新疆煤层气产业发展现状及存在的问题

赵 力 杨曙光

(1.新疆维吾尔自治区煤田地质局，新疆 830091；2.新疆维吾尔自治区煤田地质局煤层气研究开发中心，新疆 830091)

1.引言

新疆的煤层气资源评价工作始于二十世纪九十年代，当时仅对乌鲁木齐矿区进行了煤层气资源的概略评价。从2003年起，首先在乌鲁木齐施工了新疆第一口煤层气参数井，从此拉开了新疆煤层气勘查开发的序幕。经过十几年的努力，到目前，已经进行了三次全疆范围的煤层气资源评价，准南煤田、库拜煤田、三塘湖煤田、后峡煤田等地局部煤层气的勘查程度不断提高，并且已经在阜康矿区实现了煤层气开发商业化。但是煤层气的勘查开发依然存在很多问题，制约着煤层气产业的发展，需要从政策、资金、开发技术多方面取得突破，才能促进新疆煤层气产业健康快速地发展。

2.新疆的煤层气资源

新疆2000m以浅煤层气资源量约9.51万亿m3，占全国煤层气预测资源总量的26%，主要分布在准噶尔盆地、吐哈盆地、塔里木盆地、天山系列盆地(群)。其中，准南、库拜、三塘湖等煤田赋煤面积大、煤层分布稳定、厚度大、含气量高，储层条件和开发地质条件优越，煤层气地质资源量基本均在1000亿m3以上，自然区位条件较好，具备进行煤层气规模开发的基础条件。新疆的煤炭普遍具有煤阶低、厚度大、层数多、倾角大等独特的地质特点，因此，为煤层气的开发提出了新的挑战。

3.煤层气勘查开发现状

新疆煤层气产业发展十多年来，在国家和自治区政府的高度重视下，取得了中低煤阶煤层气勘探开发理论及工艺技术的重大突破，显示出良好开发前景。准南、库拜、三塘湖等重点地区煤层气勘查程度大幅提高，阜康矿区已实现年产7000万m3产量规模，适应新疆地质特点的煤层气勘查开发工艺技术体系已初步建立或形成，煤层气勘查开发的装备和专业人才队伍已基本具备。

3.1 新疆煤层气评价体系逐步完善

自20世纪90年代至今，新疆开展了多次全疆或主要煤田的煤层气资源评价，研究了新疆煤层气赋存规律，摸清了新疆煤层气资源家底，优选出准南、库拜、三塘湖煤田等煤层气勘查开发的有利区，为新疆煤层气勘查开发指明了方向并奠定了坚实的理论基础。同时也形成了适合新疆中低煤阶的煤层气的评价体系。

国家发改委、财政部、科技部极其重视新疆煤层气资源的勘查开发，2016年将《新疆准噶尔、三塘湖盆地中低煤阶煤层气资源与开发技术》项目列入“十三五”国家科技重大专项的重点研究项目，对新疆煤层气资源评价及开发技术体系的形成和完善奠定了坚实的基础。

3.2 重点区煤层气勘查程度逐步提高

截至2017年底，全疆累计投入超过14亿元，在准噶尔盆地南缘、库拜煤田、三塘湖煤田等进行了煤层气勘查工作，施工各类煤层气井280余口，获得了大量的储层参数及排采数据，大幅提高了新疆的煤层气勘查程度。其中阜康白杨河矿区、阜康三工河矿区、乌鲁木齐河东矿区、拜城铁列克矿区均达到了勘探程度，后峡矿区达到了预探程度，三塘湖煤田、准南煤田呼图壁矿区、和什托洛盖煤田等处达到或即将达到普查程度，同时探获了丰富的煤层气资源/储量，试验了与之适应的勘查开发工艺技术，实现了单直井、水平井或多分枝水平井的高产和稳产。大部分单直井日产量在1000m3以上，其中阜康三工河一口单直井最大产量达到26000m3/d，为全国单直井产量之最；水平井或多分支水平井产气量在1～3万m3/d不等。

3.3 阜康矿区实现煤层气开发、输送和利用

2014年自治区国土资源厅投资3.5亿元开展了《新疆阜康市白杨河矿区煤层气开发利用先导性示范工程》，该项目是新疆第一个煤层气开发利用示范工程，研究试验了适应新疆地质特点的钻、压、排工艺技术体系，实现了新疆煤层气开发的重大突破，极大地推进新疆煤层气产业化进程。目前，阜康白杨河矿区(先导性示范区)和三工河矿区均已实现煤层气小规模开发利用，共计日产气22万m3，建设了阜康白杨河矿区年产10万m3和阜康三工河矿区。利用方式主要有两种，一种是CNG汽车加气，另一种是以管道形式供阜康甘河子工业园区工厂使用。

在阜康示范工程的引领下，2016年底自治区投资近3亿元，继续开展了乌鲁木齐河东矿区(年产量0.1亿m3)和拜城矿区(年产量0.2亿m3)煤层气开发利用先导性试验，目前这两个开发利用先导性示范项目均在稳步推进中。

3.4 煤层气开发工艺技术逐步成熟

新疆目前已掌握直井、水平井、多分枝井、L型井等井型工艺，多层分段压裂、连续油管作业、带压射孔速钻桥塞等压裂新工艺，合层排采、自动化排采等技术，拥有先进的钻、压、排等作业的装备。勘探开发、生产加工、输送利用一体化发展的产业体系雏形已基本形成，新疆煤层气规模开发的技术和装备水平基本具备。

3.5 培养了大批技术水平高、业务水平高的专业技术人才

通过煤层气勘查和地面开发示范工程的开展和与国家煤层气工程中心、中国地质大学等单位和高校的交流与合作，培养了大批钻、压、排、测试、储运等煤层气勘查开发和集输利用的专业技术人才，为新疆煤层气的勘查开发储备了人才力量。

4.新疆煤层气产业发展存在的问题

4.1 矿业权重叠的问题

新疆绝大部分的煤层气赋存区与石油天然气、煤炭的矿业权在空间上存在叠置，而且石油天然气和煤炭的矿业权在先，为煤层气的矿业权申请造成了困扰。虽然在煤炭矿权范围内，煤炭开发企业可以申请煤层气矿权，但往往煤炭的矿业权范围较小，不能满足煤层气规模开发的需要。没有煤层气矿业权，首先不能进行煤层气勘查提交探明储量，进一步的开发工作受到限制，其次会影响煤层气开发引进资金，特别是外资的引进受到的影响最大，极大地限制了煤层气产业的发展。

4.2 煤层气勘查和研究程度偏低

新疆的煤层气工作起步较晚，勘探开发时间较短，煤层气的资源评价和勘查程度相对较低。近几年，煤层气勘查的投入主要集中在准南煤田、库拜煤田和三塘湖煤田，而且勘查程度以预查、普查为主，达到预探和勘探程度的仅有少数几个区域，面积仅有100km2左右，探明储量(达到探明程度，未经储量评审)仅有不足100亿m3。其它区域很少进行煤层气的勘查工作。

近年来，在煤层气方面投入的研究工作也相对较少，煤层气的开发技术虽然取得了不小的进步，但仍然存在在某些区域或单项工程上技术不适应的问题。比如艾维尔沟矿区构造煤相对较发育，针对性的开发技术仍然处在在摸索阶段；套管变形的问题在新疆很多区块都存在，对其形成的原因研究依然不够，存在很大的分歧，有人认为是套管质量起决定性的作用，也有人认为是构造应力在压裂后的突变造成地层局部错位是关键。总之，类似这些问题都为煤层气开发的市场化步伐造成了影响。

4.3 环境保护的问题

煤层气开发所带来的环境问题主要有：井场、线路管道以及路面建设导致地表形成不良扰动，钻井生产会生成废水，各类生产机械则会形成较大噪音、扬尘，以及煤层气放空燃烧产生的废气等。

习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”的发展理念，十八大以后，国家加大了环境保护的力度，同时对应的环保执法和环保督察的力度也相应加强。目前，新疆在生态保护区、水源涵养区、军事禁区一律暂停矿产资源的勘查和开发。这使得有些煤层气资源条件很好的区域(比如后峡煤田)，不能进行煤层气勘查和开发工作，对新疆煤层气产业的发展具有一定的影响。

4.4 开发成本的问题

新疆中煤阶煤层气多赋存于大倾角区域，低煤阶煤层气的风化带深度相对较大，均使得煤层气开发井的深度增加，从而增加了开发的成本；另外新疆地广人稀，煤矿区一般比较偏远，增加了开发时的设备运输和搬迁成本；再则，煤层气井的固井、射孔、压裂等施工队伍多为油服公司队伍，成本相对较高，目前新疆煤层气市场规模依然相对较小，没有形成充分的市场竞争，导致市场价格偏高；此外还有高倾角区域煤层气压裂后容易导致地应力变化造成套管的变形，因此提高套管的钢级而增加了成本等等。这些都为煤层气开发的市场化带来了不利。

5.产业发展建议

在国家和自治区的大力推动下，近几年新疆煤层气的勘探和开发工作推进很快，同时也暴露出一些问题，解决好这些问题，才能促进新疆煤层气产业的健康、快速地发展。

5.1 协调解决矿业权问题，鼓励规模开发

虽然煤层气开发的环保效益和社会效益非常巨大，但开发煤层气投资大、风险大、投资回收期长、利润率低，整装开发才能产生规模效益。2017年，新疆煤层气矿业权的审批权已经下放到自治区国土资源厅，但矿业权划定方案还未出台，开发面临一定的风险，影响了企业开发的积极性。建议由政府出台措施或者协调解决好在煤层气勘探开发过程中煤层气、煤炭、石油矿权重叠的矛盾，积极、合理设定煤层气勘查开发矿业权，支持煤炭矿权合并申报煤层气矿业权，鼓励规模开发，同时也能降低开发成本。

5.2 加大基础勘查投入，促进产业发展

煤层气勘查和探明储量是开发的前提条件，从2017年开始，自治区政府投入资源勘查的资金逐步减少，投入煤层气方面的资金同样出现大幅下滑，使得新疆的煤层气勘探开发进程出现了停滞不前的状况。

建议自治区按照煤层气产业发展规划，设立煤层气专项基金。加大对煤层气基础研究的投入，统一组织实施煤层气资源预查、普查、预探、重点开发靶区的勘探、先导性试验以及煤层气主管网建设，煤层气专项基金投入产生的收益同时列入专项基金统筹、滚动使用。通过专项基金，引导和带动其他区块的煤层气勘查和开发工作。

5.3 提高敏感区域煤层气开发的环保标准

煤层气本身就是一种绿色能源，煤层气开发也是一种减排二氧化碳的项目，具有良好的环境效益和社会效益。因此建议在《中华人民共和国环境保护法》的框架内，在生态保护区、水源涵养区等处，提高煤层气勘查和开发的环保标准，在满足环保高标准的前提下，适当放开勘查和开发煤层气资源的权限，实现矿产资源开发和环境保护协调发展的局面。

5.4 鼓励煤层气科研，提高开发技术

新疆煤层气科研投入资金较少，投入渠道也不多，煤层气科研人才匮乏使得煤层气科研成果不多。一方面要加强与高校和全国知名的煤层气科研院所合作研究，另一方面要培养自己的煤层气专业人才，才能起到带动技术发展的作用。

中国煤层气开发在上世纪九十年代和本世纪初，主要集中在山西等地，煤层的特点是煤阶高，地层平缓等等，因此针对高煤阶的煤层气开发技术相对较成熟。新疆中低煤阶煤层气的开发时间较短，技术仍然不够成熟。只有加强对中低煤阶煤层气的地质评价技术、增产技术、排采技术、地面配套技术、动态监测与动态分析技术以及针对高倾角特点的开发技术研究，才能不断完善煤层气评价及开发技术，解决新疆煤层气勘查和开发存在的问题，不断提高煤层气单井产量，降低开发成本。

通过政府在政策和资金方面的支持，煤层气勘查开发企业在人才、技术方面加大投入，最终才能使新疆煤层气产业步入良性发展的道路。