試述中國(guó)煤層氣開發(fā)利用現(xiàn)狀及技術(shù)進(jìn)展

甘海龍

摘 要：我國(guó)煤層氣資源豐富，分布廣泛。煤層氣的開采和利用對(duì)我國(guó)能源開發(fā)戰(zhàn)略具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。提高我國(guó)煤層氣的開發(fā)利用技術(shù)，提升資源的勘探技術(shù)，提高資源的利用率，減少浪費(fèi)，符合我國(guó)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的建設(shè)理念。

關(guān)鍵詞：煤層氣；開發(fā)；分層壓裂；合層排采；利用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.090

0 前言

我國(guó)煤層氣資源在南北均有分布，在煤層氣的勘探開采上，運(yùn)用到的技術(shù)種類多樣，隨著社會(huì)的發(fā)展和對(duì)能源的急需，加快提升我國(guó)煤層氣開采技術(shù)，提高資源的利用率，對(duì)于我國(guó)進(jìn)入煤層氣商業(yè)運(yùn)營(yíng)開發(fā)時(shí)代具有重要意義。

1 我國(guó)煤層氣資源介紹及地理分布

煤層氣資源，主要成分是甲烷，煤層氣也就是我們熟知的“瓦斯”。它屬于非常規(guī)天然氣范疇，但在氣體的主要構(gòu)成成分、形態(tài)、用途等方面與天然氣一樣。煤層氣是非常好的清潔能源，可用于燃料和化工原料，利用前景廣闊。

我國(guó)煤層氣資源豐富，在世界的煤層氣資源量中排行前三。按不同地理深度，以兩千米和一千五百米深度為例，我國(guó)的煤層氣資源分別有36.81×1012立方米、10.9×1012立方米。煤層氣資源在華北、西北、東北、華南均有分布。煤層氣是煤炭資源的伴生氣，在煤炭資源分布廣泛的地區(qū)，煤層氣分布居多。其中以山西、陜西、內(nèi)蒙古地區(qū)量為最大，其煤層氣量約占了我國(guó)煤層氣總量的一半。其分布面積之廣，儲(chǔ)量之大，對(duì)于我國(guó)的煤層氣資源勘探和能源的開發(fā)利用具有重要意義。

2 大力開發(fā)煤層氣資源的現(xiàn)實(shí)意義

（1）我國(guó)的資源分布中，多煤少油少氣，一直以來我國(guó)對(duì)天然氣需求較大，天然氣進(jìn)口量較大。我國(guó)冬季氣候較為寒冷，在供暖中對(duì)天然氣的需求量較大，近幾年天然氣的消費(fèi)力持續(xù)激增。天然氣的開采現(xiàn)狀為其產(chǎn)量不及天然氣的需求量的上升，缺口較大。煤層氣作為優(yōu)質(zhì)的清潔能源，其發(fā)現(xiàn)對(duì)于我國(guó)降低對(duì)天然氣的依賴具有重要作用，緩解了我國(guó)天然氣的需求量，降低了進(jìn)口依賴。

（2）我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型階段，產(chǎn)業(yè)、行業(yè)升級(jí)換代，由粗放型向節(jié)約型轉(zhuǎn)變，倡導(dǎo)建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)。煤層氣作為清潔能源之一，其開發(fā)利用有助于改善我國(guó)能源利用結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率，改善我國(guó)環(huán)保問題，對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，降低大氣污染具有積極作用。這有助于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，能源計(jì)劃的實(shí)施。

3 我國(guó)煤層氣資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及技術(shù)進(jìn)展

在我國(guó)，近些年的煤層氣的開發(fā)利用技術(shù)日漸成熟，煤層氣產(chǎn)業(yè)行業(yè)進(jìn)入了黃金發(fā)展時(shí)期。從過去20世紀(jì)50年代開始，我國(guó)開始進(jìn)行煤層氣的開發(fā)抽采作業(yè)。在煤層氣抽采利用之初，由于技術(shù)落后，裝備不足，抽采效果不明顯，進(jìn)入90年代后，煤層氣的開發(fā)利用技術(shù)有了重大突破，煤層氣的開發(fā)量和利用量有了重大突破。在2010年，我國(guó)對(duì)地面煤層氣的抽采量就達(dá)到了15億立方米。在2015年，我國(guó)對(duì)地面煤層氣的抽采量竟達(dá)到了180 億立方米。這得益于在“十二五”時(shí)期，我國(guó)沁水盆地和鄂爾多斯東緣兩大產(chǎn)業(yè)基地形成，兩大資源基地的建成，加快了我國(guó)煤層氣資源的開發(fā)利用步伐，我國(guó)的煤層氣抽采逐漸進(jìn)入了規(guī)模化開采時(shí)期。

在最新的“十三五”規(guī)劃中，預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)的煤層氣抽采總量將達(dá)到240億立方米，利用率90%以上，沁水和鄂爾多斯盆地兩大產(chǎn)業(yè)基地的煤層氣抽采量將達(dá)到83億立方。

作為煤層氣占有量較大的山西省，我國(guó)國(guó)土資源部在2016年就將部分煤層氣礦業(yè)權(quán)審批監(jiān)管下放，山西省在2017年組織進(jìn)行煤層氣勘查區(qū)塊的公開招標(biāo)，這極大的促進(jìn)了山西地區(qū)煤層氣的勘探開發(fā)進(jìn)程。同時(shí)也加快了我國(guó)煤層氣的開發(fā)利用進(jìn)程，煤層氣礦業(yè)權(quán)審批監(jiān)管下放的試運(yùn)行，是我國(guó)簡(jiǎn)政放權(quán)的探索，簡(jiǎn)化審批手續(xù)，提高行政效率，對(duì)于我國(guó)資源的開發(fā)利用，各地因地制宜，促進(jìn)我國(guó)煤層氣礦業(yè)的合理開發(fā)利用具有長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展意義。

在我國(guó)主要參與煤層氣開發(fā)的企業(yè)有中聯(lián)公司、中國(guó)石油、中國(guó)石化和晉煤集團(tuán)，四家集團(tuán)在煤層氣的勘探和開發(fā)利用技術(shù)上不斷進(jìn)行創(chuàng)新，取得突破。在勘探方面，煤系氣綜合勘探上，在鄂爾多斯盆地東緣深部，煤系地層砂巖層段是非常有利的勘探開發(fā)層系。同時(shí)在吉縣、石樓西、三交北、臨興、神府區(qū)塊地區(qū)也都加快了煤系地層中煤系氣的勘探步伐。在準(zhǔn)噶爾盆地南緣建成低階煤煤層氣區(qū)，中石油在低煤階區(qū)取得重大突破。通過實(shí)踐證明，在這樣的煤層氣開發(fā)層，可以獲得豐富的工業(yè)氣體，這為我國(guó)低煤階區(qū)開發(fā)打開了新的突破口。

經(jīng)過多年努力，我國(guó)在煤層氣的勘探和開發(fā)利用上逐漸形成了較為科學(xué)規(guī)范的操作體系。我國(guó)煤層氣的分布地區(qū)也逐漸形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，以沁水盆地、鄂爾多斯盆地為主的兩個(gè)煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地列為國(guó)家煤層氣資源開發(fā)重點(diǎn)工程；另外，我國(guó)大力推進(jìn)南方地區(qū)的煤層氣資源的開發(fā)利用，在貴州、四川、安徽、湖南、云南等地區(qū)大力推進(jìn)煤層氣勘查開采工程，逐漸形成新的煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)；同時(shí)加強(qiáng)北方其他地區(qū)的煤層氣資源的勘探開發(fā)工作，加快新疆、內(nèi)蒙古、遼寧、黑龍江、河南等省煤層氣資源的勘探開發(fā)和利用工作。

4 結(jié)論

我國(guó)煤層氣資源豐富，南北地區(qū)分布廣泛，在煤炭占用量大的地區(qū)分布較為集中。在煤層氣資源的開發(fā)上，經(jīng)過幾十年的技術(shù)革新，我國(guó)煤層氣的開發(fā)利用逐漸形成規(guī)模產(chǎn)業(yè)，在清潔能源和環(huán)保理念的影響下，我國(guó)加快綠色資源的開采進(jìn)程，加快了煤層氣資源的勘探開發(fā)技術(shù)的探究，大大提高了我國(guó)煤層氣資源的開發(fā)利用效率。這對(duì)于提高我國(guó)清潔資源儲(chǔ)量和減少天然氣的進(jìn)口依賴具有重要意義，對(duì)我國(guó)實(shí)施能源戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型具有重要意義。

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基金項(xiàng)目 “十三五”國(guó)家科技重大專項(xiàng)（2016ZX05045-006-003）