由“狭”到“广”的“大能源”之路——记省煤炭地质勘查院服务湖南能源保障
人杰地灵的湖南矿藏丰富,是著名的“有色金属之乡”“非金属之乡”,但却受到“缺煤、无油、少气”的能源掣肘。“十二五”以来,省煤炭地质勘查院坚持“能源优先、特色突出、综合发展” 的产业思路,勠力探索,由“狭”到“广”,走出了一条“大能源之路”,为湖南能源保障交出了一张漂亮的成绩单。
缺煤大地探出“黑金宝库”
2014年,一个让煤勘院欢欣鼓舞的消息传来,该院承担的“湖南省攸县兰村矿区深部煤炭详查报告”探获煤炭资源量1.7亿吨,获评中国地质学会“中国十大地质找矿成果奖”。这是近30年来湖南首次找到储量过亿吨的煤矿区,项目所属的“攸县黄兰矿区煤炭整装勘查”共计探获煤炭资源量3.4亿吨,“公益先行、商业跟进、整装勘查、快速突破、尽快开发”的运作方式起到了重要作用,创造了湖南找煤的历史性突破。
湖南煤层厚度较薄、赋煤地质条件极其复杂,找煤特别是能找到上规模的煤矿区绝非偶然,成果的背后是多年来持之以恒的积累和攻关。
地质找矿,科研先行。“十一五”以来,煤勘院共提交部、省、局级各类地质科研报告100余份,为地质找矿提供了有力支撑。2010年完成的“ 湖南省煤炭资源潜力调查评价”项目,预测潜在资源量为62.03亿吨,提供找煤靶区55个。2011完成的“湖南省含煤地层沉积环境及聚煤规律研究”“湖南省煤田构造与构造控煤作用研究”“湘东北浏(阳)醴(陵)地区推覆构造与找煤”等课题,为“三下”找煤靶区的选择提供了区位依据。
圈定成煤条件好的找矿靶区,是促进找矿成果突破的关键所在。在多次立项选区论证中,该院提出“立好项目,立大项目”的思路,并形成了系统的找煤理论体系:一是重要煤系是找煤的重点方向;二是应加强聚煤规律的研究,重点加强在各含煤地层聚煤中心及周边等赋煤条件好的地区、老矿区周边及中深部地区找煤;三是聚煤中心及周边有两种可能,一种是浅部断层破坏,但深部有可能保存较好的煤层,一种是浅部煤层不发育,但中深部极有可能找到很好的煤层。这些理论的运用,改变和保证了该院选好立项靶区的方向性,确保了找矿成果的取得。
然而找煤过程并不一帆风顺,如攸县矿区由于含煤地层沉积厚度大、煤层多、对比特征不明显,煤层对比一直是全省性的难题。省煤勘院没有退缩,院主要领导亲自挂帅,带领技术团队认真研究分析,下矿井、对岩心,采用宏观标志层、显微镜下特征、测井曲线、生物化石、岩性旋回法等综合对比方法,形成了系统的对比方案,一举解决了对比难题,才有了3.4亿吨“黑金宝库”的发现。“十二五”以来,该院共完成煤炭勘查项目28个,探获备案煤炭资源量8亿多吨,用占全省同期公益投入10%的资金探获煤炭资源量占全省的50%以上,全省探获的7个中型以上煤炭矿区(5000万吨以上)中前5名均由该院勘查,大大缓解了湖南煤炭资源紧张局面,也为摸清湖南能源家底奠定了坚实基础。
“扬煤”还需“吐气”
虽然煤炭是湖南主体能源和重要工业原料,但早在2012年,煤勘院就敏锐洞察到页岩气、煤层气等非常规能源的广阔前景。
筑巢首先要引凤,在省内率先组建了气体矿产勘查研究所,从中国地质大学、中国石油大学等知名高校引进硕博研究生20余名,从中石油、中石化引进了6名油气技术人才,打造了一支高素质、高学历、高水平的非常规能源气体勘查及研究人才队伍,同时还建立了全省唯一一家资质设备齐全的煤层气、页岩气测井队伍,形成了钻、测、录完整的气体矿产施工体系。
煤勘院积极争取并承担了科技部、原国土资源部、省科技厅、原省国土资源厅等大批国家、部省级页岩气、煤层气重点科研项目,完成了一系列煤层气、页岩气研究及勘查项目,形成了对湖南省气体矿产研究的理论优势。
积极投标承揽中国地调局研究、勘查及钻探施工项目。完成了中国地调局系统在湖南省部署的第一口页岩气、煤层气参数井、预探井,站在了全省气体勘查的最前沿。 非常规能源气体研究及勘查收获颇丰,实现了省内“多项第一”:“湖南省煤层气资源调查” “湖南省煤层气预抽放技术研究”“湖南省煤系气资源评价及综合开发利用研究”等项目,首次估算了湖南省煤层气资源量,为后期研究和开发奠定了基础;“湖南省古生界页岩气成藏条件与资源评价”为湖南省第一个页岩气科研项目;《湖南省页岩气资源潜力调查评价》项目获评同批次全国18个项目唯一优秀报告,首次估算了湖南页岩气资源量;“页岩气勘探及资源评价关键技术体系及应用”获省科技进步一等奖。
系列研究成果也为煤勘院的发展赢得了重大机遇。2013年,成功中标中国地质调查局油气资源调查中心项目—“湘西北石门-慈利地区页岩气钻探工程(慈页1井)”。作为湖南省第一口页岩气预探井,该井于2014年顺利完工,终孔孔深3008米,首次在湖南探获页岩气并点火成功,被《中国国土资源报》列为该年度全国页岩气勘探四大进展之一。连年参与中国地质调查局系统的项目招投标,并取得优良“战绩”:2013 年至今,共计中标页岩气钻探井(含地质调查井与大口径钻井)20余口。
多年来,煤勘院还承担了多个煤系气科研项目,其中2019年5月通过成果验收的“湖南省煤系气资源评价及综合开发利用研究”为省自然资源厅建厅以来投入经费最多的一个科研项目,首次明确了湖南省煤系气勘探层系、勘探区域和有利区带,估算了全省煤系气资源量,并对煤系气勘探开发可行性进行了研究,探索了适合湖南省煤系气开发利用的适配性技术、工艺方法及开发利用模式。专家组一致认为项目填补了湖南省煤系气研究领域的空白,对中国构造复杂区薄煤层煤系气勘探开发具有重要的借鉴意义。此外,该院以科研成果为契机,积极推动湖南省煤系气开发示范工程建设。
“大能源之路”全面铺开
近年来,省煤勘院在坚持特色发展的基础上,持续拓展新能源、大能源之路,力争狭路突围,在能源地质领域有更大作为。
率先在国内将页岩气、煤层气及有害气体研究引入到铁路、公路、城市地下工程设计施工评价中,共完成隧道及地下工程有害气体勘察及评价20余项,形成了系统、完整的有害气体评价体系。2017年完成的“昆明市轨道交通2号线、5号线有害气体专项勘察”标志着该院气体矿产勘察技术向工程应用领域的全面深入拓展。
同时,该院在大能源产业实施了一系列相关项目,如加强对煤层煤质分带研究调查,力争将传统煤炭用途多元化;加大对煤矿矿区环境及生态特色研究,承担了一系列相关项目;加强煤系地层相关的矿产研究,扩大煤系矿产勘查领域;加强地热、浅层地温能、干热岩、生物气研究;开展电法在煤矿山老窑采空区确定、资源储量核实及水害探测应用等。
在大力拓展能源地质的同时,结合生产、项目及能源行业关键点开展科研工作硕果累累,近五年来荣获省科技进步一等奖1项、二等奖2 项、三等奖1项;原国土资源部国土资源科学技术奖二等奖1项。
不忘初心,重任在肩;牢记使命,奋勇前行。“推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系”是湖南能源保卫战的必由之路,亦是煤勘院的初心与使命。相信在“大能源”之路上,他们必定越走越远,越走越宽。 (省煤炭地质勘查院供稿 编辑/赵胤淳)