我国煤层气资源开发利用回顾及展望
作者 : 未知

  摘要:我国煤层气资源储量丰富,随着煤炭工业快速发展,其开发前景十分广阔。文章回顾了煤层气勘探开发利用现状,分析了煤层气勘探开发中存在的问题,指出了今后的发展方向,为煤层气勘探开发提供建议。
  关键词:煤层气 勘探 开发利用
  
  一、我国煤层气资源开发利用回顾
  
  全球埋深浅于2000米的煤层气资源约为240万亿立方米,是常规天然气探明储量的两倍多。世界主要产煤国都十分重视开发煤层气,加拿大、英国、德国、俄罗斯等国主要采用煤炭开采前抽放和采空区封闭抽放方式抽放煤层气。80年代初美国开始试验应用地面钻井开采煤层气并获得突破性进展,标志着世界煤层气开发进入一个新阶段。
  我国是世界上第一产煤大国,煤炭资源量巨大,煤层气资源十分丰富,预测埋深2000m以浅范围内煤层气资源量为31.46×1012m3,位居世界第三位,我国已探明煤层气储量1023.08×108m3。由于中国经济的迅速发展,对能源的需求也越来越大,有必要开发新的能源。并且煤层气是煤矿事故的罪魁祸首,国内煤矿矿难70%~80%都是由瓦斯爆炸引起,开发煤层气可以有效预防事故发生,改善矿山生产工作条件,保护环境。因此开发煤层气对中国来说十分必要。
  我国煤矿抽放煤层气是从建国后开始的。1952年,抚顺矿务局的龙凤矿开始较大规模的开采层抽放煤层气;1957年,阳泉矿务局四矿试验成功了邻近层抽放煤层气的方法。
  我国煤层气产业发展开始于20世纪80年代,到目前经历了三个大的发展阶段。
  第一阶段:20世纪80年代初~1997年,引进、消化、摸索阶段。
  本阶段在煤层气地质研究上表现为寻证,在勘探上表现为找气,在开发试验上表现为摸索,主要通过引进和消化国外相关理论与技术来解决中国的煤层气地质问题,从20世纪80年代末,煤炭、石油、地矿等行业以及地方政府开始进行煤层气的研究、勘探和开发试验工作,对全国煤层气资源及其分布规律取得了基本认识,积累了较为丰富的煤层气地质信息,并从区域上开始了对煤层气产业发展战略的思考。
  第二阶段:1998年~2002年,理论与技术研究发展阶段。
  这一时期煤层气开发基础与技术研究得到了较大发展,尤其是开采方法与增产措施、煤层气解吸扩散渗流机理、产能与采收率分析等方面取得较多成果,经济与政策、利用和储运的研究得到更多的关注,并开始煤层气资源开发对外合作,为中国煤层气产业化时代的到来奠定了重要技术基础。
  第三阶段:2003年以来商业化生产启动阶段。
  煤层气成藏条件与机制探索在国家层面上全面展开,煤层气地质研究进入了求源和成藏作用探索过程;大井网煤层气勘探开发试验取得新的突破,水平羽状井、丛式井等技术在煤层气开发中得到初步应用,对二氧化碳注入等新的增产技术进行了现场试验,晋城地区开始了煤层气商业化生产,与美国、加拿大等国对外合作取得丰硕成果,中国煤层气产业的雏形已经形成,并呈现快速发展的势头,标志着中国煤层气产业从开发试验阶段转入了商业化生产启动阶段。
  我国煤层气地面勘探开发经过十余年的实践,已取得了重大突破。其中具代表性的实现小规模商业性煤层气地面开发的项目有山西沁水枣园井组煤层气开发试验项目、山西晋城潘庄煤层气地面开发项目、山西沁南潘河煤层气高技术产业化示范工程和山西沁水县端氏煤层气开发示范工程。对高瓦斯矿区在采煤之前快速抽采利用煤层气资源,遏制煤矿重大瓦斯事故发生作出了重要贡献。
  据统计,200 5年全国施工煤层气井328口(累计615口),全国煤矿瓦斯抽采量23亿立方米,利用超过10亿立方米。目前井下抽放煤层气利用量较低,占抽采量的43%,主要是矿区居民用气和自备发电,少部分用于福利事业及工业原料。
  通过对国外煤层气勘探开发技术的引进、消化和改进,我国煤层气从选区评价到勘探开发技术方面取得了长足发展,形成了一系列具有知识产权的煤层气勘探开发技术体系,基本掌握了煤层气勘探开发的常规技术,煤层绳索式全封闭快速取心技术等多项煤层气勘探技术达到国际领先水平,并且对中国煤层气地质理论有突破性认识,能够较准确的选定煤层气最富集、高产条件最优越的靶区进行勘探开发,取得了巨大的社会技术经济效益。
  
  二、我国煤层气勘探开发存在的问题
  
  影响我国煤层气产业发展的因素主要有政策、技术、体制、人员、投资、环境等。
  1.我国现行优惠政策对煤层气开发扶持力度不够,在煤层气产业发展初期,国家政策的扶持是煤层气发展的主要推动力。政府应给予更多的优惠政策,鼓励支持煤层气产业的发展,使其快速增长。
  2.煤层气勘探开发关键技术滞后、装备落后和科研投入过低,实验手段跟不上发展需要,应加强仪器设备的研发和更新,加大科技攻关力度,加大科技投入,推动煤层气科技进步。
  3.煤层气勘探开发与煤炭、油气勘探区块冲突逐渐显现。煤与煤层气是共伴生的关系,采煤与采气必须有机结合才能协调发展,否则不仅浪费资源、污染环境,而且还威胁煤矿安全。
  4.我国没有现成的燃气输送管网,基础管网薄弱,增加了煤层气进入市场的难度和成本,限制了煤层气的商业化开发,国家应加强基础管网设施建设,促进商业化运营。
  5.我国能源行业的投资主体是以国家为主,并且有些地方政府地域观念较强,给投资建设者造成困难,很难吸引其它资金大量地、长期投入在煤层气开发利用上,制约了煤层气的发展。煤层气开发投资巨大,因此应广开渠道,吸引国外或大单位企业风险投资,加强对外合作,打破行业、地域界限,形成合力,促使煤层气产业迅速成长。
  6.现在煤层气方面的法律法规不健全或缺乏有效的监管机制,影响了煤层气产业健康有序发展,造成煤层气投资企业与政府或农民等的诸多纠纷,应加强相关法规的建设,依法勘探开发。
  7.现阶段煤层气勘探开发队伍大部分是煤炭、石油、地矿等系统转变而来,人员素质及专业技术水平参差不齐,应加强业务技术水平的培训和提高,同时加强相关专业和管理人员的培养,逐步形成适应我国勘探开发煤层气的专业技术队伍力量。
  8.部分领导对煤层气的开发/利用认识不到位,重视程度不够,应更新观念,增加新能源、保证煤矿安全及减少环境污染等方面的关注,更多地考虑社会综合效益,给予更好的关怀和支持。
  
  三、我国煤层气开发利用前景展望
  
  1.中央政府高度重视和关心煤层气产业的发展,国家从不同层面和角度制定了许多鼓励和加快煤层气勘探开发政策,将为我国煤层气的快速发展起到巨大的推动作用。
  2.我国油气资源短缺,而高瓦斯和瓦斯突出矿井占46%以上,每年由于瓦斯事故给国家财产和人民生命造成巨大损失,同时由于采煤每年向大气排放的甲烷达120亿立方米以上,造成了巨大的环境压力和资源的浪费,因此,先采气、后采煤可以大大降低煤矿事故,能源、环境、煤矿安全生产迫切需要加快煤层气开发利用。
  3.西气东输是煤层气产业发展的一次难得的历史机遇,“西气东输”工程将穿越我国众多的油气盆地和含煤盆地,在短期内优先开发这些地区的煤层气资源最具有现实性和可行性。
  4.对外合作开发煤层气将在我国煤层气产业发展中发挥巨大作用,开展多种合作模式,能够弥补资金、技术、管理方面的不足,缩短勘探开发周期,促进商业规模化发展和加快开发进程。
  5.根据国家,2010年矿井开采保护层比例达到90%以上;煤矿瓦斯抽采率达到50%以上;瓦斯(煤层气)抽采量达到100亿立方米,利用总量50亿立方米以上,利用率50%以上。其中,民用和工业燃气利用量20亿立方米以上,发电利用量30亿立方米以上,瓦斯发电装机容量150万千瓦以上,50%以上的发电设备实现热电或热电冷联供。2015年全国煤层气产量达300亿立方米,2020年超过500亿立方米,预示着我国煤层气产业将要迅速崛起。
  能源是经济发展不可缺少的动力,煤层气这种新的洁净能源渐渐被人们认识,并且它将会成为石油、天然气强大的补充力量,有广阔的市场内在需求和发展前景,煤层气产业的形成与发展将在经济可持续发展的战略中具有举足轻重的作用。

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