夏利伟
潘二矿防治水管理科
摘要：科技的进步，促进人们对能源需求的增多。能源是一个国家强盛的动力、安全的基石。目前，煤层气与煤炭协调开发技术体系以及煤矿区煤层气高效抽采、有效利用的成套系列技术已经基本形成。但是，复杂的资源禀赋条件使得我国煤矿区煤层气开发仍然面临“抽采难度大、抽采效率低、抽采集中度低”等困难;煤层气利用存在“煤层气浓度低、波动大、利用率低”等难题，煤矿区煤层气开发利用迫切需要技术装备的进步和完善。本文就煤层气地面开发研究进展与展望展开探讨。
关键词：煤层气产业；进展；发展
引言
为有效促进煤层气产业的快速发展，我国出台了煤层气开发利用的“十一五”“十二五”计划等一系列煤层气产业政策，有效促进了煤层气资源产业的发展，但在新的能源产业背景下，相关政策依然需要进一步完善，以促进我国煤层气产业的进一步发展。
1地面煤层气开发面临的问题
地面煤层气开发不仅有效利用了煤层气资源，而且能有效降低煤层瓦斯含量，对煤矿安全生产具有重要支持作用，是一项值得大力发展的工作，国家也出台了相关法规和补贴政策，以推动煤层气产业顺利发展。但同时看到，地面煤层气开发项目投资规模大、建设周期长、投资风险高，是一项复杂的系统工程。地面煤层气开发周期、投资和成本费用等与常规天然气开发不同，也将影响煤层气开发经济效益。此外，近年来兴起的页岩气开发热潮，也和煤层气开发形成竞争关系，分散了非常规天然气开发的力量，在一定程度上拖慢了煤层气的开发步伐。
2煤层气地面开发对策
2.1科学制定产业发展模式
煤层气（煤矿瓦斯）产业应逐步发展成为“煤矿区煤层气（煤矿瓦斯）抽采模式”与“非煤矿区煤层气商业化开发模式”并存的具有中国特色的煤层气（煤矿瓦斯）产业发展模式。（1）煤矿区煤层气（煤矿瓦斯）抽采模式，包括煤矿规划区地面超前预抽、煤矿准备区地面与井下联合立体抽采、煤矿生产区井下规模抽采和采动区地面与井下抽采、废弃矿井地面抽采等，属刚性需求，发展势头强劲，该模式有望形成独具特色的量大、面广的煤层气（煤矿瓦斯）抽采局面。（2）非煤矿区煤层气规模化商业开发模式，包括直井压裂、丛式井压裂、水平井裸眼或下筛管、水平井多级压裂等多井型组合开发模式。这种模式是波动性的发展，与市场和价格密切相关。该模式有望形成典型的大区域、大规模的煤层气产业化生产基地。
2.2加强基础设施建设
煤层气产业基础设施建设的大力推进可以取得了较好效果，有效促进了煤层气资源进入市场，但我国目前大部分煤层气资源产区还缺乏管网和用户设施，国家应在科学规划的基础上，结合地区特点，建设煤层气资源管网，充分利用煤层气与天然气可以实现混输混用的特点，减少初期投资；逐步、分期建设我国煤层气长输管网体系。
2.3理顺资源监管体制机制
（1）实施“煤成（层）气”独立矿种的矿业权管理。近年来，随着我国煤层气产业的发展，在煤层气矿业权范围内发现了致密砂岩内赋存的丰富烃类气体资源（致密气），引起了能源界的高度关注。专家学者和企业领导纷纷发表文章，阐述“煤系气”的成因、开发潜力、开发理论与技术。山西和安徽等省区相继成立了煤系气工程技术研究中心和煤系气勘探开发科技项目。国家科技重大专项“十三五”科技计划专门设立了煤层气、致密气、页岩气等三气合采项目。
为此，建议执行《矿产资源勘查区块登记管理办法》等行政法规关于“煤成（层）气”的独立矿种的相关规定，全面实施以“煤成（层）气”为独立矿种的矿业权管理制度，或国家允许煤层气矿业权人在其矿业权范围内依法勘探和开发赋存于煤层、砂岩、页岩等地层中的煤成（层）气资源。新设置煤成（层）气矿业权依法应优先出让给具有殷实的技术、人才、经济、管理等实力和经验的企业。（2）支持煤层气矿业权人全面实施“探采一体化”。鉴于我国“探采分离”是计划经济时代延续下来的固体矿产矿业开发模式。为建立符合于煤层气资源勘探和开发科学规律的开发模式，可以借鉴国内外油气工业已成熟的探采一体化的石油天然气等流体矿产的开发模式，煤层气矿业权人及煤炭矿业权人可以按照探采一体化原则从事煤层气资源的勘探和开发。煤层气矿业权人从事煤层气勘探工作不再办理试采许可，以促进煤层气勘探和开发。
2.4低运行成本研究
煤层气生产期主要成本有燃料动力费、井下作业费、材料费、维护修理费、人工费和厂矿管理费。为了保证生产的连续性，在煤层气采出作业前期基本需要使用燃油发电进行抽水降压，燃料成本能达到总支出的60%，是最主要的成本支出。随着采出时间推移，设备和材料老化，维护修理费、材料费和井下作业费占比逐步加大，成本结构发生变化，成本的刚性支出总金额会因为规模效应的因素先降低、再回升。为合理降低成本，制定可行的成本控制目标，需开展低运行成本研究。结合排采规律、煤层气产量、售价和补贴标准，细化成本核算，按照产气时间严格划分资本性和收益性支出，尽可能做到单井核算，在现有条件下挖掘内部潜力。按照作业成本法的分析方法，分析各成本动因，通过工艺改进、加强质量管理和成本控制，逐步降低单井的平均生产成本，对生产期的低效井予以评估后关停，从根本上降低生产成本。
2.5煤矿区煤层气开发利用技术方向
低浓度煤层气高效集输利用技术。针对煤矿区煤层气浓度低、气源不稳定、集中度低、经济性差等问题，研发低浓度煤层气发电保障技术、撬装式煤层气浓缩液化集成制LNG技术、低浓度煤层气热冷联供技术、低浓度煤层气规模化提质利用工艺技术，提高煤矿区煤层气利用率，实现各种浓度煤层气集输、利用和瓦斯零排放。（2）煤矿井下软煤增透及强化抽采技术。针对井下软煤增透效果不理想，缺乏有效的增透效果监测评价手段等问题，研发井下气、液等强化增透技术，以及增透效果立体监测技术，大幅度提高井下软煤煤层气抽采效果。（3）低阶煤煤层气抽采技术。我国低阶煤储量丰富，与之共伴生的煤层气资源量约为16万亿m3，占煤层气总储量的47%。研究低阶煤储层特征、资源评价和区块优选技术，研发适合低阶煤煤层气地面勘探开发和井下规模化抽采技术和装备。
结语
我国将煤层气作为一种自然资源进行开采开发始于20世纪70年代末，已有近30年历史，近年来快速发展的页岩气、致密砂岩气等新兴非常规天然气资源正在引发新一轮能源革命，加之我国对煤炭等传统能源总量控制，能源结构与发展趋势发生新的变化。我国煤层气资源储量丰富，国家先后出台煤层气开发利用“十一五”“十二五”规划等相关政策，有效促进了煤层气产业快速发展；但我国煤层气产业仍然存在有待进一步解决的相关问题，其中包括矿业权问题、开发经济性问题、配套管道建设问题等。发展煤层气产业对保障能源安全、改善煤矿安全开采、提高煤炭资源利用效率等具有重要意义，在当前能源产业发展的新背景下，完善煤层气开发法律体系、加大政府投入等措施可以有效促进我国煤层气资源产业的健康、快速发展。
参考文献
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