新疆煤層氣資源勘探開發(fā)成果及分析

■謝力爭

（新疆煤田地質局一五六煤田地質勘探隊新疆烏魯木齊830009）

新疆煤層氣資源勘探開發(fā)成果及分析

■謝力爭

（新疆煤田地質局一五六煤田地質勘探隊新疆烏魯木齊830009）

新疆煤層氣資源量豐富，煤層含氣量高，具有煤層傾角大、厚度大、層數多、煤階低、煤層風化帶埋深普遍較深等特點。通過新疆煤層氣勘探開發(fā)及煤層氣井抽采試驗，對新疆煤層氣賦存規(guī)律、含氣性、地面抽采成果進行了初步探討分析。

煤層氣 勘探開發(fā) 賦存規(guī)律 抽采試驗 新疆

1　新疆煤層氣勘探工作

2002年開始，新疆先后完成《新疆鳥魯木齊河東、河西礦區(qū)煤層氣資源評價》、《新疆煤層氣勘查開采特定區(qū)域選區(qū)基礎研究》、《新疆地區(qū)煤層氣資源動態(tài)評價》等煤層氣資源評價工作;積極開展煤層氣勘查開發(fā)試驗，截止2013年累計施工各類煤層氣井70余口，完成3口井煤層氣含量測試、4口井試井、5口小井網壓裂和排采工作，煤層氣評價方法、測試、鉆探施工、開發(fā)試驗等方面得到極大提高;

其中新疆煤田地質局、中國石油天然氣集團公司、中國石油化工股份有限公司、中聯(lián)煤層氣有限責任公司等單位先后在準南煤田、準東煤田、沙爾湖、艾丁湖地區(qū)等地區(qū)開展了煤層氣資源評價與開發(fā)試驗工作，累計施工各類煤層氣井50余口。中國石油天然氣集團公司分別在準南煤田阜康、準東煤田五彩灣、吐哈盆地的哈密凹陷及艾丁湖斜坡等地區(qū)開展了煤層氣勘查和開發(fā)試驗，共施工參數井和生產試驗井20余口。

2　煤層氣賦存規(guī)律認識

通過以往煤層氣勘探開發(fā)，總體認識區(qū)內煤層氣資源豐富，煤層含氣性高，地質條件復雜，開發(fā)利用潛力巨大，區(qū)內煤層氣具有獨特的賦存規(guī)律：

（1）地質構造：新疆處于近東西展布的昆侖、天山、阿爾金山等緯向構造帶，其間分布有準噶爾、塔里木、吐哈等大大小小數十個凹陷盆地，并沉積了下、中侏羅統(tǒng)重要煤系。后期以擠壓為主的構造運動使本區(qū)形成了以東西向為主的褶皺和斷裂。褶皺多為寬緩的背向斜或急傾斜的單斜構造，斷裂多為壓性走向斷層。構造錢部較復雜，深部較簡單。煤系地層一般埋藏淺，部分含煤盆地（如塔里木、準噶爾、伊犁等盆地）上覆地層厚度較大，煤層頂、底板多由細砂巖、粉砂巖、泥巖及泥質砂巖組成，煤層氣封蓋條件較好，構造條件總體上有利于開發(fā)。

（2）含氣地層：主要含氣地層為下侏羅統(tǒng)八道灣組和中侏羅統(tǒng)西山窯組，多為湖沼相、河流相、三角洲相和沖積扇相等的碎屑巖、泥質巖沉積，形成的主要含氣煤田有準噶爾煤田、吐哈煤田、塔里木煤田、伊犁煤田等。各煤田含煤面積大，煤層厚，層數多且相對集中，煤層賦存較為穩(wěn)定，煤炭資源豐富。

（3）煤質特征：煤變質程度較低，煤種以長焰煤不粘煤和弱粘煤居多。

（4）含氣性及滲透率：煤儲層壓力相對偏低，煤層厚度大，吸附能力強，含氣量高。部分含氣帶煤層滲透率較好。如準南煤田烏魯木齊河東礦區(qū)和阜康白楊河區(qū)塊煤層氣參數井測試顯示。該區(qū)煤層平均含氣量6-13m3/t，滲透率為 2-13mD，儲層壓力梯度為（0.84-0.98）MPa/hm。吐哈盆地煤層平均含氣量約2 m3/t，滲透率約為10mD。

（5）聚氣規(guī)律：主要煤層氣含氣盆地聚氣規(guī)模均在萬億立方米以上，但各聚氣帶之間及其內部含氣量和煤層氣資源豐度存在較大差異。

3　煤層氣抽采試驗成果

2008年新疆煤田地質局在阜康白楊河礦區(qū)施工的阜試1井，是新疆第一口點火試驗取得成功的煤層氣生產試驗井，對新疆煤層氣勘探開發(fā)工作起到了積極的推動作用。在此基礎上，2009年開始，該局在此地區(qū)相繼施工了由5口井構成的煤層氣生產試驗井網，形成新疆第一個煤層氣生產試驗井網。2013年1月4日該井組開始產氣，5口井均獲得煤層氣工業(yè)氣流。單井日產量最高達到2500m3，井組最大日產量達到7000m3。截止目前，其中某井已累計產氣超過60×104m3。

通過煤層氣井排采試驗，證實該地區(qū)煤層滲透性較好，煤層氣含量較好，為后期煤層氣工業(yè)化生產提供了各項參數指標和實際生產依據。

4　煤層氣開發(fā)情況

2013年11月，新疆煤田地質局對區(qū)內某井的目標煤層進行了水力加砂壓裂改造，目前正在排采階段，單井日產氣量已達到1000m3左右。2014年，在阜康礦區(qū)建立了新疆第一個煤層氣開發(fā)利用先導性示范工程，施工了3口參數井及50口生產井，建設1座日處理能力10×104m3/d的煤層氣集氣處理站，實現(xiàn)年產能3000× 104m3，開發(fā)出的煤層氣通過管道、撬車周向邊工業(yè)園區(qū)供氣（主要為車用及工業(yè)用）。通過2015-2016年區(qū)內煤層氣井地面排采，某單井日產氣量突破了3000 m3/d，取得了低煤階煤層氣井地面開發(fā)新的突破，證實該區(qū)煤層氣開發(fā)利用潛能巨大。

2013年，新疆科林思德新能源有限責任公司聯(lián)合多家院校進行技術攻關，建成了一口煤層氣參數井及生產試驗井，該井日產氣量最高達17125 m3/d，創(chuàng)造了全國叢式、單層排采煤層氣井產量最高紀錄。目前，該公司在阜康礦區(qū)已完成鉆井40口，其中23口井正式投產，施工投產一組煤層氣水平井，產能現(xiàn)在逐漸釋放出來，產量在逐漸提高，現(xiàn)區(qū)塊內日產氣總量達到10×104m3/d左右。產出煤層氣經壓縮站處理，一部分用來發(fā)電供自身使用，另一部分供給附近工業(yè)園區(qū)使用。

2014年，新疆煤田地質局在庫拜煤田施工的一口煤層氣井最高日產氣量達到4000m3/d以上。2015年，在烏魯木齊后峽區(qū)塊施工的一口煤層氣參數、生產井也同樣顯示了良好的開發(fā)潛能。

5　結論與認識

通過新疆地區(qū)煤層氣井勘探開發(fā)研究及區(qū)內煤層氣井的現(xiàn)場排采生產試驗實踐，得出以下結論與認識：

（1）新疆煤層氣資源豐富，開發(fā)利用潛力巨大，可彌補常規(guī)能源缺口；

（2）通過合理的煤層氣井施工及合理的煤層氣井排采制度控制，區(qū)內煤層氣井可取得較好的產氣效果；

（3）煤層屬低階煤，具滲透性好，煤層含氣量高，煤層氣開發(fā)利用潛力巨大；

（4）采出的煤層氣經壓縮加壓后可以直接并入附近石油天然氣管線或者就地進行發(fā)電供當地工業(yè)、民用等，可實現(xiàn)一定的經濟效益。

[1]新疆煤田地質局.新疆維吾爾自治區(qū)煤層氣 (煤礦瓦斯)開發(fā)利用"十二五"規(guī)劃.2010

[2]李丙茂,謝力爭.關于新疆阜康礦區(qū)低階煤煤層氣排采技術研究.2013

[3]李瑞明，尹淮新.準南煤田烏魯木齊河東、河西礦區(qū)煤層氣資源評價.中國煤層氣勘探開發(fā)利用技術進展.2006

TD82[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-288-1