畢節(jié)地區(qū)煤層氣產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及“十四五”開發(fā)戰(zhàn)略構(gòu)想

曾家瑤 高 為 顏智華 聶 晶

（1.貴州省煤層氣頁巖氣工程技術(shù)研究中心，貴州 貴陽 550009；2.貴州省煤田地質(zhì)局159隊，貴州 盤州 561600；3.畢節(jié)市能源局，貴州 畢節(jié) 551700）

0 引言

畢節(jié)市位于貴州省西北部，包括黔西北煤田、六盤水煤田西北隅、織納煤田中西部和黔北煤田中西部地區(qū)［1］，是貴州省重要的能源基地?！笆濉币詠恚吂?jié)市煤層氣勘探開發(fā)進(jìn)程進(jìn)一步加快，取得了新突破，“十四五”時期是我國開啟全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家新征程、向第二個百年奮斗目標(biāo)進(jìn)軍的第一個五年，隨著“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略的實(shí)施，畢節(jié)地區(qū)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。筆者總結(jié)了畢節(jié)地區(qū)煤層氣資源概況與勘探開發(fā)成果，分析了“十三五”期間煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題，結(jié)合畢節(jié)地區(qū)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃，提出了加快畢節(jié)地區(qū)煤層氣勘探開發(fā)的戰(zhàn)略構(gòu)想及發(fā)展途徑，以期為推動畢節(jié)地區(qū)煤層氣產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展提供支持和參考。

1 畢節(jié)地區(qū)煤層氣資源概況

畢節(jié)地區(qū)含煤地層為上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M和長興組，其中龍?zhí)督M為主要含煤地層，煤層主要賦存在以支塘、百興、水公河、八步、珠藏等20余個中小向斜構(gòu)造單元內(nèi)［2］（圖1），含煤地層厚度介于100～250 m，總體呈西薄東厚的趨勢，聚煤中心在納雍—織金一帶。區(qū)內(nèi)煤種普遍為中高變質(zhì)程度高發(fā)熱量無煙煤，煤層含氣量高，500 m以深的煤層含氣量介于15～30 m3／t。由于含煤地層普遍表現(xiàn)為欠壓，煤層含氣飽和度一般較低，單煤層厚度普遍在1.5 m以下，縱向上表現(xiàn)為典型的薄—中厚煤層群分布［3-4］。根據(jù)煤層氣資源調(diào)查評價成果，畢節(jié)市埋深2 000 m以淺含氣面積為12 537.90 km2，預(yù)測資源量約為1.11×1012m3，占貴州省煤層氣資源總量3.15×1012m3的35.23%，地質(zhì)資源豐度平均為1.13×108m3／km2［5］。畢節(jié)市煤層氣資源豐富，尤其是織納煤田和黔北煤田，資源潛力巨大，是貴州省重要的能源基地。

筆者采用“層次遞階”優(yōu)選方法［6］1647，選取煤層氣地質(zhì)資源量、資源豐度、可采煤層總厚度、平均含氣量、煤層埋深、構(gòu)造復(fù)雜程度作為評價指標(biāo)，以全市煤層氣資源潛力較好的27個含氣構(gòu)造單元為基本單位，評價了畢節(jié)市煤層氣開發(fā)有利區(qū)。結(jié)果顯示，畢節(jié)市煤層氣資源開發(fā)條件較好的區(qū)域主要集中在織金、納雍，其次是大方、黔西、金沙，再次為赫章、威寧（圖1）。

圖1 畢節(jié)地區(qū)煤層氣有利區(qū)分布圖

2 畢節(jié)地區(qū)煤層氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀

經(jīng)過20余年的探索、攻關(guān)，畢節(jié)地區(qū)無論是在礦權(quán)設(shè)置，還是在勘探開發(fā)技術(shù)方面均取得了階段性成果，但是面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新要求和能源安全形勢的新挑戰(zhàn)，仍然需要不斷地創(chuàng)新和探索。

2.1 煤層氣礦權(quán)現(xiàn)狀

截至2021年底，畢節(jié)市煤層氣礦權(quán)數(shù)量達(dá)12個，其中煤層氣探礦權(quán)10個（總面積為389.031 km2）、煤層氣采礦權(quán)2個（總面積為46.38 km2）［7］（圖2），總體表現(xiàn)為區(qū)塊面積小、分布散的特點(diǎn)。

圖2 畢節(jié)市煤層氣礦權(quán)分布圖

2.2 煤層氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀

根據(jù)調(diào)研，截至2021年底，畢節(jié)市轄區(qū)內(nèi)主要由中國石油化工股份有限公司華東油氣分公司（以下簡稱中國石化華東油氣分公司）、貴州烏江能源集團(tuán)有限責(zé)任公司、貴州水礦奧瑞安清潔能源有限公司等10余家企業(yè)實(shí)施勘探開發(fā)，累計施工煤層氣排采井132口，其中直井／定向井126口、水平井6口，累計產(chǎn)氣量為7 058×104m3。截至2021年12月，畢節(jié)市累計提交煤層氣探明儲量108.57×108m3，其中織金文家壩一礦為38.35×108m3、織金文家壩二礦及碾子邊礦為70.22×108m3。

前人對畢節(jié)地區(qū)煤層氣地質(zhì)選區(qū)評價技術(shù)方面做了大量的工作，如吳財芳［6］1652等構(gòu)建了滇東黔西多煤層地區(qū)煤層氣“層次遞階”地質(zhì)選區(qū)指標(biāo)體系，為本次煤層氣有利區(qū)優(yōu)選提供了理論方法，向文鑫［8］等采用多層次模糊數(shù)學(xué)綜合評判法，通過地質(zhì)條件、資源條件、儲層條件和開發(fā)條件多個指標(biāo)的評價，最終在貴州省優(yōu)選了有利區(qū)。通過大量的工程實(shí)踐，“十三五”期間，畢節(jié)地區(qū)煤層氣勘探開發(fā)科技創(chuàng)新不斷取得新進(jìn)展，“三步法”的產(chǎn)層組合優(yōu)化理論和合采開發(fā)單元優(yōu)選理論的形成，在織金、納雍等地區(qū)得以很好地推廣應(yīng)用［9］。

2.3 “十三五”期間取得的成果

2.3.1 煤層氣礦權(quán)設(shè)置加快

2019年4月，織金文家壩一礦、織金文家壩二礦及碾子邊礦取得貴州省首批煤層氣勘查許可證。2020-2021年，畢節(jié)轄區(qū)共取得大方五鳳、大方綠塘、金沙國照—騰龍、金沙貴源、織金四季春5個煤層氣探礦權(quán)。2021年12月，織金文家壩一礦、織金文家壩二礦取得貴州省首批煤層氣采礦權(quán)，這標(biāo)志著畢節(jié)市煤層氣資源正式進(jìn)入開采階段，油氣勘查開采進(jìn)度進(jìn)一步加快。

2.3.2 技術(shù)攻關(guān)取得重要進(jìn)展

1）直井／定向井勘探開發(fā)技術(shù)取得重要突破。畢節(jié)市煤層氣直井／定向井歷經(jīng)從參數(shù)井—探井—井組—小區(qū)塊開發(fā)的技術(shù)發(fā)展歷程，技術(shù)較為成熟，具備規(guī)?；_發(fā)的條件?？椊鸬奈募覊螀^(qū)塊定向井單井最高日產(chǎn)氣量突破5 900 m3；中國石化華東油氣分公司在織金區(qū)塊直井／定向井中最高日產(chǎn)氣量達(dá)到3 275 m3；大方大2井最高日產(chǎn)氣量為1 640 m3［10］67。

2）積極探索水平井等新工藝新技術(shù)。中國石化華東油氣分公司在織金油氣區(qū)塊中L形井織平1井最高日產(chǎn)氣量為4 209 m3，U形井織2U1P井最高日產(chǎn)氣量為5 839 m3［10］67?？椊鹞募覊螀^(qū)塊實(shí)施水平井1口，最高日產(chǎn)氣量為3 500 m3。

2.3.3 局部開發(fā)利用初具規(guī)模

“十三五”以來，隨著國家政策支持力度的不斷加大，畢節(jié)市煤層氣勘探開發(fā)進(jìn)程加快，在織金局部取得勘探突破，實(shí)現(xiàn)了煤層氣小規(guī)?；_發(fā)利用［11］。中國石化在織金區(qū)塊現(xiàn)有排采井55口，日產(chǎn)氣量為5×104m3，累計產(chǎn)氣量為4 603.35×104m3，已建成集氣平臺1個，采氣平臺的內(nèi)部集輸管網(wǎng)達(dá)8.02 km；貴州盤江煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司在文家壩區(qū)塊現(xiàn)有排采井14口，平均日產(chǎn)氣量為2.38×104m3，累計產(chǎn)氣量為1 059×104m3；貴州烏江能源集團(tuán)有限責(zé)任公司在畢節(jié)地區(qū)實(shí)施煤層氣井共38口，其中在大方縣實(shí)施煤層氣井33口，累計產(chǎn)氣量為750×104m3，已建成大方煤層氣集輸站CNG母站1座，日最大處理量為5×104m3，煤層氣集輸利用管道7.5 km。

3 存在問題及原因分析

1）礦權(quán)管理機(jī)制不夠完善。一是現(xiàn)有煤層氣礦權(quán)區(qū)塊設(shè)置面積普遍偏小且存在大量采空區(qū)，導(dǎo)致有效開發(fā)面積不足，難以形成規(guī)模。目前已設(shè)煤層氣礦權(quán)區(qū)塊面積多數(shù)不到100 km2，個別煤礦，如織金四季春煤礦區(qū)塊、金沙貴源煤礦區(qū)塊、織金以那區(qū)塊礦權(quán)面積均不足10 km2，扣除采空區(qū)面積，可供勘探開發(fā)的面積小，加上山地地形條件的限制，可供部署開發(fā)的煤層氣井十分有限，難以形成規(guī)模產(chǎn)能。二是現(xiàn)有優(yōu)質(zhì)煤層氣礦權(quán)區(qū)塊與優(yōu)質(zhì)煤炭礦權(quán)高度重疊，而現(xiàn)有管理辦法未理順煤炭與煤層氣開采的時空關(guān)系，造成現(xiàn)有優(yōu)質(zhì)煤層氣資源未能充分動用。如織金區(qū)塊目前已累計實(shí)施煤層氣井55口，含地質(zhì)評價到位后封探井7口，累計投資超8億元，而該區(qū)塊煤層氣開發(fā)的主要區(qū)域與中城能源肥田煤礦采礦區(qū)范圍大面積重疊。通過前期試采效果顯示，織金區(qū)塊有較大的產(chǎn)能，是貴州省較為優(yōu)質(zhì)的煤層氣區(qū)塊，但是礦權(quán)重疊問題導(dǎo)致煤層氣勘探開發(fā)進(jìn)程放緩。

2）煤層氣產(chǎn)業(yè)投入不足。畢節(jié)市煤層氣資源豐富，且優(yōu)質(zhì)資源占比大，但是除織金區(qū)塊、文家壩區(qū)塊以外，煤層氣勘探開發(fā)程度總體偏低，究其原因，主要是投資者積極性不高，投入不足：①煤層氣是與煤炭伴生的礦產(chǎn)資源，豐富的煤層氣資源往往存在于煤炭礦權(quán)范圍內(nèi)，然而煤層氣開發(fā)投資大、回收期長，煤炭企業(yè)缺乏開發(fā)煤層氣的積極性［12］；②目前畢節(jié)市煤層氣勘查開發(fā)財政資金主要來源于貴州省地勘基金項目和省科技專項項目，未列入市級財政資金投入煤層氣勘探開發(fā)。

3）煤層氣勘探開發(fā)技術(shù)適應(yīng)性有待攻關(guān)。一是畢節(jié)地區(qū)煤層氣地質(zhì)差異性極大，針對各個構(gòu)造單元的精細(xì)化研究不夠，從而導(dǎo)致與地質(zhì)條件相適應(yīng)的勘探開發(fā)技術(shù)方法適應(yīng)性不足；二是煤層氣井生產(chǎn)初期合采干擾工藝技術(shù)還處在模擬分析階段，未達(dá)到應(yīng)用階段；三是雖然多數(shù)煤層氣直井產(chǎn)量達(dá)到或超過經(jīng)濟(jì)平衡點(diǎn)，但衰減快及穩(wěn)產(chǎn)難的問題普遍存在；四是畢節(jié)地區(qū)1 000 m以深煤層氣資源占比約60%，深部煤層氣資源量巨大，但因目前尚無相應(yīng)的勘探開發(fā)技術(shù)儲備而未開發(fā)［13］。

4 “十四五”期間畢節(jié)地區(qū)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略構(gòu)想

4.1 戰(zhàn)略目標(biāo)

圍繞畢節(jié)市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的總體目標(biāo)和戰(zhàn)略部署，綜合考慮煤層氣資源稟賦、宏觀環(huán)境、技術(shù)創(chuàng)新和市場需求等有利條件，結(jié)合《貴州省“十四五”油氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》的要求，加快推進(jìn)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，讓資源優(yōu)勢盡快轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，力爭至2025年新增煤層氣探明儲量200×108m3，達(dá)到300×108m3；地面煤層氣年產(chǎn)量達(dá)到2.57×108m3，建成織金—納雍煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)能5.14×108m3。到2030年，預(yù)計增加探明地質(zhì)儲量300×108m3，累計探明地質(zhì)儲量600×108m3，年產(chǎn)量達(dá)到4×108m3，年產(chǎn)能達(dá)到8×108m3。

4.2 戰(zhàn)略布局

綜合考慮畢節(jié)市煤層氣資源分布情況、資源勘查開發(fā)現(xiàn)狀及國家宏觀調(diào)控政策，對不同礦區(qū)實(shí)施分類管理，分步實(shí)施，逐步構(gòu)建起畢節(jié)地區(qū)“7＋13＋15”的煤層氣勘查開發(fā)規(guī)劃布局（圖3）。

圖3 畢節(jié)地區(qū)煤層氣“十四五”戰(zhàn)略布局圖

1）落實(shí)7個重點(diǎn)建產(chǎn)區(qū)。針對煤層氣資源豐度大于3×108m3／km2、煤層氣勘探開發(fā)程度高且含有煤層氣礦權(quán)的構(gòu)造單元實(shí)施重點(diǎn)監(jiān)管，列為重點(diǎn)建產(chǎn)區(qū)，督促礦業(yè)權(quán)人加快勘查開發(fā)，增產(chǎn)提儲，打造織金煤層氣產(chǎn)業(yè)規(guī)?；V區(qū)，推動優(yōu)質(zhì)資源的規(guī)模開發(fā)利用，支撐煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)。

2）建設(shè)13個重點(diǎn)勘查開發(fā)試驗區(qū)。以煤層氣資源豐度介于（1～3）×108m3／km2的區(qū)域為重點(diǎn)，規(guī)劃煤層氣重點(diǎn)勘查開發(fā)試驗區(qū)8個，在8個重點(diǎn)勘查開發(fā)試驗區(qū)內(nèi)實(shí)施一批煤層氣勘查開發(fā)先導(dǎo)性工程。根據(jù)產(chǎn)氣效果，優(yōu)先配置煤層氣開發(fā)礦權(quán)，擴(kuò)大規(guī)模，對區(qū)域煤層氣進(jìn)行開發(fā)，為打造織金—納雍煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地奠定基礎(chǔ)。

3）評價15個后備勘查區(qū)。在畢節(jié)市含氣區(qū)內(nèi)，除重點(diǎn)開發(fā)試驗區(qū)、已設(shè)煤層氣礦權(quán)外，優(yōu)選煤層氣資源潛力較好的后備勘查區(qū)，主要包括威寧、赫章和金沙的15個含氣構(gòu)造單元。擬設(shè)一批礦權(quán)空白區(qū)塊鼓勵風(fēng)險勘查，先期開展一批煤層氣勘查試驗，由政府公開投放；對于煤炭探礦權(quán)區(qū)塊，在煤炭探礦權(quán)轉(zhuǎn)為采礦權(quán)后，優(yōu)先增列煤層氣探礦權(quán)；另外，結(jié)合前期已有勘查工作基礎(chǔ)，補(bǔ)充實(shí)施煤層氣參數(shù)井和排采試驗井，探索建立新區(qū)域、新層系煤層氣資源開發(fā)利用的試驗區(qū)。投資者認(rèn)為有價值的其他礦區(qū)，可適時增加為后備勘查區(qū)。

5 保障措施及建議

1）加大財政和金融支持力度。一是加大對煤層氣勘探開發(fā)的財政補(bǔ)貼力度，建議在現(xiàn)行省級財政補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上提高0.1元／m3，市、縣地方政府可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況給予適當(dāng)支持，同時適當(dāng)延長支持周期［14］；二是加大煤層氣產(chǎn)業(yè)政策落實(shí)力度，做好對財政下放環(huán)節(jié)的監(jiān)管，將補(bǔ)貼資金直接下放到企業(yè)，切實(shí)加強(qiáng)企業(yè)的積極性，充分發(fā)揮骨干企業(yè)的引領(lǐng)和帶動作用；三是成立引導(dǎo)型非常規(guī)天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金，重點(diǎn)支持煤層氣勘探開發(fā)、裝備制造等，降低煤層氣勘探開發(fā)成本，促進(jìn)煤層氣產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

2）完善礦業(yè)權(quán)設(shè)置機(jī)制。一是在礦業(yè)權(quán)設(shè)置方面，主管部門應(yīng)做好頂層設(shè)計，規(guī)劃連片的大區(qū)塊，以供礦權(quán)出讓，為貴州省煤層氣“增儲上產(chǎn)”提供儲備區(qū)塊；二是加大對已有煤層氣礦權(quán)區(qū)塊的監(jiān)督力度，督促、鼓勵和引導(dǎo)礦業(yè)權(quán)人追加投入，加快已有煤層氣礦權(quán)區(qū)塊的勘探開發(fā)進(jìn)程；三是督導(dǎo)各縣／區(qū)，根據(jù)國家相關(guān)法律法規(guī)和國務(wù)院、貴州省政府的規(guī)定，采用“綠色通道”模式，優(yōu)先安排煤層氣勘查臨時用地以及抽采項目的建設(shè)用地，簡化用地手續(xù)辦理流程，著力解決普遍反映的用地手續(xù)辦理困難的問題，規(guī)范實(shí)施煤層氣勘查開發(fā)等項目建設(shè)用地的支持政策［15］。

3）構(gòu)建產(chǎn)業(yè)技術(shù)支撐體系。開展技術(shù)需求調(diào)查，確定共性關(guān)鍵技術(shù)選題，加強(qiáng)畢節(jié)市本土煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)利用創(chuàng)新平臺建設(shè)［16］。繼續(xù)支持各類企業(yè)和科研院所，競爭取得、參與實(shí)施國家和省級財政投資的煤層氣（油氣）領(lǐng)域重大科技創(chuàng)新項目，形成具有原創(chuàng)性的技術(shù)成果。鼓勵和引導(dǎo)煤層氣企業(yè)與其他技術(shù)單位，通過聯(lián)合攻關(guān)、合作投資、技術(shù)外包等多種方式，加強(qiáng)構(gòu)造煤、松軟煤層、深部煤層等煤層氣資源的勘查、開發(fā)、評價基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研究，推動煤層氣先進(jìn)勘探、開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用，提升地面抽采技術(shù)、采動卸壓抽采、采空區(qū)抽采一井多用技術(shù)［17］。

4）加強(qiáng)人才保障。強(qiáng)化人才保障，結(jié)合畢節(jié)地區(qū)實(shí)際，建立人才培養(yǎng)機(jī)制、引進(jìn)機(jī)制、使用機(jī)制和激勵機(jī)制；深入實(shí)施產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)人才和團(tuán)隊引進(jìn)計劃，分類分層次引進(jìn)一批科技創(chuàng)新、科技創(chuàng)業(yè)高層次人才，對入選對象給予科研項目、創(chuàng)新平臺等支持。積極創(chuàng)新引才方法，多途徑多渠道多形式，大力匯聚人才智力資源［18］，為畢節(jié)市煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供人才儲備。

6 結(jié)論

1）畢節(jié)地區(qū)煤層氣資源豐富，開發(fā)潛力巨大，勘探開發(fā)初具規(guī)模，多項技術(shù)取得突破，礦權(quán)設(shè)置加快，直井／定向井產(chǎn)量不斷刷新，但還存在礦權(quán)管理機(jī)制不完善、煤層氣產(chǎn)業(yè)投資力度不夠等問題。

2）根據(jù)畢節(jié)地區(qū)煤層氣資源情況和勘探開發(fā)現(xiàn)狀，結(jié)合貴州省相關(guān)政策要求，提出畢節(jié)市煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”目標(biāo)：至2025年，新增煤層氣探明儲量200×108m3，達(dá)到300×108m3，地面煤層氣年產(chǎn)量達(dá)到2.57×108m3，建成織金—納雍煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)能5.14×108m3；至2030年，預(yù)計增加探明地質(zhì)儲量300×108m3，累計探明地質(zhì)儲量600×108m3，年產(chǎn)量達(dá)到4×108m3，年產(chǎn)能達(dá)到8×108m3。

3）提出了逐步構(gòu)建起畢節(jié)市“7+13+15”的煤層氣勘查開發(fā)規(guī)劃布局，即落實(shí)7個重點(diǎn)建產(chǎn)區(qū)、建設(shè)13個重點(diǎn)勘查開發(fā)試驗區(qū)、評價15個后備勘查區(qū)。

4）從財政金融、礦權(quán)管理、技術(shù)、人才等方面提出了保障措施，持續(xù)推進(jìn)畢節(jié)地區(qū)煤層氣資源有序發(fā)展，將煤層氣資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，打造貴州省重要的能源基地。