貴州煤礦地面煤層氣開發(fā)利用現(xiàn)狀及思考

摘 要：貴州省煤層氣資源豐富，但因地質(zhì)條件復雜和對煤層氣開發(fā)理論研究不夠等因素，煤層氣開發(fā)利用相對落后。文章針對貴州地面煤層氣開發(fā)利用的現(xiàn)狀和問題，提出“總體部署、分期實施、提質(zhì)上產(chǎn)、滾動開發(fā)”的道路，實現(xiàn)地面煤層氣與煤炭開采協(xié)調(diào)開發(fā)，對保證煤礦生產(chǎn)安全、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化具有重要意義。

關(guān)鍵詞：煤礦；地面煤層氣開采；提質(zhì)上產(chǎn)；滾動開發(fā)

引言

貴州省含煤面積約7萬平方公里，煤炭和煤層氣資源居南方各省之首。共生煤層氣（煤礦瓦斯）含量高，主要分布在遵義市、畢節(jié)、六盤水、和黔西南州；煤層氣資源總量3.15萬億m3，平均可采豐度0.51，可采資源量1.38萬億m3，占資源總量的44%，主要分布在上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M，大多數(shù)賦存在較完整的含煤向斜構(gòu)造中。

1 地面煤層氣開采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

貴州煤層氣開發(fā)方式主要有：地面垂直井、叢式井、羽狀水平井、采動區(qū)井，以及井下瓦斯抽放和廢棄礦井煤層氣抽采等方式。這些開發(fā)方式可簡單地將其劃分為地面直井和定向井兩類。

地面垂直井：從剖面上看，井場與目標煤層靶點在同一鉛直線上，采用垂直鉆進方式向各目標煤層、靶點施工。是目前國內(nèi)外普遍采用的方式，適用于構(gòu)造簡單、厚度大、埋藏淺、煤層穩(wěn)定、煤層滲透性相對較好的地區(qū)。其優(yōu)點在于，開發(fā)方式技術(shù)較成熟，操作簡單，費用低。

地面定向井：從剖面上看，井場與目標煤層靶點在一條曲線上，采用定向鉆進方式向各目標煤層、靶點施工。其優(yōu)勢在于：氣井的產(chǎn)能高；缺點是對地質(zhì)條件要求較高，適合煤層穩(wěn)定、煤體結(jié)構(gòu)好、埋藏淺、構(gòu)造和水文地質(zhì)條件簡單的礦區(qū)。另外，定向井施工技術(shù)難度大，風險大，投資高。定向井主要表現(xiàn)為兩種方式：叢式井和水平井。

在“十二五”期間，由于國家大力支持“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”等重大科技專項，煤礦地面煤層氣開發(fā)基礎理論和技術(shù)裝備取得了重要進展。煤炭與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)模式不斷優(yōu)化。協(xié)調(diào)開發(fā)是指通過協(xié)調(diào)總體規(guī)劃煤層氣抽采系統(tǒng)與煤炭開采系統(tǒng)，使其在時間、空間上協(xié)調(diào)一致，實現(xiàn)煤層氣和煤炭兩種資源的安全、高效開采和有效利用。通過長期的工程實踐和研究，初步形成了兩淮、晉城、松藻3種典型地質(zhì)條件下煤層氣與煤炭協(xié)調(diào)開發(fā)模式，建立了“三區(qū)聯(lián)動井上下立體抽采煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)技術(shù)體系”、“保護層卸壓強化立體抽采煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)技術(shù)體系”、“三區(qū)配套三超前增透抽采煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)技術(shù)體系”框架。此外，構(gòu)建了協(xié)調(diào)發(fā)展效果評價指標體系，建立了協(xié)調(diào)發(fā)展評價模型。

2 地面煤層氣開發(fā)利用初見成效

截至2010年，普安、盤縣青山-保田煤層氣勘探項目完成二維地震勘探65公里、煤層氣參數(shù)井6口；水城縣格目底向斜煤層氣勘查，完成煤層氣參數(shù)井、試驗井各1口。

2011-2014年，中石化在織納常規(guī)油氣探礦權(quán)內(nèi)，完成煤層氣參數(shù)及試驗井20口，在煤層氣勘探開采上取得突破。單井日產(chǎn)氣量1137-5800m3。

2013年貴州省煤層氣頁巖氣工程技術(shù)研究中心與盤江煤層氣公司合作，在盤縣松河礦區(qū)完成煤層氣勘探2個井組9口叢式井，單井日產(chǎn)氣量1500-2000m3。

2014年，在遵義楓香礦區(qū)，西南能礦集團天然氣能源投資股份有限公司與礦方合作，施工完成了1個井組第一口煤層氣勘探井。壓裂排液后成功點火，日產(chǎn)氣量1000m3以上。

2015年重慶能源（貴州）煤電有限公司與中煤科工集團西安研究院有限公司合作施工黔西縣官寨煤礦第一口參數(shù)井，壓裂排采后點火成功，日產(chǎn)氣量1000m3以上。官寨煤礦地面瓦斯抽采項目列入了國家“十三五”重大科技專項。2016年大方縣對江南煤礦被國家發(fā)改委列為“先抽后建”示范礦井，獲得了國家及地方配套專項補助資金2957萬元。開發(fā)模式：先導性參數(shù)試驗——小井組試驗——大井組試驗——規(guī)模化開發(fā)階段。貴州煤層氣產(chǎn)業(yè)化進程加快。但是在產(chǎn)業(yè)政策、資金投入、開發(fā)技術(shù)等方面還存在一些問題，影響煤層氣產(chǎn)業(yè)的有序健康發(fā)展。2016年畢節(jié)市將七星關(guān)區(qū)、大方縣、黔西縣和金海湖新區(qū)作為“煤層氣四聯(lián)產(chǎn)”試點縣（區(qū)），成立畢節(jié)市煤層氣供氣、供熱（供暖）、發(fā)電試點工作領(lǐng)導小組，對于推進煤層氣與煤炭資源同步開發(fā)利用和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整有重大意義。

3 貴州煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考

在當前能源消費調(diào)結(jié)構(gòu)、補短板的供給側(cè)改革中，國家重點支持和鼓勵煤層氣產(chǎn)業(yè)，煤層氣開發(fā)利用作為環(huán)保和新能源工程，受到社會相關(guān)行業(yè)的高度關(guān)注。針對貴州省煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要問題，提出以下建議和思考。

3.1 加強學習，推動煤層氣開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究

煤層氣開發(fā)地質(zhì)條件復雜，施工難度大，技術(shù)要求高，針對不同開采地質(zhì)條件，借鑒晉城、兩淮等國內(nèi)比較成功的煤層氣開發(fā)技術(shù)模式，在關(guān)鍵技術(shù)問題上突破創(chuàng)新。

3.2 規(guī)劃先行，推動有序發(fā)展

嚴格執(zhí)行國家相關(guān)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律規(guī)章制度，做好煤層氣開發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，避免參與煤層氣開發(fā)的各行業(yè)多頭規(guī)劃，布點散，規(guī)模小的問題。同時避免個別企業(yè)登記面積大、投入少、勘探開發(fā)進展緩慢等問題，多鼓勵有實力的企業(yè)進入，發(fā)揮地方積極性。

3.3 理順資源管理體制，創(chuàng)新發(fā)展

礦權(quán)與氣權(quán)分離，導致在煤層氣開發(fā)的主導力量缺乏，致使省級與國家煤層氣開發(fā)利用部署脫節(jié)，影響煤層氣開發(fā)利用和企業(yè)的積極性。

3.4 多渠道融資推動煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展

煤層氣產(chǎn)業(yè)是投入高，風險大。目前國家、地方和企業(yè)投入均嚴重不足。通過政策調(diào)控，使社會資金投資煤層氣開發(fā)階段。比如鼓勵持有主要煤層氣礦權(quán)的三大國企實施混合所有制改革，吸收民企共享經(jīng)營。簡化政府審批的煤層氣項目和程序，深化政府改革。

3.5 建立激勵和約束機制是煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵

煤層氣、煤礦瓦斯是一種高效潔凈能源。按照國家要求，煤礦開采前必須先抽后采，由于地面抽采投資大，國家在煤層氣排放及利用方面的約束和激勵政策仍有不足，煤礦在開采時向大氣排放大量瓦斯，既浪費了資源，又污染了環(huán)境。

3.6 保證施工隊伍合理利潤，確保工程質(zhì)量管理，防止因低價中標引起的鉆井工程惡性競爭，出現(xiàn)劣質(zhì)工程。

3.7 價格機制及引導資金是煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵

煤層氣產(chǎn)業(yè)是一個新的產(chǎn)業(yè)，還沒有形成一個穩(wěn)定的供應和需求，根據(jù)國外的成功經(jīng)驗和國內(nèi)的實際情況，在規(guī)定時間內(nèi)增加財政補貼，鼓勵和吸收社會資金投資煤層氣開發(fā)的積極性，培育和提升煤層氣開發(fā)企業(yè)的競爭力及自我發(fā)展能力。制訂煤層氣氣價的保護政策，控制因氣價下跌而沖銷財政補貼的效果。

4 結(jié)束語

地面煤層氣開發(fā)利用在我國處于初期階段，國家高度重視并大力推進煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，技術(shù)裝備不斷取得突破，開發(fā)利用規(guī)模不斷擴大。貴州富煤少氣，但因地質(zhì)條件和區(qū)域條件限制，煤層氣開發(fā)利用產(chǎn)業(yè)仍面臨規(guī)模小，利用率低，企業(yè)不敢投資等難題。為使地面煤層氣與煤炭開采協(xié)調(diào)開發(fā)，確保煤礦安全生產(chǎn)，有必要對全省煤層氣資源總體部署，實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，分期實施，加大技術(shù)創(chuàng)新、集成應用、裝備研制和示范工程力度，促進煤層氣提質(zhì)上產(chǎn)和滾動開發(fā)利用。

參考文獻

[1]申寶宏，等.我國煤礦區(qū)煤層氣開發(fā)利用技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J].煤炭科學技術(shù)，2015，43（2）：1-4.

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