“透测地球”科普小课堂 | 石头里的“隐形火焰”:你灶上的蓝火,可能来自千米地下的顽石
石头里的“隐形火焰”
你灶上的蓝火,可能来自千米地下的顽石
清晨煎蛋时燃气灶跳动的蓝火,睡前洗澡时恒温输出的热水,初秋微凉时壁挂炉提前预热的暖意……这些习以为常的生活片段里,或许藏着一簇从地壳深处“挣脱”而来的能源——它们并非全部来自传统气田,有一部分,是从地下数千米的“石头容器”中开采而出。
石头竟是“储气宝库”
这种石头的“肚子里”里有一种隐形火焰——致密砂岩气,属于非常规天然气。而能储存这类能源的“特殊石头”,名为致密砂岩。它外观与普通磨刀石并无显著差异,质地坚硬、结构紧密,却在地下默默充当了数亿年的“天然储气载体”。若借助技术手段将其放大千倍,可清晰观察到其内部结构特点:天然气被禁锢在孔径仅为头发丝百分之一的微小孔隙中,且岩石渗透性极差(渗透率低于0.1毫达西)。据测算,若将一块砖头大小的致密砂岩浸入水中,内部天然气自然渗出需耗时约300年,其“锁气”能力可见一斑。
现代科技“开石取气”
要实现致密砂岩气的有效开采,需依托一套成熟的技术体系分步推进。
1、三维地震勘探技术
首先,采用三维地震勘探技术,通过发射地震波并接收反射信号,构建地下岩层的精细地质模型,精准定位致密砂岩气藏的分布范围与深度,为后续开采提供数据支撑;
2、水平井钻井技术
其次,运用水平井钻井技术,先垂直钻探至地下数千米深度,穿透覆盖岩层抵达储气层后,再转向水平方向延伸钻进,扩大与气藏的接触面积;
3、水力压裂作业
最后,实施水力压裂作业,将高压水与支撑剂(如石英砂)的混合液注入岩层,在致密砂岩内部压裂出多条微小裂缝,形成天然气向井口流动的通道,从而实现气体的高效开采。
我们为什么要与这些顽石较劲呢?
我们投入技术与资源开采致密砂岩气,背后有着关乎能源安全与生态保护的重要意义。
1、从能源供给来看
2024年全国城市燃气消费量已达1413亿立方米,随着非常规天然气开发技术的成熟,致密砂岩气在能源供给体系中的占比持续提升。仅鄂尔多斯盆地已探明的致密砂岩气储量就约1100亿立方米,按全国家庭平均用气需求估算,可满足50年的使用需求,为我国能源供应提供了重要保障。
2、从生态效益来看
致密砂岩气燃烧时的碳排放比煤炭低50% 以上,大规模推广使用有助于减少污染物排放,助力“双碳”目标实现。
当前,科研人员还在探索“二氧化碳驱气”技术,利用二氧化碳替代传统压裂液驱动天然气开采,既提升了气藏采收率,又能将二氧化碳封存于地下岩层,实现能源开采与温室气体减排的协同发展。
结语
下次拧开燃气开关,看着燃气灶上跳动的蓝火时,你会想起:这簇维系生活温暖的火焰,曾被禁锢在千米地下的致密砂岩中,是地质勘探人员凭借精准的探测技术找到它,是工程技术团队用先进的开采工艺唤醒它。这藏在石头里的“隐形火焰”,不仅是支撑日常生活的能源,更是我国在能源开发领域不断突破、迈向绿色未来的生动见证。
(文图/彭琦 文字编辑/彭静怡)