孟尚志：煤層氣勘探開(kāi)發(fā)的現狀和趨勢

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

一、我國煤層氣勘探開(kāi)發(fā)現狀

全國有41個(gè)盆地，114個(gè)含氣區帶，2000米以下煤層氣面積非常的可觀(guān)。中國煤層氣分為6大期，地質(zhì)結構復雜，成煤環(huán)境復雜，儲層非均質(zhì)性強。

經(jīng)過(guò)多年的煤層氣勘探開(kāi)發(fā)，我們總結出了煤層氣勘探的幾大理論，一個(gè)是動(dòng)中找靜，靜中找動(dòng)的理論。（向斜盆地翹起找氣理論，熱事件高編制帶，低應力區，有效規避構造煤理論。）我們將沁水盆地和鄂爾多斯盆地東緣作為勘探開(kāi)發(fā)重點(diǎn)的選區戰略。高煤階煤層氣在我國煤層氣勘探開(kāi)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(kāi)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(wàn)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(méi)有什么突破，山西保德地區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(shù)可采儲量2730億立方。煤層氣產(chǎn)量增長(cháng)非?？?，2005年的時(shí)候，總產(chǎn)量是0.3億方，2012年是25.6億方，增長(cháng)還是非?？斓?。煤礦瓦斯產(chǎn)量到2012年年底已經(jīng)超過(guò)100億方，產(chǎn)量還是比較大的。

“十二五”期間，各個(gè)煤層氣企業(yè)對煤層氣做的規劃還是比較大的。2011年的時(shí)候，國內總的產(chǎn)量只有10個(gè)億方，現在到了2015年各個(gè)公司總的規劃產(chǎn)量是110億方。產(chǎn)量非常的可觀(guān)，也非常的宏偉，但是離“十二五”規劃目標還是有差距的。十二五規劃110億方，看來(lái)我們自己做的規劃都已經(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(guò)我們不斷的努力，我們的產(chǎn)量可以彌補這個(gè)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(kāi)發(fā)的技術(shù)現狀

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

我們總結出了沁水盆地南部高階煤煤層氣生產(chǎn)規律。中聯(lián)公司通過(guò)示范區的建設，取得了非常大的突破。通過(guò)示范工程的一期建設，40口井，單井成本是300萬(wàn)，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(lái)我們設計的總產(chǎn)出率只有55%，現在我們采出了60%。我們預測這個(gè)地區的回報率可以達到100%，高階煤煤層氣需要進(jìn)一步的總結。這預示著(zhù)高階煤煤層氣開(kāi)發(fā)前景非常好。我們總結出了沁水盆地的生產(chǎn)規律。我們許多井經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的排查得到了規律。我們進(jìn)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(jìn)行評價(jià)。我們總結出適合我國煤層氣特點(diǎn)的排采技術(shù)體系，總共三大體系，雙控制逐級，五險三壓，穩控精細的技術(shù)。

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

雙臺階水平井技術(shù)解決薄層多層煤層氣開(kāi)采難題初見(jiàn)成效。傳統的水平井，占的工程投資非常大，尤其是山西都是大山大溝，找到兩個(gè)距離，面積，方位合適的地點(diǎn)是非常難的。我們通過(guò)這個(gè)技術(shù)在一個(gè)井廠(chǎng)實(shí)現兩口井的連接，這樣的話(huà)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(shù)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(gè)項目，主要是和國外合作，加拿大，英國，荷蘭，澳大利亞這幾個(gè)國家，通過(guò)其他國家的資助支持，我們在現場(chǎng)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(shù)投入以后產(chǎn)量大大提高。我們預計產(chǎn)量會(huì )提高2-3倍，效果是非常好的，將來(lái)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在我們還繼續跟國際國家進(jìn)行合作，進(jìn)一步研究。我們研究了相關(guān)的材料，（工作液體系，）試驗并應用了新材料，新工藝，促進(jìn)了煤層氣順利高效的勘探開(kāi)發(fā)。我們在現場(chǎng)進(jìn)行試驗應用，取得了非常好的效果。

三、我國煤層氣未來(lái)勘探開(kāi)發(fā)的發(fā)展趨勢

現在煤層氣的發(fā)展，原來(lái)主要集中在800米以淺，現在逐漸到1000米以深進(jìn)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(yè)巖氣，我們通過(guò)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(yè)巖氣在這三種沉積里面各占了三分之一，這也說(shuō)明我們開(kāi)發(fā)煤層氣過(guò)程當中，頁(yè)巖氣是有相當大的挑戰的。我們也對比過(guò)，中聯(lián)公司在清水盆地搞煤層氣的勘探過(guò)程中，我們也進(jìn)行了頁(yè)巖氣的研究。我們對美國的盆地進(jìn)行對比，通過(guò)對比，對深度，厚度，有機碳含量各方面進(jìn)行了對比。我們在開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣的過(guò)程當中，我們發(fā)現非常好的砂巖氣，我們試驗了幾口井，最高的一口井達到14萬(wàn)方。海陸交互相的沉積環(huán)境形成砂泥巖互層夾層的特點(diǎn)。

下一個(gè)目標，我們對煤層氣，頁(yè)巖氣，砂巖氣進(jìn)行三氣共采。我們采用的技術(shù)是直井合壓分排，或者用水平井的方法。實(shí)際上美國和澳大利亞都有成功的先例。在美國做過(guò)調研，在1000-2000米之間有三層煤，每個(gè)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(wàn)方，最高的達20萬(wàn)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(huì )有比較好的效果。

采煤采氣一體化開(kāi)發(fā)技術(shù)，我們通過(guò)瓦斯治理的形式進(jìn)行煤層氣的開(kāi)采?，F在煤礦開(kāi)采過(guò)程當中，從地下治理瓦斯難度比較大，我們現在跟煤礦企業(yè)合作，我們在地面，煤礦開(kāi)采區進(jìn)行斷井，從地面治理瓦斯。我們和煤礦企業(yè)進(jìn)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(méi)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。