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张遂安:煤层气产业“十三五”规划战略思考

时间: 2015-07-06 09:55 来源:中电新闻网 作 者:张遂安 点击:

     煤层气(煤矿瓦斯)是优质清洁能源。我国煤层气资源丰富,开发潜力巨大。埋深2000米以浅煤层气资源量约36.81万亿立方米,居世界第三位。在 国家政策激励下,“十一五”我国煤层气资源开发已实现商业化,“十二五”期间则已完成产业化。针对我国煤层气开发利用事业发展现状、存在问题,中国石油大 学(北京)煤层气研究中心仅就我国煤层气开发利用“十三五”规划中的有关发展战略、发展路线图等问题开展了相关研究,总结于此,谨供业界参考。

   “十二五”取得的进展

  一、开发技术完成了系列化

  通过国家科技重大专项等科技攻关项目和勘探开发项目的实施,我国开展了以煤层气开发为龙头的全产业链的不同领域的重大理论、核心技术和重大装备的研发,形成了技术系列。

  二、探明地质储量逐年增长

  2006年以来,全国煤层气钻井数量呈指数增长,煤层气探明地质储量也快速增长。“十一五”煤层气钻井总数增加近500口,到2010年底,全 国煤层气探明地质储量2000多亿立方米;“十二五”前四年煤层气钻井总数增加1200余口,2014年底全国煤层气探明地质储量达7000亿立方米。

  三、地面开发实现了产业化

  通过 “十一五”期间的快速发展和“十二五”期间的产业化基地建设,我国煤层气地面开发进入了规模化商业开发阶段,煤层气地面开发产气量逐年增长。

  沁水盆地南部煤层气产业化基地建设已进入扩大产能规模建设阶段,鄂尔多斯盆地东缘煤层气产业化基地进入了实质性建设期,煤层气一体化产业格局已形成,山西煤层气(天然气)输送区域管网建设已形成纵贯南北和横穿东西的 “三纵十一横”格局。

  四、井下抽采气量连年翻番

  在政策扶持和严格监管之下,国家强力推进先抽后采、抽采达标,并安排中央预算内资金支持煤矿瓦斯防治示范矿井和抽采利用规模化矿区建设,迫使所有高瓦斯矿井强化瓦斯抽采和利用,使得煤矿井下规模抽采提速,井下抽采总量翻番。

  五、煤矿瓦斯事故大幅降低 

  高瓦斯矿井基本实现了先抽后采、抽采达标,煤矿安全生产水平大幅度提升,瓦斯事故起数和瓦斯事故死亡人数大幅度降低。2005年,全国共发生煤 矿瓦斯事故414起,死亡人数2171人。2010年,全国共发生煤矿瓦斯事故145起,死亡人数为623人;2014年,全国发生煤矿瓦斯事故减少到 47起,死亡人数减少到266人。

   “十二五”存在的问题

  在制约煤层气产业快速发展诸多因素中,最突出的因素是我国煤层气资源开发条件较为复杂、煤层气开发项目盈利性差、缺乏有效的投融资机制等问题。

  一、煤层气开发条件较复杂

  根据业界数十年的研究认为,我国的煤层气资源主要赋存在华北石炭二叠系、侏罗系等含煤地层。这些含煤地层沉积之后,都曾经历多次大规模的构造运 动改造,致使多数地区的煤层气储层呈低压力、低渗透、低饱和的特征,且其赋存条件区域性差异大,致使煤层气规模化、产业化开发难度较大。

  二、开发项目盈利性差问题

  煤层气开发项目盈利性差问题是制约我国煤层气产业快速发展的最关键的因素之一。通常,煤层气开发项目建设1亿立方米的产能,需要投资4~4.5亿元,而建设同等产能规模的常规天然气项目,只需要1亿元或更少。

  三、勘探开发投资融资问题

  由于至今尚未出台煤层气开发利用投资融资政策,除境外企业外,全部利用企业自有资金或银行贷款投入,给本就盈利性差的项目雪上加霜。

   煤层气产业发展战略

  根据我国国情和煤层气资源开发条件,建议“十三五”期间实施煤层气地面开发产业化基地建设战略、煤矿井下规模化抽采利用战略和煤层气产业大产业链战略及煤层气产业总部基地战略。

  一、实施安全—资源—环保战略

  “十三五”期间我国煤层气开发利用应以“一个核心、两个大局”为其产业战略定位。即:“一个核心”是以煤层气抽采为核心;“两个大局”是兼顾煤矿安全生产和弥补清洁能源供给缺口两个大局。

  二、地面开发产业化基地战略

  “十三五”除进一步加快正在建设的两个产业化基地外,建议将新疆准南煤田作为第三个产业化基地。鉴于各个产业化基地的煤层气资源条件不同、勘探和开发程度不同、技术适应性不同,各产业化基地可采取不同的发展策略。

  三、煤矿井下规模化抽采战略

  继“十二五”期间大力推进的煤矿瓦斯规模化抽采利用重点矿区建设战略,“十三五”期间煤层气井下抽采产业的发展路线图应重点实施煤矿井下抽采利用的规模化、商业化发展战略。

  四、煤层气产业大产业链战略

  以煤层气资源开发为龙头,以煤层气压缩、液化和管输为纽带,以市场需求为目标,打造以煤层气加工与输送、LNG/CNG汽运物流、工程服务、装备制造、高附加值产业为核心的可持续发展的大产业链。

  五、煤层气产业总部基地战略

  随着沁水盆地南部煤层气产业化基地建设,沁水不仅已成为全国最大的煤层气生产基地,而且也已形成集煤层气开发、加工与输送、综合利用于一体的初 具   规模的煤层气产业链,同时沁水还云集了大批煤层气开发、工程服务、压缩液化等国内外著名企业。沁水依托资源优势,力图建成全国第一座集煤层气开发利用、工 程服务、装备制造、技术研发、高附加值工业于一体的“煤层气产业总部基地”。

  “十三五”发展路线图

  一、煤层气资源勘探发展路线图

  根据我国煤层气资源条件、勘探程度、开发技术发展现状及产业发展的需要,我国的煤层气资源勘探应实施有所为、有所不为、有主有次、分区域、分层次的勘探路线图。

  第一个层次,为保障“十一五”期间已启动的沁水盆地南部煤层气产业化基地和鄂尔多斯东缘煤层气产业化基地的建设需要,应加快产业化基地的资源勘探,提高煤层气资源的探明程度,为产业化基地建设提供储量保障。

  第二个层次,“十三五”期间应进一步扩大煤层气勘探范围,逐步推进新疆、安徽、河南、贵州等省区的煤层气勘探,为煤层气产业的大发展提供更多可商业开发的有利区块。

  第三个层次,我国低阶煤地区的煤层气资源约占全国煤层气资源总量的三分之一,有着广泛的发展空间。美国、加拿大已有成功的经验,希望“十三五”期间能在以新疆准南煤田为示范区的西北低阶煤地区的煤层气勘探和开发方面取得重大突破。

  第四个层次,由于煤层渗透率具有较强的应力敏感性,因此,滇东黔西高应力区的煤层气储层渗透率普遍偏低,期望通过国家重大科技专项等科技攻关,探索一套适宜于高应力区煤层气开发的技术途径。

  二、煤层气地面开发发展路线图

  基于“十一五”和“十二五”我国煤层气开发利用产业发展经验,“十三五”期间我国煤层气产业仍应实施产业化基地建设发展路线图,扩大沁水盆地煤 层气产业化基地的建设规模,加快鄂尔多斯盆地东缘煤层气产业化基地的建设步伐,力争把新疆准噶尔盆地的准南煤田作为第三个   煤层气产业化基地纳入国家规划。鉴于各产业化基地的勘探程度和建设现状,“十三五”期间各产业化基地建设的重点可能是以下几个方面。

  沁水盆地煤层气产业化基地,属以高阶煤为主的煤层气田,现已建成全国第一个较成熟的煤层气产业化基地。“十三五”期间建设的重点是已开发区域的 稳产高产和新区增储扩能。稳产高产的重点项目包括潘庄、寺河、潘河、成庄、樊庄等项目实现稳产高产;增储扩能主要包括郑庄、马必、柿庄、赵庄、寿阳等项 目。

  鄂尔多斯盆地东缘煤层气产业化基地,属以中阶煤为主的煤层气田,是我国第二个煤层气产业化基地。“十三五”期间建设的重点是达产增产,包括韩城、柳林、延川南、三交等项目实现达产增产;煤层气、致密砂岩气、页岩气三气合采,包括临兴、保德等项目。

  准南煤层气产业化基地,属以中低阶煤为主的煤层气田,有望成为我国第三个煤层气产业化基地。由于该基地勘探程度和开发程度都比较低,且有待相关 技术的突破。因此,“十三五”期间建设的重点是商业突破和产能建设。力争乌鲁木齐矿区(碱沟区块)、拜城矿区煤层气重点勘查开发示范区实现商业突破;通过 阜康矿区的煤层气规模化开发实现产能建设。

  三、煤层气井下抽采发展路线图

  “十三五”期间,井下抽采应在“十二五”实施煤矿瓦斯抽采利用规模化矿区建设的基础上,进一步推进山西、辽宁、安徽、河南、重庆、四川、贵州等 省市的30余个煤矿企业及近10个产煤市(地区)的煤矿瓦斯规模化抽采利用重点矿区建设,建成大批年抽采量超亿立方米的规模化抽采煤矿区。

  四、煤层气综合利用发展路线图

  地面开发的煤层气,应继续坚持优先用于居民生活、公共服务设施和各类汽车等,鼓励用于玻璃、陶瓷等燃气可形成高附加值的工业。继续实施就近利用、余气外输、中压管道输送、适度发展压缩和液化的战略。

  煤矿井下抽采的煤层气,应坚持以矿   区及其附近居民民用和就地发电为主,鼓励探索煤矿井下抽采煤层气的浓缩及液化,有条件的矿区可摸索风排瓦斯利用及瓦斯分布式能源。

  五、煤层气开发技术创新路线图

  根据我国煤层气产业化基地建设和产业发展的需要,“十三五”期间应针对不同条件实施不同领域的创新战略路线图。

  全面开展已规模开发高阶煤地区的稳产高产技术攻关:沁水盆地南部现已基本实现了规模化、商业化、产业化开发,因此“十三五”期间技术创新的重点 是稳产高产、提高采收率和穿越采空区抽采下组煤钻采等关键技术。稳产高产技术创新,攻关重点是直井人工裂缝解堵技术、直井重复压裂技术和智能管控排采技术 等;提高采收率技术创新,攻关重点是剩余气分布预测技术、井网优化调整技术和注二氧化碳提高煤层气采收率技术等;穿越采空区抽采下组煤技术,攻关重点如双 钻杆空气钻井技术、抗变形分段固井技术、下组煤增产改造技术、排采关键技术等。

  积极探索适宜于松软中阶煤的高效钻采技术:鄂尔多斯盆地东缘煤层气产业基地,虽然“十二五”实施了国家科技重大专项等科技攻关项目和韩城、柳林、保德等规模开发项目,但“十三五”期间仍需积极探索适宜于松软中阶煤地区的安全钻井、高效增产、智能排采等关键技术。

  着力开展适宜于西北地区中低阶煤地区的煤层气勘探开发技术:低阶煤地区的煤层气资源极为丰富,约占全国总资源量的三分之一,“十三五”期间应着 手研发诸如密闭取心与测试技术、低伤害防漏钻井技术、大倾角增产改造技术、弱含水煤层生产技术等中低阶煤地区煤层气勘探开发关键技术。

  探索适宜特殊条件的煤层气开发专用技术,如松软低渗透煤层的煤层气抽采关键技术(如掏煤卸压增产技术)、高应力区煤层气开发关键技术、煤系气综合勘探综合开发关键技术等。

  作者是中国石油大学(北京)煤层气研究中心教授,本文原载于《电力决策与舆情参考》,有删减。


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[责任编辑:TY]

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