中国煤层气勘探开发的认识

2010年10月24日中国煤层气勘探开发的认识赵庆波发电焦炉气焦炭厂综合效益制氢醇醇合成醚合成煤化工产品效益气转化煤层气油公司勘探试采正规开发管道输送气效益煤炭效益瓦斯爆炸巷道排放地面排采煤业集团化石能源煤层气：中国四个行业追求不同利益实现不同开发目的7.5亿m3/2009年1100万t/2009年64.5亿m3/2009年研究优质储量，高效开发研究瓦斯治理、拓展矿权采煤研究高效气化、二次加工1000亿m3/放空300亿m3//焦碳3.28亿吨/2009年研究综合利用，低浓度回收中国40余个单位及国外在华公司进行煤层气勘探开发中石油中石化煤炭系统大专院校国外公司华北、煤层气公司：沁水、鄂东勘探开发对玉门、大庆：潮水、鹤岗盆地勘探开发廊坊分院、勘探院：国家总部科研技术试验国家工程中心：国家攻关、技术支持服务长城公司：阜新开发、对外技术服务中联煤：矿权内勘探开发、对外合作煤科院西安、重庆分院：科研攻关技术服务晋煤、阳煤、潞煤、兰花集团：沁水开发贵煤、川煤、云煤六盘水、古舒、云南勘探河南、淮南煤层气公司：两淮焦作平顶山华东公司：延川、和顺、伊犁、织金勘探石油勘探开发研究院：资源评价、综合研究新疆煤田地质局、准东、吐哈煤层气勘探石大、地大(北京、武汉实验室、科研服务）矿大（徐州、北京）实验室、科研服务龙门、亚美、菲利普、格瑞克、BP、太平洋奥瑞安、富地、中澳、远东、中美能源报告内容一、煤层气与煤层气勘探程序二、世界煤层气勘探开发现状三、中国煤层气资源分布与开发潜力四、中国煤层气地质理论的新认识五、中国煤层气开发特征六、煤层气开发技术的进展七、中国煤层气产业政策制定与启发吸附气游离气水溶气项目常规油气煤层气储层孔隙裂隙基质表面及割理成藏游离型自生自储吸附型勘探圈闭、岩性高饱和浅层高点特点较均质非均质严重试气单井短期大井组长期开采注水保压排水降压煤层气：原生态以吸附于煤层颗粒基质表面为主，含少量游离气和水中溶解气。CH485-100％,不含H2S,热值8570cal/m3左右。抽排中必须把井筒压力（液面）平缓降到临界解吸压力以下才出气,并稳产高产。煤层气：特别的吸附状态，特殊的储层类型，特定的产出机理I吸附态：开始只产水，随压力下降气泡分散状态析出，水相对渗透率下降；II游离态：压力降到解吸压力后吸附态变游离态，气水重新分配，气相对渗透率增大产量增高-稳产；III残留态：欠饱和低产气，水量下降或不产水。煤层降压范围降压范围单井排采小井组排采大井组排采单井和小井组降压范围小，大井组整体降压才评价区块开发水平时间压力压力产水量产气量IIIIII临界解吸压力煤层气产出有解吸--扩散—渗流三个阶段：煤层气勘探开发程序收集资料地质调查做好气田产能规划大区评价区带评价区块优选预探井评价井试验井组开发试验区资源分布初步评价明确目的层区域分布搞清区域构造格局煤层气地质条件分析控气、成藏条件分析最佳区块评价优选查明目的层基本参数取全取准原始资料求准单井产能渗透性含气性和含煤性分析明确沉积、构造特征提交探明储量报告2~4千米资料井网探明储量工业制图求取面积降压产能提交开发概念设计编制开发正式方案气藏钻采地面经济报告开发初期工作勘探工作勘探研究工作煤层气勘探要点构造断裂特征煤层及顶底板取芯烃类监测主煤层段分布施工参数及压裂液优化压前温压渗透率测试解吸气组分分析煤样工业分析和Ro测试煤心解吸吸附参数顶底板扩散，突破参数测井气测录井与泥浆录井地质录井井型试验完井方法与测试远程监测与调控气水分析动态分析液面控制与监测工艺技术优化压裂裂缝监测地震排采压裂分析化验录井测井钻井煤层气勘探要点煤层气地质研究的要点断裂构造特征前景评价钻井部署地震部署矿权交代区块优选与制图潜力分析储量评价资源预测煤层段游离气薄煤层分布水文地质煤化孔隙特征封盖与保存条件煤质煤性含气性主煤层特征气源条件与储层含煤层系沉积特征区域地质背景勘探建议资源储量分析成藏条件煤层气地质研究要点报告内容一、煤层气与煤层气勘探发程序二、世界煤层气勘探开发现状三、中国煤层气资源分布与开发潜力四、中国煤层气地质理论的新认识五、中国煤层气开发特征六、煤层气开发技术的进展七、中国煤层气产业政策制定与启发74个国家煤层气资源量268万亿m3，主要分布在12个国家（俄、加、中、澳、美、德、波兰、英、乌克兰、哈萨克斯坦、印度、南非），美、加、澳、中已形成煤层气产业。各国煤层气资源量中国煤层气资源占世界主要国家13.7%，居世界第三国家煤层气（万亿m3）煤炭（万亿吨）俄17-1136.5加20-767中36.8/115.6美21.23.95澳8.4-141.7德2.80.326波兰2.80.16英1.60.19合计212.225.426华盛顿西部0.68温德河0.17粉河1.10伊利诺斯0.59北阿巴拉契亚1.73中阿巴拉契亚0.14黑勇士0.57阿科马0.11切若科0.17拉顿0.28圣胡安2.38皮申斯4.10尤因塔0.28大绿河盆地8.89美国煤层气地面开发1976年第一口井获工业气流,2009年生产井3.8万口,探明可采储量2.5万亿m3,年产气493亿m3，最高560亿m3。主要开发盆地8个(圣胡安、黑勇士、粉河、尤因塔、拉顿、阿巴拉契亚、皮申斯、阿科马)。美国煤层气产量位居世界第一05000100001500020000250003000035000400001985198719891991199319951997199920012003200520072009年代生产井（口）0100200300400500600年产量（亿方）新钻井（口）生产井（口）年产量（亿方）美国历年煤层气钻井及产量分布图主要分布阿尔伯塔盆地，含煤层系白垩系马蹄谷组，煤层埋藏浅（200-800m）,煤层多(30层),累计厚度大于30m，单层厚0.5-3m；含气量5m3/t，Ro0.4-0.5%。2000年开始大规模勘探开发，起步晚发展快，2009年生产井9900口，探明可采储量3.7万亿m3,产量73.4亿m3。加拿大近6年煤层气产量突飞猛进020004000600080001000012000199519961997199819992000200120022003200420052006200720082009年代生产井（口）01020304050607080年产量（亿方）新钻井（口）生产井（口）年产量（亿方）加拿大历年煤层气钻井及产量分布图煤层气开发主要分布5个盆地：鲍温、加利利、苏拉特、悉尼，佩斯盆地,2009年生产井5200口，探明可采储量4934亿m3,产量40亿m3。开发区块主要在东部鲍温、悉尼、苏拉特盆地。澳大利亚近6年产量大幅度提高01000200030004000500060001994199519961997199819992000200120022003200420052006200720082009年代生产井（口）051015202530354045年产量（亿方）新钻井（口）生产井（口）年产量（亿方）澳大利亚历年煤层气钻井及产量分布图报告内容一、煤层气与煤层气勘探程序二、世界煤层气勘探开发现状三、中国煤层气资源分布与开发潜力四、中国煤层气地质理论的新认识五、中国煤层气开发特征六、煤层气开发技术的进展七、中国煤层气产业政策制定与启发成都银川北京西安郑州南京上海长春呼和浩特济南福州台北兰州广州武汉长沙海口南海南海诸岛J1-2J1-2J1-2J1-2J1-2T3T3P2P2P2P2P2P2P2P2C-PC-PC-PC-PC-PC-PC-PC-PC-PJ3-K1J3-K1J3-K1J3-K1J3-K1J3-K1J3-K1J3-K1J1-2J1-2J1-2J1-2J1-2J1-2J1-2P2P2P2T3T3T3J1-2J1-2T3P2C1P2C1CC1C1早石炭纪晚二迭纪晚三迭纪石炭二迭纪早中侏罗纪侏罗白垩纪J1-2C-PP2C1J3-K1-T3T3T3南昌拉萨乌鲁木齐哈尔滨沈阳西北滇藏华北东北华南全国5大区41个含气盆地，114个含气区带，煤层埋深2000m以浅的煤层气面积41.5万km2，远景资源量36.8万亿m3,其中5000亿m3以上14个,资源量占93.4%;1000-5000亿m310个,资源量占5.6%;小于1000亿m317个,资源量占1.0%。3000以浅的煤层气面积55.1万km2，资源量55.2万亿m3。(一)中国煤层气资源主要富集在14个盆地，占93.4%1131844317710467619981103592285834662216964440020000400006000080000100000120000亿立方米东部中部西部南方青藏地质资源量可采资源量主要分布东、中、西部，其中可采资源量11万亿m3煤层埋深2000m以浅可靠资源量约4.8万亿m3,占13%类别埋深（m）合计(万m3）含气区带占总资源量百分比（%）〈10001000-15001500-2000可靠资源量40445.107495.0047940.101813.0推断资源量34668.2418670.5930511.5983850.423122.8远景资源量67594.6579946.1488787.01236327.806564.2合计142707.99106111.73119298.6368118.32114100资源分类评价方案根据煤层气、煤田地质勘探程度将资源分为三类：（1）可靠资源量有煤层气探井或开发井，并进行过排采试气，部分井获工业气流，煤田地质勘探程度达到普查以上，区域煤层气研究较为深入；（2）推断资源量有煤层气、煤田地质勘探资料，有含气量测试资料，提交过预测煤炭资源，区域煤层气研究有一定的认识；（3）远景资源量有煤田地质勘探资料井，提交过预测煤炭资源，无含气量测试可靠资料，区域煤层气没有进行过较为深入的评价。煤层埋深2000-3000m的煤层气资源量约18.4万亿m3盆地面积（km2)资源量(万亿m3）备注鄂尔多斯638635.9中生界9200km2,0.9万亿m3；C-P54663km2,5.0万亿m3吐哈158003.6含三塘湖六盘水88622准噶尔145002.3沁水88001.4塔里木26540.3伊宁57000.9渤海湾70000.8辽河400亿m3，南宫新河7000亿m3，文安600亿m3海拉尔33790.4宁武14000.3三江、汤原25300.3三江1700km2，0.2万亿m3，汤原830km2，0.1万亿m3古舒20000.2合计13648818.4全国3000m以浅煤层气资源量约为55万亿m3，其中煤层埋深1500-3000m占54.5%,多数要靠特色技术开发。4万亿m321万亿m330万亿m37.3%:常规技术38.2%:适用技术54.5%:特色技术1000m1000-1500m1500-3000m高难度特色技术是发展中国煤层气产业的关键　　　　　¤　　C-PC-PC-PC-PC-PC-PC-PC-PJ1-2T3乌鲁木齐0250500KmJ1-2J1-2J1-2J1-2J1-2J1-2J1-2J1-2J1-2J1-2J-K31J-K31J-K31J-K31J-K31J-K31J-K31J-K31J1-2J1-2P2P2T3C1T3T3P2P2C1P2P2P2P2T3C1C1P2T3P2P2P2T3兰州太原nanninglashaIslandsinsouthchinasea西宁haikouguanzhouchangshajinanJ1-2nanchanghaerbinC1SouthChinaSea贵州西安武汉北京上海福州台北沈阳东北华南华北西北中国煤层气资源分布图7.6617.130.42.15东北华南西北华北鄂尔多斯9.86沁水3.95准噶尔3.83吐哈2.12海拉尔1.6二连2.58滇东黔西3.47伊犁1.2大于1万亿m39个盆地，煤层气远景资源量约30万亿m3塔里木1.931427086271310611245992119299002000040000600008000010