贵州煤层气产业可持续发展战略研究
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作者:万永斌 李桂明 甫仕江
摘 要:为探索贵州煤层气产业的可持续发展前景,从煤矿安全、环境保护和经济效益三方面阐述了煤层气开发利用的意义,根据勘探开发现状,分析产业发展面临问题,提出煤层气产业化、规模化、持续化发展对策及建议。
关键词:贵州煤层气;可持续发展;勘探开发;对策及建议
煤层气俗称煤矿瓦斯,主要吸附在煤基质颗粒表面,部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中,[1]是一种以甲烷为主要成分的非常规天然气。煤层气是新世纪以来迅速崛起的清洁、优质能源,在工业和民用燃料、化工原料、液化天然气燃料等方面有广泛的应用。贵州煤层气资源储量丰富,具有埋深较浅、资源量大等优势,具有低透气性、难以抽采、富煤区分布集中、赋存条件复杂等特点。基础性地质勘探研究和开发技术、装备攻关尚处于初步研发阶段,贵州煤层气开发利用起步晚,目前仍无法形成商业化开发利用模式。因此,研究贵州煤层气产业可持续发展具有重大意义。
1 开发利用意义
煤层气是未来清洁能源的发展方向,是满足国家能源产业发展的战略性需求,其合理的开发利用是实现国家“西气东输”、“西电东送”战略部署的重要保障。可以缓解能源短缺局面,优化能源结构,保障煤矿安全生产,改善大气环境。[2]
(1)保障煤矿安全。瓦斯是煤矿行業五大灾害中最严重的,瓦斯治理直接影响着煤矿的安全生产。推进瓦斯“先抽后采、抽采达标”制度,有效结合地面煤层气开发和井下瓦斯抽采可以有效降低煤层瓦斯含量,有效避免瓦斯灾害事故的发生,保证安全生产。
(2)保护大气环境。煤层气是一种具有强烈温室效应的气体,其温室效应是二氧化碳的21倍,对臭氧层的破坏程度是二氧化碳的7倍。[3]加强对煤层气的开发和利用,不仅可以减少大气污染物的排放,对全球大气环境保护有积极作用。
(3)提升经济效益。开发煤层气,不仅能够减少瓦斯爆炸造成的直接经济损失,还可以节省井下瓦斯防治成本和瓦斯随意排放造成的环境治理费用,提升经济效益。
2 开发利用现状
2.1 储量及分布情况
全省煤层气资源量为3.05万亿m3。煤层气资源量主要集中在六盘水、织纳、黔北三个煤田,共2.83万亿m3,占全省煤层气资源总量的92.79%。具有“西部富集,其他区域相对较少”的分布特征,全省范围内的煤层气资源富集中心位于西部边缘的盘江矿区,其次为水城矿区。
2.2 开发利用现状
六盘水、毕节矿区范围内已建立了完善的瓦斯抽采系统。瓦斯抽采方法主要有顺层抽采、穿层抽采、高位钻孔抽采、采空区抽采等,瓦斯抽采浓度一般在4%~40%,最高可到70%以上。
目前,贵州煤层气主要以发电和民用为主。2018年全省煤矿瓦斯抽采量27.7亿m3,利用率达到40.37%,利用量较高地区为六盘水、毕节、遵义和安顺。企业利用量较高的为盘江煤电、水城矿业、兖矿集团等煤炭企业。
3 存在的问题
3.1 发展上缺乏资金投入和价格管控
煤层气勘探开发利用上的投入上严重不足且投入的资金分散,远不能满足煤层气产业可持续发展的需要。产业发展还未形成稳定的供求关系,市场机制对价格的调节管控作用还不完善。
3.2 勘探开发上缺乏协调性和规模化
煤层气开发前期勘探投资大、风险高,部分企业瞻前顾后,造成一定程度“占而不勘”的现象,影响煤层气的勘探开发进度。且同一煤田范围内的煤炭资源与煤层气资源登记重叠,煤炭开采与煤层气开发脱节,造成矿—气权分置问题。煤层气开发方面缺乏应有的主导权,开发利用无法有效衔接和推进,不利于煤层气规模化开发利用。
3.3 技术研发上缺乏自主性和创造性
贵州煤层气开发利用基础研究薄弱,尚未建立完善的、自适应的基础理论体系和抽采工艺。在抽采设备和技术研发上缺乏自主创新,现有煤层气勘探开发技术不能完全适应复杂地质条件。钻井、压裂增透、地面—井下综合立体化开发等技术装备水平较低,深部低透气性煤层瓦斯抽采关键技术装备水平不够。
4 可持续发展对策及建议
(1)解决矿-气权重叠问题,推进“先采气,后采煤”的政策。采用“勘探中有开发,开发中有勘探”的滚动勘探开发模式,加强煤层气资源的勘探力度和范围。对已取得气权而又不能完成投入资金启动开发的企业,建立退出机制或及时收回气权重新设置。
(2)针对贵州煤层气资源赋存特点,创建煤层气地面开发、地面超前预抽、井下采前预抽、边采边抽、采空区抽采立体化综合抽采模式,将煤层气经提纯、液化满足民用、工业燃料需求,实现煤层气多元化利用。
(3)加快国家级瓦斯治理示范矿井建设,积极开展煤矿瓦斯抽采技术的工艺、工程管理技术、松软低透煤层卸压抽采技术的研究。
5 结论
(1)在国际能源局势趋紧的情况下,煤层气作为一种优质高效清洁能源,其大规模开发利用前景非常可观,可以结合煤层气地质赋存情况,提升煤层气开发利用技术,推动煤层气产业的商业化利用和可持续发展。
(2)面对贵州富煤、缺气、少油的资源瓶颈和能源结构单一、发展不均衡的困境,可将煤炭开采和煤层气的开发利用在时间和空间上融合,进行合理布局,落实“先抽气,后采煤”,使二者优势互补,协调发展。
(3)依托国家重大专项和省技术研究中心平台,开展贵州复杂地质条件理论研究、专业设备研发、技术难题攻关,大力推广大定向长钻孔瓦斯抽采技术、瓦斯提纯技术、低浓度瓦斯发电技术等先进技术工艺,加快实现贵州煤层气产业化开发利用。
参考文献:
[1]路玉林,王联军,王英超.中国煤层气产业发展现状及趋势分析[J].中国矿业,2017(S1):19-22.
[2]接铭训,林建浩,胡爱梅.中国煤层气产业发展问题探讨及相关建议[J].中国煤层气,2007(01):3-6.
[3]韩宏飞.加强煤矿瓦斯治理 促进煤层气产业发展[J].山西煤炭,2009(01):11-13.
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