我国煤层气开发现状及展望

（山西工程技术学院 山西阳泉 045000）

非常规油气指用传统技术无法获得自然工业产量、需用新技术改善储集层渗透性或流体黏度等才能经济开采、连续或准连续型聚集的油气资源，具有大面积连续分布，圈闭界限不明显；无自然工业稳定产能，达西渗流不明显；储集层致密，孔隙度小于12%，渗透率小于1.0 mD的成藏特征。通常，我们所说的非常规油气主要包括致密油、致密砂岩气、页岩气、煤层气、油页岩、油砂及天然气水合物7种资源。其中煤层气作为一种清洁能源，备受国家的重视和开发利用，并得到了很大的推广和发展，煤层气产量取得逐年稳步增长。资料显示，我国埋深2 000 m以浅的煤层气地质资源储量约36.81万亿m3，与国内现今常规天然气的资源量38.04万亿m3基本相当。其中，1 500 m以浅煤层气可采资源量为10.87万亿m3，表明我国煤层气资源有着巨大的开发潜能。

1 开发现状

我国煤层气分布在华北地区、西北地区、华南地区和东北地区，其中以华北地区和西北地区资源储量雄厚。在国家的支持和新技术的研发作用下，截至2015年，我国煤层气累计探明储量超过6 292.69亿m3，整个“十二五”期间新增探明地质储量3 504.89亿m3。目前我国沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘2个上千亿立方米煤层气产业发展基地已基本建成。同时，国内煤层气勘探开发逐步由华北向西北和西南地区发展，从高阶煤向中低阶煤扩展。不仅开发了以保德区块为代表的中煤阶和以延川南为代表的深层煤层气资源，二连盆地和准噶尔盆地南缘后峡区块为代表的低煤阶煤层气勘探成效也十分显著。

我国煤层气抽采量逐年递增，但利用量增长速度却跟不上抽采量增长速度，导致煤层气平均利用率一直较低，尤其是煤层气井下抽采利用率一直处于较低水平。2015年，煤层气地面利用量38亿m3，井下利用量48亿m3，利用率分别为86.4%和35.3%，相比2010年提高了6.4%和3.7%，但均远未达到“十二五”规划目标要求。

2 存在的问题

虽然我国煤层气产业发展取得了显著成效，但由于“十二五”中后期全球经济增长乏力，能源行业进入市场低迷期，且煤层气产业总体上仍处在起步阶段，目前依然存在一些亟需解决的问题和困难。

（1）煤层气地质条件复杂，碎软煤层开发难度大。我国煤层气储存条件具有“三低一高”（低饱和度、低渗透性、低储层压力、高变质程度）的特点，大部分矿区煤层渗透率在10-7～10-6μm2，比美国低3～4个数量级。尤其是碎软煤所占的比例大，约占60%，地面井压裂效果差，单井产量低；井下钻孔施工困难，增透增产效果有待提高。

（2）煤炭开发重心西移，针对性技术有待开发。针对西部地区低煤阶、低含气量等资源赋存条件下的煤层气规模开发有待研发。

（3）矿区煤层气气源不稳定，综合利用率低。矿区煤层气地面开发集中度较低，总量较小，难以高效利用，制约了煤层气规模化利用。据统计，煤矿区煤层气抽采体积分数大于30%的占45%左右，利用率60%左右，体积分数低于30%的利用率仅10%左右。

（4）煤矿区煤层气开发利用技术装备水平有待提升。适合于我国不同地区地质条件的开采工艺技术整体上与国外存在一定差距。煤矿区地面开发技术主要来自于国外，难以完全适应我国煤层气开发的复杂地质条件，自主创新难度大。结合煤矿采动影响，地面井布井、钻完井、防护、排采技术等均需要进行精细研究和试验探索。地面煤层气开发与井下瓦斯抽采一体化仍处于初期阶段。针对煤矿区煤层气浓度低、波动大的特点，低浓度煤层气高效利用技术及装备亟待开发和研制。

3 建议及展望

由于受到我国煤层气地质条件、政府政策、科技水平、技术装备、经济投入、国际油价以及我国煤层气管理体制等诸多方面的影响，我国煤层气产业投资以及煤层气产量增幅减小，远未完成规划的煤层气产业目标。针对我国目前煤层气勘探开发现状和存在的问题，提出我国煤层气产业方向和建议。

（1）加强煤层气地质研究，健全煤层气基础理论。地质因素，尤其是构造、储层参数、煤体结构以及水文条件等是影响煤层气产能的主控因素，很多地区煤层气开发效果不好，归根到底还是由于地质研究不详细，煤层气开发地质条件认识不清楚，缺乏对有利区的优选。因此，应该加强煤层气地质研究，完善煤层气地质评价和煤层气资源富集规律等基础理论研究，通过二维、三维精细化地震勘查、测井分析、储层参数测试、煤体结构分析以及含水性分析等地质研究方法，充分认识煤层气开发地质条件。

（2）立足科技创新和技术进步，增强煤层气科技保障能力。我国煤田地质构造复杂，煤层气储层特征差异性大，针对不同盆地、不同地区、不同煤储层特征，煤层气开发技术适应性差别较大。目前，针对我国中低阶煤层、碎软低渗煤层、云贵多层低渗煤层以及深部煤系地层的煤层气开发技术，从理论和技术方面都存在许多关键性难题。因此，要立足科技创新和技术进步，加强煤层气勘探开发基础理论、新技术、新工艺和新装备研究。形成针对中国资源特色的煤层气勘探开发技术体系。

（3）开拓煤层气产业基地建设，支持示范工程和先导性试验。我国已初步建成沁水和鄂东两大煤层气产业基地。新的煤层气规划要求逐步开拓贵州闭水兴、新疆准噶尔盆地南缘等新的煤层气产业化基地。同时，应根据我国不同地区煤层气资源特点，分高、中、低，井上、井下等不同类型，加快煤层气示范工程建设，开展资源保障与前瞻性技术研发和先导性试验。

（4）加大政府扶持力度，促进煤层气体制改革。政策的扶持和税收政策的补贴是在煤层气产业发展初期的主要推动力。因此，我国政府应加大重视煤层气产业发展，适度增加财政补贴，吸引和激励社会投资煤层气开发的积极性，提升煤层气开发企业的竞争力。同时，应不断促进煤层气体制改革，建立健全煤层气开发利用管理监督体系，完善相关法律法规及政策，制定严格的煤层气勘探开发标准。坚持国家统一规划、总体开发，从而实现我国煤层气产业健康发展。

4 结论

近年来，国家重视并大力推进煤层气产业发展，煤矿区煤层气开发技术装备不断取得突破，煤矿区煤层气开发利用规模持续增长。但煤矿区煤层气开发利用技术及产业发展总体上处于起步阶段，仍然面临煤层气地质条件复杂，开采难度大、开采技术有待提升、气源不稳定、利用率比较低、开采利用技术装备需进一步完善等现实问题，有必要进一步加强煤层气地质研究、立足科技创新和技术进步、开拓煤层气产业基地建设、支持示范工程和先导性试验、加大政府扶持力度、促进煤层气体制改革，从而促进煤层气高效开发和利用。