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        貴州煤礦地面煤層氣開發(fā)利用現(xiàn)狀及思考

        2016-12-31 00:00:00雷恩定
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年28期

        摘 要:貴州省煤層氣資源豐富,但因地質(zhì)條件復(fù)雜和對(duì)煤層氣開發(fā)理論研究不夠等因素,煤層氣開發(fā)利用相對(duì)落后。文章針對(duì)貴州地面煤層氣開發(fā)利用的現(xiàn)狀和問題,提出“總體部署、分期實(shí)施、提質(zhì)上產(chǎn)、滾動(dòng)開發(fā)”的道路,實(shí)現(xiàn)地面煤層氣與煤炭開采協(xié)調(diào)開發(fā),對(duì)保證煤礦生產(chǎn)安全、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化具有重要意義。

        關(guān)鍵詞:煤礦;地面煤層氣開采;提質(zhì)上產(chǎn);滾動(dòng)開發(fā)

        引言

        貴州省含煤面積約7萬平方公里,煤炭和煤層氣資源居南方各省之首。共生煤層氣(煤礦瓦斯)含量高,主要分布在遵義市、畢節(jié)、六盤水、和黔西南州;煤層氣資源總量3.15萬億m3,平均可采豐度0.51,可采資源量1.38萬億m3,占資源總量的44%,主要分布在上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M,大多數(shù)賦存在較完整的含煤向斜構(gòu)造中。

        1 地面煤層氣開采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

        貴州煤層氣開發(fā)方式主要有:地面垂直井、叢式井、羽狀水平井、采動(dòng)區(qū)井,以及井下瓦斯抽放和廢棄礦井煤層氣抽采等方式。這些開發(fā)方式可簡單地將其劃分為地面直井和定向井兩類。

        地面垂直井:從剖面上看,井場(chǎng)與目標(biāo)煤層靶點(diǎn)在同一鉛直線上,采用垂直鉆進(jìn)方式向各目標(biāo)煤層、靶點(diǎn)施工。是目前國內(nèi)外普遍采用的方式,適用于構(gòu)造簡單、厚度大、埋藏淺、煤層穩(wěn)定、煤層滲透性相對(duì)較好的地區(qū)。其優(yōu)點(diǎn)在于,開發(fā)方式技術(shù)較成熟,操作簡單,費(fèi)用低。

        地面定向井:從剖面上看,井場(chǎng)與目標(biāo)煤層靶點(diǎn)在一條曲線上,采用定向鉆進(jìn)方式向各目標(biāo)煤層、靶點(diǎn)施工。其優(yōu)勢(shì)在于:氣井的產(chǎn)能高;缺點(diǎn)是對(duì)地質(zhì)條件要求較高,適合煤層穩(wěn)定、煤體結(jié)構(gòu)好、埋藏淺、構(gòu)造和水文地質(zhì)條件簡單的礦區(qū)。另外,定向井施工技術(shù)難度大,風(fēng)險(xiǎn)大,投資高。定向井主要表現(xiàn)為兩種方式:叢式井和水平井。

        在“十二五”期間,由于國家大力支持“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”等重大科技專項(xiàng),煤礦地面煤層氣開發(fā)基礎(chǔ)理論和技術(shù)裝備取得了重要進(jìn)展。煤炭與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)模式不斷優(yōu)化。協(xié)調(diào)開發(fā)是指通過協(xié)調(diào)總體規(guī)劃煤層氣抽采系統(tǒng)與煤炭開采系統(tǒng),使其在時(shí)間、空間上協(xié)調(diào)一致,實(shí)現(xiàn)煤層氣和煤炭兩種資源的安全、高效開采和有效利用。通過長期的工程實(shí)踐和研究,初步形成了兩淮、晉城、松藻3種典型地質(zhì)條件下煤層氣與煤炭協(xié)調(diào)開發(fā)模式,建立了“三區(qū)聯(lián)動(dòng)井上下立體抽采煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)技術(shù)體系”、“保護(hù)層卸壓強(qiáng)化立體抽采煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)技術(shù)體系”、“三區(qū)配套三超前增透抽采煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)技術(shù)體系”框架。此外,構(gòu)建了協(xié)調(diào)發(fā)展效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,建立了協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)模型。

        2 地面煤層氣開發(fā)利用初見成效

        截至2010年,普安、盤縣青山-保田煤層氣勘探項(xiàng)目完成二維地震勘探65公里、煤層氣參數(shù)井6口;水城縣格目底向斜煤層氣勘查,完成煤層氣參數(shù)井、試驗(yàn)井各1口。

        2011-2014年,中石化在織納常規(guī)油氣探礦權(quán)內(nèi),完成煤層氣參數(shù)及試驗(yàn)井20口,在煤層氣勘探開采上取得突破。單井日產(chǎn)氣量1137-5800m3。

        2013年貴州省煤層氣頁巖氣工程技術(shù)研究中心與盤江煤層氣公司合作,在盤縣松河礦區(qū)完成煤層氣勘探2個(gè)井組9口叢式井,單井日產(chǎn)氣量1500-2000m3。

        2014年,在遵義楓香礦區(qū),西南能礦集團(tuán)天然氣能源投資股份有限公司與礦方合作,施工完成了1個(gè)井組第一口煤層氣勘探井。壓裂排液后成功點(diǎn)火,日產(chǎn)氣量1000m3以上。

        2015年重慶能源(貴州)煤電有限公司與中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司合作施工黔西縣官寨煤礦第一口參數(shù)井,壓裂排采后點(diǎn)火成功,日產(chǎn)氣量1000m3以上。官寨煤礦地面瓦斯抽采項(xiàng)目列入了國家“十三五”重大科技專項(xiàng)。2016年大方縣對(duì)江南煤礦被國家發(fā)改委列為“先抽后建”示范礦井,獲得了國家及地方配套專項(xiàng)補(bǔ)助資金2957萬元。開發(fā)模式:先導(dǎo)性參數(shù)試驗(yàn)——小井組試驗(yàn)——大井組試驗(yàn)——規(guī)?;_發(fā)階段。貴州煤層氣產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快。但是在產(chǎn)業(yè)政策、資金投入、開發(fā)技術(shù)等方面還存在一些問題,影響煤層氣產(chǎn)業(yè)的有序健康發(fā)展。2016年畢節(jié)市將七星關(guān)區(qū)、大方縣、黔西縣和金海湖新區(qū)作為“煤層氣四聯(lián)產(chǎn)”試點(diǎn)縣(區(qū)),成立畢節(jié)市煤層氣供氣、供熱(供暖)、發(fā)電試點(diǎn)工作領(lǐng)導(dǎo)小組,對(duì)于推進(jìn)煤層氣與煤炭資源同步開發(fā)利用和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整有重大意義。

        3 貴州煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考

        在當(dāng)前能源消費(fèi)調(diào)結(jié)構(gòu)、補(bǔ)短板的供給側(cè)改革中,國家重點(diǎn)支持和鼓勵(lì)煤層氣產(chǎn)業(yè),煤層氣開發(fā)利用作為環(huán)保和新能源工程,受到社會(huì)相關(guān)行業(yè)的高度關(guān)注。針對(duì)貴州省煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要問題,提出以下建議和思考。

        3.1 加強(qiáng)學(xué)習(xí),推動(dòng)煤層氣開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究

        煤層氣開發(fā)地質(zhì)條件復(fù)雜,施工難度大,技術(shù)要求高,針對(duì)不同開采地質(zhì)條件,借鑒晉城、兩淮等國內(nèi)比較成功的煤層氣開發(fā)技術(shù)模式,在關(guān)鍵技術(shù)問題上突破創(chuàng)新。

        3.2 規(guī)劃先行,推動(dòng)有序發(fā)展

        嚴(yán)格執(zhí)行國家相關(guān)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律規(guī)章制度,做好煤層氣開發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,避免參與煤層氣開發(fā)的各行業(yè)多頭規(guī)劃,布點(diǎn)散,規(guī)模小的問題。同時(shí)避免個(gè)別企業(yè)登記面積大、投入少、勘探開發(fā)進(jìn)展緩慢等問題,多鼓勵(lì)有實(shí)力的企業(yè)進(jìn)入,發(fā)揮地方積極性。

        3.3 理順資源管理體制,創(chuàng)新發(fā)展

        礦權(quán)與氣權(quán)分離,導(dǎo)致在煤層氣開發(fā)的主導(dǎo)力量缺乏,致使省級(jí)與國家煤層氣開發(fā)利用部署脫節(jié),影響煤層氣開發(fā)利用和企業(yè)的積極性。

        3.4 多渠道融資推動(dòng)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展

        煤層氣產(chǎn)業(yè)是投入高,風(fēng)險(xiǎn)大。目前國家、地方和企業(yè)投入均嚴(yán)重不足。通過政策調(diào)控,使社會(huì)資金投資煤層氣開發(fā)階段。比如鼓勵(lì)持有主要煤層氣礦權(quán)的三大國企實(shí)施混合所有制改革,吸收民企共享經(jīng)營。簡化政府審批的煤層氣項(xiàng)目和程序,深化政府改革。

        3.5 建立激勵(lì)和約束機(jī)制是煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵

        煤層氣、煤礦瓦斯是一種高效潔凈能源。按照國家要求,煤礦開采前必須先抽后采,由于地面抽采投資大,國家在煤層氣排放及利用方面的約束和激勵(lì)政策仍有不足,煤礦在開采時(shí)向大氣排放大量瓦斯,既浪費(fèi)了資源,又污染了環(huán)境。

        3.6 保證施工隊(duì)伍合理利潤,確保工程質(zhì)量管理,防止因低價(jià)中標(biāo)引起的鉆井工程惡性競(jìng)爭(zhēng),出現(xiàn)劣質(zhì)工程。

        3.7 價(jià)格機(jī)制及引導(dǎo)資金是煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵

        煤層氣產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新的產(chǎn)業(yè),還沒有形成一個(gè)穩(wěn)定的供應(yīng)和需求,根據(jù)國外的成功經(jīng)驗(yàn)和國內(nèi)的實(shí)際情況,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)增加財(cái)政補(bǔ)貼,鼓勵(lì)和吸收社會(huì)資金投資煤層氣開發(fā)的積極性,培育和提升煤層氣開發(fā)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力及自我發(fā)展能力。制訂煤層氣氣價(jià)的保護(hù)政策,控制因氣價(jià)下跌而沖銷財(cái)政補(bǔ)貼的效果。

        4 結(jié)束語

        地面煤層氣開發(fā)利用在我國處于初期階段,國家高度重視并大力推進(jìn)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展,技術(shù)裝備不斷取得突破,開發(fā)利用規(guī)模不斷擴(kuò)大。貴州富煤少氣,但因地質(zhì)條件和區(qū)域條件限制,煤層氣開發(fā)利用產(chǎn)業(yè)仍面臨規(guī)模小,利用率低,企業(yè)不敢投資等難題。為使地面煤層氣與煤炭開采協(xié)調(diào)開發(fā),確保煤礦安全生產(chǎn),有必要對(duì)全省煤層氣資源總體部署,實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略,分期實(shí)施,加大技術(shù)創(chuàng)新、集成應(yīng)用、裝備研制和示范工程力度,促進(jìn)煤層氣提質(zhì)上產(chǎn)和滾動(dòng)開發(fā)利用。

        參考文獻(xiàn)

        [1]申寶宏,等.我國煤礦區(qū)煤層氣開發(fā)利用技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2015,43(2):1-4.

        [2]孫茂遠(yuǎn).煤層氣如何奮戰(zhàn)“十三五”[N].中國能源報(bào),2016.

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