Question

煤层气资源开发概况

Answer 1

(一)煤矿区煤层气抽放现状

自1952年辽宁抚顺矿区龙凤煤矿进行煤矿井下瓦斯抽放试验成功以来，煤矿井下瓦斯抽放已推广到全国各高瓦斯矿区。目前全国已有近190座大型煤矿建立了井下抽排系统和地面输配气系统，年抽放量(纯甲烷)逐年上升，其中抚顺、阳泉、淮南、晋城等矿区年抽放量均已过1×10⁸m³。据统计，2004年国有重点煤矿建有煤矿瓦斯地面抽采系统308套，井下移动抽采系统272套，瓦斯抽采量18.66×10⁸m³，抽采率26.5%。45户安全重点监控煤炭企业的瓦斯抽采量为16.95×10⁸m³，年抽采量超过1×10⁸m³的矿区有阳泉、淮南、水城、盘江、松藻、晋城、抚顺等。2005年全国煤层气抽采量达23×10⁸m³，利用总量超过10×10⁸m³。2006年，我国有5227处高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井，其中67个国有重点煤矿企业有286处高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井。在原国有重点煤矿286处高瓦斯和瓦斯突出矿井中，实际开展瓦斯抽采的矿井有264处，占原国有重点煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井的92.3%。2006年我国国有重点煤矿286处高瓦斯和瓦斯突出矿井累计抽采瓦斯26.14×10⁸m³。2008年，全国井下煤矿瓦斯抽采量50×10⁸m³(图4－2)。

图4－2 2001～2007年我国国有重点煤矿瓦斯抽采总量

(二)煤层气地面开发现状

自20世纪90年代以来，随着美国地面开发煤层气技术的成熟，我国也积极开展地面勘探开发煤层气资源的试验。先后有沈阳市煤气公司、开滦矿务局、晋城矿务局、原地矿部华北石油地质局、中国煤田地质总局及其下属省局(东北局、陕西局、山西局等)、中原油田、中石油煤层气项目经理部、煤研总院西安分院、中联煤公司等企业投资，在沁水盆地、河东煤田、安徽两淮地区和铁法、开滦、沈北、红阳、大城、峰峰、安阳、荥阳、韩城、丰城、黔西、滇东、洪山殿、冷水江等矿区开展了煤层气勘探开发试验工作。截至2008年，我国共钻探各类煤层气井约3400口，形成地面煤层气产能约20×10⁸m³。其中最具代表性的煤层气地面开发商业化项目有:

(1)山西沁水枣园井组煤层气开发试验项目:现有煤层气生产试验井15口、日压缩能力3.6×10⁴m³的小型CNG压缩站和日发电400kW的小型煤层气发电站，实现了小规模煤层气商业化开发、集输、储运和利用。

(2)辽宁阜新刘家井组煤层气开发项目:阜新项目1999～2001年在阜新刘家煤田钻井8口，形成小型井网，单井平均产气量为3000m³/d以上。

(3)山西晋城寺河煤层气地面预抽项目:该项目始于1992年，晋城矿务局与美国美中能源公司合作，在潘庄地区施工了7口煤层气生产试验井。经过10余年的排采，不仅证明了潘庄地区煤层气资源具有较好的可采性，而且还为该区乃至全国积累了经验。截至2007年年底，该项目已完成156口直井和6口多分支水平井的钻井，150口直井和6口多分支水平井正在排采生产，直井单井平均日产量为2000m³，多分支水平井单井平均日产量为5×10⁴m³(最高日产10×10⁴m³)，已初步实现煤层气年产能约2×10⁸m³。该项目已建成完备的集输管网、集气站和压缩站。

(4)山西沁南煤层气开发利用高技术产业化示范工程———潘河先导性试验项目:该项目是国家发改委批准立项的国家煤层气开发利用高技术产业化示范工程。该项目计划施工900口煤层气井，共分为三期完成。第一期施工150口煤层气生产试验井，2006年完成。建成一个年产煤层气约1×10⁸m³的煤层气生产示范基地;第二期计划施工400口煤层气生产井，产能达4×10⁸m³/a;第三期计划施工350口煤层气生产井，产能达7×10⁸m³/a。

除上述进入商业性示范的项目之外，大宁－吉县项目、韩城等项目也在进行井组生产试验。

(三)煤层气利用现状

1.地面开发煤层气利用现状

地面开发生产的煤层气甲烷浓度高，可以和天然气混输混用。近年来我国地面开采的煤层气产量很小，制约了煤层气的利用。目前主要用于居民燃气、汽车燃料和特种工业用气。

山西沁水枣园井组所产煤层气，除供应自备燃气电站发电(以满足井组生产用电)外，自2003年开始通过CNG槽车运输供应山西长治市和河南林州市部分居民使用，供应量为5000m³/d左右。

辽宁阜新刘家井组所产的煤层气，通过增压后就近输入阜新市城市天然气管网，2003年3月开始向城市居民生活供气，日供煤层气量1.6×10⁴m³。

晋城寺河煤层气地面预抽项目所产煤层气自2004年开始置换集团公司内部的民用燃气以来，已有2万余户职工用煤层气。2005年开始向晋城市供气，晋城市玻璃厂、陶瓷厂已用煤层气代替液化石油气或水煤气，约1000多辆出租车和公交车改用煤层气作燃料，1m³煤层气可代替1.13l汽油，而前者售价却不到后者的一半^［83］。

潘河煤层气先导性开发示范项目已建有CNG加气站1座、集输站1座、燃气发电站1座及输气管网等。2005年开始向河北邯郸市和河南林州市供气。

利用煤层气发电效益显著:1m³含量100%的瓦斯，可以发出3.2～3.3kW·h电，含量30%的1m³瓦斯可以发出1kW·h电。晋煤集团利用寺河矿井下抽采的瓦斯建成了装机容量1.5×10⁴kW的瓦斯发电试验厂。冬季利用余热为矿区供暖，实现热电联供，形成了一个闭路的多联产循环。该厂2001年投入运行，至2005年年底累计发电3.3×10⁸kW·h，实现产值11759万元^［84］。

2.井下抽采煤层气利用现状

我国国有重点煤矿瓦斯抽采量逐年增加(图4－2)，利用量也不断增加。如山西晋城无烟煤矿业集团寺河矿井下布置112×10⁴m抽采管网，建成16个抽采站场，钻孔总进尺超过3×10⁴m，年抽采量达到7000×10⁴m³(折合纯甲烷)。建有4×400kW燃气发电机2×2000kW煤层气电站。与之毗邻的永红煤矿等许多矿井都建有利用井下煤层气做燃料的自备煤层气电站。阳泉煤业集团井下煤层气钻孔超过12×10⁴m，年煤层气抽采量1.12×10⁸～1.15×10⁸m³，建有储气罐3座，输气管道64km，供应12万户居民用气。5×10⁴t煤层气制甲醇项目、111×10⁴kW煤层气发电项目已经由山西省发改委批准。利用亚行贷款的山西煤层气利用项目(包括晋城无烟煤矿业集团寺河井下煤层气抽放项目、12×10⁴kW煤层气发电项目、内部电网改造项目、晋城市城市燃气项目和山西能源产业集团有限责任公司输气管道项目)已全面展开，该项目总投资约20亿元，属国内目前最大的井下煤层气抽采利用项目^［85］。