我國(guó)煤層氣開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及展望

（山西工程技術(shù)學(xué)院 山西陽(yáng)泉 045000）

非常規(guī)油氣指用傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、需用新技術(shù)改善儲(chǔ)集層滲透性或流體黏度等才能經(jīng)濟(jì)開(kāi)采、連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)型聚集的油氣資源，具有大面積連續(xù)分布，圈閉界限不明顯；無(wú)自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)能，達(dá)西滲流不明顯；儲(chǔ)集層致密，孔隙度小于12%，滲透率小于1.0 mD的成藏特征。通常，我們所說(shuō)的非常規(guī)油氣主要包括致密油、致密砂巖氣、頁(yè)巖氣、煤層氣、油頁(yè)巖、油砂及天然氣水合物7種資源。其中煤層氣作為一種清潔能源，備受?chē)?guó)家的重視和開(kāi)發(fā)利用，并得到了很大的推廣和發(fā)展，煤層氣產(chǎn)量取得逐年穩(wěn)步增長(zhǎng)。資料顯示，我國(guó)埋深2 000 m以淺的煤層氣地質(zhì)資源儲(chǔ)量約36.81萬(wàn)億m3，與國(guó)內(nèi)現(xiàn)今常規(guī)天然氣的資源量38.04萬(wàn)億m3基本相當(dāng)。其中，1 500 m以淺煤層氣可采資源量為10.87萬(wàn)億m3，表明我國(guó)煤層氣資源有著巨大的開(kāi)發(fā)潛能。

1 開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

我國(guó)煤層氣分布在華北地區(qū)、西北地區(qū)、華南地區(qū)和東北地區(qū)，其中以華北地區(qū)和西北地區(qū)資源儲(chǔ)量雄厚。在國(guó)家的支持和新技術(shù)的研發(fā)作用下，截至2015年，我國(guó)煤層氣累計(jì)探明儲(chǔ)量超過(guò)6 292.69億m3，整個(gè)“十二五”期間新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量3 504.89億m3。目前我國(guó)沁水盆地和鄂爾多斯盆地東緣2個(gè)上千億立方米煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展基地已基本建成。同時(shí)，國(guó)內(nèi)煤層氣勘探開(kāi)發(fā)逐步由華北向西北和西南地區(qū)發(fā)展，從高階煤向中低階煤擴(kuò)展。不僅開(kāi)發(fā)了以保德區(qū)塊為代表的中煤階和以延川南為代表的深層煤層氣資源，二連盆地和準(zhǔn)噶爾盆地南緣后峽區(qū)塊為代表的低煤階煤層氣勘探成效也十分顯著。

我國(guó)煤層氣抽采量逐年遞增，但利用量增長(zhǎng)速度卻跟不上抽采量增長(zhǎng)速度，導(dǎo)致煤層氣平均利用率一直較低，尤其是煤層氣井下抽采利用率一直處于較低水平。2015年，煤層氣地面利用量38億m3，井下利用量48億m3，利用率分別為86.4%和35.3%，相比2010年提高了6.4%和3.7%，但均遠(yuǎn)未達(dá)到“十二五”規(guī)劃目標(biāo)要求。

2 存在的問(wèn)題

雖然我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了顯著成效，但由于“十二五”中后期全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)乏力，能源行業(yè)進(jìn)入市場(chǎng)低迷期，且煤層氣產(chǎn)業(yè)總體上仍處在起步階段，目前依然存在一些亟需解決的問(wèn)題和困難。

（1）煤層氣地質(zhì)條件復(fù)雜，碎軟煤層開(kāi)發(fā)難度大。我國(guó)煤層氣儲(chǔ)存條件具有“三低一高”（低飽和度、低滲透性、低儲(chǔ)層壓力、高變質(zhì)程度）的特點(diǎn)，大部分礦區(qū)煤層滲透率在10-7～10-6μm2，比美國(guó)低3～4個(gè)數(shù)量級(jí)。尤其是碎軟煤所占的比例大，約占60%，地面井壓裂效果差，單井產(chǎn)量低；井下鉆孔施工困難，增透增產(chǎn)效果有待提高。

（2）煤炭開(kāi)發(fā)重心西移，針對(duì)性技術(shù)有待開(kāi)發(fā)。針對(duì)西部地區(qū)低煤階、低含氣量等資源賦存條件下的煤層氣規(guī)模開(kāi)發(fā)有待研發(fā)。

（3）礦區(qū)煤層氣氣源不穩(wěn)定，綜合利用率低。礦區(qū)煤層氣地面開(kāi)發(fā)集中度較低，總量較小，難以高效利用，制約了煤層氣規(guī)?；?。據(jù)統(tǒng)計(jì)，煤礦區(qū)煤層氣抽采體積分?jǐn)?shù)大于30%的占45%左右，利用率60%左右，體積分?jǐn)?shù)低于30%的利用率僅10%左右。

（4）煤礦區(qū)煤層氣開(kāi)發(fā)利用技術(shù)裝備水平有待提升。適合于我國(guó)不同地區(qū)地質(zhì)條件的開(kāi)采工藝技術(shù)整體上與國(guó)外存在一定差距。煤礦區(qū)地面開(kāi)發(fā)技術(shù)主要來(lái)自于國(guó)外，難以完全適應(yīng)我國(guó)煤層氣開(kāi)發(fā)的復(fù)雜地質(zhì)條件，自主創(chuàng)新難度大。結(jié)合煤礦采動(dòng)影響，地面井布井、鉆完井、防護(hù)、排采技術(shù)等均需要進(jìn)行精細(xì)研究和試驗(yàn)探索。地面煤層氣開(kāi)發(fā)與井下瓦斯抽采一體化仍處于初期階段。針對(duì)煤礦區(qū)煤層氣濃度低、波動(dòng)大的特點(diǎn)，低濃度煤層氣高效利用技術(shù)及裝備亟待開(kāi)發(fā)和研制。

3 建議及展望

由于受到我國(guó)煤層氣地質(zhì)條件、政府政策、科技水平、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)投入、國(guó)際油價(jià)以及我國(guó)煤層氣管理體制等諸多方面的影響，我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)投資以及煤層氣產(chǎn)量增幅減小，遠(yuǎn)未完成規(guī)劃的煤層氣產(chǎn)業(yè)目標(biāo)。針對(duì)我國(guó)目前煤層氣勘探開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，提出我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)方向和建議。

（1）加強(qiáng)煤層氣地質(zhì)研究，健全煤層氣基礎(chǔ)理論。地質(zhì)因素，尤其是構(gòu)造、儲(chǔ)層參數(shù)、煤體結(jié)構(gòu)以及水文條件等是影響煤層氣產(chǎn)能的主控因素，很多地區(qū)煤層氣開(kāi)發(fā)效果不好，歸根到底還是由于地質(zhì)研究不詳細(xì)，煤層氣開(kāi)發(fā)地質(zhì)條件認(rèn)識(shí)不清楚，缺乏對(duì)有利區(qū)的優(yōu)選。因此，應(yīng)該加強(qiáng)煤層氣地質(zhì)研究，完善煤層氣地質(zhì)評(píng)價(jià)和煤層氣資源富集規(guī)律等基礎(chǔ)理論研究，通過(guò)二維、三維精細(xì)化地震勘查、測(cè)井分析、儲(chǔ)層參數(shù)測(cè)試、煤體結(jié)構(gòu)分析以及含水性分析等地質(zhì)研究方法，充分認(rèn)識(shí)煤層氣開(kāi)發(fā)地質(zhì)條件。

（2）立足科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步，增強(qiáng)煤層氣科技保障能力。我國(guó)煤田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤層氣儲(chǔ)層特征差異性大，針對(duì)不同盆地、不同地區(qū)、不同煤儲(chǔ)層特征，煤層氣開(kāi)發(fā)技術(shù)適應(yīng)性差別較大。目前，針對(duì)我國(guó)中低階煤層、碎軟低滲煤層、云貴多層低滲煤層以及深部煤系地層的煤層氣開(kāi)發(fā)技術(shù)，從理論和技術(shù)方面都存在許多關(guān)鍵性難題。因此，要立足科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步，加強(qiáng)煤層氣勘探開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)理論、新技術(shù)、新工藝和新裝備研究。形成針對(duì)中國(guó)資源特色的煤層氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)體系。

（3）開(kāi)拓煤層氣產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)，支持示范工程和先導(dǎo)性試驗(yàn)。我國(guó)已初步建成沁水和鄂東兩大煤層氣產(chǎn)業(yè)基地。新的煤層氣規(guī)劃要求逐步開(kāi)拓貴州閉水興、新疆準(zhǔn)噶爾盆地南緣等新的煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)我國(guó)不同地區(qū)煤層氣資源特點(diǎn)，分高、中、低，井上、井下等不同類(lèi)型，加快煤層氣示范工程建設(shè)，開(kāi)展資源保障與前瞻性技術(shù)研發(fā)和先導(dǎo)性試驗(yàn)。

（4）加大政府扶持力度，促進(jìn)煤層氣體制改革。政策的扶持和稅收政策的補(bǔ)貼是在煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期的主要推動(dòng)力。因此，我國(guó)政府應(yīng)加大重視煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，適度增加財(cái)政補(bǔ)貼，吸引和激勵(lì)社會(huì)投資煤層氣開(kāi)發(fā)的積極性，提升煤層氣開(kāi)發(fā)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，應(yīng)不斷促進(jìn)煤層氣體制改革，建立健全煤層氣開(kāi)發(fā)利用管理監(jiān)督體系，完善相關(guān)法律法規(guī)及政策，制定嚴(yán)格的煤層氣勘探開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。堅(jiān)持國(guó)家統(tǒng)一規(guī)劃、總體開(kāi)發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

4 結(jié)論

近年來(lái)，國(guó)家重視并大力推進(jìn)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，煤礦區(qū)煤層氣開(kāi)發(fā)技術(shù)裝備不斷取得突破，煤礦區(qū)煤層氣開(kāi)發(fā)利用規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)。但煤礦區(qū)煤層氣開(kāi)發(fā)利用技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體上處于起步階段，仍然面臨煤層氣地質(zhì)條件復(fù)雜，開(kāi)采難度大、開(kāi)采技術(shù)有待提升、氣源不穩(wěn)定、利用率比較低、開(kāi)采利用技術(shù)裝備需進(jìn)一步完善等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，有必要進(jìn)一步加強(qiáng)煤層氣地質(zhì)研究、立足科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步、開(kāi)拓煤層氣產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)、支持示范工程和先導(dǎo)性試驗(yàn)、加大政府扶持力度、促進(jìn)煤層氣體制改革，從而促進(jìn)煤層氣高效開(kāi)發(fā)和利用。