我國煤氣層的開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展策略分析

韓 旭

(中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司，北京 100015)

1 煤層氣的開發(fā)效益

煤層氣的主要成分是甲烷，其吸附于煤基質(zhì)顆粒表面，一部分游離于煤孔隙中，另一部分溶解在煤層水中。煤層氣的開發(fā)不僅可以有效緩解礦業(yè)開發(fā)所帶來的一系列環(huán)境問題，而且可以提高資源利用率。抽采煤層氣可以減少煤礦開采導(dǎo)致的溫室效應(yīng)，既可以獲得能源供應(yīng)，又可以減少瓦斯災(zāi)害隱患，環(huán)境效益十分突出。

2 我國煤層氣開發(fā)現(xiàn)狀

(1)煤層氣勘探開發(fā)面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足

總體而言，我國煤層氣的開發(fā)利用程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)天然氣。由圖1可知，我國2001～2017年煤層氣勘查面積整體上呈下降趨勢，勘查面積最大的2003年僅為7.43萬km2，到了2017年煤層氣勘查區(qū)塊面積僅為5.36萬km2，而開采面積僅為0.2萬km2，不到勘查面積的十分之一；相比之下，石油天然氣礦的勘查面積及開采面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于煤層氣的勘查及開采面積。目前世界煤層氣開發(fā)主要集中在少數(shù)資源大國手中，按照我國主管部門的規(guī)劃，在未來幾年我國煤層氣在天然氣所占份額也將逐步提高。

圖1 2001～2017全國煤層氣勘查區(qū)塊面積統(tǒng)計(jì)圖

礦種勘查面積/(104km2)開采面積/(104km2)石油天然氣320.2715.76煤層氣5.360.2

(2)煤層氣開發(fā)過度集中

根據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)可知，我國“十二五”期間山西省煤層氣的產(chǎn)量占全國96.3%，利用量為98.1%，可見山西省占全國煤層氣產(chǎn)量的絕大比例。這是由于山西省的資源條件突出，開發(fā)主體過度集中于山西省內(nèi)開發(fā)煤層氣資源。雖然整個過程中，各開發(fā)主體在山西省內(nèi)積累了豐富的煤層氣開發(fā)經(jīng)驗(yàn)、開發(fā)技術(shù)也得到了長足的發(fā)展，推動了山西省煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但是基于全國整體的角度而言，山西省的資源條件不可復(fù)制，很多先進(jìn)的開發(fā)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)僅適用于山西省特殊的資源條件，未必適用于全國范圍，因此可推廣性較差。并且由于過度集中開發(fā)導(dǎo)致山西省內(nèi)煤層氣資源區(qū)塊嚴(yán)重不足，未來發(fā)展堪憂。此外，由于山西省的煤層氣資源開發(fā)條件優(yōu)越，吸引了大量的投資主體，且多集中于產(chǎn)業(yè)中下游，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)中下游發(fā)展較快，而上游產(chǎn)業(yè)投入不足的問題十分突出，因此對整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展產(chǎn)生制約作用。

(3)深層、低煤階領(lǐng)域的地面勘查技術(shù)是短板

目前，全國已建成沁南和鄂爾多斯東緣兩大產(chǎn)業(yè)基地，在沁水盆地南部和鄂爾多斯東緣礦權(quán)區(qū)煤層埋深淺的富氣高滲帶，基本已經(jīng)全部探明。但是在其他大型的煤層氣資源盆地如準(zhǔn)噶爾、滇東黔西、二連、吐哈等均未獲得大規(guī)模勘探突破。埋深1000～1500m的煤層氣資源量約11萬億m3，占總資源量30%左右，但深部煤層由于壓實(shí)加大、物性更差，高效開發(fā)難度大，工程技術(shù)要求高，深層煤層氣近期難以實(shí)現(xiàn)效益開發(fā)。同樣，我國低煤階煤層氣資源約占煤層氣總資源量30%，但全國只有阜新、鐵法總計(jì)不到100億m3的探明儲量。各家煤層氣企業(yè)在多年的技術(shù)積累和勘探試驗(yàn)中一直尋求在深層、低煤階領(lǐng)域取得突破。由于現(xiàn)階段我國還未建立起一套適用于我國中低煤階地區(qū)地質(zhì)條件的煤層氣抽采工藝技術(shù)體系、勘查技術(shù)理論體系，這些客觀條件境外會對煤層氣的單井產(chǎn)量、投資回收期、綜合經(jīng)濟(jì)效益等產(chǎn)生直接影響。

3 發(fā)展我國煤層氣資源的建議

針對我國煤層氣資源發(fā)展存在的問題，建議從以下幾個方面進(jìn)行完善：

(1)加大煤層氣的勘查力度，合理布局新的開發(fā)試驗(yàn)區(qū)

針對我國煤層氣開發(fā)過于集中的問題，要加大煤層氣的勘查力度，目前可以沁水盆地南部、鄂爾多斯盆地東部兩大產(chǎn)業(yè)基地為核心，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化基地增儲。合理布局新的開發(fā)試驗(yàn)區(qū)，以貴州、新疆、內(nèi)蒙古、四川等新區(qū)為突破點(diǎn)，加強(qiáng)深部煤層氣的勘查，實(shí)現(xiàn)兩大產(chǎn)業(yè)化基地的快速上產(chǎn)。強(qiáng)化沁水盆地中南部和鄂爾多斯盆地東緣煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量快速增長。在貴州、新疆、四川、內(nèi)蒙古等省區(qū)新建產(chǎn)業(yè)化基地或開發(fā)試驗(yàn)區(qū)，實(shí)施一批示范工程。

(2)加強(qiáng)煤層氣資源開發(fā)的政策支持力度

由于煤層氣行業(yè)現(xiàn)行投資項(xiàng)目管理體制采取類似油氣開發(fā)體制的模式進(jìn)行管理，在未能提交煤層氣探明儲量之前不能編制和批準(zhǔn)項(xiàng)目開發(fā)方案，導(dǎo)致煤層氣開發(fā)建設(shè)進(jìn)展緩慢，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃目標(biāo)異常困難。為保障規(guī)劃目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)，煤層氣企業(yè)擬通過在控制儲量區(qū)擴(kuò)大示范工程工作量、開展先導(dǎo)性開發(fā)試驗(yàn)和滾動勘探開發(fā)等方式，盡可能增大開發(fā)工作規(guī)模，提高煤層氣產(chǎn)量。但因?yàn)轫?xiàng)目未能按照常規(guī)基建項(xiàng)目進(jìn)行審批，獲取項(xiàng)目建設(shè)用地非常困難，勘探期煤層氣的試采和銷售也很難實(shí)現(xiàn)。建議國家有關(guān)主管部門和各級政府結(jié)合煤層氣行業(yè)特點(diǎn)，出臺煤層氣勘探開發(fā)項(xiàng)目投資管理政策和規(guī)定，簡化項(xiàng)目審批流程，保障項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)用地，加快煤層氣開發(fā)項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)程。為促進(jìn)非常規(guī)能源的發(fā)展，最大限度地利用不可再生能源，減少重復(fù)投資、提高投資效益，增強(qiáng)企業(yè)投資的積極性和主動性，建議放開煤層氣、致密氣等非常規(guī)油氣礦種勘探開發(fā)政策約束，允許企業(yè)按照賦存狀況合理規(guī)劃、 統(tǒng)一勘探、 統(tǒng)一開發(fā)， 實(shí)行 “多氣并舉”，鼓勵企業(yè)按照地質(zhì)狀況和開采技術(shù)要求進(jìn)行分層分采、多層共采，減少資源浪費(fèi)，并明確相應(yīng)財政補(bǔ)貼政策。

(3)加大科技投入，創(chuàng)新煤層氣勘探開發(fā)技術(shù)

經(jīng)過多年的對外合作引進(jìn)、消化、吸收國外勘探開發(fā)技術(shù)，通過近年來國家科技重大專項(xiàng)和示范工程建設(shè)，我國已基本掌握了沁水盆地南部1000m以淺煤層的煤層氣勘探開發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)。下一步應(yīng)加快開發(fā)的區(qū)塊煤層埋深基本在1000m以上。在國家科技重大專項(xiàng)資金的支持下，依托重大專項(xiàng)項(xiàng)目和示范工程，進(jìn)一步加大科技攻關(guān)力度、加大科技投入，盡快突破1000m以深煤層的勘探開發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)，從基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和重大裝備三個方面，逐步建立深煤層、構(gòu)造煤、低階煤等特殊煤層勘探開發(fā)技術(shù)系列，建議國家進(jìn)一步支持國撥資金投向煤層氣科技重大專項(xiàng)。