貴州煤礦地面煤層氣開發(fā)利用現(xiàn)狀及思考

摘 要：貴州省煤層氣資源豐富，但因地質(zhì)條件復(fù)雜和對(duì)煤層氣開發(fā)理論研究不夠等因素，煤層氣開發(fā)利用相對(duì)落后。文章針對(duì)貴州地面煤層氣開發(fā)利用的現(xiàn)狀和問題，提出“總體部署、分期實(shí)施、提質(zhì)上產(chǎn)、滾動(dòng)開發(fā)”的道路，實(shí)現(xiàn)地面煤層氣與煤炭開采協(xié)調(diào)開發(fā)，對(duì)保證煤礦生產(chǎn)安全、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化具有重要意義。

關(guān)鍵詞：煤礦；地面煤層氣開采；提質(zhì)上產(chǎn)；滾動(dòng)開發(fā)

引言

貴州省含煤面積約7萬平方公里，煤炭和煤層氣資源居南方各省之首。共生煤層氣（煤礦瓦斯）含量高，主要分布在遵義市、畢節(jié)、六盤水、和黔西南州；煤層氣資源總量3.15萬億m3，平均可采豐度0.51，可采資源量1.38萬億m3，占資源總量的44%，主要分布在上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M，大多數(shù)賦存在較完整的含煤向斜構(gòu)造中。

1 地面煤層氣開采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

貴州煤層氣開發(fā)方式主要有：地面垂直井、叢式井、羽狀水平井、采動(dòng)區(qū)井，以及井下瓦斯抽放和廢棄礦井煤層氣抽采等方式。這些開發(fā)方式可簡(jiǎn)單地將其劃分為地面直井和定向井兩類。

地面垂直井：從剖面上看，井場(chǎng)與目標(biāo)煤層靶點(diǎn)在同一鉛直線上，采用垂直鉆進(jìn)方式向各目標(biāo)煤層、靶點(diǎn)施工。是目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的方式，適用于構(gòu)造簡(jiǎn)單、厚度大、埋藏淺、煤層穩(wěn)定、煤層滲透性相對(duì)較好的地區(qū)。其優(yōu)點(diǎn)在于，開發(fā)方式技術(shù)較成熟，操作簡(jiǎn)單，費(fèi)用低。

地面定向井：從剖面上看，井場(chǎng)與目標(biāo)煤層靶點(diǎn)在一條曲線上，采用定向鉆進(jìn)方式向各目標(biāo)煤層、靶點(diǎn)施工。其優(yōu)勢(shì)在于：氣井的產(chǎn)能高；缺點(diǎn)是對(duì)地質(zhì)條件要求較高，適合煤層穩(wěn)定、煤體結(jié)構(gòu)好、埋藏淺、構(gòu)造和水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦區(qū)。另外，定向井施工技術(shù)難度大，風(fēng)險(xiǎn)大，投資高。定向井主要表現(xiàn)為兩種方式：叢式井和水平井。

在“十二五”期間，由于國(guó)家大力支持“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”等重大科技專項(xiàng)，煤礦地面煤層氣開發(fā)基礎(chǔ)理論和技術(shù)裝備取得了重要進(jìn)展。煤炭與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)模式不斷優(yōu)化。協(xié)調(diào)開發(fā)是指通過協(xié)調(diào)總體規(guī)劃煤層氣抽采系統(tǒng)與煤炭開采系統(tǒng)，使其在時(shí)間、空間上協(xié)調(diào)一致，實(shí)現(xiàn)煤層氣和煤炭?jī)煞N資源的安全、高效開采和有效利用。通過長(zhǎng)期的工程實(shí)踐和研究，初步形成了兩淮、晉城、松藻3種典型地質(zhì)條件下煤層氣與煤炭協(xié)調(diào)開發(fā)模式，建立了“三區(qū)聯(lián)動(dòng)井上下立體抽采煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)技術(shù)體系”、“保護(hù)層卸壓強(qiáng)化立體抽采煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)技術(shù)體系”、“三區(qū)配套三超前增透抽采煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)技術(shù)體系”框架。此外，構(gòu)建了協(xié)調(diào)發(fā)展效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立了協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)模型。

2 地面煤層氣開發(fā)利用初見成效

截至2010年，普安、盤縣青山-保田煤層氣勘探項(xiàng)目完成二維地震勘探65公里、煤層氣參數(shù)井6口；水城縣格目底向斜煤層氣勘查，完成煤層氣參數(shù)井、試驗(yàn)井各1口。

2011-2014年，中石化在織納常規(guī)油氣探礦權(quán)內(nèi)，完成煤層氣參數(shù)及試驗(yàn)井20口，在煤層氣勘探開采上取得突破。單井日產(chǎn)氣量1137-5800m3。

2013年貴州省煤層氣頁巖氣工程技術(shù)研究中心與盤江煤層氣公司合作，在盤縣松河礦區(qū)完成煤層氣勘探2個(gè)井組9口叢式井，單井日產(chǎn)氣量1500-2000m3。

2014年，在遵義楓香礦區(qū)，西南能礦集團(tuán)天然氣能源投資股份有限公司與礦方合作，施工完成了1個(gè)井組第一口煤層氣勘探井。壓裂排液后成功點(diǎn)火，日產(chǎn)氣量1000m3以上。

2015年重慶能源（貴州）煤電有限公司與中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司合作施工黔西縣官寨煤礦第一口參數(shù)井，壓裂排采后點(diǎn)火成功，日產(chǎn)氣量1000m3以上。官寨煤礦地面瓦斯抽采項(xiàng)目列入了國(guó)家“十三五”重大科技專項(xiàng)。2016年大方縣對(duì)江南煤礦被國(guó)家發(fā)改委列為“先抽后建”示范礦井，獲得了國(guó)家及地方配套專項(xiàng)補(bǔ)助資金2957萬元。開發(fā)模式：先導(dǎo)性參數(shù)試驗(yàn)——小井組試驗(yàn)——大井組試驗(yàn)——規(guī)模化開發(fā)階段。貴州煤層氣產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快。但是在產(chǎn)業(yè)政策、資金投入、開發(fā)技術(shù)等方面還存在一些問題，影響煤層氣產(chǎn)業(yè)的有序健康發(fā)展。2016年畢節(jié)市將七星關(guān)區(qū)、大方縣、黔西縣和金海湖新區(qū)作為“煤層氣四聯(lián)產(chǎn)”試點(diǎn)縣（區(qū)），成立畢節(jié)市煤層氣供氣、供熱（供暖）、發(fā)電試點(diǎn)工作領(lǐng)導(dǎo)小組，對(duì)于推進(jìn)煤層氣與煤炭資源同步開發(fā)利用和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整有重大意義。

3 貴州煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考

在當(dāng)前能源消費(fèi)調(diào)結(jié)構(gòu)、補(bǔ)短板的供給側(cè)改革中，國(guó)家重點(diǎn)支持和鼓勵(lì)煤層氣產(chǎn)業(yè)，煤層氣開發(fā)利用作為環(huán)保和新能源工程，受到社會(huì)相關(guān)行業(yè)的高度關(guān)注。針對(duì)貴州省煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要問題，提出以下建議和思考。

3.1 加強(qiáng)學(xué)習(xí)，推動(dòng)煤層氣開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究

煤層氣開發(fā)地質(zhì)條件復(fù)雜，施工難度大，技術(shù)要求高，針對(duì)不同開采地質(zhì)條件，借鑒晉城、兩淮等國(guó)內(nèi)比較成功的煤層氣開發(fā)技術(shù)模式，在關(guān)鍵技術(shù)問題上突破創(chuàng)新。

3.2 規(guī)劃先行，推動(dòng)有序發(fā)展

嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家相關(guān)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律規(guī)章制度，做好煤層氣開發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，避免參與煤層氣開發(fā)的各行業(yè)多頭規(guī)劃，布點(diǎn)散，規(guī)模小的問題。同時(shí)避免個(gè)別企業(yè)登記面積大、投入少、勘探開發(fā)進(jìn)展緩慢等問題，多鼓勵(lì)有實(shí)力的企業(yè)進(jìn)入，發(fā)揮地方積極性。

3.3 理順資源管理體制，創(chuàng)新發(fā)展

礦權(quán)與氣權(quán)分離，導(dǎo)致在煤層氣開發(fā)的主導(dǎo)力量缺乏，致使省級(jí)與國(guó)家煤層氣開發(fā)利用部署脫節(jié)，影響煤層氣開發(fā)利用和企業(yè)的積極性。

3.4 多渠道融資推動(dòng)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展

煤層氣產(chǎn)業(yè)是投入高，風(fēng)險(xiǎn)大。目前國(guó)家、地方和企業(yè)投入均嚴(yán)重不足。通過政策調(diào)控，使社會(huì)資金投資煤層氣開發(fā)階段。比如鼓勵(lì)持有主要煤層氣礦權(quán)的三大國(guó)企實(shí)施混合所有制改革，吸收民企共享經(jīng)營(yíng)。簡(jiǎn)化政府審批的煤層氣項(xiàng)目和程序，深化政府改革。

3.5 建立激勵(lì)和約束機(jī)制是煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵

煤層氣、煤礦瓦斯是一種高效潔凈能源。按照國(guó)家要求，煤礦開采前必須先抽后采，由于地面抽采投資大，國(guó)家在煤層氣排放及利用方面的約束和激勵(lì)政策仍有不足，煤礦在開采時(shí)向大氣排放大量瓦斯，既浪費(fèi)了資源，又污染了環(huán)境。

3.6 保證施工隊(duì)伍合理利潤(rùn)，確保工程質(zhì)量管理，防止因低價(jià)中標(biāo)引起的鉆井工程惡性競(jìng)爭(zhēng)，出現(xiàn)劣質(zhì)工程。

3.7 價(jià)格機(jī)制及引導(dǎo)資金是煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵

煤層氣產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)，還沒有形成一個(gè)穩(wěn)定的供應(yīng)和需求，根據(jù)國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)和國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)增加財(cái)政補(bǔ)貼，鼓勵(lì)和吸收社會(huì)資金投資煤層氣開發(fā)的積極性，培育和提升煤層氣開發(fā)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力及自我發(fā)展能力。制訂煤層氣氣價(jià)的保護(hù)政策，控制因氣價(jià)下跌而沖銷財(cái)政補(bǔ)貼的效果。

4 結(jié)束語

地面煤層氣開發(fā)利用在我國(guó)處于初期階段，國(guó)家高度重視并大力推進(jìn)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，技術(shù)裝備不斷取得突破，開發(fā)利用規(guī)模不斷擴(kuò)大。貴州富煤少氣，但因地質(zhì)條件和區(qū)域條件限制，煤層氣開發(fā)利用產(chǎn)業(yè)仍面臨規(guī)模小，利用率低，企業(yè)不敢投資等難題。為使地面煤層氣與煤炭開采協(xié)調(diào)開發(fā)，確保煤礦安全生產(chǎn)，有必要對(duì)全省煤層氣資源總體部署，實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，分期實(shí)施，加大技術(shù)創(chuàng)新、集成應(yīng)用、裝備研制和示范工程力度，促進(jìn)煤層氣提質(zhì)上產(chǎn)和滾動(dòng)開發(fā)利用。

參考文獻(xiàn)

[1]申寶宏，等.我國(guó)煤礦區(qū)煤層氣開發(fā)利用技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2015，43（2）：1-4.

[2]孫茂遠(yuǎn).煤層氣如何奮戰(zhàn)“十三五”[N].中國(guó)能源報(bào)，2016.