貴州省煤層氣產業發展機遇與風險對策研究

孫 釗 魏元龍 趙凌云 龍萃蕓 劉錦鈿 周效志

(1.自然資源部復雜構造區非常規天然氣評價與開發重點實驗室，貴州 550009；2.貴州省油氣勘查開發工程研究院，貴州 550009；3.中國礦業大學資源與地球科學學院，江蘇 221116)

貴州省煤層氣資源量大、分布集中，勘查開發潛力巨大。作為一種優質清潔能源，煤層氣可用于發電、液化或作為化工原料進行多元化利用，因此貴州省煤層氣產業發展前景廣闊。無論是從建設生態文明試驗區的要求，還是從經濟社會發展和保障能源安全的實際需要，對貴州省煤層氣資源開發利用都十分迫切。

2019年12月，貴州省人民政府辦公廳印發了《關于加快推進煤層氣(煤礦瓦斯)產業發展的指導意見(2019—2025年)》(黔府辦發〔2019〕33號)，進一步明確了到2025年貴州省煤層氣產業發展目標及煤層氣探礦權設置要求。

2021年1月，貴州省第十三屆人民代表大會第四次會議通過的《貴州省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標綱要》提出：加快推進煤層氣、頁巖氣等非常規天然氣勘探開發力度，推進織金、盤州煤層氣產業化基地與納雍-平壩礦區重點建產區建設，“十四五”末煤層氣年產量達到4×108m3。上述指導性文件的發布，為貴州省“十四五”期間煤層氣產業發展樹立了目標，并提供了巨大發展機遇。

1 煤層氣產業發展現狀與成果

1.1 煤層氣勘查開發歷程與現狀

2019年4月，受自然資源部委托，貴州省自然資源廳首次為貴州水礦奧瑞安清潔能源有限公司頒發了煤層氣勘查許可證；2021年10月，貴州省自然資源廳再次為貴州水礦奧瑞安清潔能源有限公司頒發了全省首張煤層氣采礦許可證。截至目前，貴州省設置的煤層氣探礦權共28個，采礦權2個，總面積約2411.39km2。按所在地分類：六盤水市14個、畢節市12個、遵義市3個、黔南州1個。按設置方式分類：煤礦增列煤層氣探礦權21個，煤礦增列煤層氣采礦權2個，常規油氣增列煤層氣探礦權1個，空白區設置煤層氣探礦權6個。

貴州省煤層氣勘查開發始于上世紀80年底初，且集中于煤炭資源豐富、勘查程度高的黔西地區。截至目前，貴州省煤層氣勘查開發經歷了勘查開發理論探索、資源評價與試采、風險勘探與開發試驗、規模化試采與適配性技術探索四個階段。特別是2010年以來，多家單位先后于黔西北地區實施了煤層氣資源調查評價、勘查與開發工程，探索了與貴州煤層氣地質條件、三維地震勘查有效性、薄至中厚煤層群發育特征相匹配的煤層氣開發模式與開發工藝(圖1)，并在煤層氣資源綜合利用方面取得了重要進展。

圖1 貴州省煤層氣地質適配性開發模式

1.2 煤層氣綜合利用現狀

隨著勘查開發井數量增多與煤礦井下瓦斯抽采率的提高，貴州局部煤層氣開發利用已初具規模，2021年，貴州省累計生產煤層氣3213.24×104m3。其中按市生產情況分，畢節市生產2099.45×104m3，六盤水市1113.79×104m3。按企業生產情況分，貴州盤江煤電集團累計生產703.22×104m3、貴州烏江能源集團累計生產908.57×104m3、中石化華東分公司1522.69×104m3。中石化華東分公司、貴州烏江能源集團生產的煤層氣主要用于商品氣銷售，貴州盤江煤電集團生產的煤層氣主要用于煤礦瓦斯混合發電。貴州盤江煤層氣開發利用有限責任公司低濃度煤層氣發電站裝機容量達10.76×104kW，年利用煤層氣總量超過1.3×108m3，年商品氣銷售量約54×104m3，2020年通過碳交易將140×104t二氧化碳指標轉售外企，獲利1000×104元。

1.3 煤層氣產業發展成果

“十二五”以來，貴州省煤層氣勘查開發科技創新和勘查開發取得新進展。截至2021年11月，全省累計施工各類煤層氣井350余口，累計探明煤層氣地質儲量約166.3×108m3。據能源部門統計，2020年度全省煤層氣年產能約1×108m3，年產量約2409×104m3；2021年1～8月全省累計生產煤層氣約1976×104m3。

貴州在煤層氣資源調查評價及科技攻關方面也取得新進展。“十三五”國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發”的“項目44-滇東黔西煤層氣開發技術和先導性試驗”在黔西地區開展了煤層氣鉆井-壓裂-排采先導性試驗。2015～2018年，中國地質調查局油氣資源調查中心實施的“黔西川南及東北三江地區煤層氣基礎地質調查”項目在黔西六盤水地區開展了煤層氣/煤系氣地質調查工作，其實施的楊煤參1井獲當時我國西南地區煤層氣直井單井最高產氣量5011m3/d的突破，預測了六盤水地區煤層氣地質資源量約1.39×108m3。貴州省自然資源廳設立的“貴州上二疊統龍潭組煤層氣重點層段優選和叢式井完井及壓裂技術研究與示范”“貴州省西部煤系氣調查評價”等地勘資金項目，正在圍繞以貴州為代表的復雜構造區煤層氣資源評價、“雙甜點”區帶優選、三維地震勘查有效性、固井-壓裂-排采適配性、多段壓裂水平井適配性等開展科技攻關。

2 煤層氣產業發展機遇與風險分析

2.1 煤層氣產業發展機遇

(1)天然氣供需矛盾日益突出

貴州是典型的“富煤、缺油、少氣”省份，石油、天然氣等能源缺乏，導致天然氣消耗占比低且對外依存度高。2020年度，全省天然氣需求量約為16.70×108m3/a，產量約0.45×108m3/a，缺口約16.25×108m3/a，對外依賴度97.30%，預計2025年天然氣消費量將達到40×108m3。因此，“十四五”期間加快煤層氣產業發展，可在一定程度上緩解貴州天然氣供應短缺的問題。

(2)煤礦安全生產與碳減排壓力巨大

貴州省內多數煤礦為煤與瓦斯突出礦井和高瓦斯礦井，煤層氣賦存的地質條件復雜，導致煤與瓦斯突出事故時有發生。此外，2020貴州省煤礦區煤層氣利用量僅為14.05×108m3。

(3)煤層氣產業發展方向日趨明確

在煤層氣勘查開發戰略與產業支持政策研究的支撐下，貴州省煤層氣產業發展方向日趨明確。通過增加煤層氣礦業權投放，加快煤層氣勘查工作，增加煤層氣探明地質儲量。通過進一步完善煤層氣產業支持政策，落實各級政府財政資金和社會風險投資，加快煤層氣產能建設，推動小面積區塊全面轉采，中大面積區塊局部轉采。基于煤層氣井產能建設，建設CNG、LNG加氣站，作為汽車燃料；進行煤層氣就地撬裝液化，供工業企業利用；建設民用燃氣管道，滿足城鎮居民對天然氣的生活需求。

(4)地質適配性開發技術日益成熟

經過長期的煤層氣地質研究、勘查開發實踐探索，目前已對貴州煤層氣復雜地質條件、地質適配性技術方面有了較為深入的認識，并在煤層氣開發地質選區選層、儲層改造與合層排采工藝等方面取得了階段性的研究成果，初步形成了一套與貴州復雜地質條件相匹配的勘查開發技術系列(圖2)。在上述適配性技術工藝的指導下，貴州煤層氣勘查開發進展迅速，煤層氣井產氣效果快速提升，彰顯了技術進步與工藝革新對煤層氣產業發展的促進作用。

圖2 貴州省煤層氣勘查開發適配性技術

2.2 煤層氣產業發展風險

(1)資源風險

貴州省“十四五”期間計劃投放的18個煤炭、油氣礦權空白煤層氣探礦權區塊，以往所開展的煤層氣地質研究工作較少，煤層發育及賦存、含氣性、儲層物性、溫壓條件等認識不清，直接開展煤層氣勘查開發的風險較高，因為需在區塊投放前開展煤層氣資源評價與地質選區工作，并結合區塊優選結果，分批進行區塊投放。

(2)技術風險

薄至中厚煤層群發育條件下的煤層氣勘查開發地質適配性技術不成熟是制約貴州省煤層氣產業發展的重要因素。

(3)經濟風險

貴州省煤層氣產業發展仍處于起步階段，主要依靠探礦權人有限的資金、技術投入進行風險勘查，尚未構建起煤層氣勘查開發的多元化投資渠道，尚未形成規范有效的煤層氣勘查開發投入產出機制，遠不能滿足煤層氣產業快速發展的需求。

(4)政策風險

煤層氣與煤炭、石油天然氣礦權的設置和管理存在的差異，導致煤層氣和煤炭、石油天然氣礦權交叉重疊，同時煤炭礦權零散分割的現狀與煤層氣勘查開發的大面積區域性要求不相適應，造成煤層氣與煤炭資源的勘查和開采之間、企業與企業之間的不協調，礦業權人和投資者的利益難以得到有效保護。

3 煤層氣產業發展風險對策

3.1 重視開發地質理論與適配性技術研究

立足于貴州省復雜煤層氣地質條件，深入開展煤層氣開發地質理論研究，為煤層氣勘查開發選區、選層、多產層優化組合提供指導。

相關開發理論研究工作，一方面應結合以往所開展的煤層氣資源評價，進一步落實全省煤層氣資源稟賦與開發特征，重點查明貴州主要含氣單元煤層氣可采性、儲層可改造性及其主控因素；另一方面，查明影響煤層氣勘查開發有利區段優選的地質因素及控制機理，形成薄至中厚煤層群發育條件下多煤層煤層氣開發選區-選層技術體系，優選煤層氣勘查開發先導性試驗區，確定最優的開發層段及合層開發產層組合。

3.2 加大勘查開發資金投入與財政補貼力度

加快開放煤層氣市場的步伐，加大對外招商引資的力度，按照“誰投資、誰承擔風險、誰受益”的原則，吸引貴州省內外優勢企業進入，引導鼓勵常規油氣礦業權人、煤炭礦業權人與煤層氣開發企業建立利益共享機制，合作推動常規油氣礦權區、煤層氣礦權區內煤層氣勘查開發，建立多元化投入機制。

3.3 強化產業政策支持與專業化服務保障

在礦業權投放上，鼓勵煤炭采礦權人為主體申請增列煤層氣探礦權，并經過勘查提交煤層氣探明地質儲量后申請煤層氣采礦權。通過對已有煤炭礦業權進行增列煤層氣礦種或辦理煤層氣探礦權、采礦權，從而實現煤層氣與煤炭礦業權“兩權合一”，推進貴州省煤層氣與煤炭產業協同發展，加快煤礦區煤層氣勘查開發進程。

3.4 重視專業研究團隊建設與人才培養

省級層面一方面應強化支持貴州省煤層氣地質與勘查開發技術研究團隊的建設，全力優化相關資源配置，為團隊創新研究提供所需的資金、人力、政策等方面的支持，促進研究團隊的發展與技術實力提升；另一方面，建議制定非常規油氣開發利用相關專業的“人才引進”或“團隊引進”相關政策，吸引省外專業人才加入貴州省煤層氣勘查開發與利用工作，并與貴州本土人才團隊聯合培養，使貴州煤層氣開發利用工作更為高效。