工業園區供氣如何減少排空

⑴ 我國煤層氣開發利用現狀、產業發展機遇與前景

馮三利

（中聯煤層氣有限責任公司 北京 100011）

作者簡介：馮三利，1956年生，男，高級工程師，現任中聯煤層氣有限責任公司副總經理，地址：北京市安外大街甲88號，郵編：100011。

摘要 文章從煤層氣資源、技術及政策等方面介紹了我國煤層氣開發利用現狀，闡明了我國煤層氣勘探開發存在的問題，並詳細分析了當前促進我國煤層氣快速發展的機遇，最後對我國煤層氣開發利用的前景進行了客觀展望。

關鍵詞 煤層氣 現狀 機遇 前景

Status，OPPortunities and DeveloPment ProsPects of China's CBM Instry

Feng Sanli

（China United Coalbed Methane CorP.Ltd.，Beijing 100011）

Abstract：The article introced the status of development and utilization of China's CBM from CBM resources，technology and some policies respectively.Some issues of exploration and development of CBMwere also listed in this article.Based on the analysis on the various opportunities that China's CBM instry is faced with under new policy environment of China，the author finally looked into the future prospects of CBMdevelopment and utilization in China.

Keywords：CBM；status；opportunities；prospects

煤層氣，俗稱煤礦瓦斯，是近一二十年來在世界上崛起的新型能源，是一種以吸附狀態賦存於煤層中的非常規天然氣，其成分與常規天然氣基本相同，甲烷含量大於90%，發熱量大於8000kcal/m³，完全可以作為與常規天然氣同等質量的優質能源和化工原料。同時煤層氣在煤礦生產中又是一種有害氣體，對煤礦安全生產造成巨大威脅，並且隨著煤礦的開采，大量的煤層氣排放到大氣中又會對環境造成嚴重污染，是僅次於二氧化碳的主要溫室氣體來源。所以，開發利用煤層氣這一潔凈能源，對於優化我國的能源結構、減少溫室氣體排放、減輕大氣污染、解決煤礦安全生產以及實現我國國民經濟可持續發展都具有重大的現實意義。

美國是最先取得煤層氣商業化開發成功的國家，2004年年產量達到500×10⁸m³，比我國同年天然氣年產量還多。近幾年來加拿大煤層氣產業發展迅猛，從2003年的1×10⁸m³發展到2005年超過30×10⁸m³，此外澳大利亞、印度近年來煤層氣也得到了快速發展。

1 我國煤層氣開發利用現狀

1.1 煤層氣資源/儲量狀況

我國是世界上第一煤炭生產大國，煤炭資源量巨大，同時我國的煤層氣資源也十分豐富，2000年由中聯煤層氣有限責任公司承擔的國家計委一類項目「全國煤層氣資源評價報告」，預測我國陸上煙煤和無煙煤煤田中，在埋深300～2000m 范圍內煤層氣資源量為31.46×10¹²m³，與我國陸上天然氣資源量相當，位居世界第三位，見表1所示。

圖1 2001～2004年國有重點煤礦瓦斯抽采總量直方圖

目前井下抽放煤層氣利用量較低，不足50%，主要是礦區居民用氣和自備發電，少部分用於福利事業及工業原料，很大一部分排空，這部分資源浪費很大，開發利用的空間也很大，應該引起政府有關部門和有關企業的重視。

1.5 現行優惠政策

一是開發利用煤層氣徵收5%的增值稅，不抵扣進項稅額；二是實行「兩免三減半」——中外合作開採煤層氣的企業，從開始獲利年度起，第一年和第二年免徵企業所得稅，第三年至第五年減半徵收企業所得稅；三是勘探、開採煤層氣項目所需進口物資比照石油、天然氣的進口稅收政策執行；四是煤層氣價格按市場經濟原則，由供需雙方協商確定等。

1.6 我國煤層氣勘探開發存在的問題

（1）煤層氣開發利用政策扶持力度不夠。開發利用煤層氣的社會綜合效益要遠遠大於它的經濟效益，特別是在煤層氣產業發展的初期，政府應該給予更多的優惠政策，鼓勵企業從事煤層氣的勘探開發。美國煤層氣產業的快速發展，早期政府的鼓勵政策起到了決定性的作用。

（2）煤層氣勘探開發和科技投入過低而且分散，一些關鍵技術和設備有待提高。煤層氣是一種高投入、高風險、高技術的產業，要掌握它的基本賦存規律和開發技術，必須有較大的前期投入和較先進的儀器設備。

（3）煤層氣勘探開發與煤炭、油氣勘探區塊沖突逐漸顯現。煤與煤層氣是共伴生的關系，採煤與采氣必須有機結合才能協調發展，否則不僅浪費資源、污染環境，而且還威脅煤礦安全。

（4）基礎管網薄弱。我國天然氣基礎管網比較薄弱，煤層氣企業不僅要建設井田內部管網，還要考慮長輸管網建設，無形中增加了企業的生產成本，影響了企業的經濟效益和開發煤層氣的積極性，加之我們的市場機制還不夠完善，氣價相對油價過低也是影響煤層氣發展的重要因素。

2 促進我國煤層氣快速發展的機遇與前景

2.1 中央政府高度重視和關心煤層氣產業的發展

溫家寶總理明確提出：「開發和利用煤層氣既可治理瓦斯，又可利用能源，一舉兩得，應該加大科研、勘探、開發的力度。」2006年6月15日國務院辦公廳頒發了國辦發[2006]47號《關於加快煤層氣（煤礦瓦斯）抽采利用的若干意見》的文件，規定了一系列鼓勵和加快煤層氣勘探開發和利用的有力措施，將為我國煤層氣的快速發展起到巨大的推動作用。

2.2 能源、環境、煤礦安全生產迫切需要加快煤層氣開發利用

我國油氣資源短缺，但煤層氣資源豐富，是目前最現實的天然氣接替資源；我國又是產煤大國，在我國，高瓦斯和瓦斯突出礦井佔46%以上，每年由於瓦斯事故給國家財產和入民生命造成巨大損失，同時由於採煤每年向大氣排放的甲烷達120×10⁸m³以上，造成了巨大的環境壓力和資源的浪費，因此，先採氣、後採煤可以大大降低煤礦事故，有利於煤礦安全生產和節約能源。

2.3 政府己制定了煤層氣「十一五」發展規劃

以往沒有統一的國家煤層氣開發利用的專項規劃，煤層氣規劃分列在煤炭、石油等行業中，規劃不系統，落實不好，這也是影響我國煤層氣快速發展的因素之一。近期，國家發改委已組織有關部門制定了全國「十一五」煤層氣開發利用規劃，到2010年全國煤層氣（煤礦瓦斯）產量達100×10⁸m³，其中地面開發煤層氣產量50×10⁸m³，煤礦井下抽採煤層氣50×10⁸m³，獲得新增煤層氣探明儲量3000×10⁸m³，總投資300×10⁸元（含勘探、開發、管網、科研），實現煤層氣產業化，國家規劃的制定，明確了煤層氣產業的發展目標，為政府制定煤層氣產業政策提供了依據，將引導企業從事煤層氣產業投資，加快煤層氣產業的發展步伐。

2.4 煤層氣國家工程研究中心的建立將促進煤層氣關鍵技術的研製和推廣應用

2006年3月6日，國家發改委以發改高技[2006]368號文，批復同意由中聯煤層氣有限責任公司牽頭聯合有關單位共同組建煤層氣開發利用國家工程研究中心。該中心將圍繞煤層氣開發利用重大技術需求，建設我國煤層氣勘探開發、加工利用的技術研發和工程化試驗設施，把煤層氣產業的重大科研成果進行完整的工程化和集成化應用研究，消化、吸收引進的先進技術，建立適合我國地質條件的煤層氣開發利用工程技術體系，為行業間提供一個合作交流的平台，成為煤層氣行業入才培養的基地，為煤層氣開發利用相關企業提供技術支持和服務，推動煤層氣產業的整體技術進步。

2.5 煤層氣開發技術日臻完善，一些關鍵技術己有所突破

2.5.1 煤層氣井空氣/霧化鑽井技術

該技術在美國煤層氣田開發中普遍採用，已佔開發井的90%以上，它的優點是鑽井周期短（2～4d），效率高、成本低，對煤層傷害小。國家「十五」科技攻關項目《煤層氣欠平衡鑽井技術研究》，結合中國煤層氣地質特點，開發出空氣鑽井設計軟體，形成了空氣鑽井系列技術，目前已在山西潘河示範項目中廣泛使用，使鑽井周期由原來的15 d以上縮短到不足5d，不僅降低了施工成本，而且避免了鑽井液對儲層的傷害。

2.5.2 多分支水平井鑽井、排采技術

美國的多分支水平井一開始就是結合煤礦規劃實施的，一般在5年內可以實現80%～85%的瓦斯採收率，這樣可以極大地改善採煤作業環境，促進煤礦安全生產，其綜合經濟效益與社會效益十分明顯。我國煤礦瓦斯事故多發，煤層滲透率低，急需推廣此項技術，以保證煤礦安全生產，節約清潔能源。2004年11月，奧瑞安公司設計和組織施工的DNP02多分支水平井正式投入生產並實現了預期工藝和產能雙重突破，煤層中水平井眼總進尺達8000m，單井日產穩定在2×10⁴m³以上，中聯公司承擔的油氣戰略選區端氏水平井示範項目已分別在3煤和15煤成功實施兩口多分支水平井，預測單井產能在2×10⁴m³以上。

2.5.3 煤礦井下水平長鑽孔抽采技術

通過國家「十五」攻關項目研究，利用國產鑽機使井下長鑽孔達500m 水平距離，用進口鑽機在國內試驗已使最大孔深達到了1002m，班進尺最高達到了400m。此項技術的推廣應用不僅可以促進煤礦安全生產，還可大大提高煤炭企業生產效率。

2.5.4 煤層氣儲層改造技術

儲層改造在煤層氣開發中是一個關鍵環節，目前在沁水盆地主要用清水加砂壓裂方法。清潔壓裂液技術已在韓城井組實驗獲得成功，在沈北礦區針對褐煤利用小型洞穴完井技術進行改造，為低階煤煤層氣開發積累了經驗，特別是氮氣泡沫壓裂在潘河示範項目通過兩口井實驗獲得了巨大成功，經過排采顯示，比相同條件下煤層氣井產量成倍增加，具有很好的推廣利用前景。

2.6 沁南煤層氣開發利用高技術產業化示範工程潘河先導性試驗項目將有力推動我國煤層氣產業發展

2004年底國家發改委批准實施該示範工程項目，該項目位於山西沁水縣境內，含氣面積24.2km²，示範內容包括鑽井、增產改造、煤層氣集輸、增壓、數據傳輸、地面工程建設等。目前第一期100口鑽井已完工，40口生產井已經運行半年多，整個設施運行平穩，產氣情況良好。通過對煤層氣地面開發全過程試驗，積累煤層氣開發技術和管理經驗，為推動我國煤層氣資源的大規模商業化利用將起到積極的示範作用，特別是為沁水盆地煤層氣田的大規模開發獲得了第一手資料，打下了良好基礎。

2.7 清潔發展機制（CDM）推動煤礦區煤層氣開發利用

《京都議定書》於2005年2月生效，清潔發展機制（CDM）是《京都議定書》所規定的發達國家在境外實現部分減排承諾的一種履約機制。它的核心是允許發達國家和發展中國家進行基於投資項目的「經證明的減排量（CERs）」的轉讓與獲得。煤層氣開發利用是實施CDM項目的重要領域。煤層氣的主要成分是甲烷，甲烷的溫室效應是二氧化碳的21倍，目前國際碳指標每噸為5～10 美元。我國煤礦區煤層氣平均抽放率目前僅為32%，2004年抽放量為18.6×10⁸m³，煤層氣利用量不足一半。如果通過CDM機制引進資金和技術支持，對煤層氣產業自身發展和推動煤礦區煤層氣利用將起到積極的促進作用。

2.8 基礎管網設施不斷完善

天然氣輸送管道缺乏，是制約我國煤層氣發展的一項重要外部條件。隨著「西氣東輸」管線的運行，為相關地區煤層氣勘探開發利用提供了一個大發展的良好契機。「西氣東輸」管線沿途經過我國多個主要煤田，如新疆准南煤田、山西河東煤田、沁水煤田和淮南煤田等，這些煤田是我國煤層氣資源條件很好的地區，也是目前我國煤層氣勘探開發的熱點地區。另外，陝京復線的建設、山西省規劃的煤層氣管線的實施，也將為煤層氣的集輸利用提供良好的基礎條件。

3 結語

綜上所述，在我國，豐富的煤層氣資源為我們提供了良好的物質基礎，國民經濟的快速發展提供了巨大的市場需求，煤礦井下瓦斯抽放已經積累了幾十年的經驗，地面勘探開發煤層氣也有十多年的歷史，煤層氣勘探開發的技術手段日臻完善和成熟。目前中央政府高度重視煤層氣的開發，制定了煤層氣的專門發展規劃，批准成立了煤層氣開發利用國家工程研究中心，頒發了《關於加快煤層氣（煤礦瓦斯）抽采利用的若干意見》的文件，規定了一系列鼓勵和加快煤層氣勘探開發和利用的有力措施，煤層氣開發的外部環境越來越好，為我國煤層氣產業的跨越式發展創造了良好的機遇。根據我國目前煤層氣產業發展的狀況和發展趨勢，到2010年完全可以實現煤層氣「十一五」發展規劃確定的目標，以沁水盆地為重點，實現地面開發煤層氣年產50×10⁸m³，煤礦井下抽採煤層氣50×10⁸m³，為煤礦安全生產服務，為構建社會主義和諧社會貢獻一份力量。

參考文獻

[1]馮三利、葉建平主編.2003.中國煤層氣勘探開發關鍵技術研究.國家「十五」攻關科研報告

[2]馮三利、葉建平主編.2005.中國煤層氣勘探開發配套技術研究.國家「十五」攻關科研報告

[3]中聯煤層氣有限責任公司.2000.沁水盆地煤層氣田新增煤層氣儲量報告，內部資料