贵州3万亿立方米煤层气开发前景广阔
来源:用户上传
作者: 高 弟
贵州省不但是煤炭资源大省,也是煤层气资源大省。据贵州省煤田地质局(以下简称省煤田局)研究的成果,贵州煤炭资源总量为2419亿吨,占全国的4.3%;煤层气资源总量为3.15万亿m3,约占全国的10%,排名全国第二,素有“北有山西,南有贵州”之说。
煤层气俗称瓦斯,主要成分是甲烷,是煤炭的共伴生矿产。根据省煤田局对全省煤层气资源所作的预测和评价结论,按单层煤厚大于最低可采厚度、甲烷含量大于4m3/吨的标准测算,埋深2000米以浅的煤层气资源量为31511亿m3,其中富甲烷(CH4含量≥8 m3 /吨)为29214亿m3,占全省煤层气资源量的92.7%,含甲烷(8 m3/吨>CH4≥4 m3 /吨)为2297亿m3,占全省煤层气资源量的7.3%。贵州省煤层气主要分布于六盘水煤田、织纳煤田、黔北煤田,占全省煤层气资源量的92.8%,这三个煤田的煤层气资源集中分布在盘关、格目底、六枝等15个向斜构造中,占全省煤层气资源量的66%,平均资源丰度约2.6亿m3/平方公里,远远高于全国平均水平。
为了进一步研究我省煤层气资源,为煤层气开发利用奠定基础,省煤田局与中国矿业大学合作完成了“贵州煤层气资源地质研究”(获贵州省科技进步三等奖)科研项目。研究表明,我省煤层气地质条件具有“一弱、两多、三高、四大”的特点:即含煤地层富水性弱;控气构造类型多、煤层层数多;煤层气含量高、储存压力高、地应力高;煤层气资源量大、煤级变化大,煤层渗透性变化大、地质条件垂向变化大。贵州煤层气的赋存特点,一方面体现出煤层气资源富集程度高,储层能量大,开发潜力巨大的优势;另一方面存在影响煤层渗透性及储层改造的不利因素。
煤层气开发利用的优点:经济、安全、环保
对贵州而言,煤层气的开发利用具有三个方面的突出效应。
一是经济效应。煤层气作为洁净能源,可用于发电、民用燃气、工业燃气及汽车燃料等。实施西电东送工程后,贵州水火互济,装机容量已达到2000多万千瓦,不仅满足了省内的电力需要,还有力的支援了广东的电力需要,以煤炭为主的能源工业已成为贵州的第一支柱产业。这些电厂充分发挥了贵州的煤炭资源的优势,贵州的能源特点是富煤、无油、少气,能源结构单一。在贵州瓦斯发电不是煤层气利用的最佳选择,煤层气作为一种洁净能源要发挥更大的经济效应,就必须将煤层气用于民用燃气和汽车燃料,替代我省没有的石油和天燃气。省委十届九次全会在加快城镇化进程的意见中指出,要提高城镇燃气普及率和供应保障率。开发利用煤层气可以充分有效解决好我省的城镇燃气问题。在煤层气抽采地附近的城镇,可以采取管道输送,稍远的可以采用液化天然气技术(LNG)和压缩天然气技术(CNG)运送煤层气,与目前我省大量使用的省外天然气相比较,开发利用省内煤层气资源,成本较低,保障性好。煤层气规模化的利用,将会彻底改变我省的城市燃气及汽车燃料结构。对于离城镇远,交通不便,煤矿瓦斯抽采量较低的地方,瓦斯才可以用于发电。
地面提前抽采煤层气,可以有效地降低煤层瓦斯含量,缩短煤矿井下抽采时间,提高原煤生产效率,使我省煤矿的单产上一个台阶。煤层气还可以深加工成一系列的化工产品,调整我省的工业结构,如生产合成氨、甲醇、二甲醚、甲醛、乙烯、丙烯、聚丙烯等高附加值的化工产品。煤层气开发利用项目可以带动其他产业的发展,还可以按CDM机制,申请减排指标,获取费用,具有隐形的经济效益。
二是安全效应。可以解决我省煤矿第一安全隐患――煤矿瓦斯爆炸与瓦斯突出的问题。国家政策明文规定“先抽气、后采煤”,以确保煤矿安全生产。我省煤矿大多是高瓦斯矿井,煤矿瓦斯安全事故频发,瓦斯就像悬在矿工头上的一把剑,直接影响到矿工的生命安全,是贵州煤炭工业发展的一块心病。
三是环保效应。煤层气是一种具有强烈温室效应的气体,其温室效应是二氧化碳的21倍。煤层气的利用具有明显的节能减排效应。我省煤矿以往抽采的瓦斯大部分都未进行利用,造成了严重的环境污染。
我省煤层气开发利用现状
煤层气的开发主要有两种方式。一种是地面抽采,就是从地面打钻孔进行抽采;一种是井下抽采,就是在煤矿生产中从井下进行抽采。世界上煤层气开发利用最好的是美国和加拿大,主要采取地面抽采方式。国内煤层气开发利用,贵州算是早的,1985年六枝工矿集团就将井下抽采的瓦斯建立了5000立方米的储气罐,供矿区居民用,此后,水矿集团和盘江煤电集团也建起了瓦斯民用工程,这几年,又开始了瓦斯发电。2009年贵州各煤矿从井下累计抽采的瓦斯总量为6.74亿m3,其中被用来发电和作为民用燃料的8392万m3,全省瓦斯利用率仅为12.4%,大部分被作为废气排放到空气中。
省煤田局致力于煤层气的勘查和开发,相继开展了煤层气地质评价、地质研究、地面抽采工艺研究等,为煤层气地面开发奠定基础。2005年按石油天然气国际合作惯例,同中石油一起作为中方与加拿大亚加公司合作启动贵州保田――青山区块煤层气勘查项目,区块面积900多平方公里,外资占60%的股份,中石油占22%,省煤田局占18%。在风险勘查阶段,外资每年最低投入458万美元,已打了6口参数井,4口垂直井,今年准备投资2000多万元,施工两组水平井,4口生产试验井。2009年与中石化合作,在织金打了两口垂直井,其中一口井日出气量超过2300 多立方米。在省政府的支持下,投资2000多万元,从美国购置了一台先进的车载钻机,今年与水城矿业集团在纳雍中岭煤矿施工煤层气水平井,积极探索贵州煤层气地面抽采技术。
目前,全国煤层气开发利用力度大、效果好的是山西省。山西煤层气的地面抽采利用经过十多年的时间,正在走出一条商业化开发的路子。仅晋煤集团就形成2221口煤层气井群,平均每口井日产煤层气1110立方米,年抽采能力9亿立方米。2009年晋煤集团共抽采煤层气11.69亿立方米,其中地面抽采6.65亿立方米,利用4.01亿立方米,利用率60.3%。山西已在全国率先建成两个煤层气液化厂,日处理煤层气80万立方米。晋城市的2000多台出租车和公交车已用煤层气作为燃料。
对我省来说,当前煤层气开发利用的关键是开发。井下抽采的煤层气,甲烷浓度只有10%～30%,因为浓度低,又不能成规模,效果受到一定的限制。煤层气地面抽采的浓度,甲烷含量达95%左右,地面抽采一立方米的煤层气相当于井下抽采五立方米的瓦斯,煤层气的抽采必须要在地面抽采取得实质性突破后才能得到大规模商业化的开发利用,也才能真正起到煤层气开发利用三个效应的作用,实现煤层气开发利用的意义。由于我省煤层气资源赋存的特殊性,煤层气的地面抽采在贵州还有大量的研究和试验工作要做。煤层气的地面抽采利用具有投资大、风险高、周期长、前景好的特点,但只要地面抽采技术取得突破后,就会变成投资较大、风险不高、回报期长、效益很好的产业。
根据贵阳市城镇燃气利用规划,居民消耗燃气每人每年折成天然气为58立方米,按现在全省居民人口1200万人计算,年需天然气6.96亿立方米,煤层气的热值(甲烷浓度95%)与天然气相当,也就是说从地面抽采7亿立方米的煤层气就可满足目前全省城镇居民燃气的需要。若按每口地面煤层气井日出气量2000立方米、年出气量70万立方米计算,1000口井就可保障供给。
煤层气的开发利用在贵州可分为三个阶段:第一阶段,以井下抽采为主;第二阶段,井下抽采与地面抽采相结合;第三阶段以地面抽采为主,井下抽采为辅。
对我省煤层气开发使用的五点建议
一是制定省煤层气勘查开发规划,并将其列入贵州“十二五”发展规划。加大煤层气勘查力度,获取煤层气资源储量。煤炭资源和煤层气资源要进行综合勘查、综合评价。要研究煤层气在我省的使用价值,明确利用方向。充分有效利用好煤层气资源,使贵州的煤层气资源优势更好的转化为经济优势。
二是将煤层气开发利用作为我省实施西部大开发的一项重要工程,积极立项争取国家资金。要内联外引,开展煤层气开发利用研究,实现煤层气地面抽采技术的突破。规划并建设煤层气管网设施,为全省煤层气开发利用奠定基础、创造条件。高浓度的煤层气与天燃气可混装混用,要利用国家已开工的缅甸―贵州―广西的天然气管道作为主干道,规划建设贵州煤层气输送管网。
三是理顺煤层气矿权和煤炭矿权重叠和分设的矛盾。我省的煤层气矿权基本被中石油和中石化登记,煤炭矿权分属不同的煤炭企业。要协调理顺“两权”的关系,使“两权”合作或统一,便于煤层气的开发利用。要加大招商引资的力度,努力打造贵州煤层气产业,充分发挥中石化、中石油在贵州煤层气开发利用中的作用。
四是成立“贵州煤层气工程研究中心”,开展煤层气地质研究和地面抽采、井下抽采工艺研究。省财政每年以煤矿安全技改基金或专项基金给予支持,推进煤层气地面抽采技术突破。
五是制定并落实煤层气勘查开发利用的相关优惠政策,推动煤层气产业的发展。(作者系贵州省煤田地质局局长)
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-198011.htm
