中國煤層氣產(chǎn)業(yè)開發(fā)利用現(xiàn)狀與對策分析

李元建

(河南省煤炭地質(zhì)勘查研究院，河南 鄭州450052)

我國目前開發(fā)涉及的主要清潔能源有核能、風能、太陽能、地熱、煤層氣等，其中，煤層氣的開發(fā)起步較晚。我國煤層氣開發(fā)和促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目的，與歐美等發(fā)達國家的目的相同：一是抽采煤層氣，保證煤礦安全；二是減少溫室排放，保護大氣環(huán)境；三是鼓勵非化石能源生產(chǎn)，解決能源危機。

我國煤層氣資源十分豐富，資源量與我國常規(guī)天然氣資源量基本相當。有效勘探開發(fā)，可以對常規(guī)天然氣形成重要補充，可以改善我國的能源結(jié)構，提高油氣資源的保障能力。發(fā)達國家煤層氣開發(fā)和產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的重要保障，是企業(yè)參與、政府扶持，并制定相應的政策、法律。我國為了加快煤層氣勘探、開發(fā)，為了鼓勵、促進煤層氣開發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，20世紀80年代以來，先后出臺了一系列法規(guī)、政策，鼓勵和支持煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文將重點介紹我國煤層氣產(chǎn)業(yè)有關優(yōu)惠政策和產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的問題。

1 我國煤層氣資源

我國曾在2008年對石油、天然氣、煤層氣資源進行評價，煤層氣資源評價范圍包括東部、中部、西部、南方和青藏5個大區(qū)，圈定了鄂爾多斯、沁水、準格爾、滇東黔西、二連、吐哈、塔里木、天山和海拉爾等42個含氣盆地、121個含氣區(qū)帶。全國埋深2000m以淺煤層氣資源量為36.8萬億m3，1500m以淺的煤層氣可采資源量為10.9萬億m3，占世界總量12.5%，居世界第三位。煤層氣資源量與我國常規(guī)天然氣資源量基本相當(30萬億m3)。

我國煤層氣資源主要分布在東部、中部、西部、南方四大區(qū)。東部區(qū)地質(zhì)資源量11.32萬億m3、可采資源量4.32萬億m3，分別占全國的30.8%和39.7%，中部區(qū)地質(zhì)資源量10.47萬億m3、可采資源量2.00萬億m3，分別占全國的28.4%和18.4%，西部區(qū)地質(zhì)資源量10.36萬億m3、可采資源量2.86萬億m3，分別占全國的28.1%和26.3%，南方區(qū)地質(zhì)資源量4.66萬億m3、可采資源量1.70萬億m3，分別占全國的12.3%和15.6%。

我國煤層氣開發(fā)，包括煤礦井下抽采和地面鉆井開發(fā)兩種方式。

井下抽采始于20世紀40年代遼寧撫順礦區(qū)。經(jīng)過60多年的探索，國有重點煤礦初步建立了以鉆孔和巷道抽采為主的抽采體系。目前，山西、遼寧、安徽、河南、貴州、重慶等六省(市)瓦斯抽采量超過2億m3，黑龍江、陜西、寧夏三省(區(qū))瓦斯抽采量超過1億m3，陽泉、晉城、淮南等九礦區(qū)瓦斯抽采量超過1億m3。2008年，我國煤礦區(qū)煤層氣抽采量58億m3，利用量20億m3；抽采量在1億m3以上的礦區(qū)有9個，煤層氣民用用戶為90萬戶，發(fā)電裝機容量為92萬kW，世界上規(guī)模最大的12萬kW瓦斯發(fā)電廠已將建成發(fā)電。

地面工作始于20世紀70年代的煤層氣資源評價，20世紀80年代末90年代初開始鉆井勘探。1990～2008年底，全國累計施工煤層氣井3400口，對48個煤層氣勘探區(qū)含氣面積691.65 km2進行了煤層氣資源與評價，建立先導型試驗井組17個，獲得煤層氣探明地質(zhì)儲量1340億m3，煤層氣地面產(chǎn)量約7.5億m3。全國共建有壓縮氣站(CNG)7座，設計能力130萬m3/d；煤層氣汽車加氣站7座，日加氣能力20萬m3；煤層氣夜化氣站3座(LNG)，設計用氣規(guī)模155萬m3/d。已建成長輸管道2條，總長100km，設計年輸氣能力20億m3；正在施工建設的長輸管道2條，總長140 km，設計年輸氣能力50億m3。

截至2009年底，獲得煤層氣探明地質(zhì)儲量1790億m3，可采儲量760億m3，施工參數(shù)井540口，水平井65口，開發(fā)井2213口，其中1419口投入生產(chǎn)或正在排采。目前，地面煤層氣井產(chǎn)能已達每年15億m3左右。

2 我國煤層氣的儲層特點

我國煤層氣資源構成以晚古生代、中生代煤層為主，成煤盆地一般都經(jīng)歷了多期次造山運動的疊加破壞，地質(zhì)條件比較復雜。煤儲層條件和甲烷的富集條件，都表現(xiàn)出了非常特殊的復雜特點。

2.1 四低一高的特征

我國煤層氣儲層為低飽和度、低滲透率、低儲層壓力、低資源豐度和高變質(zhì)程度?！八牡汀碧匦?，極大的制約了煤層氣的開發(fā)，它是控制煤層氣可采性的最重要地質(zhì)參數(shù)，也是影響煤層氣單井和先導性開發(fā)試驗井組穩(wěn)定日產(chǎn)氣量低的重要因素。我國煤層氣上述的儲層條件和對開發(fā)技術要求，已遠遠超出目前可以借鑒的國際經(jīng)驗。

2.2 原地應力大

我國煤層氣儲層的原地應力比較大，阻礙了裂隙的發(fā)育以及割理和裂隙之間的連通，降低了儲層的滲透性，影響流體從裂縫到井筒之間的流動，進而影響產(chǎn)氣效果。

2.3 強烈的非均質(zhì)性

煤層氣儲層的非均質(zhì)性，主要指在小范圍內(nèi)，煤層氣儲層特性發(fā)生改變，即含氣性、滲透性、壓力系統(tǒng)等發(fā)生變化，引起井間干擾效應降低。在有限的開發(fā)范圍內(nèi)，不能夠形成降壓漏斗，達不到預期的干擾效果，使井網(wǎng)內(nèi)單井產(chǎn)量相差較大。

3 我國現(xiàn)行的煤層氣產(chǎn)業(yè)政策

我國政府非常重視煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展。1996年以來，先后多次制定優(yōu)惠政策，極大地鼓勵了煤層氣開發(fā)利用。這些政策涵蓋了增值稅優(yōu)惠、關稅減免、所得稅優(yōu)惠、煤層氣價格補貼、抽采設備折舊、勘查區(qū)塊登記管理、礦權保護、重大科技專項研發(fā)、對外合作機制、煤層氣 (煤礦瓦斯) 總體開發(fā)排放等方面內(nèi)容。具體分述如下：

財政部、國家稅務總局關于外國石油公司參與煤層氣開采所適用稅收政策問題的通知 (財稅[1996]62號)、財政部、國家稅務總局制定增值稅優(yōu)惠政策(國辦通[1997]8號)，國務院《關于調(diào)整進口設備稅收政策的通知》(國發(fā)[1997]37號)、《礦產(chǎn)資源勘查區(qū)塊登記管理辦法》(1998年)、《礦產(chǎn)資源開采登記管理辦法》(1998年)、《探礦權采礦權轉(zhuǎn)讓管理辦法》(1998年)、《中華人民共和國資源稅暫行條例》(國務院令第139號)、財政部、海關總署、國家稅務總局關于印發(fā)《關于煤層氣勘探開發(fā)項目進口物資免征進口稅收的規(guī)定》的通知 (財關稅[2006]13號)、《全國開發(fā)利用煤層氣“十一五”規(guī)劃》(2006年)、國務院辦公廳關于加快煤層氣(煤礦瓦斯)抽采利用若干意見 (國辦發(fā)[2006] 47號)、國務院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)國土資源部等部門對礦產(chǎn)資源開發(fā)進行整合意見的通知 (國辦發(fā)[2006]108號)、國家發(fā)展和改革委員會批復(發(fā)改高技[2006]368號)組建煤層氣開發(fā)利用國家工程研究中心、財政部、國家稅務總局下發(fā)《關于加快煤層氣抽采有關稅收政策問題的通知》(財稅[2007]16號)、中華人民共和國企業(yè)所得稅法(中華人民共和國主席令 [2007 ]63號)、商務部、國家發(fā)展和改革委員會、國土資源部關于進一步擴大煤層氣開采對外合作有關事項的通知(商資函[2007]第94號)、國土資源部關于加強煤炭和煤層氣資源綜合勘查開采管理的通知 (國土資發(fā)[2007]96號)、《財政部關于煤層氣(瓦斯)開發(fā)利用補貼的實施意見》(財建[2007]114號)、國家發(fā)展和改革委員會關于利用煤層氣(煤礦瓦斯)發(fā)電工作實施意見的通知 (發(fā)改能源[2007]72l號)、國家發(fā)展和改革委員會關于煤層氣價格管理的通知(發(fā)改價格[2007]826號)、環(huán)境保護部于2008年4月2日發(fā)布《煤層氣 (煤礦瓦斯)排放標準(暫行)》，《大型油氣田及煤層氣開發(fā)重大科技專項》(2008年)、《全國煤礦瓦斯治理總體開發(fā)方案》(2008年)等法律、法規(guī)、規(guī)章及規(guī)范性文件。

4 我國煤層氣產(chǎn)業(yè)存在主要問題

4.1 煤層氣與煤炭礦業(yè)權重疊

煤炭、煤層氣共伴生，礦業(yè)權分置，分屬兩個主體。目前，不僅導致礦業(yè)權重疊，爭議難解，而且難以實施“先采氣、后采煤、采煤采氣一體化”的戰(zhàn)略方針。煤層氣與煤炭資源的礦業(yè)權交叉(重疊)，對兩種能源的開發(fā)、兩個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，都產(chǎn)生了不良影響。截至2007年底，全國98個煤層氣探礦權中，有86個煤層氣探礦權涉及礦權重疊問題。86個煤層氣探礦權與1406個煤炭礦業(yè)權重疊，重疊面積12534 km2。其中，煤炭探礦權重疊242個，重疊面積9137 km2；煤炭采礦權重疊1164個，重疊面積3397km2。由此造成煤層氣開發(fā)與煤炭開采相脫節(jié) ，越界勘探開發(fā)引起爭議不斷，這直接影響煤炭工業(yè)的發(fā)展和煤層氣產(chǎn)業(yè)興起。

4.2 地面勘察技術和地下抽采理論有待創(chuàng)新

由于我國煤層氣地質(zhì)賦存條件復雜，造成煤層氣地面開發(fā)只在高煤階局部富集區(qū)優(yōu)選區(qū)塊取得成功，中低煤階地區(qū)未取得理想的效果。主要原因是未建立適合我國煤層氣地質(zhì)條件的基礎理論體系、抽采工藝等。這些客觀條件，都將影響和限制煤層氣開發(fā)的單井產(chǎn)量、投資回收期、綜合經(jīng)濟效益等一系列生產(chǎn)指標，影響了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

井下抽采難度大，其中抽采瓦斯?jié)舛?<30%)占比例很大。雖然已研發(fā)出低濃度瓦斯輸送和利用技術，但地面輸送安全問題沒解決，細水霧和氣水兩相流等輸送技術還未完全成熟，并且發(fā)電設備本身也沒有安全保障措施。而礦井風排中煤層氣含量極低，進行分離提純，耗能要遠遠超過獲取煤層氣的能量，很不經(jīng)濟。

4.3 管網(wǎng)設施基礎薄弱

煤層氣的甲烷濃度大于95%以上，可以與常規(guī)天然氣混輸混用，兩者可以擁有同樣的市場用戶。我國煤層氣開發(fā)潛力較大的地區(qū)，相對缺乏天然氣管網(wǎng)設施，輸氣管網(wǎng)和用戶設施不普及，很多城市沒有大規(guī)模普及燃氣管網(wǎng)，這從基礎設施上增加了煤層氣進入市場的難度和成本，市場開拓面臨嚴峻挑戰(zhàn)，限制了煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

5 建議

5.1 完善煤炭和煤層氣資源政策法規(guī)體系

煤炭與煤層氣是兩個獨立礦種，賦存于同一空間，但開采方法截然不同。煤炭作為我國一次能源主體地位，今后相當一段時期不會改變。開發(fā)利用煤層氣，要與煤炭開發(fā)利用相互協(xié)調(diào)，要通過立法和行政手段，充分發(fā)揮政府在調(diào)動社會資源、組織協(xié)調(diào)，及時解決礦權重疊矛盾方面的主導作用，保障煤層氣資源與煤炭資源勘查、開采的時空配置關系在空間上的布局科學和時間上的合理有序，實現(xiàn)兩個行業(yè)之間的良性運作，互利共贏，形成煤層氣與煤炭綜合開采模式，加快我國的煤層氣產(chǎn)業(yè)步伐，保障煤礦采煤安全。

5.2 編制煤層氣規(guī)范和行業(yè)標準

國家相關行業(yè)的科研機構，應加快煤層氣開發(fā)重大專項研究步伐，制訂國家煤層氣開發(fā)技術標準，編制煤層氣勘查規(guī)范、鉆井規(guī)范、測井規(guī)范、注入壓降規(guī)范、壓裂技術規(guī)范，排采技術規(guī)范、制定煤層氣鉆井工程質(zhì)量驗收評級標準、煤層氣井壓裂工程質(zhì)量驗收標準等，依據(jù)我國不同地區(qū)的煤層氣地質(zhì)特點和煤炭開采程度，統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一編制開發(fā)方案。

5.3 加強地面與井下相關技術研究

國家應加強全國煤層氣開發(fā)利用規(guī)劃研究，明確發(fā)展方向，完善開發(fā)利用協(xié)調(diào)機制，做到煤層氣開發(fā)利用與煤礦生產(chǎn)相結(jié)合。對正在開采或者規(guī)劃開采的煤炭生產(chǎn)區(qū)，設計出既能快速產(chǎn)氣又不會影響煤炭生產(chǎn)的探采體系；在最短的時間

內(nèi)為煤礦排放瓦斯，實現(xiàn)高效的采掘進度的情況下，使工作面控制的瓦斯?jié)舛确厦旱V安全規(guī)程要求，施工過程的煤層氣地面工程不會給井下采煤留下隱患。從節(jié)能減排的角度考慮，限制礦井煤層氣排放總量，加強煤礦企業(yè)的煤層氣利用。政府應通過立法和政策加以扶持，使企業(yè)從為安全抽采向為利用抽采轉(zhuǎn)變。低濃度煤層氣利用技術問題，嚴重制約了我國煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，應進行低濃度煤層氣利用關鍵技術攻關。

[1] 陳先達.當前我國煤層氣開發(fā)政策和產(chǎn)業(yè)化問題分析[D].2008年煤層氣學術研討會論文集,北京：地質(zhì)出版社,2008.

[2] 李 昕.淺析中國煤層氣開發(fā)政策和法律[D].2009年煤層氣學術研討會論文集,徐州：中國礦業(yè)大學出版社,2009.

[3] 最新一輪全國油氣資源評價結(jié)果公布[J].潔凈煤技術,2009(3).