孟尚志：煤層氣勘探開發(fā)的現(xiàn)狀和趨勢

中聯(lián)煤層氣公司開發(fā)生產(chǎn)部高級工程師孟尚志作題為“煤層氣勘探開發(fā)的現(xiàn)狀和趨勢”的演講。

一、我國煤層氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀

全國有41個盆地，114個含氣區(qū)帶，2000米以下煤層氣面積非常的可觀。中國煤層氣分為6大期，地質結構復雜，成煤環(huán)境復雜，儲層非均質性強。

經(jīng)過多年的煤層氣勘探開發(fā)，我們總結出了煤層氣勘探的幾大理論，一個是動中找靜，靜中找動的理論。（向斜盆地翹起找氣理論，熱事件高編制帶，低應力區(qū)，有效規(guī)避構造煤理論。）我們將沁水盆地和鄂爾多斯盆地東緣作為勘探開發(fā)重點的選區(qū)戰(zhàn)略。高煤階煤層氣在我國煤層氣勘探開發(fā)中已經(jīng)取得了突破。中階煤僅在鄂爾多斯東緣取得了突破。鄂爾多斯東邊已經(jīng)具備了商業(yè)開發(fā)的儲量基礎。

我國煤層氣資源中低階煤資源量也是最大的，總共是14.7萬億立方，占全國煤層氣資源總量的40%，主要分布在西北和東北。目前我國在低階煤勘探方面沒有什么突破，山西保德地區(qū)取得了比較好的效果，其他地方效果不是很好。2012年底，累計探明儲量5430億立方，探明技術可采儲量2730億立方。煤層氣產(chǎn)量增長非?？?，2005年的時候，總產(chǎn)量是0.3億方，2012年是25.6億方，增長還是非?？斓?。煤礦瓦斯產(chǎn)量到2012年年底已經(jīng)超過100億方，產(chǎn)量還是比較大的。

“十二五”期間，各個煤層氣企業(yè)對煤層氣做的規(guī)劃還是比較大的。2011年的時候，國內總的產(chǎn)量只有10個億方，現(xiàn)在到了2015年各個公司總的規(guī)劃產(chǎn)量是110億方。產(chǎn)量非常的可觀，也非常的宏偉，但是離“十二五”規(guī)劃目標還是有差距的。十二五規(guī)劃110億方，看來我們自己做的規(guī)劃都已經(jīng)很難完成國家的要求了。美國煤層氣發(fā)展非常的成熟，對國內趨勢可以做預測。

到目前為止產(chǎn)量還不是非常高，但是我們規(guī)劃目標非常大。目前我們國內天然氣需求量非常大，每年都有很大的缺口，通過我們不斷的努力，我們的產(chǎn)量可以彌補這個缺口，我們也做了預測。從2010年到2020年的預測，煤層氣的產(chǎn)量基本上能彌補天然氣缺口的25%-30%。

二、勘探開發(fā)的技術現(xiàn)狀

通過這么多年的煤層氣勘探開發(fā)，我們形成了幾大技術。一個是適合沁水盆地南部勘探開發(fā)技術，（清水，空氣欠平衡鉆井技術，多分支水平井鉆井和完井技術，低密度固井，活性水加砂壓裂技術，穩(wěn)控精細排采技術。）

我們總結出了沁水盆地南部高階煤煤層氣生產(chǎn)規(guī)律。中聯(lián)公司通過示范區(qū)的建設，取得了非常大的突破。通過示范工程的一期建設，40口井，單井成本是300萬，我們投入產(chǎn)出達到了3倍的產(chǎn)出，我們單井是2900方，產(chǎn)量非常高，單井產(chǎn)出率達到60%以上。原來我們設計的總產(chǎn)出率只有55%，現(xiàn)在我們采出了60%。我們預測這個地區(qū)的回報率可以達到100%，高階煤煤層氣需要進一步的總結。這預示著高階煤煤層氣開發(fā)前景非常好。我們總結出了沁水盆地的生產(chǎn)規(guī)律。我們許多井經(jīng)過長時間的排查得到了規(guī)律。我們進行井間干擾產(chǎn)量迅速的提高。我們要從資源量，產(chǎn)出程度進行評價。我們總結出適合我國煤層氣特點的排采技術體系，總共三大體系，雙控制逐級，五險三壓，穩(wěn)控精細的技術。

我們形成了煤層氣低壓技術工藝技術體系，原來借鑒石油方面的技術。通過煤層氣多年的研究，利用石油的技術成本比較高，不適合煤層氣的發(fā)展，我們研究了多點接入，柔星技術和主動增壓技術。U型水平井分裂壓裂技術也取得了成功。我們煤層氣借鑒了這個技術，我們實驗了這個技術，效果非常好。

雙臺階水平井技術解決薄層多層煤層氣開采難題初見成效。傳統(tǒng)的水平井，占的工程投資非常大，尤其是山西都是大山大溝，找到兩個距離，面積，方位合適的地點是非常難的。我們通過這個技術在一個井廠實現(xiàn)兩口井的連接，這樣的話投資降低一半，我們的成本降低了40%，資源利用率也大大提高了。

二氧化碳置換甲烷的技術主要由中聯(lián)公司主導，一直處在世界前沿。這幾年總共研究了8個項目，主要是和國外合作，加拿大，英國，荷蘭，澳大利亞這幾個國家，通過其他國家的資助支持，我們在現(xiàn)場用二氧化碳，去年在水平井做二氧化碳，提高產(chǎn)出率。這項技術投入以后產(chǎn)量大大提高。我們預計產(chǎn)量會提高2-3倍，效果是非常好的，將來也是我們的發(fā)展趨勢。不光是水平井用二氧化碳，可以緩解大氣的污染?，F(xiàn)在我們還繼續(xù)跟國際國家進行合作，進一步研究。我們研究了相關的材料，（工作液體系，）試驗并應用了新材料，新工藝，促進了煤層氣順利高效的勘探開發(fā)。我們在現(xiàn)場進行試驗應用，取得了非常好的效果。

三、我國煤層氣未來勘探開發(fā)的發(fā)展趨勢

現(xiàn)在煤層氣的發(fā)展，原來主要集中在800米以淺，現(xiàn)在逐漸到1000米以深進行勘探，煤層氣加深，勘探的難度也不斷的增加。含煤氣里面有砂巖氣，頁巖氣，我們通過將三氣綜合利用，共用一口井，大大減少成本，提高資源的利用率和產(chǎn)出率。

頁巖氣在這三種沉積里面各占了三分之一，這也說明我們開發(fā)煤層氣過程當中，頁巖氣是有相當大的挑戰(zhàn)的。我們也對比過，中聯(lián)公司在清水盆地搞煤層氣的勘探過程中，我們也進行了頁巖氣的研究。我們對美國的盆地進行對比，通過對比，對深度，厚度，有機碳含量各方面進行了對比。我們在開發(fā)頁巖氣的過程當中，我們發(fā)現(xiàn)非常好的砂巖氣，我們試驗了幾口井，最高的一口井達到14萬方。海陸交互相的沉積環(huán)境形成砂泥巖互層夾層的特點。

下一個目標，我們對煤層氣，頁巖氣，砂巖氣進行三氣共采。我們采用的技術是直井合壓分排，或者用水平井的方法。實際上美國和澳大利亞都有成功的先例。在美國做過調研，在1000-2000米之間有三層煤，每個煤層間距是100米，幾十米到上百米的砂巖，煤層共用，20口井，單日產(chǎn)量達到幾萬方，最高的達20萬方。我們前期試驗了一部分，也取得了突破，后期幾種氣共采，應該也會有比較好的效果。

采煤采氣一體化開發(fā)技術，我們通過瓦斯治理的形式進行煤層氣的開采?，F(xiàn)在煤礦開采過程當中，從地下治理瓦斯難度比較大，我們現(xiàn)在跟煤礦企業(yè)合作，我們在地面，煤礦開采區(qū)進行斷井，從地面治理瓦斯。我們和煤礦企業(yè)進行合作取得了很好的效果。

低階煤已經(jīng)取得了非常大的突破，美國煤層氣的產(chǎn)量主要是低階煤，中國的低階煤還沒有什么突破。但是我們國家的煤層氣資源比較大，低階煤的研究也是我們發(fā)展的趨勢。