‘三稀’资源大型基地”建设工作,明确了为贵州资源开发利用、环境保护、生态文明建设和矿政管理提供基础服务的目标。紧接着,3月7日,成都综合所与贵州省地矿局在成都正式签订战略合作协议,共同打造贵州毕节-六盘水地区能源“三稀”资源大型基地。根据协议,双方将以大型能源资源基地建设为引领,围绕“区调、矿调、环调”地质调查评价、能源资源经济性评价工作、重金属污染土壤修复示范,结合精准扶贫行动,共建产学研创新平台,推动地质科技成果集成与转化。

    随后,“贵州毕节-六盘水地区能源资源基地综合地质调查”项目正式启动实施。

    为了加快推进中国地质调查局大型能源资源基地建设工作部署,成都综合所按照“协同创新、融合创新”的思路,特别成立了项目联合推进工作领导小组,同时编制了“贵州毕节-六盘水地区能源资源基地综合地质调查”项目实施方案。通过整合双方资源、技术、业务优势,共同推进基地建设,以服务地方需求实现服务国家需求的目标,有效创新地质调查工作模式。在服务国家能源资源保障战略的同时,助推乌蒙山毕节地区脱贫攻坚。

    科技创新 迎难而上

    开弓没有回头箭。

    正当项目如火如荼地开展时,技术人员却迎来了前所未有的挑战。

    威宁、赫章两县沉积型稀土矿尚处于勘查开发的起步阶段。根据沉积型稀土的赋存状态来看,矿体多出露于地表,开采地质条件较好。含矿层段在威宁及赫章地区分布广泛,资源潜力巨大。但是2018年以前,整个黔西北地区沉积型稀土矿的成矿规律、稀土赋存状态及可利用性均未查明,选冶工艺也未曾取得进展。一度有分析认为,该类型稀土矿并不具备勘查开发价值。业内权威专家对此也是质疑声不断。有人认为,在此地区根本找不到大矿;有人则认为,即便是侥幸找到了矿,也很难“拿”出来。

    成都综合所顶着巨大的压力,通过层层传导,最后落到了项目组全体人员身上。个中滋味,也只有亲历过的人体会最深刻——

    谈起该项目,项目团队成员惠博博士不无感慨地说:“这是我工作至今啃得最难的一块骨头!为了有效富集回收该地区稀土资源,项目组成员都付出了大量心血。”

    其实,从1997年开始,黔西北沉积型稀土就不断受到关注,但是至今尚未有明确的矿石赋存状态研究及选冶工艺突破。“贵州沉积型稀土原矿中稀土氧化物(REO)含量最高时可达1.6%,平均约0.15%。但是,由于无独立的稀土矿物,采用常规的物理选矿方法无法实现稀土的富集回收。”惠博解释说。为了更好地完成任务,惠博与项目组其他成员早在半年前就开始筹划准备。项目开展之初,他们主要采用常规的技术手段进行分析和处理,但是许多问题都没有说透。

    “这不是一类传统的矿石,在对这一类矿石进行研究的过程中,我们必须拿出客观的科学数据来证明它是否具备勘查开发价值。”惠博说,对于该项目的科研攻关,成都综合所领导高度重视,先后两次开动员会,要求技术人员每月向项目负责人、科技处负责人及所长汇报进展情况。

    可是,纵使技术人员使尽浑身解数,倔强的石头依旧不为所动。时间一点一点地过去了,无数次试验都无功而返,研究进展依旧未能达到预期。难道真如前人所说“该类型稀土矿并不具备勘查开发价值?”此时,成都综合所内上下压力倍增。

    专家组与科研人员研讨钻孔岩芯中稀土含矿层的垂向演化趋势

    “锲而舍之;朽木不折;锲而不舍;金石可镂。”

    终于,大家找到了突破口。通过反复试验和实地调查,项目组确定了两个重点攻关方向:一是在工作手段上采取多学科联合的方式,即工艺矿物学、地质学、冶金学联合攻关。二是科学的思维方式。在常规手段没有得出结果的情况下,引入一些假设性的试验。

    首先是工艺矿物学先行。惠博介绍说,这就如同我们在医院看病一般,需要先问诊(即取样),查明病因(即查明矿石成因)。在这个过程中,工艺矿物学发挥了重要作用。我们选用了关于物质和结构分析目前国内最先进的手段,例如化学分析里的荧光、XRD分析、电子探针等,并利用国际先进的矿物分析试验设备将矿石的基本性质从里到外、从粗到细进行了全面分析,同时还与其他类型矿石进行类比分析。在以往的试验中,我们主要采用10倍、20倍的显微镜,但是在该矿石的分析研究中,我们甚至采用了近千倍的显微镜,以及做材料的技术手段,终于查清了矿石中各元素的赋存状态。

    “但是,这些还远远不够。在此基础上,技术人员开始开展选矿研究,却无功而返。冶金技术随后及时跟进,开展了浸出试验,验证理论上的赋存形式。通过试验,对大家通过仪器观察的现象进行了定量化的佐证。综合比对国内外相关资料,整个研究工作中,我们团队做得更深入、科研链条也更长,基本上做到了类似产品的级别。”惠博说。

    而此次项目能够取得重要成果,主要基于两方面的经验:一是多学科联合攻关。这要归功于成都综合所的优势业务领域之一——矿产资源综合利用。成都综合所拥有一支涵盖地质找矿、资源综合利用、综合评价等专业层次布局合理的专业人才队伍。“成都综合所在一矿变多矿、贫矿变富矿等方面具有丰富的经验和技术优势,特别是一些呆滞的、我们认为可能在技术上或者经济上不过关的资源,所里也有成功的案例。所以,多学科联合攻关也成为这次试验研究能够取得成功的一个重要因素。”胡泽松说。

    二是科学的思维方式。胡泽松认为,在研究过程中,不能轻易否定研究对象,要打破传统的思维模式,只有这样才能取得成功。我国是世界稀土资源储量大国,不但储量丰富,且还具有矿种和稀土元素齐全、稀土品位高及矿点分布合理等优势,全国稀土资源总量的98%分布在内蒙古、江西、广东、四川、山东等地区,形成北、南、东、西的分布格局,并具有北轻南重的分布特点。但是,该项目发现的稀土类型完全不同于这两种状态,也区别于深海稀土,在标准上并没有可借鉴性。

    通过综合分析研究,项目组最终确定黔西北地区的稀土矿床为独特的“沉积型”稀土矿床——发生于二叠纪末的巨量岩浆活动是华南陆块演化历史上的一次重大地质事件,导致了扬子克拉通西部峨眉山大火成岩省的形成。在大火成岩省的形成和演化过程中,常伴随有区域岩石圈地壳的大规模抬升和地表岩石的去顶剥蚀。峨眉山大火成岩省的主要岩性为玄武岩和层状-似层状火山碎屑岩,且构成峨眉山大火成岩省主体的玄武岩及火山碎屑岩富含铁族、高场强元素和稀土元素。在晚二叠世温润潮湿的古地理环境和频繁的海侵、海退作用下,玄武岩及火山碎屑岩便易于发生强烈的风化、蚀变和剥蚀作用,经进一步搬运、沉积、富集便形成了黔西北地区独特的“沉积型”稀土矿床。

    同时,项目在开展过程中还形成了绿色高效的“预处理-选择性浸出”冶金新工艺。试验结果表明,稀土元素浸出率高于85%,同时铝、铁、钛和硅等主要杂质浸出率均小于5%。此工艺流程短、选择性强,绿色高效,对推动地质科技成果转化,助推黔西北毕节-六盘水建设我国重要的战略资源支撑基地具有重要意义。

    经过近8个月的科研攻关,沉睡的稀土宝藏终于揭开了她神秘的面纱。

    三大突破 意义深远

    2019年3月28日,在成都综合所召开的第六届三次职工代表大会上,贵州毕节-六盘水大型能源资源基地技术攻关团队被评为该所“2018年度优秀创新团队”。对于贵州毕节-六盘水团队来说,这项荣誉实至名归。

    首先,他们取得了沉积型稀土矿产的重大找矿突破。该团队在对稀土含矿层精细的岩相古地理、沉积微相和稀土沉积成矿要素研究基础上,锁定富稀土层的岩相类型,建立成矿模式,通过矿产检查,于毕节市威宁县麻乍镇新发现超大型稀土矿1处,于威宁县哲觉镇新发现大型稀土矿1处。

    其次,攻克了新类型稀土矿产综合利用的技术瓶颈。通过系统工艺矿物学研究,首次查明了该稀土赋存于以高岭石(83%以上)为主的粘土岩中,无独立稀土矿物,成因类型属“沉积型”,工业类型为类质同象离子吸附型。该类型稀土的粒度极细,选冶难度极大,团队中青年优秀骨干进行了四阶段的选冶试验攻坚,最终创新性研发出针对此类型稀土矿的“预焙烧处理-选择性酸浸”工艺流程,使得该类型稀土的综合回收率超过85%,攻克了选冶难题。

    第三,创新了能源资源基地技术经济评价及地质环境影响评价方法。通过对威宁重点工作区地质环境调查评价,项目组结合已有资料的二次开发和整理,对威宁、赫章地区地表水、地下水、地壳稳定性、植被覆盖率、土壤环境、空气质量、石漠化、矿山地质环境问题等进行了系统总结,编制各类环境图件15张,提出了下一步恢复治理和绿色矿山建设方案,同时建立了一套适用于以黔西北为代表的中国南方岩溶地区地质环境影响评价指标体系。

    对接需求 精准扶贫

    2018年12月12日,自然资源部中国地质调查局成都综合所与贵州省地矿局一行来到贵州省毕节市。与以往不同,他们此行的目的是将前期形成的综合地质调查成果进行移交。

    本次移交的综合地质调查成果,是依托于成都综合所与贵州省地矿局共同实施的“贵州省毕节-六盘水地区能源资源综合地质调查”项目成果,形成的《贵州省毕节-六盘水能源资源基地威宁-赫章地区勘查开发布局建议书(2018)》(以下简称《建议书》)1份,附图图册1套(包含相关附图31份)。《建议书》对毕节市威宁县、赫章县优势矿产资源的现有资源条件、潜在资源条件、技术经济条件、地质环境条件等方面进行了系统的总结和全面评价,在此基础上,划分了3处重点勘查开发区,2处次重点勘查开发区及6处不宜开发区。同时,为了更好地对接毕节市政府需求,有针对性地部署下一步工作,成都综合所还表示,将与贵州省地矿局共同协助毕节市建立“三稀资源绿色勘查开发基地”,做好技术支撑工作。

    两周后,毕节市政府发来信函,对于成都综合所移交的“贵州省毕节-六盘水地区能源资源综合地质调查”项目阶段性成果给予高度评价,对中国地质调查局在毕节开展的地质找矿工作高度认可。信函中写道:

    “《建议书》对我市威宁县、赫章县优势矿产资源的现有资源条件、潜在资源条件、技术经济条件、地质环境条件等方面进行了系统的总结和全面评价,特别针对两县广泛分布、资源潜力巨大的沉积型稀土矿产进行了论述,提供了有进一步工作价值的超大型稀土矿1处,大型稀土矿1处;研发的沉积型稀土综合利用技术原型,将浸出率从5%~20%提高到85%以上,为我市对该类型稀土矿产的采选及利用提供了有力技术支撑。《建议书》及附图图册内容丰富,涵盖了我市威宁、赫章两县优势矿产资源潜力、综合利用潜力、地质环境现状及变化趋势等方面,划分了3处重点勘查开发区,2处次重点勘查开发区及6处不宜开发区,对我市绿色矿业发展和矿产资源勘查开发规划提供了基础地质资料,为我市打造‘三稀资源绿色勘查开发试验基地’奠定了坚实的资源基础。”

    这封信函不仅是对项目成果的肯定,同时也是对技术人员夜以继日工作的鼓励与肯定。

    精准脱贫不仅是地质工作者的历史使命,更是政治担当。

    近年来,中国地质调查局在乌蒙山区等14个集中连片特困地区安排了项目,重点开展能源资源调查、重要矿产资源调查及服务生态文明建设的水工环地质调查等工作。这些项目,均瞄准了贫困地区的实际需求,解决急需问题,有的发现了新的矿产地,有的查清了地质环境情况,对当地经济社会发展和生态文明建设产生了重要的推动作用。贵州乌蒙山片区是整个乌蒙山片区中的重点贫困片区,贫困面广量大,贫困程度深,脱贫形势十分严峻。“贵州省毕节-六盘水地区能源资源综合地质调查”项目阶段性成果提出,毕节威宁地区应从煤炭等传统化石能源基地向沉积型稀土、沉积型锂矿、铅锌等战略性、新兴矿产资源基地转变的发展新思路,对于有效服务地区绿色勘查开发、助力乌蒙山扶贫攻坚具有重要的现实意义。

    尾 声

    采访中,除了科技创新,团队成员严谨求真的钻研精神也给记者留下了深刻的印象。当记者询问惠博技术攻关后的心情时,他的回答出乎意料——如释重负。回望项目整体开展过程,虽然取得了很大的突破和成果,但是团队成员却依然保持着谦虚、谨慎的工作态度。工作结束后,他们没有沉浸在成功的喜悦之中,而是第一时间总结经验和教训:一是不能草率下结论;二是研究工作需要有使命感和责任感。

    的确,成功往往都是眷顾有准备的人。地质调查工作不仅需要科技创新,更需要像他们一样锲而不舍、严谨务实。

    新时代地质调查工作有新定位,即“全力支撑能源、矿产、水和其他战略资源安全保障,精心服务生态文明建设和自然资源管理中心工作”。面对新形势、新任务、新要求,我们相信,在新的征程中成都综合所人将飞得更高、行得更远!

     

    亿万年的等待只为你召唤

    煤层气是重要的非常规清洁能源。有观点认为,“十三五”期间,煤层气有望成为非常规天然气资源开发的主战场。然而,目前制约我国煤层气产业化发展的关键问题是基础研究薄弱、平均单井产量低、生产周期短、投资效益低。

    2014年,自然资源部中国地质调查局油气资源调查中心(以下简称“油气调查中心”)工程首席专家张家强开始筹划全国公益性煤层气基础地质调查项目,并明确了四个工作方向,针对南方复杂区、中高煤阶、多煤层发育区,开展贵州六盘水地区和四川南部地区煤层气地质调查;针对新疆低煤阶、高陡构造带,开展新疆准南乌鲁木齐河以西地区煤层气地质调查;针对东北三江-穆棱河盆地群煤炭资源枯竭矿区,开展鸡西、鹤岗等盆地“原位区”、“采动区”、“采空区”煤层气地质调查。为加强煤层气的基础研究工作,2015年,油气调查中心设立了目前惟一的全国性、公益性煤层气基础地质调查项目——黔西川南及东北三江地区煤层气基础地质调查项目,主要开展全国煤层气资源潜力动态评价以及重点地区典型类型煤层气资源潜力调查与评价,在煤层气矿权空白区部署少量工作,以点上突破带动面上评价,以期发挥公益性地质调查的示范与引领作用。

    2017年,项目组在负责人毕彩芹、单衍胜的带领下,在黔西六盘水、四川南部、新疆准南以及东北三江4个地区取得不同类型煤层气地质调查重大突破或重要进展,在行业内引起了强烈反响,极大地提振了煤层气产业发展信心,带动了当地煤层气产业发展。

    如今看来,项目组开展4个重点地区典型类型煤层气地质调查,具有前瞻性、探索性,为基础性、公益性调查项目取得重大突破与重大进展打下了良好的基础。

    南征北战出实效

    在贵州省,项目组在黔西六盘水地区实施的杨煤参1井项目获得高产稳产工业气流。据初步估算,所获地质资源量为365.97亿立方米,为2012年评价资源量的7倍,取得贵州地区煤层气地质调查重大突破。成果鉴定专家组一致认为,六盘水地区杨煤参1井煤系气调查取得了阶段性的重大突破,成果具有战略性、先导性和创新性,对西南地区煤系气综合勘查开发具有重要的引领作用。该成果也被业内评价为贵州煤层气勘探开发历程中里程碑式的成果,不仅为管理、开发、利用贵州煤层气提供了新的认识和思路,而且极大地提振了政府与企业发展煤层气产业的信心,彰显了公益性地质成果的引领和推动作用。

    在四川省,项目组对川南部分地区进行了系统调查和全面评价,在目标区珙长背斜南翼西段实施的川高参1井(直井)项目,在上二叠统宣威组发现了高含气量、超压地层的煤层和泥页岩层;优选煤层压裂、排采试验十几个月,累计产气量132万立方米,连续71天日产气6000立方米以上,最高日产气量8307立方米,创我国西南地区煤层气单井直井最高日产气量和最高稳定产气量新高。根据3年来的地质调查数据,首次估算了川南地区煤层气及煤系泥页岩气资源量约为7129.05亿立方米,为1996年统计资源量的2倍多。相关专家认为,川高参1井成果为新区煤层气地质调查重大突破,成果具有开创性和引领性,对推动南方地区煤层气勘查评价与开发利用具有重要意义。

    川高参1井领导与项目组成员

    新疆准南煤田低煤阶煤层气是我国煤层气勘查开发的重要领域。项目组在乌鲁木齐河西区新乌参1井排采14个多月,累计产气88.2万立方米,最高日产气量达到4012立方米,取得我国低煤阶煤层气地质调查的重大进展。该项目取得的突破与发现拓展了新疆准南煤层气勘查开发领域,有力地支撑了新疆油气体制改革,极大地提振了新疆煤层气勘查开发信心,带动了油气企业及煤层气中标企业加大投入,实现由点到面的突破。2017年,新疆维吾尔自治区科学技术协会批复授予新乌参1井和WXS-1井共建“乌鲁木齐河西区骑马山井场科普教育基地”,交由油气调查中心、新疆维吾尔自治区国土资源厅、新疆维吾尔自治区煤田地质局三方共建。

    东北地区是煤炭资源枯竭矿区分布集中区。项目组在鸡西盆地煤炭资源枯竭矿区的鸡煤参1井钻获高含气量煤层,含气量约为8立方米~12立方米/吨,并发现深部潜力储层,二维地震剖面显示其发育稳定、厚度大。通过分层压裂、合层排采试验,探索了东北地区深部单煤层最大规模的水力压裂改造工艺和深部煤系泥页岩、致密砂岩储层压裂改造技术,合层排采试验346天,累计产气33.37万立方米,最高日产气量2239立方米/吨,连续8个月以上达到1100立方米/吨以上的工业气流,取得煤层气地质调查的重大发现与重大进展。此外,鹤岗盆地煤炭资源枯竭矿区“采空区”黑鹤参1井负压抽采试验取得成功,该井抽采19天,累计采出混合气64.84万立方米。这是项目组首次在黑龙江省实现采空区煤层气试采重大突破,开辟了枯竭煤矿采空区煤层气领域。

    鸡西、鹤岗等盆地原位区煤系气、采空区煤层气地质调查成果,拉动了黑龙江省龙煤集团的煤层气勘探开发工作,助推了龙煤集团通过煤系气资源勘探开发技术突破,解决煤炭资源枯竭城市产业转型,带动东北老工业基地再次振兴。

    成果转化有奇招

    为保障国家财产的合理有效利用,项目组在完成杨煤参1井、川高参1井、新乌参1井公益性地质调查任务后,尽最大努力积极推进地质调查成果的转化利用,保证煤层气地质调查成果具有旺盛的生命力,能在行业内继续发挥示范与引领作用。

    首口井杨煤参1井在完成成果鉴定后,项目组负责人毕彩芹和单衍胜就如何推进公益性地质调查成果转化利用进行广泛调研,与多方沟通。在政策法规方面,他们查阅了《矿业权出让制度改革方案》、国土资源部[国土资规]14号文等文件;在对接移交方面,与贵州省国土资源厅、贵州省能源局、贵州盘江投资控股(集团)有限责任公司单位进行多次沟通。历经6个月,他们最终将杨煤参1井移交给煤炭探矿权相关方、贵州省属国有企业贵州盘江投资控股(集团)有限责任公司继续进行排采试验,支持当地扶贫。

    油气调查中心煤层气基础地质调查项目组创新性提出了不同区位条件下煤层气调查成果的转化模式,初步形成“公益基础先行-国有企业跟进-服务地方脱贫”的工作模式,并拟定了成果移交遵循的5个基本原则:一是移交过程必须公开透明,符合相关制度和规定,避免廉政风险;二是接收方必须是国有企业单位或地方政府,防止国有资产流失;三是接收方为企业的必须为矿权紧密关联方,即拥有煤层气矿权或者拥有该区域相关矿权;四是接收方必须具备保障钻井现场安全的技术条件;五是接收方必须能对当地的脱贫攻坚做出贡献。这些为今后推进类似煤层气钻井成果移交事宜积累了宝贵的经验。

    以杨煤参1井的移交经验为基础,充分考虑区位特点,项目组又成功完成了川高参1井和新乌参1井的成果转化利用。他们将川高参1井最终移交给中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司,继续进行排采试验,支持当地精准扶贫;新乌参1井最终移交给新疆煤田地质局继续开展排采试验和科普教育基地管理。

    精诚合作成风尚

    煤层气地质调查是油气调查中心非常规业务领域中重要的一部分。2017年,煤层气基础地质调查项目取得令行业瞩目的调查成果。然而,一路走来,几多艰辛,几多喜悦,只有同行者最有感悟。

    在开展项目过程中,项目组一直面临目标任务重、工作量大、人员紧张、专业配制不齐全等问题。但无论艰难几多,保障项目顺利进行是全组的第一要务,不可撼动。

    为了解决人才问题,煤层气基础地质调查项目组想办法利用油气调查中心提供的平台,充分调动外协单位的技术力量,广纳社会上热心于公益性煤层气调查事业的专家及各方人士,取得多方的理解与支持,形成了一个以油气调查中心煤层气调查项目组为核心,不怕吃苦、忘我工作、勇于创新、精诚合作的调查团队。据介绍,项目组先后与中煤地质工程总公司黔西六盘水项目组、四川省煤田地质工程勘察设计研究院川南项目组、东北煤田地质局勘察设计研究总院东北三江项目组、新疆煤田地质局新疆准南项目组以及中国地质大学(北京)煤层气项目组开展多次合作。煤层气基础地质调查项目组负责人说:“以公益性煤层气地质调查为首要任务,从确定合作关系的那一刻起,我们只有一个团队,只有共同的目标和不同的分工,他们全力以赴,不遗余力地克服一切困难,配合完成各项工作,为获取最大化地质成果,不计得失。”

    最初组队的时候,号称“黄金搭档、梦幻组合”项目负责人毕彩芹和单衍胜,一个是有在中国石化胜利油田石油勘探开发研究院从事油气勘探部署与评价16年工作经历的“石油人”,另一个是有着野外带队工作5年以上经历的页岩气博士毕业的高材生,却都是煤层气“门外汉”。为了尽快掌握项目所需的专业知识,两个人都抓住一切机会恶补煤层气方面的专业知识,同时发挥各自优势特长,分工明确,密切合作,无缝衔接,高度默契,配合完成各项重要工作任务。

    3年来,项目组坚持提前谋划实施方案、工作部署、井位论证、地质设计等,决不实施任何没有经过严谨工作和严格论证的钻探工程。在施工过程中,他们严格控制工程质量,工程质量尽可能达到优秀标准,以最大可能保证实现地质调查成果。

    与其他油气类地质调查项目相比,煤层气地质调查项目单井工作周期需要2年~3年。除了完成钻探任务之外,还需要进行含气性地层测试来完成资源可采性评价,其中排采周期至少在1年以上。设计论证、施工方案、动态跟踪分析等工作量非常大。在任务最为繁重的2016年~2017年,项目组共完成了黔西六盘水、四川宜宾地区、新疆准南地区、东北三江地区共10口井总进尺10000多米的钻探及6口井13层的压裂排采。

    为了保质保量完成工作任务,项目组成员开启全天候工作状态,废寝忘食。大家开玩笑说:“那段时间,不是在加班,就是奔赴在加班的路上。”

    3年来,项目组成员每年在野外工作4个月以上。

    冒黔西洪流、战川南酷暑、忍新疆暴晒、迎东北寒雪……大家开玩笑说,所有人认真体验了一次“南征北战”。

    “我们流过眼泪,擦干眼泪继续前行;我们累并快乐着,更满怀信心期待着。”尽管南北漂泊,但每到一处,项目组成员都即刻投入工作。他们说,无论是谁,都像对待自己的孩子一样,对待每一口井、每一个工作区。在工作过的每一处,都有他们付出的深情和汗水。“当专家组对黔西六盘水、川南宜宾地区煤层气地质调查成果给予肯定,当业内给予高度认可与评价,当成果被录入自然资源部2017年度全国石油天然气资源勘查开采情况通报时,我们深感欣慰并心存感激。我们终于不负使命,让油气调查中心在煤层气行业有了立足之地和发言权。”

    工作在继续,前行的路道仍艰难。但他们说,他们依旧会努力,依旧会探索,历经了3年多的磨练,他们自信已渐入佳境。对于未来,他们更有信心在煤层气领域开创更广阔的前景。

     

    南北寻“气”千百度

    为全面推进地调局水环中心扶贫项目工作,深入开展“两学一做”活动,水环中心扶贫项目临时党支部与协作单位宁夏地质局水环院项目组临时党支部经充分协商,决定以二级项目为纽带,在海原县项目部组建联合党支部,结对共建,联动互助,共同提高,为全面构建地质调查优秀团队提供组织保证。

    “小麦金黄丰收在望,端午佳节粽叶飘香”,在端午佳节之际,近日,水环中心扶贫项目主办的“陕甘宁革命老区1:5万水文地质调查项目联合党支部第一次会议及扩大会议”在项目部成功召开,会议分为两个阶段。

    第一阶段,联合党支部6名正式党员和4名入党积极分子参会,选举了联合党支部支委,重温了入党誓词,学习了党章中有关党的基层组织的内容,积极交流心得体会,进一步树立了每一名党员、积极分子的荣誉感和使命感,激发了大家学习的热情。

    第二阶段,举行扩大会议,联合项目组全体人员参加,由二级项目负责人和协作单位宁夏区水环院院长、总工程师分别就项目业务推进、党建、项目部建设、党风廉政、安全保密工作进行了培训,着重对联合项目组野外安全、保密工作做了详细部署和安排,强调“安全重如山,保密无小事”,要求项目组严格遵守保密相关法律法规、尊重当地民族习惯,保证野外行车及生命财产安全。会上二级项目负责人与工作组负责人,工作组负责人与项目组成员分别签订了安全保密责任书、廉政建设责任书。

    水环中心扶贫项目第一次会议及扩大会议的顺利召开建设了组织、履行了职责、凝聚了思想、团结了力量、强调了重点、指明了方向,为今后思想政治和技术业务相关工作的开展奠定了坚实的基础。

     

     

     

    “两学一做”齐抓共建 “安廉保密”防患未然
    所在单位:沈阳地质调查中心
    完成人员:陈树旺、张健、郑月娟、苏飞、张海华、甄甄、张德军等
    项目来源:中国地质调查局
    起止时间:2011年3月—2015年3月

    主要进展

        突泉盆地是“松辽外围中新生代盆地群油气地质综合调查”项目发现的中生代盆地,位于内蒙古自治区兴安盟乌兰浩特至突泉县一带,面积为2358km2。沈阳地质调查中心在该盆地开展了基础地质调查、物探剖面测量、土壤油气化探、钻探等大量调查工作,该盆地内发育的中、下侏罗统泥岩厚度大、有机质丰度高、有机质类型为Ⅱ型、有机质热演化处于成熟阶段,具备良好的生烃物质基础,且盆地生、储、盖组合配置良好,综合研究认为该盆地侏罗系地层为松辽外围最有油气勘探前景的油气新区。

        2013年沈阳地质调查中心参与部署,油气中心实施了突泉盆地第一口参数井“突参一井”,该井完井孔深2800m,在该井1700m处钻遇油气显示,这是东北地区油气勘探首次在侏罗系发现油气显示,该成果得到了中石化东北局的高度重视,中石化东北局在后期的压裂试油中获得了轻质原油,确立了突泉盆地为松辽外围中生代含油盆地,揭开了突泉盆地大规模油气勘探的序幕。

        2014年沈阳地质调查中心“松辽外围中新生代盆地群页岩气地质远景调查”项目组为了更好的揭示突泉盆地南部侏罗系地层,建立完整的地层序列,在突泉盆地南部实施了地质井“TD1、TD2”井钻探。“TD1井”位于“突参一井”南部约5km处,完井孔深890.7m,全井取心。该井岩心岩性主要为0至715m为下侏罗统红旗组灰色细砂岩、粉砂岩夹粉砂质泥岩;715m至724m为灰黑色碳质泥岩和煤层;下部为灰色细砂岩、粉砂岩。在该井760.6m至816.7m井段的砂岩、粉砂岩孔隙和脉岩裂隙中发现多层“油浸、油迹、油斑”级别的油气显示。“突D1井”油气发现是继“突参1”井后的又一重要进展——所发现的含油层位更浅,属于“牤牛海凹陷”南部,通过油源对比显示“TD1井”与“突参一井”的油来自不同的层位,预示该凹陷可能具有较大的油气分布面积。“TD2”井位于“TD1井”南部约8km处,完井孔深510.3m,该井岩心岩性主要为33-195.05m为杂色复成分砾岩,层位为下侏罗红旗组;195.05-510m为灰黑色泥岩夹深灰色粉砂岩,层位为上二叠统林西组。“TD2井”下部钻遇的晚古生代上二叠统林西组,暗色泥岩发育,具有一定的油气勘探前景,“TD2井”的实施为揭示突泉盆地基底晚古生代地层特征具有重要意义。

        以上调查研究取得的成果,是“松辽外围中新生代盆地群油气地质综合调查”项目组坚持中国地质调查局“基础性、公益性、前瞻性”特色的集中体现,该成果得到了油田公司的高度关注,并依托地质调查成果完成了矿权登记,是中国地质调查局倡导的“基础先行、商业跟进”模式的重要实践。该成果不仅为突泉盆地的油气勘探提供了详实可靠的基础地质资料,也必将引领和带动松辽外围油气勘探进入新的阶段。


    1-1 松辽外围中新生代盆地群页岩气地质远景调查

     

     

     

     

     

     

     

    贵州北部地区上二叠统龙潭组钻遇良好煤系气显示

     

     

     
    贵州北部地区上二叠统龙潭组钻遇良好煤系气显示

     

     
    四川南部地区上二叠统钻遇良好煤系气显示

    摘要:2014年,在祁连山冻土区开展了地质、地球化学、地球物理和钻探调查等工作,取得了重要进展:①木里地区再次发现天然气水合物和油气显示;②哈拉湖地区圈定出天然气水合物地球化学异常区;③天然气水合物成矿规律和找矿预测取得新进展。该成果对于实现祁连山木里及外围地区天然气水合物勘查突破具有重要意义。

    1.项目概况

    2008年在祁连山木里地区首次发现天然气水合物实物样品,2011年取得了试开采试验的初步成功,2013年DK-9钻孔再次发现天然气水合物。2014年,中国地质调查局油气资源调查中心,中国地质科学院勘探技术研究所、地质力学所和地球物理地球化学勘查研究所等单位承担的“祁连山冻土区天然气水合物资源勘查”项目在木里和哈拉湖地区开展天然气水合物地质、地球物理、地球化学、钻探调查及试开采工作,取得一系列新进展。

    2.成果简介

    (1)木里地区再次发现天然气水合物和油气显示。2014年在祁连山木里地区完成DK-11、DK-12两口钻探试验井及SK-l、SK-2两口试采井,在DK-12、 SK-1和SK-2三口井钻获天然气水合物实物样品,在DK-11井三叠系砂岩溶蚀洞缝中见油斑、油迹等油气显示。DK-12井在泥岩裂隙面上发现白色、浅黄色水合物晶体(图1),并在砂岩岩心表面出现强烈冒气和“水珠”渗出现象,推测也含有天然气水合物。

    (2)木里地区天然气水合物分布规律进一步明确。对祁连山木里地区全部天然气水合物钻井资料进行了系统分析和总结,认为该区可能存在3个天然气水合物层位。第1层位埋深为133~150m,岩性以细砂岩、砂岩为主,岩心较完整,为孔隙-裂缝型水合物;第2层位埋深在230~280m之间,岩性以泥岩、粉砂质泥岩为主,岩心较破碎,甚至呈片状,易碎,为裂缝型水合物;第3层位埋深为 350~360m,岩性以砂岩为主,岩心较完整,孔隙型水合物为主、裂缝型水合物次之。

    (3)哈拉湖地区天然气水合物调查取得阶段性进展。通过野外地质调查和烃源岩样品分析,在哈拉湖地区识别出下石炭统臭牛沟组、上二叠统忠什公组和上三叠统尕勒得寺组3套主要烃源岩。音频大地电磁测深揭示研究区冻土层较发育,平均厚度超过40m,局部厚达120m,整体呈现南部厚、中部薄,东部薄、西部厚的特征。地球化学调查显示,哈拉湖西部存在2个重要的区域异常 (图2),其中I号异常区与木里地区的水合物具有相似的酸解烃和顶空气异常特征,但异常面积和强度是后者的十几倍,显示出良好的天然气水合物找矿前景。

    (4)祁连山冻土区天然气水合物形成时代和找矿预测取得重要进展。完成祁连山冻土区1:25万构造纲要图的编制和木里聚乎更矿区1:2.5万地质构造图的测编。认为晚新生代的构造运动对祁连山冻土演化及天然气水合物的形成具有重要的控制作用,其中0.908Ma的昆仑-黄河运动/老君庙运动,使祁连山海拔高度上升到3000m以上,并于中更新世早期进入冰冻期,形成多年冻土,推测水合物也在该时期开始形成。根据烃源岩调查和控矿因素研究,初步圈出5个祁连山水合物找矿有利区:木里一江仓远景区、冈格尔肖合力远景区、疏勒南山远景区、托来南山远景区和哈拉湖南远景区(图3)。

    2.成果意义

    项目2014年度调查研究成果,为深化木里地区天然气水合物成藏规律认识、 查明资源潜力提供了可靠的基础数据。同时,为哈拉湖地区天然气水合物下一 步资源勘查指明了方向,对实现祁连山木里外围地区天然气水合物勘查的战略性发现具有重要意义。

    (中国地质调查局油气资源调查中心 刘晖 卢振权 张家政,中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所 孙忠军, 中国地质科学院地质力学研究所 胡道功供稿)
    祁连山冻土区天然气水合物资源勘查新进展

    摘要:松辽盆地西部外围的索伦一林西地区是我国油气勘查新区。近年来,通过精细的野外地质填图、高精度重磁电震联合解译、地震特殊处理等,在西部外围发现突泉、龙江、乌兰盖、扎鲁特、林西5个新盆地,在突泉盆地实施“突参1井”获轻质原油。

    1. 项目概况

    松辽盆地外围因广泛覆盖火山岩使 油气调查一直面临很大挑战。2008—2014 年,中国地质调查局沈阳地调中心开展了“松辽盆地外围油气基础地质调查”、“松辽盆地及周边页岩气资源调查”等 项目(地矿专项);2013年,中国地质调查局油气调查中心开展了“索伦一林 西地区油气资源选区调查”项目(战略选区专项),经过几个项目组的密切配合,组织10余家专业单位,投入100余位科研人员,取得良好找油效果。

    2. 成果简介

    (1)油气基础地质调查获得众多新 认识,夯实了松辽外围油气调查根基。

    通过开展油气地质综合调查,在大面积火山岩覆盖油气工作空白区圈定了龙江盆地、突泉盆地、扎鲁特盆地、林西盆地和乌兰盖盆地油气新区(图1), 确认中、下侏罗统及上二叠统等油气新
    层系。依据盆地凹陷面积、暗色泥岩厚度、 烃源岩特征、含油气情况等,优选突泉 盆地为松辽外围新区、新层系勘査突破的远景盆地。

    在松辽外围调查程度极低的锡林郭勒盟、兴安盟、赤峰市三盟市交界地区,同时推进油气基础地质调查工作。通过实施高精度重磁电剖面测量及处理解释和综合研究认为,该区发育贺斯格乌拉、 宝格达、扎木钦、哈拉盖图、霍林郭勒5 个中新生界凹陷,总面积约2360km2。其中,贺斯格乌拉凹陷地层发育较全,控制面积约610km2,最大沉积地层厚度达 4km,周缘已证实存在株罗系、白垩系和上古生界烃源岩层系,初步判断具备良
    好的油气资源前景。这一发现拓展了松辽外围新区工作范围。

    (2)“突参1井”获取轻质原油,引领后续勘查开发有力推进。

    根据综合分析,部署实施了 “突参1 井”,目的是建立突泉盆地地层层序格架,揭示盆地结构,探索上古生界一中生界油气地质条件及含油气性,获取第一手资料及相关参数。该井完井深度2801m,在钻至1684~1704m时深处发现油斑、油迹、荧光等不同级别的油气显示,成功取到含油岩心10.30m,经测录井综合解释,明确了 3个含油层段,合计5.6tn。完井后, 油气企业及时跟进,开展压裂试油工作, 选择1684.5〜1698.2m井段进行压裂试油,累计出油0.52m3 (图2)。目前,该企业正根据战略侦査获得的重磁电震解释数据和成果,不断优化和调整勘探部署方案,进一步优选南洼为勘探目标区,有序推进了突泉盆地的油气勘探。“突参1 井”的突破增强了在新区、新层系、新领域进行油气基础地质调查的信心,也为后续工作的开展提出了方向。

    (3) 外围陆续发现重要油气显示, 拓宽了该区域油气勘探范围。

    依据“突参1井”成果和经验,在突泉盆地南部杧牛海坳陷区部署了突D1 井,在733〜811m处发现多层油浸、油迹、 油斑级别油气显示(图3),表明该坳陷 含油面积较大,进一步拓宽了突泉盆地坳 陷区的勘探范围。在松辽盆地外围南部的辽西地区金羊盆地下侏罗统北票组开展油气调査,部署实施了4口地质调査井并全井段取心,其中2口井岩心中见油气显示,1 口井中碌岩岩心中见油浸级别显示,填补了金羊盆地油气显示的空白,表明该盆地下侏罗统北票组具有一定的勘探前景,开辟了松辽外围南部大范围地区的勘探新阵地,引起辽河油田的高度重视。

    3.成果意义

    松辽外围油气成果实现了通过油气基础地质调查项目钻获实物原油样品的 “零突破”,拓宽了大兴安岭及周缘近 38万km2的油气调查区域,引领油气企业跟进部署,加快了突泉盆地勘探的步伐,探索创立了“基础先行、战略突破、商业跟进”的油气调査工作新模式。(中国地质调查局油气调查中心李世臻 周新桂,中国地质调查局沈阳地调中心 公繁浩 张健供稿)

     


     

    松辽外围突泉盆地火山岩地层下钻获轻质原油