1、煤層氣資源
    我國煤層氣資源豐富，分布廣泛。自20世紀80年代以來，煤炭、地礦和石油系統(tǒng)的研究機構(gòu)和專家先后從不同角度對我國煤層氣資源進行過多次估算，其中得到普遍認可的是煤炭科學(xué)研究總院西安分院的估算結(jié)果，即全國煤層氣資源總量為30-35萬億m3。煤層氣勘探開發(fā)尚處于起步階段，國家還沒有制訂統(tǒng)一的煤層氣儲量標準，目前煤層氣儲量估算主要參照天然氣儲量計算方式進行 ，根據(jù)已有的煤層氣井組試驗結(jié)果，我國目前煤層氣探明儲量僅為1000億m3，主要集中在沁水煤田南部。
    煤層氣資源的地域分布受煤炭資源分布的制約，二者的分布狀況基本一致。在我國，煤層氣資源分布相對集中在三江－穆棱河盆地、渤海灣盆地、南華北盆地、晉中南含煤區(qū)、萍樂坳陷、湘中南地區(qū)、鄂爾多斯盆地、四川盆地、川南－黔北含煤區(qū)、六盤水含煤區(qū)、準噶爾盆地、吐哈盆地和伊寧盆地等13個含煤盆地(地區(qū))。這13個含煤盆地(地區(qū))的煤層氣資源 量共計為30.84×10/12m3，占全國資源總量的94%。除準噶爾、吐哈和伊寧盆地外 ，其余10個含煤區(qū)均位于我國東部和中部地帶，煤層氣資源共計達22.27×10/12m3，占全國資源總量的6.8%。這里人口密集，經(jīng)濟發(fā)達或比較發(fā)達，能源供需矛盾明顯，因而具有很高的工業(yè)價值。
    雖然我國煤層氣資源十分巨大，但在當前的技術(shù)經(jīng)濟條件下有開采價值的資源量(埋深小于1000m的資源量)只有總資源量的1/3。根據(jù)資源及市場條件，目前我國煤層氣勘探開發(fā)最有利區(qū)塊主要包括：沁水盆地、淮南和淮北地區(qū)、鄂爾多斯盆地東緣(柳林、三交)、三江穆棱河地區(qū)、阜新地區(qū)及南方的六盤水地區(qū)。這些地區(qū)煤層氣資源占全國資源量的近四分之一，煤的演變程度高低不等，據(jù)初步勘探，只要技術(shù)合理，措施得當，選位正確，其煤層氣地面開發(fā)井均可獲得工業(yè)氣流。
    煤層氣在我國能源中的地位
    2.1我國能源工業(yè)狀況及發(fā)展趨勢
    我國一次能源資源總量在4萬億t標準煤以上，居世界第三位，其中煤炭資源量占總資源量的90%以上。據(jù)最新的煤炭和油氣資源評價與預(yù)測結(jié)果，我國煤炭資源量為5.57萬億t，其中保有儲量1.01萬億t，精查可采儲量有1779億t，按目前的開采水平，儲采比超過百年。我國天然氣的資源量為38萬億m3，其中探明儲量約占8%，截止到1999年底，全國天然氣剩余可采儲量僅1.37萬億m3，按目前的開采水平，僅夠開采49年。
    我國是能源生產(chǎn)大國，同時也是能源消費大國。1999年一次能源消費總量為12.2億t標準煤，占世界總能源消費量的10%，居世界第二位。煤炭是我國的主要一次能源，近10年，煤炭在我國能源消費構(gòu)成中的比重基本保持在70%左右。
    1990年以來，尤其1995年以后，在市場經(jīng)濟和環(huán)境保護的推動下，我國終端能源需求逐步開始向優(yōu)質(zhì)高效潔凈能源轉(zhuǎn)化，油氣和電力的需求增長大大超過煤炭和生物質(zhì)能的增長，其中天然氣需求增長尤其明顯。根據(jù)國家統(tǒng)計局資料，我國天然氣產(chǎn)量已由1996年的201億m3增加到2000年的277億m3，年均增長9.5%。天然氣消費量在一次能源消費中比重已由1996年的1.8%增加到1999年的2.6%。與此同時，我國自1993年成為能源凈進口國后，天然氣進口量也逐年增加，2000年進口液化天然氣達482萬t。
    根據(jù)市場調(diào)查及能源需求預(yù)測，我國天然氣需求量2005年可達600億m3，2010年可達到1120億m3，天然氣在一次能源消費中的比重將由目前的不到3%增加到10%。而根據(jù)國家能源發(fā)展規(guī)劃，國內(nèi)天然氣供應(yīng)能力到2005年和2010年最高只能達500億m3和800億m3，供需缺口張大。為此，我國將從今年上半年開始實施“西氣東輸”工程，一期工程輸氣能力為120 億m3/a，最終可達300億m3/a。擬從俄羅斯進口天然氣的“北氣南輸”工程已在規(guī)劃中，該工程可為我國每年提供200億m3天然氣。2.2煤層氣在我國能源中的地位
    我國的能源消費結(jié)構(gòu)很不合理，1999年煤炭約占68%，石油占23%，天然氣僅占2.6%，天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的比例遠遠低于世界平均水平(24%)。為了實現(xiàn)能源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，我國急需實施以優(yōu)質(zhì)能源為主的能源發(fā)展戰(zhàn)略，合理調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，增加天然氣在一次能源消費中的比重。根據(jù)國家能源發(fā)展規(guī)劃，到2010年，天然氣在能源構(gòu)成中的比重將從目前的不到3%提高到10%。
    根據(jù)我國石油天然氣集團公司預(yù)測，到2010年和2020年，我國天然氣探明儲量分別為45萬億m3和6萬億m3，產(chǎn)量分別達到800億m3和1120億m3，而天然氣需求量則分別達1120 億m3和1700億m3。2010年以后，常規(guī)天然氣生產(chǎn)只能滿足市場需求的60%左右。盡管天然氣缺口可通過進口天然氣和液化石油氣解決，但在成本和安全上均存在問題。煤層氣是儲存在煤層及鄰近層中與煤伴生的可燃氣體，主要成分與天然氣相似。加快煤層氣開發(fā)可以安全可靠地緩解天然氣短缺的局面。
    我國擁有豐富的煤層氣資源，資源總量約30-35萬億m3，其中22.3萬億m3分布在我國中、東部地區(qū)，市場條件很好。十多年來，我國煤層氣勘探開發(fā)取得了一系列成果，其中在沁水煤田東南部屯留區(qū)塊，中聯(lián)煤層氣有限責任公司進行了煤層氣井組采氣試驗，獲得了460億m3的地質(zhì)儲量。美國煤層氣生產(chǎn)實踐已經(jīng)證明，煤層氣能夠形成獨立的產(chǎn)業(yè)，成為天然氣工業(yè)的重要補充。因此，我國煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將對改善我國能源結(jié)構(gòu)具有重要意義。
    3、我國煤層氣開發(fā)利用現(xiàn)狀
    3.1開發(fā)現(xiàn)狀
    我國煤層氣井下抽放始于50年代，至今已有40多年的歷史。至2000年底，全國已有184座煤礦建立了井下抽放系統(tǒng)和地面輸配氣系統(tǒng)，年抽放量達858億m3，其中撫順和陽泉礦區(qū)年抽放量均超過1億m3。然而，由于目前我國煤礦區(qū)煤層氣抽放大多是以保證煤礦安全生產(chǎn)為目的，抽放技術(shù)單一，因而平均抽放效率僅為23%。根據(jù)各礦區(qū)的經(jīng)驗，只要抽放的煤層氣能夠得到充分利用，以用促抽，以我國現(xiàn)有的井下抽放技術(shù)和裝備，抽放率達到50%應(yīng)有保證。我國井下煤層氣抽放技術(shù)已十分成熟，基本上處于世界領(lǐng)先水平，目前主要任務(wù)是推廣應(yīng)用高效煤層氣抽放技術(shù)，以及將各種抽放技術(shù)有機地結(jié)合起來，實現(xiàn)綜合抽放，提高抽放效率。
    在地面鉆井回收煤層氣方面，我國自70年代開始在撫順和焦作等礦區(qū)進行地面煤層氣預(yù)抽試驗，并從90年代初開始引進國外煤層氣開發(fā)技術(shù)，目前已進入全面勘探開發(fā)階段。我國已鉆成200多口煤層氣地面井，單井最高日產(chǎn)量達16000m3，基本掌握了適合我國煤儲層特征的煤層氣勘探開發(fā)技術(shù)，為煤層氣的商業(yè)化開發(fā)創(chuàng)造了條件。
    近幾年，我國煤層氣國內(nèi)自營和對外合作均取得了較大進展。到2000年底，中聯(lián)煤層氣公司在沁水盆地東南部共鉆了11口井，其中TL-003、TL-006和TL-007井分別獲得了日產(chǎn)7000m3、10000m3、和16000m3以上的工業(yè)煤層氣流。中國石油天然氣集團公司也于1999年完成了6口井的井組試驗，其中晉試1井的單井日產(chǎn)量達7000m3。在對外合作方面，截止今年3月份，中聯(lián)煤層氣公司與美國Texaco、Arco、Phillips和Greka石油公司及澳大利亞的Lowell石油公司等共簽署了11個合作開發(fā)煤層氣的產(chǎn)品分成合同。11個合同的總面積約21000km2，預(yù)測煤層氣資源總量近16500億m3。
    3.2利用現(xiàn)狀
    我國煤層氣利用始于70年代末。1982年，國家將礦井瓦斯利用工程正式納入國家節(jié)能基本建設(shè)投資計劃。到目前為止，已建成瓦斯利用工程60多個。2000年，煤層氣利用量達5億m3左右。近年來，隨著氣價逐步放開和各煤炭企業(yè)對煤層氣作為一種資源認識的加強，作為商業(yè)項目來開發(fā)煤層氣已在多個礦區(qū)展開。晉城無煙煤集團公司是最早利用煤層氣發(fā)電的企業(yè)之一，其投入運營的煤層氣電站總裝機容量已達5840kW，目前該公司正計劃建一座120MW的煤層氣電廠。由撫順礦務(wù)局和沈陽煤氣公司共同投資承建的由撫順向沈陽供氣的撫順煤層氣開發(fā)利用工程，總投資226億元，目前一期工程已完成，鋪設(shè)管路43km，供氣能力達1.04億m3/a。
    目前，我國煤層氣產(chǎn)量主要來自井下抽放系統(tǒng)，地面井回收的煤層氣尚未形成規(guī)模。井下抽放系統(tǒng)回收的煤層氣為中熱值燃氣，其甲烷濃度為30%-50%。這種中熱值煤層氣主要用作民用燃料和工業(yè)鍋爐燃料，少量用于發(fā)電和生產(chǎn)化工產(chǎn)品。我國有3個礦區(qū)已建立了煤層氣發(fā)電項目，另有3個礦區(qū)用煤層氣生產(chǎn)炭黑產(chǎn)品，而用煤層氣作民用燃料的礦區(qū)已超過20個。
    3.3我國煤層氣生產(chǎn)潛力分析
    我國煤層氣井下抽放已有50多年的歷史，抽放技術(shù)成熟，2000年全國井下煤層氣抽放量為8.58億m3。隨著環(huán)保意識的加強，更多煤層氣利用設(shè)施的建成投產(chǎn)，以及國家和企業(yè)更加注重安全生產(chǎn)，預(yù)計未來10年煤礦井下煤層氣抽放將會有較大的發(fā)展，到2005年井下煤層氣抽放量將達到10億m3，2010年達到14億m3。
    我國煤層氣地面開發(fā)試驗已從單井試驗向井組試驗過渡，一些煤層氣開發(fā)項目已顯示出商業(yè)化開發(fā)前景。我國煤層氣開發(fā)應(yīng)采取新區(qū)與老區(qū)相結(jié)合、重點突破的原則。首先在資源條件好、勘探程度較高的老礦區(qū)，進行補充勘探，集中力量開發(fā)，使煤層氣生產(chǎn)能力在近期內(nèi)有較大程度的提高，并在開發(fā)利用方面形成突破。煤層氣新區(qū)開發(fā)重點應(yīng)放在資源豐富、開發(fā)條件好的河?xùn)|煤田和沁水煤田。根據(jù)中聯(lián)公司預(yù)計，到2005年我國可探明5500-6500億m3的可利用煤層氣儲量，建成2-3個煤層氣開發(fā)示范基地，力爭使煤層氣產(chǎn)量達30-40億m3，煤層氣產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模。到2010年，建成5-6個煤層氣生產(chǎn)基地，煤層氣產(chǎn)量達100億m3，形成完善的煤層氣產(chǎn)業(yè)體系。
    4、“西氣東輸”工程為煤層氣開發(fā)帶來的機遇
    “西氣東輸”工程西起塔里木，東達上海，橫貫7個省市自治區(qū)，穿越我國腹地主要能源基地。按照預(yù)算，“西氣東輸”工程的供氣能力和設(shè)計年限，需要1萬億m3的天然氣地質(zhì)儲量作保證，但目前塔里木盆地的天然氣地質(zhì)探明儲量僅7000億m3左右，急需增加的新的補充或替代氣源。煤層氣作為非常規(guī)的潔凈能源，其成分95%以上是甲烷，熱值高達8000-9000大卡/m3，完全可以與天然氣混輸。
    “西氣東輸”管線經(jīng)過的地區(qū)大多是煤層氣資源富集區(qū)，也是大中型煤層氣聚氣帶集中分布的地區(qū)，沿線經(jīng)過的11個煤層氣聚氣帶從西到東依次是塔北、柴北－祁連、鄂爾多斯西部、渭北、鄂爾多斯東緣、霍西、沁水、太行山東、豫西、徐淮和淮南聚氣帶，總資源量近10萬億m3，比塔里木盆地的天然氣資源量(839萬億m3)還多。管線經(jīng)過的多個大型煤層氣田，是近十年我國煤層氣勘探開發(fā)試驗工作的集中區(qū)，試驗工作已取得顯著成效。在沁水煤田的晉城、潞安、壽陽目標區(qū)，鄂爾多斯東緣的柳林、三交、石樓、三交北區(qū)塊，渭北的韓城目標區(qū)，淮北的宿南向斜，淮南的新集等區(qū)塊都探查出較高產(chǎn)量的煤層氣井，一些區(qū)塊已展示出良好的商業(yè)性開發(fā)前景。
    本來，下游工程一直是限制煤層氣開發(fā)的最重要因素之一，然而“西氣東輸”工程的實施，不僅為煤層氣勘探開發(fā)創(chuàng)造了管網(wǎng)條件，而且解決了煤層氣的銷售利用問題，打通了制約中國煤層氣大規(guī)模地面開發(fā)的主要瓶頸，必將增強國內(nèi)外投資者的信心，加速我國煤層氣產(chǎn)業(yè)的形成。另外，加快管道沿線煤層氣的勘探開發(fā)，也能為“西氣東輸”工程提供足夠的替代氣源，保證工程供氣穩(wěn)定。
    與此同時，煤層氣還是一種現(xiàn)實的氣源，具有巨大的開發(fā)潛力。沿“西氣東輸”管線分布的沁水、兩淮等大型煤層氣田，不僅資源豐富，而且是目前正在大規(guī)模開發(fā)的煤礦區(qū)，優(yōu)先開發(fā)這些地區(qū)的煤層氣資源具有顯著的現(xiàn)實性。
    5、我國煤層氣開發(fā)的優(yōu)勢及面臨的挑戰(zhàn)
    我國煤層氣開發(fā)利用具有突出的優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿�。首先，我國煤層氣資源十分豐富，其資源量與常規(guī)天然氣相當，在世界前12個煤層氣資源大國位居第三位；第二，我國煤層氣資源分布特征比較有利于煤層氣開發(fā)。從資源分布看，我國煤層氣資源主要分布在經(jīng)濟發(fā)達或較發(fā)達的中東部地區(qū)，與常規(guī)天然氣表現(xiàn)出很好的互補性，容易形成便利的市場條件；第三，我 國政府對開發(fā)利用煤層氣極為重視，不僅成立了專門的煤層氣國家公司--中聯(lián)煤層氣有限責任公司，并賦予其對外合作勘探、開發(fā)、生產(chǎn)煤層氣的專營權(quán)，還在計劃、財政、稅收等方面賦予很多優(yōu)惠政策，而且將煤層氣列入國家產(chǎn)業(yè)政策發(fā)展序列和鼓勵外商投資的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn) 品目錄之中。中聯(lián)公司的成立，結(jié)束了自80年代以來煤層氣勘探與研究各自為政的狀態(tài)，解決了對外合作領(lǐng)域存在的缺乏統(tǒng)一規(guī)劃、重復(fù)勘探等問題，同時也為煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了可靠的組織與管理保證。第四，經(jīng)過十幾年的摸索和發(fā)展，特別是通過借鑒美國煤層氣勘探開發(fā)取得成功的經(jīng)驗，我們已初步建立了適合我國煤層氣賦存特點的勘探、開發(fā)技術(shù)體系，并形成了一定的生產(chǎn)實驗基礎(chǔ)。
    由于我國煤層氣產(chǎn)業(yè)尚處于初始階段，因此面臨的困難也很多。首先，煤層氣專門勘探歷史短，勘探基礎(chǔ)薄弱，必須加大煤層氣勘探的力度，增加可供開發(fā)的儲量；其次，從基礎(chǔ)理論上看，我國絕大多數(shù)煤田的地質(zhì)條件比美國復(fù)雜得多，因此必須從中國實際情況出發(fā)，建立符合我國地質(zhì)條件的煤層氣存儲、滲流、開發(fā)等地質(zhì)理論，以指導(dǎo)生產(chǎn)實踐；第三，要實現(xiàn)我國煤層氣的大規(guī)模開發(fā)，急需對適合我國特殊地質(zhì)條件的完井、壓裂、排采等關(guān)鍵技術(shù)進行攻關(guān)，并研制相應(yīng)的成套設(shè)備；第四，與煤層氣勘探開發(fā)相關(guān)的經(jīng)濟政策和法規(guī)需要進一步落實與深化，同時國家也應(yīng)投入更多的資金，以解決煤層氣前期勘探和管網(wǎng)敷設(shè)所需的巨額投入。
    6、對策與建議
    在世界范圍內(nèi)，煤層氣勘探開發(fā)方興未艾。煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對增加潔凈能源供應(yīng)，改善能源結(jié)構(gòu)，保護大氣環(huán)境和改善煤礦安全生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。然而，由于煤層氣生產(chǎn)具有其特殊性，而煤層氣勘探開發(fā)在我國才剛剛起步，與其有關(guān)的政策、法規(guī)和技術(shù)還很不成體系，但煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展又是一個系統(tǒng)工程，為此，本著加速我國煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初衷，我們提出以下幾點建議和對策。
    (1)政策扶持、資金投入和政府支持是保證煤層氣產(chǎn)業(yè)形成的先決條件。煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特別是在產(chǎn)業(yè)形成初期，國家應(yīng)給予必要的政策扶持，特別是在稅費征收、科技投入、產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)等方面應(yīng)給予優(yōu)惠政策；尤其要適度加大與發(fā)展新產(chǎn)業(yè)相適應(yīng)的經(jīng)費投入，各級政府在煤層氣勘探、生產(chǎn)和利用等環(huán)節(jié)上也應(yīng)給予配套規(guī)劃和支持。
    (2)發(fā)展煤層氣產(chǎn)業(yè)必須堅持走聯(lián)合之路。煤層氣介于石油天然氣和煤炭之間，它們在地質(zhì)上、開發(fā)技術(shù)上以及下游利用上關(guān)系非常密切。發(fā)展煤層氣產(chǎn)業(yè)必須集中相關(guān)行業(yè)的技術(shù)、設(shè)備及人才優(yōu)勢，最大程度地利用社會力量，聯(lián)合發(fā)展。
    (3)國際合作在相當長的時間內(nèi)仍是發(fā)展我國煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要途徑之一。美國是目前世界上煤層氣理論和技術(shù)最先進的國家，我國目前則處于起步階段，許多關(guān)鍵技術(shù)問題現(xiàn)在還沒有解決。通過國際合作，引進資金，引進技術(shù)，可提高我們自身的發(fā)展水平。這將是促進我國煤層氣產(chǎn)業(yè)形成和發(fā)展的一種重要形式。
    (4)與天然氣統(tǒng)籌規(guī)劃，優(yōu)選安排。煤層氣和天然氣在成分和用途上基本相同，可以共用相同的管網(wǎng)設(shè)施，且下游市場一致。此外，煤層氣與天然氣在分布上也具有互補性，但煤層氣資源的綜合效益更為突出，開發(fā)形勢也更為急迫，因此煤層氣和天然氣在統(tǒng)一規(guī)劃的同時必須優(yōu)先安排。
    (5)煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須上下游一體化，相關(guān)產(chǎn)業(yè)一體化。鑒于開發(fā)利用煤層氣本身特有的地質(zhì)特點和技術(shù)特點，煤層氣生產(chǎn)和銷售必須同步規(guī)劃，并盡可能做到與煤炭、常規(guī)氣、電力、化工等相關(guān)產(chǎn)業(yè)一體化發(fā)展。
    (6)管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施要同步建設(shè)。管網(wǎng)是重要的基礎(chǔ)設(shè)施，它在相當程度上是目前制約煤層氣資源和市場有效連接的關(guān)鍵問題，因此必須從現(xiàn)在就開始規(guī)劃建設(shè)煤層氣和常規(guī)天然氣 的一體化管線。在“西氣東輸”管線設(shè)計時，要充分考慮沿線煤層氣資源，盡可能使管線穿過大的煤層氣田。
    (7)重視煤層氣基礎(chǔ)理論研究，加強煤層氣科技攻關(guān)，推動煤層氣產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā) 展。煤層氣產(chǎn)業(yè)是一個技術(shù)密集型行業(yè)，煤層氣產(chǎn)業(yè)的規(guī)模、進展和成敗最終仍取決于科技進步在煤層氣各領(lǐng)域的體現(xiàn)程度。