国内外煤层气资源开发进展

煤层气资源在世界范围内分布广泛且资源极其丰富。目前，美国、澳大利亚和加拿大等国家的煤层气勘探开发发展比较迅速，其中，美国是世界上率先形成煤层气商业化开发的国家，也是迄今为止煤层气产量最高的国家。我国煤层气的勘探程度和资源探明程度均很低，但在优惠扶持政策的拉动下，呈现出较快的发展态度。

    （一）世界煤层气资源与分布

    根据最新资源评估结果，全球煤层气资源量可能超过260×10¹²M³，而90%的煤层气资源量分布在12个主要产煤国，资源量最为丰富的五个国家依次为俄罗斯、加拿大、中国、美国及澳大利亚。

    （二）国内外煤层气产业发展现状

    据不完全统计，目前全球开展煤层气勘查、开发和综合研究的国家已有29个，其中美国、加拿大、澳大利亚等少数国家经历了长期的勘查和开发历程，已进入了工业化开采阶段，实现了煤层气商业化生产，在全球产生了积极的示范作用，促进了世界煤层气工业的迅速发展。

    美国

    20世纪70年代末至80年代初，美国地面煤层气开采试验获得成功，并快速进入规模发展阶段。至2012年，美国黑勇士、圣胡安、粉河、中阿巴拉契亚、尤因塔、拉顿、阿科马和切诺基等10个主要盆地均已进行煤层气商业化生产，其煤层气产量达到了470×10⁸m³。

    美国煤层气产业发展的关键在于针对不同盆地、不同地区，发展形成了不同的理论以及与地质特征相配套适应的开发技术。圣胡安盆地，煤储层超压、渗透性好、厚度大，主要采用裸眼洞穴法完井；黑勇士盆地、拉顿盆地等，煤层常压或欠压、低渗透，采用套管完井加工压裂工艺技术；粉河盆地，煤层厚、高渗透，在“生物型或次生煤层气成藏”理论指导下，采用钻井-洗井技术；在山地地形区或采煤区，主要采用羽状水平井。这些技术的核心在于最大限度地保护储层，降低伤害。

    加拿大

    加拿大煤层气资源总量为20×10¹²m³，主要集中分布在阿尔伯塔省。阿尔伯塔省煤层气资源量为15.57×10¹²m³，占全国总量的78.6%。据加拿大国家能源委员会（NEB）预测，至2020年，煤层气年产量将达到280×10⁸m³，最高估计可达到390×10⁸m³，届时煤层气产量将占加拿大天然气总产量的15%。加拿大煤层气开发主要集中在资源量巨大的阿尔伯塔省，少量位于不列颠哥伦比亚省和东部的新斯科舍省。

    澳大利亚

澳大利亚是继美国之后在煤层气勘探方面进展较快的国家，至2007年，澳大利亚新增煤层气口井186口，煤层气产量达到29×10⁸m³，2009年煤层气产量达到53×10⁸m³，2011年煤层气产量达到62.5×10⁸m³。

中国

我国是煤层气资源量大国，煤层气资源量位居世界第三。我国煤层气资源主要分布在四个煤层气聚集区，分别是华北聚气区、西北聚气区、华南聚气区和东北聚气区。其中华北聚气区煤层气资源最丰富，煤层气资源量最大，为20.07×10¹²m³，占全国总资源量的63.82%；其次是西北聚气区，资源量为7.99×10¹²m³，占全国总量的25.40%；华南聚气区资源量为3.06×10¹²m³，仅占全国总量的9.73%；东北聚气区资源量最少，仅为0.35×10¹²m³，占全国总量的1.11%。

我国诸多煤层气盆地中，大于5000亿立方米的含煤层气盆地共有14个；大于1万亿立方米的盆地或区带为9个：依次为鄂尔多斯、沁水、准噶尔、滇黔贵、吐哈、二连、塔里木、海拉尔、伊犁盆地。

    我国煤层气面临的主要问题包括煤层气地质理论研究不深入，勘探程度低，资源探明率低，采气速度低，产量增长减缓，投资规模缩紧；单井产量低，达产周期长；企业和地方政府矛盾突出；环境保护要求不断加强，环保成本增加；800m以浅的区块少了，深部的勘探难度很大，沁水、鄂尔多斯盆地以外的全国其他地区勘探程度较差。

    （三）煤层气勘查开发研究新进展

    国外煤层气研究新进展

    美国、澳大利亚等国家十分重视本源菌条件下的煤层生物气研究，讨论深度达到产甲烷菌基因分析层次。多元气体驱替技术指的是通过注气来开采煤层气的技术，注入的气体在地层中膨胀，能有效增加煤层的地层能量，改变压力传导特性和增大气体的扩散速率，从而达到提高单井产量和采收率的目的。

    澳大利亚将煤矿井下抽放技术应用到地面水平筛管抽采系统中，即使在气价极低的市场条件下，在澳大利亚开发煤层气也可以获得非常好的商业回报。

    水力压裂是煤层气增产的首选方法，美国2/3以上的煤层气井采取水力压裂技术进行改造，用以提高产量。预测产气量的煤层模拟技术需要对煤层气储层进行正常适当的评价，需要包括含气量、气体吸附能力、渗透率、储层压力、储层几何形状和煤的化学特征等很多数据。

    国内煤层气研究新进展

    1.我国煤层气勘探呈现三个趋势：一是向800-1000m深部延伸；二是向低阶煤储层扩展；三是煤层气、致密气、页岩气的综合勘探成为共识。

    2.新区、新层系、新领域勘探成果显著。新区取得单井1000-2300m3的日产气量，包括南方的织金、筠连，东北的鸡西、依兰、珲春，西北的准噶尔盆地阜康区块。新层系——太原组煤层气取得了稳定单井日产气量，华北石灰二叠系的山西组煤层气的商业性开发取得成功。新领域——致密砂岩获得工业气流展示了煤系地层良好的勘探前景，我国从高煤阶向中低煤阶煤层气（依兰、珲春、阜康等地区获得良好产气量）。

    3.煤层气勘探开发理论及技术进步支撑煤层气产业发展。

    国内煤层气未来研究领域和方向

    我国非常规天然气占天然气总资源量的1/4，煤层气可采资源量为10.87×10¹²m³，占非常规气的43.5%，与页岩气相比，煤层气是最现实的非常规气资源。

    我国低煤阶煤层气资源量大，资源条件好，勘探开发前景广阔。随着美国低煤阶煤层气商业开发的成功、国内煤层气勘探开发工作的推进，低煤阶煤层气资源受到了越来越多的关注，有望成为新的研究热点和煤层气勘探开发新领域。重点区域包括准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地、吐哈盆地、三塘湖盆地等。

    资料来源：《2014年非常规油气开发报告》、国际能源署

    （来源：《能源》  作者：王晓云）