Question

煤层气资源评价和选区

Answer 1

相对于常规天然气资源，煤层气资源评价范围较局限，评价精度较低。国外和我国不同机构进行过多轮的煤层气资源评价，本节资料主要根据张新民等(2002，2008)的研究成果综述而成。

一、煤层气资源评价

根据国际能源机构(IEA)的统计资料和有关数据，估测全球煤层气资源量可达256.1×10¹²m³，主要分布在12个国家中(表4-6)。从表4-6中可以看出，煤炭资源大国同时也是煤层气资源大国。俄罗斯煤炭资源量为6.5×10¹²t，煤层气资源量为(17～113)×10¹²m³，居世界第一位。

表4-6 世界主要产煤国的煤层气资源和煤炭资源统计

自20世纪80年代以来，国内许多单位及个人在不同时期为在国家层面上摸清我国煤层气的资源家底，对全国煤层气资源进行过多次预测，获得了相应的成果，具体如表4-7所示。根据最新预测结果，中国煤层气资源量为32.86×10¹²m³，超过美国，居世界第三位。俄罗斯、加拿大、中国、美国等前4个国家的煤层气资源量共计243×10¹²m³，约占全世界煤层气资源量的90%。我国煤层气勘探程度较低，根据2009年统计，全国煤层气探明地质储量达到1781×10⁸m³，年产量达7×10⁸m³，产能达25×10⁸m³。近年来，随着我国对煤层气开发的投入加大，煤层气产业正进入一个快速发展的阶段。

表4-7 全国煤层气资源量估算结果

(据张新民等，2008)

二、煤层气资源分布

我国地质历史上聚煤期有14个，其中主要的聚煤期有7个，分别为早石炭世、石炭-二叠纪、晚二叠世、晚三叠世、早-中侏罗世、白垩纪、古近纪和新近纪。对不同成煤时代的煤层气技术可采资源量进行统计，结果表明，在参与计算的7个聚煤期中，石炭-二叠纪、晚二叠世、早-中侏罗世和白垩纪4个聚煤期煤层气技术可采资源量为138140.08×10⁸m³，占99.39%，其他3个聚煤期仅为836.67×10⁸m³，占0.6%。其中，早-中侏罗世煤层气技术可采资源量最大，为72940.67×10⁸m³，占52.48%;石炭-二叠纪次之，为47783.1×10⁸m³，占34.38%;其他成煤时代的煤层气技术可采资源量较小，仅为18252.98×10⁸m³，占13.13%。

受煤炭资源分布的影响，我国的煤层气资源在地区分布上差别显著，煤层气技术可采资源的分布也极不均衡。统计结果显示，我国的煤层气资源量和技术可采资源量分布一致，主要集中在中部和西部地区，东部地区规模较小，华南地区稀少。中部的晋陕蒙含气区煤层气技术可采资源量最大，为66541.85×10⁸m³，占全国技术可采资源量的47.88%;西部的北疆含气区次之，为37501.34×10⁸m³，占26.98%;华南含气区最小，为475.22×10⁸m³。晋陕蒙含气区和北疆含气总计为104043.19×10⁸m³，占全国的75%，其他6个含气区仅为34933.56×10⁸m³，占25%。

我国不同煤盆地的煤层气技术可采资源量差别显著。按盆地进行统计，煤层气技术可采资源量大于1×10¹²m³的盆地有4个，分别为鄂尔多斯盆地、沁水盆地、吐哈盆地和准噶尔盆地，这4个盆地煤层气技术可采资源量总计为85825.9×10⁸m³，占总量的61.8%，其他盆地(或地区)仅为53150.8×10⁸m³，占38.2%。在所有煤盆地中，鄂尔多斯盆地煤层气技术可采资源量最大，为42346.78×10⁸m³，占全国煤层气技术可采资源量的30.47%;沁水盆地次之，为15939.60×10⁸m³，占11.47%;吐哈盆地处于第三位，为14275.56×10⁸m³，占10.27%;准噶尔盆地为13263.96×10⁸m³;松辽盆地最少，仅为12.6×10⁸m³。各盆地煤层气技术可采资源量情况见表4-8。

表4-8 我国各煤层气盆地(地区)煤层气技术可采资源量统计

(据张新民等，2008)

煤层资源量的计算在深度区带上按照1000m以浅、1000～1500m和1500～2000m三个区带进行。煤层埋深小于1000m范围是我国目前及未来很长一段时间煤层气勘探开发的有利深度区带，该区的煤层气技术可采资源量最大，为53206.88×10⁸m³，占总量的38.28%，这也是我国煤层气勘探开发的一大优势。煤层埋藏1000～1500m和1500～2000m深度区带的煤层气技术可采资源量为85769.87×10⁸m³，占61.72%。其中，1000～1500m深度范围为40686.01×10⁸m³，占29.28%;1500～2000m埋深范围为45083.86×10⁸m³，占32.44%。在目前的经济及技术条件下，1000～1500m和1500～2000m深度区带的煤层气勘探开发的难度较大，短时间内不会投入较大的经费和工作量，只可作为煤层气勘探开发的资源备用区带。

根据煤的变质程度，将煤层气划分为褐煤、低变质、中变质和高变质4类煤层气资源。低变质煤层气技术可采资源量规模最大，为81699.14×10⁸m³，占58.79%;其次为中变质煤层气，为30682.13×10⁸m³，占22.08%;褐煤煤层气技术可采资源量规模最小，为6381.96×10⁸m³，占4.59%;高变质气技术可采资源量为20213.52×10⁸m³，占14.54%。

三、煤层气勘探选区

图4-25 中国煤层气资源分区

张新民等(2002，2008)对我国煤层气进行了资源评价，研究中将煤层气评价区从大到小依次分为含气区、含气带和富集区，其中富集区为煤层气勘探开发目标区。

我国煤层气资源分区主要分8个含气区58个含气带(图4-25)(张新民等，2002)，分别为:东部的黑吉辽(包括三江-穆棱河、延边、浑江-辽阳、抚顺、辽西、松辽东部和西南部7个含气带)、冀鲁豫皖(包括冀北东部、京唐、太行山东麓、冀中平原、豫北鲁西北、鲁中、鲁西南、豫西、豫东、徐淮和淮南11个含气带)、华南(包括鄂东南赣北、长江下游、苏浙皖边、赣浙边、萍乐、湘中、湘南和桂中北8个含气带);内蒙古东部、中部的晋陕蒙(包括冀北西部、大宁、沁水、霍西、鄂尔多斯盆地东缘、渭北、鄂尔多斯盆地北部、鄂尔多斯盆地西部、桌-贺、陕北、黄陇11个含气带)、云贵川渝(包括华蓥山、永荣、雅乐、川南黔北、贵阳、六盆水和渡口楚雄7个含气带);西部的北疆(包括吐哈、三塘-淖毛湖、准噶尔南、准噶尔东、准噶尔北、伊犁、尤尔都斯和焉耆8个含气带)、南疆-甘青(包括蒙甘宁边、西宁-兰州、河西走廊、柴达木北、塔里木东和塔里木北6个含气带)。

以上58个含气带中，京唐、太行山东、沁水、鄂尔多斯东缘、徐淮、三江-穆棱河、松辽-辽西、浑江-辽阳、准噶尔南、滇东-黔西含气带地质条件较优越。

张新民等(2008)在含气带基础上，将全国细分为115个富集区，富集区的面积介于10～19070km²之间，平均为1095km²;资源丰度为(0.06～8.77)×10⁸m³/km²，加权平均为1.16×10⁸m³/km²。根据我国煤层气富集区资源量规模分类标准(叶建平等，1998)，并以上述加权平均值作为全国煤层气评价资源丰度，得到200km²和900km²两条富集区评价面积界线，并结合0.5×10⁸m³/km²和1.5×10⁸m³/km²两条资源丰度界线，将全国115个煤层气富集区归纳为9类。

富集区主要分布在华北和华南地区，二者占总数的81.74%。对埋深小于1500m的煤层气富集区进行评价，优选出韩城、阳泉-寿阳、峰峰-邯郸、淮北、平顶山、离柳-三交、晋城、开滦、淮南、吴堡、安阳-鹤壁、焦作、红阳、抚顺富集区作为近期煤层气的勘探目标区。