我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的探討

王海平，徐培根

（1.北京大學(xué)政府管理學(xué)院，北京 100871；2.山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟(jì)南 250014）

隨著新興國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，世界能源資源的消耗加速，作為新興清潔能源之一的煤層氣，與其家族的天然氣、天然氣水合物一樣，越來越受到世界各國(guó)的親睞，逐漸進(jìn)入能源消費(fèi)供應(yīng)鏈。

1 促進(jìn)我國(guó)煤層氣資源開發(fā)的現(xiàn)實(shí)意義

1.1 改善我國(guó)能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)

近年來，隨著我國(guó)工業(yè)化城鎮(zhèn)化的加速發(fā)展，國(guó)內(nèi)能源供應(yīng)能力難以跟上，對(duì)國(guó)際市場(chǎng)的依賴程度不斷加大，已經(jīng)成為影響國(guó)家安全帶的重要因素。煤層氣是優(yōu)質(zhì)清潔能源，通過開采利用可以減少非清潔能源煤炭和需進(jìn)口能源石油的依賴度，改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。

1.2 降低煤礦生產(chǎn)安全事故率

近年來，我國(guó)煤礦開采突發(fā)事故高居不下，其中主要原因是煤層氣是煤層氣爆炸引發(fā)的礦難，據(jù)統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)70%～80%的煤礦爆炸事故是由煤層氣（俗稱瓦斯）爆炸引起的。開發(fā)煤層氣可以有效地降低煤層中瓦斯的含量，從而有效預(yù)防瓦斯爆炸事故的發(fā)生，降低煤礦生產(chǎn)死亡率。

1.3 減緩地球變暖趨勢(shì)

煤層氣的主要成份為CH4，其對(duì)臭氧層的破壞遠(yuǎn)甚于CO2，通過抽采利用，可以有效減少CH4的直接排放，從而有效減少對(duì)臭氧層的破壞。

1.4 帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益

雖然煤層氣的開發(fā)成本較高，但隨著國(guó)內(nèi)能源資源的緊缺，油氣資源的價(jià)格逐步攀升，同時(shí)煤層氣的開發(fā)技術(shù)、管網(wǎng)建設(shè)等日益完善，煤層氣開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益逐漸顯現(xiàn)，可以為開發(fā)企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益［1］。

2 我國(guó)煤層氣資源開發(fā)利用面臨的機(jī)遇

我國(guó)煤層氣作為一種資源的勘探開發(fā)和利用歷史較短，以煤層氣作為目標(biāo)的勘探活動(dòng)遠(yuǎn)不如煤炭和天然氣，煤層氣開發(fā)生產(chǎn)也剛剛進(jìn)入小規(guī)模商業(yè)化階段，可以說，我國(guó)煤層氣資源開發(fā)利用正在經(jīng)歷一個(gè)前所未有的機(jī)遇期。

2.1 我國(guó)煤層氣具有可靠的資源基礎(chǔ)

我國(guó)煤層氣資源十分豐富，是世界上繼俄羅斯、加拿大之后的第三大煤層氣儲(chǔ)量國(guó)，占世界排名前12位國(guó)家資源總量的13%。根據(jù)最新一輪資源評(píng)估結(jié)果，我國(guó)埋深2000m以淺的煤層氣資源量達(dá)31.46萬億m3，相當(dāng)于450億t標(biāo)煤，350億t標(biāo)油，與陸上常規(guī)天然氣資源量相當(dāng)［2］。西部地區(qū)的沁水盆地和鄂爾多斯盆地資源量最大，超過10萬億m3，為集中開發(fā)提供了資源條件。

2.2 優(yōu)質(zhì)能源的市場(chǎng)需求旺盛

隨著我國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，對(duì)于能源、特別是優(yōu)質(zhì)能源的需求越來越高。目前我國(guó)我國(guó)民用大部分地區(qū)以天然氣為主，但從天然氣的儲(chǔ)量和產(chǎn)能來看，難以滿足快速增長(zhǎng)的需求。我國(guó)政府已經(jīng)制定天然氣利用政策，通過建立天然氣利用次序，以保證供求關(guān)系協(xié)調(diào)。煤層氣和天然氣的主要成分都是甲烷，是一種清潔高效的氣體能源，能夠共享管道設(shè)備，未來煤層氣可以成為天然氣供應(yīng)的重要補(bǔ)充。

2.3 地面鉆采和井下抽采煤層氣是煤礦安全生產(chǎn)的需要

我國(guó)煤礦安全事故的最重要原因是由煤層氣即瓦斯爆炸。根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)利用煤層氣是讓煤層氣變害為利，從根本上改善煤礦安全生產(chǎn)條件，遏止煤礦事故的主要手段［3］。我國(guó)政府對(duì)煤礦生產(chǎn)安全高度重視，規(guī)定在高瓦斯含量地區(qū)進(jìn)行煤炭開采，必須通過地面和井下抽采相結(jié)合的方式，將煤層瓦斯壓力降到一定標(biāo)準(zhǔn)可以安全生產(chǎn)。可以看出，開發(fā)利用煤層氣資源對(duì)避免煤礦安全事故具有重要意義。

2.4 節(jié)能減排的壓力將推動(dòng)煤層氣開發(fā)利用

十八大已經(jīng)提出要推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，節(jié)能減排是其中重要目標(biāo)任務(wù)之一。當(dāng)前我國(guó)的能源消費(fèi)主要以煤炭為主，導(dǎo)致能源的總體利用水平不高，同時(shí)，污染物的排放高居不下。煤層氣是一種高熱量、低污染的優(yōu)質(zhì)能源資源，其燃燒排放造成的污染少。若不抽取燃燒使用，其中甲烷若直接排放也可以加劇溫室效應(yīng)。

2.5 我國(guó)煤層氣開發(fā)利用的政策環(huán)境趨好

隨著我國(guó)煤層氣活動(dòng)的逐步開展，煤層氣經(jīng)營(yíng)的法律、政策環(huán)境不斷改善，我國(guó)政府先后建立了我國(guó)煤層氣礦權(quán)管理、對(duì)外合作、財(cái)稅等法律法規(guī)體系，指導(dǎo)和規(guī)范了煤層氣的早期發(fā)展。為我國(guó)煤層氣開發(fā)利用創(chuàng)造了有利的政策環(huán)境。

3 我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸

3.1 替代能源挑戰(zhàn)

作為一種高效、清潔的非常規(guī)氣體能源，煤層氣的開發(fā)利用必將對(duì)常規(guī)能源形成競(jìng)爭(zhēng)壓力［4］。在我國(guó)，與煤層氣形成直接競(jìng)爭(zhēng)的是煤和天然氣。煤層氣以煤炭作為儲(chǔ)集層，煤層氣高產(chǎn)富集的區(qū)域，煤炭資源也同樣豐富，煤層氣和煤炭的市場(chǎng)區(qū)域存在重合。此外，我國(guó)的煤炭具有市場(chǎng)成熟、市場(chǎng)規(guī)模大、價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)煤層氣市場(chǎng)開拓勢(shì)必產(chǎn)生阻力［5］。天然氣目前在我國(guó)的開發(fā)利用程度還很低，其在一次能源消費(fèi)中的比例還不足3%。但是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)能源安全和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)，特別是西氣東輸工程的建成投產(chǎn)，天然氣產(chǎn)業(yè)已經(jīng)步入發(fā)展的快車道，占得市場(chǎng)先機(jī)。此外，天然氣開發(fā)技術(shù)成熟，經(jīng)濟(jì)效益較好，因此更受到企業(yè)的青睞，這勢(shì)必會(huì)對(duì)煤層氣市場(chǎng)構(gòu)成挑戰(zhàn)。

3.2 基礎(chǔ)設(shè)施不完善

煤層氣作為一種氣體能源，與天然氣一樣具有易燃易爆性，最經(jīng)濟(jì)安全的運(yùn)輸方式是利用管網(wǎng)運(yùn)輸。美國(guó)的煤層氣產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展的重要原因是利用既有發(fā)達(dá)的天然氣管道設(shè)施。目前我國(guó)天然氣的管道實(shí)施建設(shè)尚不完善，加之與之競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，利用既有管道機(jī)制不順。部分煤層氣開發(fā)企業(yè)也自建管道，但尚未形成規(guī)模。

3.3 理論和技術(shù)創(chuàng)新不夠

我國(guó)煤層氣地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，含煤層氣的煤形成時(shí)代、煤變質(zhì)作用類型和變質(zhì)程度與國(guó)外多有不同：煤儲(chǔ)層滲透率、含氣飽和度、儲(chǔ)層壓力普遍較低；煤儲(chǔ)層原生結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞；低、高煤階是我國(guó)煤儲(chǔ)層的主要煤階；煤儲(chǔ)層的非均質(zhì)性嚴(yán)重［6］。因此，不能完全照搬國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)煤層氣規(guī)?；_發(fā)剛剛開始，理論和技術(shù)方面都存在許多關(guān)鍵性難題7。煤層氣產(chǎn)業(yè)具有高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、高技術(shù)的特點(diǎn)，其發(fā)展依賴于前期的大量投入、適合的技術(shù)和設(shè)備。煤層氣勘探開發(fā)理論和技術(shù)研究還缺乏足夠的人才、基礎(chǔ)設(shè)施和資金等必要支撐，一些基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備有待提高。

3.4 相關(guān)法律法規(guī)與管理體制欠缺

煤層氣開發(fā)利用缺乏必要協(xié)調(diào)，條塊分割嚴(yán)重。煤炭探礦權(quán)管理歸各省區(qū)，煤層氣探礦權(quán)的管理權(quán)則在國(guó)土資源部，在具體開發(fā)中出現(xiàn)礦權(quán)重疊問題，致使相關(guān)部門、企業(yè)之間產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)利益和管理權(quán)限方面的分歧，各自為政、自行發(fā)展，產(chǎn)業(yè)開發(fā)難成氣候，地方與企業(yè)參與煤層氣開發(fā)利用的動(dòng)力不足，這些問題嚴(yán)重阻礙了煤層氣的抽放與利用。

4 促進(jìn)我國(guó)煤層氣開發(fā)利用的建議

4.1 統(tǒng)籌管理規(guī)劃

為了合理開發(fā)和利用我國(guó)煤層氣資源，必須制定統(tǒng)一規(guī)劃，包括開發(fā)規(guī)劃、管網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃、綜合利用規(guī)劃等。發(fā)達(dá)的天然氣集輸管網(wǎng)是煤層氣發(fā)展的保障，因此必須統(tǒng)一規(guī)劃和建設(shè)。政府應(yīng)加大煤層氣基礎(chǔ)設(shè)施投資力度，同時(shí)也要對(duì)建設(shè)投資巨大的長(zhǎng)距離輸送管道和城市輸氣管網(wǎng)建設(shè)，防止盲目上馬、重復(fù)建設(shè)。通過管網(wǎng)把資源和市場(chǎng)聯(lián)系起來，推動(dòng)煤層氣的發(fā)展［7］。

4.2 加大煤層氣開發(fā)科研投入力度

我國(guó)煤層氣的儲(chǔ)層地質(zhì)條件復(fù)雜，抽采利用的技術(shù)支撐能力不足，需要從理論和實(shí)踐方面開展公關(guān)。煤層氣賦存形式、成藏過程與非均質(zhì)性、煤層氣高滲富集區(qū)控氣因素等方面的基礎(chǔ)理論研究還需要加強(qiáng)。除了基礎(chǔ)理論研究外，還要重視對(duì)多分枝水平井、提高煤層氣采收率等前沿技術(shù)的攻關(guān)。國(guó)家應(yīng)該鼓勵(lì)開展煤層氣開發(fā)相關(guān)理論與實(shí)踐研究，建立產(chǎn)學(xué)研綜合平臺(tái)，從技術(shù)上促進(jìn)煤層氣產(chǎn)業(yè)形成和發(fā)展［8－9］。

4.3 開展先導(dǎo)性試驗(yàn)投入

政府對(duì)煤層氣先導(dǎo)性試驗(yàn)的投入已經(jīng)產(chǎn)生積極效果，通過對(duì)煤層氣地面開發(fā)全過程試驗(yàn)，獲得了煤層氣開發(fā)技術(shù)和管理的寶貴經(jīng)驗(yàn)，為試驗(yàn)區(qū)煤層氣大規(guī)模開發(fā)積累了資料，打下了基礎(chǔ)。目前，政府支持的煤層氣先導(dǎo)性試驗(yàn)區(qū)主要處在沁水盆地，由于各地區(qū)地質(zhì)和地理?xiàng)l件的差異，限制了先導(dǎo)性試驗(yàn)的示范效果。因此，國(guó)家有必要在其他地質(zhì)條件較好的有利區(qū)域加大煤層氣勘探開發(fā)的投入，集中力量實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量突破，進(jìn)而帶動(dòng)本地區(qū)的煤層氣大規(guī)模開發(fā)。

4.4 健全煤層氣相關(guān)法律法規(guī)

煤層氣的發(fā)展主要要處理好兩個(gè)關(guān)系。一是煤層氣與煤的關(guān)系，一是煤層氣與天然氣的關(guān)系。煤層氣作為獨(dú)立的礦種，與煤炭既有區(qū)別又有聯(lián)系。二者有可以申請(qǐng)獨(dú)立的礦業(yè)權(quán)，但又相互依附。煤層氣與天然氣特征相同，需要公用管道，存在競(jìng)爭(zhēng)與補(bǔ)充的關(guān)系。因此煤層氣的發(fā)展，應(yīng)該充分考慮與煤炭、天然氣的關(guān)系，明確開發(fā)煤層氣與煤礦生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，明確天然氣與煤層氣共同發(fā)展的關(guān)系，制定勘查開發(fā)到利用的全流程的政策法規(guī)。

4.5 實(shí)施煤層氣鼓勵(lì)政策

由于技術(shù)、理論以及設(shè)備的不完善以及市場(chǎng)極不成熟，早期的煤層氣產(chǎn)業(yè)建設(shè)應(yīng)當(dāng)首先以實(shí)現(xiàn)其在煤礦安全生產(chǎn)和溫室氣體減排上的社會(huì)效益為目標(biāo)，作為能源利用上的經(jīng)濟(jì)效益應(yīng)當(dāng)是第二位的。煤層氣企業(yè)要以經(jīng)濟(jì)效益來決定對(duì)煤層氣開發(fā)的投入，我國(guó)煤層氣開發(fā)產(chǎn)量低、投資回收期長(zhǎng)的特點(diǎn)顯然降低了煤層氣企業(yè)的投資熱情。政府有必要在煤層氣開發(fā)早期制定優(yōu)惠的產(chǎn)業(yè)政策，以平衡為全民共享的社會(huì)效益與具體企業(yè)回收其投資的經(jīng)濟(jì)效益之間的矛盾。

［1］雷群，李景明，趙慶波.煤層氣勘探開發(fā)理論與實(shí)踐［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2007.

［2］葉建平，范志強(qiáng).我國(guó)煤層氣勘探開發(fā)利用技術(shù)進(jìn)展［M］.北京：地質(zhì)出版社，2006.

［3］李天星，趙慶波.肩負(fù)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展重任——訪中國(guó)石油股份公司廊坊分院煤層氣項(xiàng)目經(jīng)理部經(jīng)理趙慶波［J］.中國(guó)石油企業(yè)，2006（6）：49-50.

［4］孫茂遠(yuǎn).煤層氣資源開發(fā)利用的若干問題［J］.中國(guó)煤炭，2005（3）：5-8.27.

［5］路相宜.中石油煤層氣頭角漸顯［J］.中國(guó)石油石化，2007（3）：47-48.

［6］蔡廷永.“國(guó)家隊(duì)”成為煤層氣研究生力軍［EB/OL］.（2008-01-04）http：//www.sinopecnews.com.cn/shzz/content/2008-01/04/content＿468182.htm.

［7］ 李靜.抓住機(jī)遇 加 快發(fā)展 煤 層氣［EB/OL］.（2006-05-10）http：//chanye.finance. sina. com. cn/zy/2006-05-10/287260.shtml.

［8］雪佛龍公司.http：//www.chevron.com/.

［9］美國(guó)遠(yuǎn)東能源公司.http：//www.fareastenergy.com/.