自然资源部复杂构造区页岩气勘探开发工程技术创新中心

来源:   作者:   浏览次数:592   日期:2019-11-08


 基本概况 


自然资源部复杂构造区页岩气勘探开发工程技术创新中心,是由四川省煤田地质局联合成都理工大学和四川省国土勘测规划研究院共同组建。 是自然资源系统在非常规油气、城市地质、农业地质、矿山生态修复、国土大数据等领域立项建设的18家工程技术创新中心之一,也是唯一一家从事页岩气研究工作的创新中心。

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随着页岩气产业的快速发展,工程技术创新中心将立足于围绕页岩气产业可持续发展对技术进步及科技成果转化的迫切需求,针对页岩气勘探开发过程中的基础理论,在立足自主创新和突出原创性基础上开展前沿技术和储备技术攻关,建立多团队协同发展、多技术集成研发,加快科研成果转化,为我省页岩气产业发展提供技术和人才支撑。


 总体定位、研发方向 


创新中心定位为页岩气勘探开发行业的主导者、技术的引领者、标准的制定者、人才的培养者。主要目标任务是针对四川盆地及周缘复杂构造区页岩气勘探开发需求形成符合我国复杂构造区的页岩气勘探与开发理论认识与基础研究体系,建成功能完善、测试及实验设备先进的技术研发与推广应用平台,健全机制灵活、富有创新活力的专业团队与技术创新体系,建成页岩气勘探开发专业技术人员培训与专业人才培养基地,建立开放合作、管理有序的运行机制与服务体系。以资源勘查、地质评价、产能评价、储层改造、环境评价为研究方向。

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 总体运行情况 


近年来,创新中心坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻新发展理念和创新驱动发展战略,认真遵照《自然资源部科技创新平台管理办法(试行)》开展创新中心建设相关各项工作并取得较好建设发展成果。

1.进一步完善创新中心组织、制度建设。创新中心三家共建单位分头联络相关业内知名专家学者,确定创新中心技术委员会成员组成;根据实际工作情况,优化调整下设专业研究室及生产经营部门机构设置,补充承担创新成果应用推广工作的生产经营(流动)人员;根据《自然资源部科技创新平台管理办法(征求意见稿)》相关要求,梳理并补充完善(含部分新建)了包括十余项管理办法的制度体系,基本覆盖了中心运行管理的各方面工作。

2.扎实开展科技创新工作并取得良好研究成果。2020年度创新中心工作团队主要承担了四川省、自设、横向等三类研究课题14项、结题6项,研究范围基本覆盖了中心各个研究方向,合计投入研发经费960余万元;创新中心团队成员获1项省级科技进步二等奖、2项学术会议优秀论文奖;作为第一作者或通讯作者发表期刊及会议论文17篇,其中SCI收录5篇、EI收录1篇、核心5篇、会议3篇;独立申请或第一完成单位取得发明专利授权6项、实用新型专利授权5项、软件登记授权2项。

3.成果应用转化工作成效显著。创新中心生产经营团队依靠自主知识产权的页岩气勘探开发系列技术,成为西南地区油公司企业及国内石油高校、科研院所的重要合作伙伴,也为加快四川盆地页岩气勘探开发进程、积极推进四川清洁能源示范省和中国“气大庆”建设做出了积极贡献。以多项发明和实用新型专利技术集成的页岩气现场含气测试技术在四川盆地及周缘地区页岩气勘探开发工作中发挥了积极作用,承担了中石油中石化两家西南分公司大部分重点页岩气井的现场含气测试技术服务工作;应用多年研发集成的工程物探系列技术、广域电磁探测技术,承担了四川盆地及周缘地区页岩气开发井区岩溶、煤矿采空区探测及断层调查,页岩气深部构造勘查、甜点区识别等技术服务工作;创新中心科研团队通过自身在页岩气资源勘查、地质评价等方面的技术优势,承担了多家合作单位的横向科研项目、充分发挥了技术支撑作用。

工程化能力建设投入力度大。重点投入了研发基地和设备配置两方面能力建设工作。

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 科技创新、工程技术研发以及工程化能力建设 

(一)科技创新、工程技术研发工作情况

四川省煤田地质局创新中心工作团队主要开展了资源勘查、地质评价、环境评价等研究方向的科技创新和工程技术研发工作,2020年度主要承担项目包括:

持续推进《四川盆地上二叠统海陆过渡相页岩气成藏条件研究》(四川省科技厅下达“省院省校重大”项目)项目研究工作并取得重要成果、项目负责人刘虎博士,该项目预计2021年上半年提交结题验收。成功申报《四川盆地海相高演化页岩有机质孔隙发育机制及含气量评价研究》科研项目(四川省科技厅下达)并启动研究工作、项目负责人曹茜博士,2020年12月完成中期绩效评审。

四川省煤田地质局自筹经费设立《碳酸盐碳氧同位素前处理装置研发》《西昌盆地昭觉坳陷白果湾组陆相页岩生烃动力学及油气富集机理研究》《页岩气开发区域水质监测技术及设备研制》《川南页岩气井平台钻前工程物探方法研究及应用》《川南地区地震影响因素分析研究》《广域电磁法在油气方面的应用》《基于广域电磁法在甜点区的识别》《川南页岩气岩溶勘查方法研究》等科研项目。其中《碳酸盐碳氧同位素前处理装置研发》项目于2020年9月通过结题验收,其他项目均按计划有序推进研究工作。

承担中石化西南油气分公司勘探开发研究院委托的《赤水大石、梯子沟地区页岩气形成条件及勘探潜力研究》横向科研项目,项目成果于2020年12月顺利通过甲方验收并获得充分肯定。

成都理工大学创新中心工作团队主要开展了地质评价、储层改造等研究方向的科技创新和工程技术研发工作,2020年度主要承担项目包括:

成功申报1项国家自然科学基金面上项目(《页岩页理化过程中颗粒变形与位移排列力学机制研究》),项目负责人邓虎成教授。承担1项四川省杰出青年科技人才项目(《页岩气储层天然裂缝评价》),项目研究工作进展顺利并通过主管部门年度工作检查。

加强与油公司的紧密合作,促进研究工作对页岩气勘探开发生产的指导和服务。年度内承担了中石油中石化多家单位的4项横向研究课题(《四川盆地及周缘页岩油气后备层系沉积特征及油气富集规律》《湖相富有机质页岩方解石纹层多尺度非均质性定量评价及其对储层的影响》《永川、丁山地区复杂构造地应力研究》《博兴洼陷页岩油地质体精细刻画与评价技术》),其中3项已通过结题验收。

(二)工程化能力建设情况

四川省煤田地质局重点投入了研发基地和设备配置两方面能力建设工作,具体包括:页岩气创新中心(温江产学研基地)建设工作顺利推进并于2020年12月按计划完成主体建筑封顶,目前后续工作顺利推进中,预计2021年完成全部建设工作;针对页岩气开发涉及环境污染监测(水、土壤)方面开展能力建设,主要配置了气质联用仪、吹扫捕集仪、消解仪等检测设备。


 人才培养与队伍建设情况 


创新中心一直重视人才培养与队伍建设工作,各共建单位根据自身情况采取不同方式、措施致力培养、激励人才成长和团队能力提升。

2020年12月2日,戚明辉同志荣获“四川省先进工作者”荣誉称号,该项荣誉既是对戚明辉同志的肯定,也是对以他为代表的创新中心大批青年科技人员长期以来的科技创新及生产经营工作的肯定。

2020年度内,中心引进博士3名、硕士7名,培养高级职称人员5名、中级职称人员8名,中心全部人员中硕士学历、中级职称以上人员占比达到95%以上,队伍结构进一步优化;通过参与中心各类科研项目工作,培养博士6名(毕业2名、在读4名)、硕士9名(毕业3名、在读6名)。


 开发服务与合作交流情况 


(一)学术、技术交流活动

针对页岩油气勘查开发和创新平台建设等主题,四川省煤田地质局及其下属单位组织了与中石化西南油气分公司勘探开发研究院、中石油低渗透油气田勘探开发国家工程实验室(长庆油田勘探开发研究院)、四川省能投油气勘探开发有限公司等单位的多次学术、技术交流活动。通过充分务实的交流,深化了科技人员对页岩气开发产业发展需求的了解、拓宽了工作思路,进一步提升了创新中心工程技术创新能力,促进了创新研发工作与产业发展紧密合作,达成了“抓住国家大力提倡发展清洁能源的政策机遇、充分发挥各自优势、增进相互合作,进一步助推能源产业高质量创新发展”的共识。物探技术创新团队还加强与高校开展产学研合作,分别与西南石油大学和西南大学资源环境学院签署了战略合作协议,成为各高校的实践教学基地,并与中南大学何继善院士一起成立了“院士工作站”。此外,各单位还根据自身情况,结合科研创新、知识产权、业务拓展等方面的实际工作需求,组织开展“四川省科技计划项目申报要点解析”“专利申请材料撰写技巧”“生物标志化合物基础知识及应用简介”等内部培训,对科技人员工作起到较好指导效果。

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省国土科学技术研究院创新团队人员定期举行“自然资源科技论坛”,交流学习四川省页岩气勘探历程、川南页岩气试验区建设取得的成效及目前四川省页岩气调查评价项目进展情况及取得的初步成果,全方位普及页岩气相关的基本知识,系统梳理页岩气调查评价的工作方法,为其他方面的自然资源研究工作提供了思路。

(二)开放服务

按照部科技发展司统一要求,中心认真策划、精心组织,按时提交了科技创新平台技术融合交流视频宣传片——《页岩气地质评价实验测试技术》。

利用实体展板、微信公众号等方式面向中心所在地周边民众及网络受众开展了两期页岩气科普知识宣传(《页岩气储层评价之“神兵利器”》世界地球日、《页岩气之前世今生》四川省科技活动周),大致统计参与展示现场及网络媒体参观学习民众的达数千人次。


  成果转化推广、行业影响以及社会经济效益情况 


煤田地质局一直致力于页岩气地质评价、资源勘查、储层改造和评价等方面研究,具有一系列自主知识产权的页岩气勘探开发相关技术,通过长期紧密合作而成为西南地区各油公司企业及国内石油高校、科研院所的重要合作伙伴。尤其在“长宁-威远区块”的页岩气勘探开发工作中,始终脚踏实地、充分发挥技术优势,为加快四川盆地页岩气勘探开发进程、积极推进四川清洁能源示范省和中国“气大庆”建设做出积极贡献。

近年,中心以“气体计量装置”发明专利及“页岩气全自动定容现场解吸仪”“页岩解吸气实时监控装置”“页岩气、煤层气移动实验室”等多项实用新型专利技术集成的“页岩气现场含气测试技术”在四川盆地及周缘地区页岩气勘探开发工作中发挥了积极作用。以“一种干酪根分离设备”“一种新型球磨机”“粘土悬浮液制作装置”等多项实用新型专利技术集成的“干酪根自动化制备技术”承担了多家油公司企业及高校院所岩石有机质干酪根制备技术服务工作。物探技术团队利用工程物探集成技术在页岩气开发中针对岩溶、煤矿采空区等不良地质体探测进行了实践探索应用,建立了高密度电法、瞬变电磁法、音频大地电磁法及工程地质、水文地质的综合勘查技术体系,形成了多尺度、多参数地下地质异常体准确探测与识别技术体系,其中钻井平台综合探测系统为国内首创、填补了国内空白。该技术有效解决了复杂山区1000米以浅岩溶、采空区探测识别等工程地质难题,为页岩气钻井平台选址、井身结构优化、生态环境保护提供了有效支撑。该项成果已在中石油、中石化等单位成功应用,为长宁-威远国家级页岩气示范区和川南页岩气勘查开发试验区建设提供了技术保障,取得了显著的经济效益、社会效益和生态效益,具有明显的市场竞争优势及广泛的推广应用前景。同时,在页岩气、常规油气、生物气等勘探工作中全面推广应用广域电磁法,探测深度由1.5 km 提升至8 km、频率数据密度提高7 倍以上,实现了电磁法由粗放到精细的跨越,满足了“深地探测”战略“形成3000 米以浅矿产资源勘探技术,储备5000 米以深资源勘查前沿技术”的要求,成为“深地探测”战略的关键支撑技术。该技术也在中石油、中石化、中国地质调查局、神华、华电集团等多家单位成功应用,页岩气预测评价工作方面施工效率比传统方法提高3倍以上;为火山岩油气、黄土塬地区油气、剩余油分布、页岩气压裂提供了有效的勘探、监测技术手段。

省国土科学技术研究院近年主要组织实施了四川省页岩气调查评价项目,调查评价范围涉及四川盆地(四川省行政区范围内)、西昌盆地和盐源盆地,同时针对尚未开展页岩气勘探工作的乐山、泸州地区油气空白区部署实施了调查井和评价井,拓展了勘探区域。项目在新区新领域获得新发现,主要是在四川盆地和西昌盆地油气矿业权空白区均发现较好的含气层段;通过项目建立的页岩气评价标准体系,初步分层系评价了我省各类成因页岩气资源潜力。项目成果有利于推动川南页岩气勘探开发试验区泸州页岩气开采新区建设和乐山页岩气勘探突破,为我省“十四五”期间实现“气大庆”建设目标奠定了资源基础。此外,科技人员还创新开展了全省页岩气可勘探开发地表条件研究,评价出全省页岩气钻井平台及采场选址适宜面积,为我省合理确定页岩气开发区域及部署提供了规划依据,明确了我省页岩气钻井平台及采场可选址区域,大大降低全省页岩气勘探开发前期成本,同时为我省国土空间规划提供了基础支撑,进一步促进我省可持续发展与生态文明建设。

根据四川省页岩气调查评价项目成果,在我省现有油气矿业权空白区内优选出2个有利区,后续可规划页岩气勘查区块进行出让,省内各级财政可通过收取相应矿业权出让权益金增加财政税收收入。规划区块出让有利于当地页岩气产业链发展、促进就业,特别是对于原乌蒙山集中连片特殊困难地区的古蔺县、沐川县、昭觉县、布拖县、越西县等地,同时还将有助于改善当地能源结构,保障脱贫攻坚胜利果实和乡村振兴发展。


 下步工作计划及发展展望 


根据国内疫情防控情况,在条件成熟时,组织召开创新中心技术委员会会议,深入梳理更加适应当前页岩气勘查开发工程技术创新工作的研究方向、确定主攻方向和重点课题,进一步优化调整创新团队组织结构和人员配置。

按计划推进各项科技创新项目研究工作,加强政府科技计划纵向和合作单位横向科技项目申报工作。加强与页岩气开发企业(油公司)的学术、技术交流,促进产学研的深度结合和成果转化利用。

按照省发改委、自然资源厅的工作要求,加快推进四川省页岩气调查评价项目工作,包括评价井施工和压裂工作,确保后续高效完成综合研究及其他收尾工作。

深化科技创新成果推广应用工作,通过加强与页岩气开发企业的业务合作争取经济效益规模扩大和质量提升。


 统计信息 


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