煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十一五”规划

煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十一五”规划前言煤层气(煤矿瓦斯)属非常规天然气，是优质能源和化工原料。国家高度重视煤层气开发和煤矿瓦斯防治工作。国务院领导同志要求加大煤层气科研、勘探、开发的力度，并制定规划和措施。国办发[2005]35号文件将研究、编制煤层气开发利用规划列为2005、2006年能源工作重点之一。在充分调研、广泛吸取各方面意见和建议的基础上，国家发展改革委完成了《煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十一五”规划》(以下简称《规划》)编制工作，并按照《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》进行了修改完善。《规划》地域范围包括煤层气(煤矿瓦斯)开发利用的省、自治区、直辖市，产业范围包括煤层气(煤矿瓦斯)的勘探、地面开发、井下抽采、输送和利用等。规划的限期为2006－2010年，规划编制的基准年为2005年。《规划》介绍了煤层气(煤矿瓦斯)开发利用现状，分析了面临的形势，按照保障煤矿生产安全、构建资源节约型、环境友好型和社会主义和谐社会的总要求，明确了指导思想、发展原则和目标，描绘了未来五年我国煤层气(煤矿瓦斯)开发利用的蓝图，提出了开发布局和主要任务，进行了环境影响评价，提出了保障措施。未来五年，我国煤层气(煤矿瓦斯)开发利用要以邓小平理论、“三个代表”重要思想和科学发展观为指导，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，牢固树立保护生命、节约资源、保护环境的理念，依靠市场引导、政策驱动、自主创新，加强煤矿瓦斯抽采与利用，加快煤层气产业发展，保障煤矿安全生产，增加清洁能源供应，减少生态环境污染，促进煤炭工业可持续发展。《规划》是指导我国煤层气(煤矿瓦斯)开发利用、引导社会资源配置、决策重大项目及安排政府投资的重要依据。第一章开发利用现状一、资源状况(一)资源分布我国煤层气资源丰富。据煤层气资源评价，我国埋深2000m以浅煤层气地质资源量约36万亿立方米，主要分布在华北和西北地区。其中，华北地区、西北地区、南方地区和东北地区赋存的煤层气地质资源量分别占全国煤层气地质资源总量的56.3%、28.1%、14.3%、1.3%。1000m以浅、1000～1500m和1500～2000m的煤层气地质资源量，分别占全国煤层气资源地质总量的38.8%、28.8%和32.4%。全国大于5000亿立方米的含煤层气盆地(群)共有14个，其中含气量在5000～10000亿立方米之间的有川南黔北、豫西、川渝、三塘湖、徐淮等盆地，含气量大于10000亿立方米的有鄂尔多斯盆地东缘、沁水盆地、准噶尔盆地、滇东黔西盆地群、二连盆地、吐哈盆地、塔里木盆地、天山盆地群、海拉尔盆地。我国煤层气可采资源总量约10万亿立方米，其中大于1000亿立方米的盆地(群)有15个：二连、鄂尔多斯盆地东缘、滇东黔西、沁水、准噶尔、塔里木、天山、海拉尔、吐哈、川南黔北、四川、三塘湖、豫西、宁武等。二连盆地煤层气可采资源量昀多，约2万亿立方米；鄂尔多斯盆地东缘、沁水盆地的可采资源量在1万亿立方米以上，准噶尔盆地可采资源量约为8000亿立方米。(二)赋存条件1、地质构造我国煤田地质构造复杂，部分含煤盆地后期改造较强，构造形态多样，煤层及煤层气资源赋存条件在鄂尔多斯等大中型盆地较为简单，在中小盆地较为复杂。东北赋煤区：部分上覆地层厚度较大或煤层气封盖条件较好，有利于煤层气开发。华北赋煤区：吕梁山以西的鄂尔多斯盆地东缘及吕梁山与太行山之间的山西断隆(包括沁水盆地)，构造条件有利于煤层气开发；太行山以东华北盆地，煤层气开发困难。西北赋煤区：西北塔里木陆块、准噶尔及伊犁盆地，煤层气开发条件较好。华南赋煤区：煤层气资源开发条件较复杂。滇藏赋煤区：煤层气保存的构造条件差。2、含气性我国煤层大多含气量较高。据对全国105个煤矿区调查，平均含气量10立方米/吨以上的矿区43个，占41%；平均含气量8～10立方米/吨的矿区29个，占28%；平均含气量6～8立方米/吨的矿区19个，占18%；平均含气量4～6立方米/吨的矿区14个，占13%。3、储层压力我国以欠压煤储层为主，部分煤储层压力较高，储层压力梯度昀低为2.24千帕/米，昀高达17.28千帕/米。4、煤层渗透率我国煤层渗透率较低，平均在0.002～16.17毫达西。其中，渗透率小于0.10毫达西的占35%；0.1～1.0毫达西的占37%；大于1.0毫达西的占28%；大于10毫达西的较少。5、聚气带规模我国煤层气聚气带规模相差很大，小到几十平方公里，大到上万平方公里，资源丰度为0.15～7.22亿立方米/平方公里。二、资源勘查新中国成立后，国家投资对全国煤田进行了普查，重点地区进行了详查和精查。同时，对煤层瓦斯含量进行测定，初步探明了煤层瓦斯的富集程度、含量和分布规律，为以后煤层气资源评价、勘探和开发奠定了基础。上个世纪90年代以来，煤层气资源勘探逐步进入产业化阶段，先后在山西沁水盆地、河东煤田，安徽淮南和淮北煤田，辽宁阜新、铁法、抚顺、沈北矿区，河北开滦、大城、峰峰矿区，陕西韩城矿区，河南安阳、焦作、平顶山、荥巩煤田，江西丰城矿区，湖南涟邵、白沙矿区，新疆吐哈盆地等地区，开展了煤层气勘探和开发试验工作。目前，经国家认定的煤层气探明地质储量约为1000亿立方米，煤层气可采储量约470亿立方米，主要集中在沁水盆地南部，铁法和阳泉矿区。三、资源开发情况(一)地面开发煤层气地面开发始于上个世纪70年代末，原煤炭科学研究院抚顺研究所曾在抚顺、阳泉、焦作、白沙、包头等矿区，以解决煤矿瓦斯突出为主要目的，施工了20余口地面瓦斯抽排试验井。但由于技术、设备等条件限制，试验未达到预期效果。上个世纪90年代，煤层气开发出现热潮，在不同地区开展了煤层气开发试验。经过十余年发展，取得了重大突破。据统计，截止2005年底，全国共施工先导性试验井组8个，各类煤层气井615口，其中多分支水平井7口。2005年，地面煤层气抽采不足1亿立方米。主要项目有：山西沁水枣园井组煤层气开发试验项目，生产试验井15口；辽宁阜新刘家井组煤层气开发项目，钻井8口，单井日均产气3000立方米以上；山西晋城潘庄煤层气地面开发项目，施工了175口煤层气井，日产气约10万立方米；山西沁南潘河先导性试验工程，计划施工900口煤层气井，到2005年底完成钻井100口，日产气约8万立方米。地面煤层气开发规模较大的国内企业主要有中联煤层气公司、中石油煤层气勘探开发公司、晋城煤业集团蓝焰煤层气公司等。参与合作勘探开发煤层气的国外企业主要有美国格瑞克公司、远东能源公司等。(二)井下抽采煤矿井下瓦斯抽采始于上个世纪50年代初。经过五十年的发展，煤矿井下瓦斯抽采，已由昀初为保障煤矿安全生产到安全能源环保综合开发型抽采；抽采技术由早期的对高透气性煤层进行本煤层抽采和采空区抽采单一技术，逐渐发展到针对各类条件适合于不同开采方法的瓦斯综合抽采技术。据统计，截止去年上半年，全国煤矿高瓦斯矿井4462处，煤与瓦斯突出矿井911处。在615对国有重点矿井中，煤与瓦斯突出矿井近200对，高瓦斯矿井152对，装备地面固定瓦斯抽采系统308套。2005年，全国井下抽采煤矿瓦斯近23亿立方米，阳泉、晋城、淮南、松藻、盘江、水城、抚顺等7个矿区年抽采量超过1亿立方米。四、煤层气(煤矿瓦斯)利用现状我国煤层气(煤矿瓦斯)利用进展缓慢。2005年，全国利用量约10亿立方米。煤矿瓦斯利用主要集中在抽采量高的国有重点矿区。地面钻井抽采利用，主要集中在山西沁水枣园井组、辽宁阜新刘家井组、晋城潘庄、山西沁南潘河项目等，采取管汇车运输销售，供周边地区使用。目前，煤层气主要用于民用和工业用燃料、发电、汽车燃料、生产炭黑等。其中，瓦斯发电发展较快，至2005年底，全国瓦斯发电装机容量约20万千瓦。生产瓦斯燃气发电机组的国内主要生产厂家有：山东胜利油田动力机械设备厂、济南柴油机厂、江苏南通宝驹集团等。工业瓦斯锅炉的国内生产厂家有：广东迪森、上海新业、青岛四方、太原绿威等。五、存在的主要问题(一)缺乏有力的扶持政策地面开发煤层气初期投入高、产出周期长、投资回收慢。由于缺乏煤层气产业扶持政策，致使资源勘探投入不足，资源评价不适应开发需求；煤层气开发企业在产业发展初期积极性不高；煤矿企业利用瓦斯处于亏损状态，重抽采轻利用，矿井平均瓦斯利用率仅在30%左右。(二)基础理论研究和技术创新不够我国煤田地质条件复杂，治理和利用瓦斯难度大，从理论和技术方面都存在许多关键性难题，如对煤与瓦斯突出机理还没有根本认识，一些公益性、前瞻性、基础性、共性关键技术与装备等安全技术研究，从人才、基础设施到资金都缺乏必要的支撑，特别是社会公益性研究被大大削弱，瓦斯治理和利用等方面的技术研究和创新进展缓慢。(三)煤矿瓦斯抽采难度增大我国高瓦斯矿井多，尤其在安徽、河南、山西、江西、湖南、贵州、四川、重庆等省市，煤层瓦斯含量高、压力大、透气性差、抽采难度大。目前，国有重点煤矿矿井平均开采深度约420米，开采深度超过1000米的有开滦赵各庄、新汶孙村和华丰矿、攀枝花小宝鼎和大宝鼎等10余处。随着矿井开采深度加大，地应力和瓦斯压力增加，瓦斯抽采难度进一步增大。(四)煤层气和煤炭矿业权重叠煤层气和煤炭是同一储层的共生矿产资源。目前，由于部门之间、企业之间不协调，造成煤层气开采权和煤炭开采权设置重叠，一些地方煤层气抽采与煤炭开采不协调，既不利于调动各方面参与煤层气开发利用的积极性，也影响了煤炭产业的发展。(五)煤层气(煤矿瓦斯)利用受限制目前，煤层气(煤矿瓦斯)利用受到诸多因素制约。主要有：在煤层气开发区域，没有与之相配套的长输管线，致使开发与市场脱节，出现“点天灯”现象；缺乏低浓度瓦斯的安全输送和利用技术，大量低浓度瓦斯只能稀释后排空；瓦斯发电上网难、入网价格低，发电企业无利可图，限制了矿井瓦斯抽采利用；煤层气综合利用缺乏安全管理规范、行业标准和监管法规，影响了煤层气产业健康有序发展。(六)煤矿瓦斯直接排空对环境影响较大煤层气(煤矿瓦斯)的主要成分是甲烷，其温室效应约为二氧化碳的21倍。煤炭甲烷释放源有3个方面：一是井工开采过程中的释放；二是露天开采过程中的释放；三是煤炭的洗选、储存、运输及燃烧前粉碎等过程中的释放。据测算，我国煤炭开采、加工、运输过程中每年释放瓦斯约150亿立方米，对环境影响较大。第二章开发利用面临的形势一、开发利用环境趋好我国煤炭资源丰富。节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展是我国能源发展战略方针。在未来一段时期内，煤炭在一次能源生产和消费结构中的比重仍然占据主导地位。与煤共生的煤层气资源储量丰富，随着煤炭工业快速发展，其开发前景十分广阔。国家高度重视能源安全、煤矿安全生产、节约资源和保护环境，煤炭作为主体能源的地位进一步增强。随着市场经济体制逐步完善，宏观调控手段日趋成熟，市场配置资源的基础性作用明显加强，煤炭经营的法律、政策环境进一步改善，为促进煤层气产业发展提供了良好的外部环境。二、市场需求大煤层气可以与天然气同输同用，为煤层气产业发展提供了巨大空间。据预测，2010年我国天然气需求量将超过1000亿立方米，市场供应缺口较大。环渤海地区、东南沿海地区、长江三角洲地区、中部地区及东北地区的天然气市场需求均超过120亿立方米/年，是我国天然气消费的重点地区。中部地区及长江三角洲地区，是未来煤层气的主要消费市场。“十一五”期间，煤层气的首选市场主要在山西、北京、天津、河南、河北等省市。在满足中部地区煤层气资源需求的前提下，富余的煤层气还可并入西气东输管网，输往长江三角洲地区。井下煤矿瓦斯利用市场潜力也很大。我国煤矿大多分布在偏远地区，广泛采用煤矿瓦斯作为居民生活燃料、发电和工业锅炉燃料，对保障矿区和周边地区的能源供给，改善消费结构具有重要意义。三、资源和管网条件有利于大规模开发我国煤层气资源丰富，特别是华北赋煤区煤层气地质构造简单、含气量高、含气质量好、含气饱和度高、资源丰度大，且毗邻东部经济发达地区，开发潜力大。西气东输管线经过新疆塔北煤田、准南煤田、鄂尔多斯盆地、沁水盆地、豫西煤田和两淮矿区等6个主要煤层气富集区，在山西八角、河南郑州、安徽两