清潔能源的綠色生產。中國煤氣資源盡收眼底
國內不同煤階煤層氣資源分布圖
中國每年在采煤的同時排放煤層氣約200億立方米,折合2600萬噸標準煤,每年可發電600億千瓦時,相當于三峽水電站一年的發電量,可減少二氧化碳排放70多萬噸以上,相當于20多萬輛汽車一年的尾氣排放;煤礦瓦斯抽采利用率也僅有31%,造成資源浪費,環境污染。
美國去年煤層氣產量近600億立方米。盡管中國煤層氣遠景資源量還比美國大,但我國地面開發煤層氣產量僅是美國的1.3%。
面對這些數據的強烈對比,我們不能不深思,中國煤層氣產業何時才能真正“揚眉吐氣”,走上良性發展之路,為清潔發展、為中國的能源安全貢獻應有的力量?
是百花齊放還是照章辦事?
在我國,煤層氣絕對算得上是新興產業、朝陽產業,近幾年才真正熱起來。尤其是隨著山西沁水煤層氣田的規模開發,中國煤層氣才真正“燃燒”起來。不過,據業內人士反映,當前煤層氣勘探開發領域的諸多問題值得進一步探討。
這個亂,從沁水氣田就可以看出來。如今的沁水大氣田,好不熱鬧:2.8萬平方公里的礦區內,大大小小十幾家單位在干,而且還不包括科研、煤化工等非煤層氣生產企業,國內搞煤層氣的企業甚至事業單位有的也在這里跑馬圈地,各占一塊,各搞各的。一個整裝千億方大煤層氣田無統一的開發方案,造成大量天然氣放空,資源浪費。
“不知道這是好事還是壞事?是百花齊放好還是照章辦事好?”搞了一輩子的國內煤層氣專家、中國石油勘探開發研究院廊坊分院煤層氣研究所趙慶波不無擔憂地說。
經多方調查采訪,記者了解到,國內煤層氣市場目前主要存在以下幾個方面的問題:
一是過去一直困擾國內煤層氣產業發展的礦權重疊問題,依然突出,開發秩序有待進一步理順。采煤和采氣礦權管理部門不統一,政府的監管力度也不夠。一位業內專家就指出,國內煤層氣開采在技術方面已經沒有太大的難度。礦權和氣權分離,才是目前煤層氣開發面臨的最大問題。
二是技術標準應統一規范,資源開發充分利用。許多小煤礦或專業性不強的不具備煤層氣開發設備、人才條件的企業,都容易犯急功近利的毛病,典型的做法是,不搞勘探、不搞評價、不走程序、直接打井,或少搞勘探多搞開發,不按照勘探程序組織實施。結果是,開發秩序混亂,失誤井多,對地下資源破壞嚴重,而且開發成本浪費。
中國石油勘探開發研究院廊坊分院煤層氣專家經過長期研究,提出幾條具有針對性的建議:一是盡快制訂國家統一的地面勘探開發技術標準;二是整頓規范礦權秩序,做到“瘦身強體”;三是合理、有序、謹慎開發,不搞“地毯式”盲目鉆井,開發井距、降液速度、井口套壓等都要做到科學合理。
在國外一些煤層氣大國,煤層氣企業也很多,如美國有100多家,但開發秩序井然,效率頗高,不會發生地方與企業爭搶利益、大企業與小企業搶地盤的無序局面。這得益于美國有明確的煤層氣資源礦權體制、統一的技術標準和雄厚的科研隊伍。
煤層氣行業有多少個企業算合適,有的專家認為,這不好一刀切。參與主體多一點顯然有利于開發效率,鼓勵競爭也有好處,尤其在產業發展初期。但要防止一窩蜂,造成混亂局面。國家要有所作為,理順礦權體制,嚴格準入條件,制定統一標準,監督專業高效,尤其是在利用上要有統一規劃。煤層氣企業主要負責開發,氣源由國家相關部門統一規劃,提高煤層氣的利用效率和效能。
解決煤權、氣權之爭,需進一步落實國家相關政策,明確煤層氣勘查、開采結束前,不設置煤炭礦業權;采用招標方式出讓煤層氣探礦權,依法擇優確定探礦權人;煤層氣探礦權人不得以勘查煤層氣的名義開采煤炭及其他礦產資源,更不能以采煤的名義在高瓦斯區登記煤炭儲量,幾十年也采不完,影響煤層氣開發。
礦權、氣權分離之困,能否通過人大代表或學者建議的“煤、氣開采一體化”方式來實現,有待實踐檢驗,目前仍然處在論證階段。但有一點很清楚:國內煤層氣開發同樣要遵循中國國情這個“牛鼻子”。
為什么必須“先采氣后采煤”?
中國石油勘探開發研究院廊坊分院專家認為,并非所有的煤層氣資源都必須“先采氣后采煤”,只有高瓦斯區須落實這一政策思路。高瓦斯區是指中高煤階每噸煤含氣量大于6立方米或低煤階每噸煤含氣量大于3立方米的煤資源。
在我國,這樣的煤炭資源為1.6萬億噸,約占資源量的三分之一,而這部分煤層氣資源量占全部資源量的54%。
先采氣后采煤,最大好處就是安全。中國煤炭開采事故居高不下,根源在于沒有落實先采氣后采煤思路。其次,有利于提高煤層氣利用效率。中國是煤層氣資源大國,但資源量與利用率嚴重不成比例,這源于對煤層氣重視不夠。煤層氣也是寶,多采氣是最大效益;第三,煤層氣的溫室效應相當于二氧化碳的21倍。
煤層氣資源目前主要有兩種開發方式:地面開發和井下抽采。井下抽采意味著先采煤后采氣,或者邊采煤邊采氣,同步進行。很顯然,地面開發是落實先采氣后采煤政策的方式。
我們再來看一組數據:煤層氣超級大國美國地面開發去年產氣560億立方米,井下抽采30億立方米;另一煤層氣大國加拿大地面開發年產55億立方米,井下抽采只有2億立方米。而我國恰恰相反,煤層氣資源目前地面開發每年產能僅為15億立方米,井下抽采58億立方米。
井下抽采瓦斯或違章操作是我國煤礦開采事故頻發的罪魁禍首。盲目采煤危險性大,地面開發煤層氣最安全。
落實“先采氣后采煤”政策,是提高煤層氣采收率、降低煤炭開采事故率的主要途徑。尤其是整裝大型煤層氣田,必須落實這一政策。依開發方案先開發煤層氣,進行化石能源集成、高低碳協調開發綜合利用,不應破壞性分散性開發。廊坊分院專家這樣認為。
當務之急是提高地質工程專業化水平
煤層氣不同于天然氣,更不同于石油,用找油找氣的辦法搞煤層氣,不是最佳途徑。
但在國內,煤層氣企業遭遇的尷尬是,正規的專業化施工隊伍不好找,專業隊伍較多。大多都是油氣企業用水井鉆機搞煤層氣,中石油、中石化隊伍也在發展階段。
水井鉆機能用,但只能湊合著用。不是最佳工具。專門找油找氣的鉆探公司又不屑于搞煤層氣。原因是,有“殺雞用牛刀”之嫌,僅鉆機井隊搬遷費用,就夠打一口煤層氣井的了。煤層氣一般埋層較淺。
再就是壓裂等井下技術服務隊伍,同樣不好找。
在國內,還沒有一支專門搞煤層氣的鉆井工程公司或井下服務公司,也沒有專業的設計單位。即使在國內目前最大的沁水氣田,施工的也是水井鉆機。因此搞煤層氣專業化隊伍有待進一步發展。
并非石油公司的鉆機不能用,而是用不上,成本太高。專業的找石油天然氣的鉆機用來找煤層氣,但水井鉆機又不專業。據中國石油勘探開發研究院廊坊分院煤層氣研究所的專家介紹,目前國際上專業的煤層氣鉆機是“車載空氣鉆機”,機動、靈活,效率高,是目前找煤層氣的最佳工具。煤層氣企業急需這種效率高的專業隊伍提供服務。遺憾的是,我國目前僅有四五臺這樣的鉆機。
提高專業化水平,刻不容緩。中國煤層氣產業正處在大發展的前夜,正是急需打大戰役的時候。擁有一支高素質的專業化隊伍,這場戰役才有勝算。
如何提高,專家提出了幾條途徑:
一是充分發揮專業公司和科研機構的作用,科研與生產緊密結合,攻堅戰略選區、風險勘探開發試驗難關,再交給專業隊伍開發。
二是建立專業化的鉆井公司、井下服務公司,大力發展車載空氣鉆井這種先進適用的技術,為用戶提供高品質的專業服務。
三是實行第三方服務,施工的施工,找氣的找氣,打破目前各企業自己拉隊伍自己干的局面,真正成長起來具備規模實力的專業化施工服務企業,有能力為各業主提供高品質的第三方服務。
四是總體控制,適度競爭。服務企業也不能搞“壟斷”,鼓勵適度競爭,有利于降低成本,提高效率。成本是煤層氣產業的命根子。
輸氣管道不能重復建設
沁水煤層氣田目前面臨的另一個窘境,過去是缺少管道,氣送不出去。如今是管道太多了,氣不夠輸。
據了解,目前在沁水氣田,已經修建的管道就有4條,一條是山西省批準建設的沁水至侯馬管道,另外是國家發改委批準建設的兩條管道:一條是中國石油建設的聯絡線,連接西氣東輸管網;一條是中聯煤建設的沁水至河南博愛的管道。還有一條是地方煤業集團自己建設的從沁水到晉城的管道。同時還有4個液化處理廠,還有兩套LNG液化項目。
4條管道外輸能力達到每年60億立方米。而沁水氣田今年的累計總產量也不過10多億立方米,2010年計劃產量也不會超過此數。
有些管道建成了,因氣量不夠,不能順利投產,作用難以充分發揮,這實際上是對資源的浪費。
我國煤層氣在過去發展緩慢,其中一個重要原因是基礎設施差,重點表現在氣開采出來后運不出去,管網不發達。如今,開始重視管網建設了,但沒有統一規劃,導致管網建設一開始就“枝枝丫丫”,既造成管道資源浪費,又不利于管網的充分利用。
能否統一管網建設,協調好地方利益和企業利益,要讓煤層氣形成氣勢,才有出路。建立規范有序的煤層氣開發利用市場,為當務之急。
我國還將統籌規劃煤層氣管線和天然氣管網建設。“十一五”期間,我國規劃建設主要煤層氣輸氣管道10條,設計總輸氣能力可觀。
關于管網建設,我國已有明確規定:國務院辦公廳2006年頒發關于加快煤層氣( 煤礦瓦斯)抽采利用的若干意見,第三條規定:年輸氣能力5億立方米及以上的輸氣管網項目或跨省(區、市)的管網項目須經國務院投資主管部門核準;年輸氣能力5億立方米以下的項目由省級人民政府投資主管部門核準;煤礦企業自采自用的煤層氣項目,自主決策,報地方人民政府備案。
嚴格按照國家規定和政策來,煤層氣產業發展才能更加順氣。
延伸閱讀:
◆ 煤層氣中甲烷含量占90%以上,與常規天然氣相同,發熱量高,非常清潔,其利用幾乎不產生任何廢棄。在國際能源局勢趨緊的情況下,煤層氣大規模開發利用前景誘人,有一舉多得的功效,主要可用于發電、工業燃料和居民生活燃料,可液化成汽車燃料,也可廣泛用于生產合成氨等,成為一種熱值高的潔凈能源和重要原料,其開發利用的市場前景十分廣闊。
◆ 全球淺埋于2000米的煤層氣資源量約為240萬億立方米,是常規天然氣探明儲量的2倍多。世界上有74個國家蘊藏著煤層氣資源。我國煤層氣資源量約為36.8萬億立方米,與陸上常規天然氣資源量相當,僅次于俄羅斯和加拿大,居世界第3位,可采資源量約10萬億立方米。全國95%的煤層氣資源分布在晉陜內蒙古、新疆、冀豫皖和云貴川渝4個含氣區,其中晉陜內蒙古含氣區煤層氣資源量最大,為17.25萬億立方米,占全國煤層氣總資源量的50%左右。
◆ 美、英、德、前蘇聯等世界各主要產煤國都十分重視煤層氣開發利用,起步較早,產業發展較為成熟。上世紀80年代初,美國開始試驗應用常規油氣井(即地面鉆井)在黑勇士、圣胡安盆地開采煤層氣并獲得突破,標志著世界煤層氣開發進入一個新階段。截至2008年,美國煤層氣年產量從1.7億立方米猛增到560億立方米,迅速形成產業化規模。目前,美國煤礦每年的煤層氣回收、使用和銷售量已達到14億立方米。
◆ 我國煤層氣利用始于上世紀70年代末。2005年地面煤層氣開發實現零的突破,2007年達到3.2億立方米,2008年形成地面煤層氣產能約15億立方米。我國煤層氣產量與煤炭開采過程中每年向大氣排放瓦斯量很不相稱,與新一輪評價的煤層氣資源量很不協調,實現煤層氣產業發展目標任務艱巨,潛力很大。我國煤層氣遠景資源量比美國多,而資源探明率很低,僅為0.38%,美國已達6.4%;我國地面煤層氣產量也僅是美國的1.3%,說明勘探潛力很大。
◆ “十一五”我國將攻克如下7大煤層氣開發技術:利用地球物理方法評價煤層氣含氣量的技術、煤層氣井壓裂效果評價及裂縫監測技術、提高煤層氣采收率技術、深部煤層的煤層氣開采技術、常規天然氣與煤層氣合作開采技術、煤層氣高效液化技術、高附加值的煤層氣加工利用技術。中石油廊坊分院已在前4項充分利用國家科技攻關重大轉向深入組織攻關。