煤層氣工業(yè)的發(fā)展歷程

1、第一章第一章 煤層氣工業(yè)的發(fā)展歷程煤層氣工業(yè)的發(fā)展歷程 煤層氣俗稱煤層氣俗稱“瓦斯瓦斯”，是賦存于煤層及其，是賦存于煤層及其 圍巖中的與煤炭共伴生的一種天然氣體，圍巖中的與煤炭共伴生的一種天然氣體， 國際上慣稱其為煤層甲烷國際上慣稱其為煤層甲烷(coal bed (coal bed methanemethane，簡稱，簡稱cbm)cbm)。它是地史時(shí)期煤中。它是地史時(shí)期煤中 有機(jī)質(zhì)的熱演化生烴產(chǎn)物，它的生成是以有機(jī)質(zhì)的熱演化生烴產(chǎn)物，它的生成是以 煤巖有機(jī)組成為基礎(chǔ)，以各種地質(zhì)運(yùn)動、煤巖有機(jī)組成為基礎(chǔ)，以各種地質(zhì)運(yùn)動、 構(gòu)造活動引起的沉積埋藏導(dǎo)致的煤化作用構(gòu)造活動引起的沉積埋藏導(dǎo)致的煤化作用

2、為輔助條件，內(nèi)外因共同作用的結(jié)果。為輔助條件，內(nèi)外因共同作用的結(jié)果。 第一章第一章 煤層氣工業(yè)的發(fā)展歷程煤層氣工業(yè)的發(fā)展歷程 煤層氣是一種非常規(guī)天然氣資源，也是一種戰(zhàn)略性的后煤層氣是一種非常規(guī)天然氣資源，也是一種戰(zhàn)略性的后 備資源，由于能源危機(jī)和環(huán)保問題日益受到世界各國的備資源，由于能源危機(jī)和環(huán)保問題日益受到世界各國的 重視，開發(fā)煤層甲烷逐漸提到議事日程上來。通過政策重視，開發(fā)煤層甲烷逐漸提到議事日程上來。通過政策 扶持和科研投入成功地實(shí)現(xiàn)了從扶持和科研投入成功地實(shí)現(xiàn)了從“瓦斯災(zāi)害瓦斯災(zāi)害”到到“優(yōu)質(zhì)優(yōu)質(zhì) 能源能源”的認(rèn)識轉(zhuǎn)變以及從的認(rèn)識轉(zhuǎn)變以及從“井下抽放井下抽放”到到“地面開發(fā)地面開發(fā)”

3、的技術(shù)革新，特別是美國多年來在煤層氣勘探開發(fā)中所的技術(shù)革新，特別是美國多年來在煤層氣勘探開發(fā)中所 積累的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，以及所取得的顯著效益，更促使了積累的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，以及所取得的顯著效益，更促使了 煤層氣工業(yè)在世界范圍內(nèi)的蓬勃發(fā)展。煤層氣工業(yè)在世界范圍內(nèi)的蓬勃發(fā)展。 第一章第一章 煤層氣工業(yè)的發(fā)展歷程煤層氣工業(yè)的發(fā)展歷程 第一節(jié)第一節(jié) 煤層氣工業(yè)的萌芽煤層氣工業(yè)的萌芽 第二節(jié)第二節(jié) 煤層氣工業(yè)的形成煤層氣工業(yè)的形成 第三節(jié)第三節(jié) 煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展 第四節(jié)第四節(jié) 中國的煤層氣工業(yè)中國的煤層氣工業(yè) 第五節(jié)第五節(jié) 中美煤層氣工業(yè)的比較中美煤層氣工業(yè)的比較 第一節(jié) 煤層氣工業(yè)的萌

4、芽 一、煤層氣開采的萌芽一、煤層氣開采的萌芽 瓦斯氣體是煤礦安全生產(chǎn)中最大的威脅之一，有瓦斯氣體是煤礦安全生產(chǎn)中最大的威脅之一，有“煤礦第一煤礦第一 殺手殺手”之稱。人類最早開采煤層氣是出于采煤過程中安全的之稱。人類最早開采煤層氣是出于采煤過程中安全的 需要，采抽出的煤層氣被排放到空氣中或直接燃燒掉，并沒需要，采抽出的煤層氣被排放到空氣中或直接燃燒掉，并沒 有加以利用。有加以利用。 最早的有歷史記載的瓦斯抽放可追溯到最早的有歷史記載的瓦斯抽放可追溯到16371637年以前，我國年以前，我國 天工開物天工開物一書記載了利用竹管引排煤中瓦斯的方法。一書記載了利用竹管引排煤中瓦斯的方法。 早在早在1

5、7331733年，英國一家煤礦首次進(jìn)行了煤礦瓦斯抽放和管道年，英國一家煤礦首次進(jìn)行了煤礦瓦斯抽放和管道 輸送的嘗試。輸送的嘗試。18441844年，又有一個(gè)發(fā)生過瓦斯爆炸事故的礦井年，又有一個(gè)發(fā)生過瓦斯爆炸事故的礦井 將采空區(qū)的瓦斯抽放至地面。將采空區(qū)的瓦斯抽放至地面。1919世紀(jì)的歐洲曾有過嘗試鉆入世紀(jì)的歐洲曾有過嘗試鉆入 煤層抽出煤層氣，以減少采礦危險(xiǎn)。煤層抽出煤層氣，以減少采礦危險(xiǎn)。1919世紀(jì)后期，英國威爾世紀(jì)后期，英國威爾 士開始進(jìn)行從煤層中抽排瓦斯的試驗(yàn)。英國生產(chǎn)礦井中，士開始進(jìn)行從煤層中抽排瓦斯的試驗(yàn)。英國生產(chǎn)礦井中， 45%45%的甲烷通過管道抽排到地面進(jìn)行利用。的甲烷通過管道

6、抽排到地面進(jìn)行利用。 第一節(jié) 煤層氣工業(yè)的萌芽 二、煤層氣開發(fā)的誕生二、煤層氣開發(fā)的誕生 隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤炭資源被大規(guī)模開發(fā)和利用，煤礦瓦隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤炭資源被大規(guī)模開發(fā)和利用，煤礦瓦 斯爆炸事故也頻頻發(fā)生。斯爆炸事故也頻頻發(fā)生。19071907年，美國發(fā)生了其歷史上最致命年，美國發(fā)生了其歷史上最致命 的一次礦難，西弗吉尼亞的一次爆炸奪走了的一次礦難，西弗吉尼亞的一次爆炸奪走了362362個(gè)人的生命，個(gè)人的生命， 該年美國礦難死亡人數(shù)達(dá)該年美國礦難死亡人數(shù)達(dá)32003200余人。余人。 據(jù)專家統(tǒng)計(jì)，到據(jù)專家統(tǒng)計(jì)，到2020世紀(jì)初期，美國的礦難每年有近世紀(jì)初期，美國的礦難每年有近6

7、 6的礦工的礦工 葬身井下，近葬身井下，近6 6的工友落下終身殘疾，的工友落下終身殘疾，6 6的從業(yè)者受到不同的從業(yè)者受到不同 程度的暫時(shí)性損害。英國煤礦歷史上約有程度的暫時(shí)性損害。英國煤礦歷史上約有1500015000人死于瓦斯爆人死于瓦斯爆 炸事故，最嚴(yán)重的一次是炸事故，最嚴(yán)重的一次是19131913年年1010月月1414日發(fā)生在日發(fā)生在senghenyddsenghenydd煤煤 礦的瓦斯爆炸事故，死亡礦的瓦斯爆炸事故，死亡439439人。人。 我國瓦斯事故發(fā)生的頻率更高，煤礦高瓦斯和瓦斯突出礦井占我國瓦斯事故發(fā)生的頻率更高，煤礦高瓦斯和瓦斯突出礦井占 總礦井?dāng)?shù)的總礦井?dāng)?shù)的46%46%

8、。在中國煤礦重大惡性事故中，瓦斯爆炸引起。在中國煤礦重大惡性事故中，瓦斯爆炸引起 的事故約占的事故約占70-80%70-80%，造成的傷亡占到特大事故傷亡人數(shù)的九成。，造成的傷亡占到特大事故傷亡人數(shù)的九成。 第一節(jié) 煤層氣工業(yè)的萌芽 瓦斯不僅是礦工的生命殺手，還是人類生存環(huán)境瓦斯不僅是礦工的生命殺手，還是人類生存環(huán)境 的破壞者。甲烷是造成環(huán)境溫室效應(yīng)的的破壞者。甲烷是造成環(huán)境溫室效應(yīng)的3 3種主要?dú)夥N主要?dú)?體體( (甲烷、二氧化碳和氟利昂甲烷、二氧化碳和氟利昂) )之一，如果以原子之一，如果以原子 為基準(zhǔn)，甲烷的加熱效應(yīng)是為基準(zhǔn)，甲烷的加熱效應(yīng)是co2co2的的2121倍，以重量倍，以重量

9、為基準(zhǔn)則達(dá)為基準(zhǔn)則達(dá)7070倍。甲烷排入大氣層，不僅因其溫倍。甲烷排入大氣層，不僅因其溫 室效應(yīng)引起氣候異常，而且消耗大氣平流層中的室效應(yīng)引起氣候異常，而且消耗大氣平流層中的 臭氧，對臭氧層的破壞能力是二氧化碳的臭氧，對臭氧層的破壞能力是二氧化碳的7 7倍，嚴(yán)倍，嚴(yán) 重削弱了臭氧層對太陽紫外線侵襲的防護(hù)作用，重削弱了臭氧層對太陽紫外線侵襲的防護(hù)作用， 危害人類健康。危害人類健康。 第一節(jié) 煤層氣工業(yè)的萌芽 在此期間，美國在不斷探索中逐漸將常規(guī)油氣鉆井技術(shù)引在此期間，美國在不斷探索中逐漸將常規(guī)油氣鉆井技術(shù)引 進(jìn)煤層氣的開發(fā)中來，采用常規(guī)油氣理論做指導(dǎo)進(jìn)行鉆井。進(jìn)煤層氣的開發(fā)中來，采用常規(guī)油氣理論

10、做指導(dǎo)進(jìn)行鉆井。 19201920年和年和19311931年，美國在粉河盆地中部的懷俄德克煤層和年，美國在粉河盆地中部的懷俄德克煤層和 阿巴拉契亞北部比格郎氣田的匹茲堡煤層先后打出阿巴拉契亞北部比格郎氣田的匹茲堡煤層先后打出3 3口煤口煤 層氣自流井。層氣自流井。 2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代以來，菲利浦石油公司參與圣胡安盆地的年代以來，菲利浦石油公司參與圣胡安盆地的 煤層氣開發(fā)，在水果地組煤層打出一大批氣井，其中大多煤層氣開發(fā)，在水果地組煤層打出一大批氣井，其中大多 數(shù)井均獲成功。數(shù)井均獲成功。 19531953年，美國在圣胡安煤田鉆了第一口地面煤層氣井，產(chǎn)年，美國在圣胡安煤田鉆了第一口地面

11、煤層氣井，產(chǎn) 氣量達(dá)氣量達(dá)1.21.2萬方萬方/ /日。日。 2020世紀(jì)世紀(jì)4040年代，德國的一座煤礦首次大規(guī)模開采煤層氣，年代，德國的一座煤礦首次大規(guī)模開采煤層氣， 排到地面并加以利用。排到地面并加以利用。 第一節(jié) 煤層氣工業(yè)的萌芽 2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代，美國的煤礦主為了尋求一條根治年代，美國的煤礦主為了尋求一條根治 煤礦瓦斯事故的途徑，嘗試著利用石油天然氣開發(fā)煤礦瓦斯事故的途徑，嘗試著利用石油天然氣開發(fā) 技術(shù)進(jìn)行煤礦瓦斯地面預(yù)抽試驗(yàn)。經(jīng)過近技術(shù)進(jìn)行煤礦瓦斯地面預(yù)抽試驗(yàn)。經(jīng)過近1010年的探年的探 索，煤礦瓦斯地面抽采獲得成功。之后，一些石油索，煤礦瓦斯地面抽采獲得成功。之后，一

12、些石油 公司紛紛介入，在政府扶持下逐步形成了一個(gè)介于公司紛紛介入，在政府扶持下逐步形成了一個(gè)介于 煤炭工業(yè)和石油天然氣工業(yè)之間的新興產(chǎn)業(yè)煤炭工業(yè)和石油天然氣工業(yè)之間的新興產(chǎn)業(yè)煤煤 層氣開發(fā)。層氣開發(fā)。 第二節(jié) 煤層氣工業(yè)的形成 在在2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代以前，美國煤礦抽放煤層氣主要是為了年代以前，美國煤礦抽放煤層氣主要是為了 煤礦井下安全目的。煤礦井下安全目的。19941994年以前美國每年因采煤而排放的年以前美國每年因采煤而排放的 甲烷總量達(dá)到甲烷總量達(dá)到4242億立方米，不僅嚴(yán)重污染了大氣層而且浪億立方米，不僅嚴(yán)重污染了大氣層而且浪 費(fèi)了巨大的動力和資金。費(fèi)了巨大的動力和資金。 進(jìn)入

13、進(jìn)入2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代，在全球能源危機(jī)的影響下，石油價(jià)年代，在全球能源危機(jī)的影響下，石油價(jià) 格一度高漲，美國首先意識到煤層氣可以作為一種能源，格一度高漲，美國首先意識到煤層氣可以作為一種能源， 能夠有效緩解石油供需矛盾。美國能源部做出了開展包括能夠有效緩解石油供需矛盾。美國能源部做出了開展包括 煤層氣在內(nèi)的非常規(guī)天然氣回收研究的決定。煤層氣在內(nèi)的非常規(guī)天然氣回收研究的決定。 從從19781978年開始對全美年開始對全美1616個(gè)含煤盆地進(jìn)行了長達(dá)個(gè)含煤盆地進(jìn)行了長達(dá)8 8年的煤層年的煤層 氣研究。對煤層氣的儲集和運(yùn)移機(jī)理、生產(chǎn)方式和開采工氣研究。對煤層氣的儲集和運(yùn)移機(jī)理、生產(chǎn)方式和開

14、采工 藝有了進(jìn)一步的認(rèn)識，先后對藝有了進(jìn)一步的認(rèn)識，先后對1414個(gè)盆地做出了資源量計(jì)算。個(gè)盆地做出了資源量計(jì)算。 第二節(jié) 煤層氣工業(yè)的形成 19801980年，美國政府出臺了年，美國政府出臺了能源意外獲利法能源意外獲利法，鼓勵非常規(guī)氣體能源和低滲，鼓勵非常規(guī)氣體能源和低滲 透氣藏的開發(fā)，其中可適用于煤層氣的鼓勵政策是第透氣藏的開發(fā)，其中可適用于煤層氣的鼓勵政策是第2929條的稅收補(bǔ)貼政策。條的稅收補(bǔ)貼政策。 該稅收優(yōu)惠政策的出臺在煤層氣開發(fā)的初期起到巨大的推動作用。該稅收優(yōu)惠政策的出臺在煤層氣開發(fā)的初期起到巨大的推動作用。 19801980年年1212月，全世界第一個(gè)商業(yè)煤層氣田月，全世界第

15、一個(gè)商業(yè)煤層氣田黑勇士盆地橡樹林煤層氣開發(fā)黑勇士盆地橡樹林煤層氣開發(fā) 區(qū)建成投產(chǎn)，標(biāo)志著美國煤層氣產(chǎn)業(yè)進(jìn)入起步階段。美國天然氣研究所和許區(qū)建成投產(chǎn)，標(biāo)志著美國煤層氣產(chǎn)業(yè)進(jìn)入起步階段。美國天然氣研究所和許 多天然氣公司開始了大規(guī)模煤層氣商業(yè)性開發(fā)，不久又在圣胡安盆地取得重多天然氣公司開始了大規(guī)模煤層氣商業(yè)性開發(fā)，不久又在圣胡安盆地取得重 大突破，至此黑勇士盆地和圣胡安盆地成為美國現(xiàn)在煤層氣生產(chǎn)的主要基地。大突破，至此黑勇士盆地和圣胡安盆地成為美國現(xiàn)在煤層氣生產(chǎn)的主要基地。 其產(chǎn)量占全美煤層氣產(chǎn)量其產(chǎn)量占全美煤層氣產(chǎn)量80%80%以上。以上。 兩大盆地的煤層氣產(chǎn)量的主要增長期開始于兩大盆地的煤層氣

16、產(chǎn)量的主要增長期開始于19861986年，這歸結(jié)于煤層氣勘探、年，這歸結(jié)于煤層氣勘探、 生產(chǎn)技術(shù)的重大進(jìn)步以及聯(lián)邦減稅政策的實(shí)施。自生產(chǎn)技術(shù)的重大進(jìn)步以及聯(lián)邦減稅政策的實(shí)施。自19801980年該法出臺以后的年該法出臺以后的1010 年間，美國黑勇士盆地煤層氣開采得到的稅收補(bǔ)貼大約是年間，美國黑勇士盆地煤層氣開采得到的稅收補(bǔ)貼大約是2.72.7億美元，圣胡億美元，圣胡 安盆地的稅收補(bǔ)貼為安盆地的稅收補(bǔ)貼為8.68.6億美元。億美元。 第二節(jié) 煤層氣工業(yè)的形成 19831983年，阿拉巴馬州頒布了煤層氣產(chǎn)業(yè)法規(guī)，是最早頒布煤年，阿拉巴馬州頒布了煤層氣產(chǎn)業(yè)法規(guī)，是最早頒布煤 層氣產(chǎn)業(yè)法規(guī)的美國州政

17、府，弗吉尼亞州和西弗吉尼亞州又層氣產(chǎn)業(yè)法規(guī)的美國州政府，弗吉尼亞州和西弗吉尼亞州又 相繼頒布了煤層氣法規(guī)。阿拉巴馬州和弗吉尼亞州在頒布煤相繼頒布了煤層氣法規(guī)。阿拉巴馬州和弗吉尼亞州在頒布煤 層氣法規(guī)后，煤層氣產(chǎn)量大幅度上升，由此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益層氣法規(guī)后，煤層氣產(chǎn)量大幅度上升，由此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益 和社會效益非常明顯。和社會效益非常明顯。 19861986年以后，美國在取得東部淺層含煤盆地煤層氣開發(fā)經(jīng)驗(yàn)?zāi)暌院?，美國在取得東部淺層含煤盆地煤層氣開發(fā)經(jīng)驗(yàn) 的基礎(chǔ)上，同時(shí)對西部深層含煤盆地展開了研究，并取得了的基礎(chǔ)上，同時(shí)對西部深層含煤盆地展開了研究，并取得了 明顯的開發(fā)效果。明顯的開發(fā)效果。9090年

18、代晚期，懷俄明州和蒙大拿州粉河盆年代晚期，懷俄明州和蒙大拿州粉河盆 地的煤層氣產(chǎn)量迅速增長，隨后一度成為美國煤層氣開采最地的煤層氣產(chǎn)量迅速增長，隨后一度成為美國煤層氣開采最 活躍的地區(qū)之一。煤層氣產(chǎn)地也從當(dāng)初的圣胡安、黑勇士盆活躍的地區(qū)之一。煤層氣產(chǎn)地也從當(dāng)初的圣胡安、黑勇士盆 地拓展到粉河、拉頓、尤因塔和大綠河等含煤盆地，同時(shí)涌地拓展到粉河、拉頓、尤因塔和大綠河等含煤盆地，同時(shí)涌 現(xiàn)一批優(yōu)秀的煤層氣生產(chǎn)企業(yè)?，F(xiàn)一批優(yōu)秀的煤層氣生產(chǎn)企業(yè)。 圣胡安、黑勇士、粉河、拉頓、尤因塔圣胡安、黑勇士、粉河、拉頓、尤因塔-皮申斯和大綠河皮申斯和大綠河 第二節(jié) 煤層氣工業(yè)的形成 最初最初能源以外獲利法能源以外

19、獲利法中第中第2929條的稅收條的稅收 優(yōu)惠政策的適用期為優(yōu)惠政策的適用期為1010年，即到年，即到19891989年底。年底。 而而19881988年美國政府又把該項(xiàng)優(yōu)惠政策延遲年美國政府又把該項(xiàng)優(yōu)惠政策延遲 到到19901990年底，后來政府又第二次把截止期年底，后來政府又第二次把截止期 推遲到推遲到19921992年底。在年底。在19791979年年1212月月3131日至日至 19931993年年1 1月月1 1日之間鉆探的井中生產(chǎn)出的煤層日之間鉆探的井中生產(chǎn)出的煤層 氣產(chǎn)量，在氣產(chǎn)量，在20032003年年1 1月月1 1日以前都可以享受日以前都可以享受 到第到第2929條稅收政策規(guī)

20、定的補(bǔ)貼。條稅收政策規(guī)定的補(bǔ)貼。 第二節(jié) 煤層氣工業(yè)的形成 美國第美國第2929條的稅收補(bǔ)貼政策的截止日期的條的稅收補(bǔ)貼政策的截止日期的2 2次推遲，極大次推遲，極大 地促進(jìn)了煤層氣開發(fā)者在地促進(jìn)了煤層氣開發(fā)者在3 3個(gè)截止日期之前，以最大的努個(gè)截止日期之前，以最大的努 力鉆探最多的井以期獲得最大限度的稅收補(bǔ)貼。到力鉆探最多的井以期獲得最大限度的稅收補(bǔ)貼。到19941994年年 底，全美已有底，全美已有60006000多口煤層氣井，正在生產(chǎn)的井超過多口煤層氣井，正在生產(chǎn)的井超過 55005500口，年產(chǎn)量逾口，年產(chǎn)量逾210210108m3108m3，占美國油氣總產(chǎn)量的，占美國油氣總產(chǎn)量的 4

21、.2%4.2%。美國的第。美國的第2929條的稅收優(yōu)惠政策有效推動了美國煤條的稅收優(yōu)惠政策有效推動了美國煤 層氣井?dāng)?shù)和產(chǎn)量的增加，使美國煤層氣產(chǎn)量從層氣井?dāng)?shù)和產(chǎn)量的增加，使美國煤層氣產(chǎn)量從19831983年到年到 19951995年的年的1212年間，美國煤層氣年產(chǎn)量從年間，美國煤層氣年產(chǎn)量從1.71.7億億m3m3猛增到猛增到 250250億億m3m3，基本形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。，基本形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。 第二節(jié) 煤層氣工業(yè)的形成 煤層氣的銷售主要是通過管道輸送到各類用戶，因此天然氣煤層氣的銷售主要是通過管道輸送到各類用戶，因此天然氣 管道政策直接影響著煤層氣產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展，是制約煤層管道政策直接影響著

22、煤層氣產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展，是制約煤層 氣產(chǎn)業(yè)的重要政策因素。美國擁有完善的全國性天然氣管道氣產(chǎn)業(yè)的重要政策因素。美國擁有完善的全國性天然氣管道 系統(tǒng)。美國生產(chǎn)的煤層氣主要通過天然氣管道供應(yīng)各類用戶。系統(tǒng)。美國生產(chǎn)的煤層氣主要通過天然氣管道供應(yīng)各類用戶。 因此，有關(guān)天然氣管道輸送的政策對煤層氣產(chǎn)業(yè)具有直接影因此，有關(guān)天然氣管道輸送的政策對煤層氣產(chǎn)業(yè)具有直接影 響。響。 19921992年年5 5月，美國天然氣管道向市場開放，美國能源管理委月，美國天然氣管道向市場開放，美國能源管理委 員會頒布了第員會頒布了第636636號法令，取消了管道公司對天然氣購銷市號法令，取消了管道公司對天然氣購銷市 場的控

23、制，實(shí)行了天然氣管道的市場開放政策。美國聯(lián)邦能場的控制，實(shí)行了天然氣管道的市場開放政策。美國聯(lián)邦能 源管理委員會頒布的第源管理委員會頒布的第636636號法令和天然氣工業(yè)的變化給煤號法令和天然氣工業(yè)的變化給煤 層氣生產(chǎn)商帶來的機(jī)會主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：層氣生產(chǎn)商帶來的機(jī)會主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 第二節(jié) 煤層氣工業(yè)的形成 （1 1）煤層氣生產(chǎn)商可擁有多種選擇來出售煤層氣。）煤層氣生產(chǎn)商可擁有多種選擇來出售煤層氣。 大多數(shù)礦區(qū)靠近主要的天然氣消費(fèi)區(qū)和市場，因此，大多數(shù)礦區(qū)靠近主要的天然氣消費(fèi)區(qū)和市場，因此， 煤層氣生產(chǎn)商可通過市場中間商銷售煤層氣，或直煤層氣生產(chǎn)商可通過市場中間商銷售煤層氣，或

24、直 接銷售給附近市場的分銷商和終端用戶。接銷售給附近市場的分銷商和終端用戶。 （2 2）由于存在運(yùn)輸容量二級市場和普遍開放規(guī)定，）由于存在運(yùn)輸容量二級市場和普遍開放規(guī)定， 煤層氣生產(chǎn)商可以自由地將煤層氣輸入天然氣管道。煤層氣生產(chǎn)商可以自由地將煤層氣輸入天然氣管道。 （3 3）煤層氣生產(chǎn)商能獲得較高的煤層氣井口價(jià)。）煤層氣生產(chǎn)商能獲得較高的煤層氣井口價(jià)。 第二節(jié) 煤層氣工業(yè)的形成 有人曾預(yù)言在有人曾預(yù)言在19931993年初停止減稅政策之后，煤層氣的產(chǎn)量年初停止減稅政策之后，煤層氣的產(chǎn)量 將會減少甚至停止。然而這種情況并沒有發(fā)生，或許是因?qū)p少甚至停止。然而這種情況并沒有發(fā)生，或許是因 為天然

25、氣被認(rèn)為是一種理想的清潔能源，以及現(xiàn)在新的生為天然氣被認(rèn)為是一種理想的清潔能源，以及現(xiàn)在新的生 產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)不需要減稅刺激政策就可以實(shí)現(xiàn)煤層氣產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)不需要減稅刺激政策就可以實(shí)現(xiàn)煤層氣 的盈利性生產(chǎn)。的盈利性生產(chǎn)。19981998年全美煤層氣產(chǎn)量已達(dá)年全美煤層氣產(chǎn)量已達(dá)324324億億m3m3， 約占當(dāng)年天然氣總產(chǎn)量的約占當(dāng)年天然氣總產(chǎn)量的7%7%。 煤層氣在美國能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)了舉足輕重的地位，美國煤煤層氣在美國能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)了舉足輕重的地位，美國煤 層氣產(chǎn)業(yè)的成功發(fā)展已在保證美國能源供應(yīng)安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)層氣產(chǎn)業(yè)的成功發(fā)展已在保證美國能源供應(yīng)安全和經(jīng)濟(jì)發(fā) 展方面起到了不可忽視的作用。展

26、方面起到了不可忽視的作用。 第三節(jié)第三節(jié) 煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展 世界上目前發(fā)現(xiàn)有世界上目前發(fā)現(xiàn)有7474個(gè)國家蘊(yùn)藏著煤炭資個(gè)國家蘊(yùn)藏著煤炭資 源，同時(shí)也賦存著煤層氣資源。根據(jù)國際源，同時(shí)也賦存著煤層氣資源。根據(jù)國際 能源機(jī)構(gòu)能源機(jī)構(gòu)(iea)(iea)估計(jì)估計(jì), ,全球陸上煤田在深于全球陸上煤田在深于 2000m2000m的煤層氣資源量約為的煤層氣資源量約為260260萬億萬億m3,m3,是是 常規(guī)天然氣探明儲量的兩倍多。其中，俄常規(guī)天然氣探明儲量的兩倍多。其中，俄 羅斯、加拿大、中國、美國等國均超過羅斯、加拿大、中國、美國等國均超過1010 萬億萬億m3m3。 第三節(jié)第三

27、節(jié) 煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展 美國煤層氣工業(yè)在近幾年來取得長足進(jìn)步的關(guān)鍵是對煤盆美國煤層氣工業(yè)在近幾年來取得長足進(jìn)步的關(guān)鍵是對煤盆 地進(jìn)行了系統(tǒng)全面的地質(zhì)綜合評價(jià)，尤其是在黑勇士盆地、地進(jìn)行了系統(tǒng)全面的地質(zhì)綜合評價(jià)，尤其是在黑勇士盆地、 皮申斯盆地、圣胡安盆地開展了大規(guī)模的研究和開發(fā)試驗(yàn)。皮申斯盆地、圣胡安盆地開展了大規(guī)模的研究和開發(fā)試驗(yàn)。 根據(jù)他們的經(jīng)驗(yàn)，在選擇勘探、開發(fā)煤層的有利區(qū)塊進(jìn)行根據(jù)他們的經(jīng)驗(yàn)，在選擇勘探、開發(fā)煤層的有利區(qū)塊進(jìn)行 地質(zhì)綜合評價(jià)時(shí)，應(yīng)考慮下列一些地質(zhì)因素，即氣含量、地質(zhì)綜合評價(jià)時(shí)，應(yīng)考慮下列一些地質(zhì)因素，即氣含量、 滲透性、煤階、煤層的物理性質(zhì)、煤層厚

28、度、埋深、地溫滲透性、煤階、煤層的物理性質(zhì)、煤層厚度、埋深、地溫 梯度、地應(yīng)力、頂?shù)装鍘r層特征、沉積環(huán)境及構(gòu)造條件等。梯度、地應(yīng)力、頂?shù)装鍘r層特征、沉積環(huán)境及構(gòu)造條件等。 其中其中, ,煤層厚度、煤階、氣含量、滲透性、埋深和構(gòu)造條件煤層厚度、煤階、氣含量、滲透性、埋深和構(gòu)造條件 是選擇煤層氣開發(fā)有利區(qū)塊時(shí)必須優(yōu)先考慮的因素。是選擇煤層氣開發(fā)有利區(qū)塊時(shí)必須優(yōu)先考慮的因素。 第三節(jié)第三節(jié) 煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展 美國煤層氣總資源量美國煤層氣總資源量2121萬億立方米。美國是世界上煤層氣萬億立方米。美國是世界上煤層氣 商業(yè)化開發(fā)最成功的國家，也是煤層氣產(chǎn)量最高的國家。商業(yè)化開發(fā)最成

29、功的國家，也是煤層氣產(chǎn)量最高的國家。 美國煤層氣主要賦存在美國煤層氣主要賦存在1500m1500m以淺的煤層，近以淺的煤層，近85%85%分布在分布在 西部落基山脈中生代和新生代含煤盆地，其余西部落基山脈中生代和新生代含煤盆地，其余15%15%分布在分布在 東部阿巴拉契亞含煤盆地和中部石炭紀(jì)含煤盆地。美國煤東部阿巴拉契亞含煤盆地和中部石炭紀(jì)含煤盆地。美國煤 層氣工業(yè)起步于層氣工業(yè)起步于2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代，大規(guī)模開發(fā)始于年代，大規(guī)模開發(fā)始于2020世紀(jì)世紀(jì) 8080年代。年代。19901990年有煤層氣井年有煤層氣井29822982口，口，19951995年為年為72567256口井，

30、口井， 20002000年為年為1398613986口，口，20062006年則達(dá)到年則達(dá)到3000030000口口( (圖圖1) 1)，生產(chǎn)，生產(chǎn) 井?dāng)?shù)幾乎每井?dāng)?shù)幾乎每5 5年翻一番。年翻一番。 第三節(jié)第三節(jié) 煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展 煤層氣探明剩余可采儲量煤層氣探明剩余可采儲量19891989年僅有年僅有10411041108m3108m3， 19911991年達(dá)到年達(dá)到23122312108m3108m3，19991999年突破年突破40004000108m3108m3， 20052005年為年為56335633108m3108m3。煤層氣產(chǎn)量也直線上升，。煤層氣產(chǎn)量也直

31、線上升， 19891989年為年為2626108m3108m3，20052005年為年為491491108m3108m3，20062006 年達(dá)到年達(dá)到540540108m3(108m3(圖圖1-4)1-4)，占美國天然氣年總產(chǎn)量，占美國天然氣年總產(chǎn)量 的的10%10%。 美國有完善的天然氣管道系統(tǒng)，所生產(chǎn)的煤層氣大部美國有完善的天然氣管道系統(tǒng)，所生產(chǎn)的煤層氣大部 分進(jìn)入天然氣管網(wǎng)銷售給燃?xì)夤荆V井抽放煤層氣分進(jìn)入天然氣管網(wǎng)銷售給燃?xì)夤荆V井抽放煤層氣 有的直接供給坑口發(fā)電廠，有的則與煤混合燃燒作為有的直接供給坑口發(fā)電廠，有的則與煤混合燃燒作為 鍋爐燃料。鍋爐燃料。 圖1-4 美國煤層氣產(chǎn)

32、量及鉆井情況圖 第三節(jié)第三節(jié) 煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展 澳大利亞的煤炭資源量為澳大利亞的煤炭資源量為1.71.71012t1012t，煤層平均含氣量為，煤層平均含氣量為0.80.81 1 6.8m3/t6.8m3/t，煤層埋深普遍小于，煤層埋深普遍小于100om100om，滲透率多為，滲透率多為1 110-310-3 101010-3m210-3m2，煤層氣資源量為，煤層氣資源量為8 81012101214141012m31012m3，主要分，主要分 布在東部悉尼、鮑恩和蘇拉特布在東部悉尼、鮑恩和蘇拉特3 3個(gè)含煤盆地。澳大利亞煤層氣勘個(gè)含煤盆地。澳大利亞煤層氣勘 探始于探始于

33、19761976年，年，2020世紀(jì)末以來，由于充分吸收美國煤層氣資源世紀(jì)末以來，由于充分吸收美國煤層氣資源 評價(jià)和勘探、測試方面的成功經(jīng)驗(yàn)，針對本國煤層含氣量高、含評價(jià)和勘探、測試方面的成功經(jīng)驗(yàn)，針對本國煤層含氣量高、含 水飽和度變化大、原地應(yīng)力高等地質(zhì)特點(diǎn)，成功開發(fā)和應(yīng)用了水水飽和度變化大、原地應(yīng)力高等地質(zhì)特點(diǎn)，成功開發(fā)和應(yīng)用了水 平井高壓水射流改選技術(shù)，使鮑恩盆地煤層氣勘探開發(fā)取得了重平井高壓水射流改選技術(shù)，使鮑恩盆地煤層氣勘探開發(fā)取得了重 大突破。澳大利亞的一些礦井已廣泛應(yīng)用水平鉆孔、斜交鉆孔和大突破。澳大利亞的一些礦井已廣泛應(yīng)用水平鉆孔、斜交鉆孔和 地面采空區(qū)垂直鉆孔抽放等技術(shù)。地面

34、采空區(qū)垂直鉆孔抽放等技術(shù)。19981998年澳大利亞煤層氣產(chǎn)量只年澳大利亞煤層氣產(chǎn)量只 有有0.560.56108m3108m3，20062006年鉆井年鉆井11001100口，產(chǎn)量達(dá)口，產(chǎn)量達(dá)1818108m3(108m3(圖圖1-5)1-5)， 已進(jìn)入商業(yè)化開發(fā)階段。已進(jìn)入商業(yè)化開發(fā)階段。 圖1-5 澳大利亞煤層氣產(chǎn)量及鉆井情況圖 第三節(jié)第三節(jié) 煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展 澳大利亞的煤層氣勘探主要集中在東部的幾個(gè)二疊紀(jì)澳大利亞的煤層氣勘探主要集中在東部的幾個(gè)二疊紀(jì)- -三疊紀(jì)含三疊紀(jì)含 煤盆地，包括悉尼煤盆地，包括悉尼(sydney)(sydney)、岡尼達(dá)、岡尼達(dá)(gunn

35、edah(gunnedah) )、博恩、博恩(bowen)(bowen) 等盆地，其中博恩盆地的一些井經(jīng)過測試已經(jīng)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)井。等盆地，其中博恩盆地的一些井經(jīng)過測試已經(jīng)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)井。 20002000年到年到20012001年度，僅博恩盆地用于煤層氣勘探的費(fèi)用就達(dá)年度，僅博恩盆地用于煤層氣勘探的費(fèi)用就達(dá) 44404440萬美元，占該盆地全部萬美元，占該盆地全部1.21.2億美元勘探費(fèi)的億美元勘探費(fèi)的37%37%。昆士蘭天。昆士蘭天 然氣公司已經(jīng)在靠近然氣公司已經(jīng)在靠近c(diǎn)hianchillchianchill的的argyle-1argyle-1井成功進(jìn)行煤層氣生產(chǎn)，井成功進(jìn)行煤層氣生產(chǎn)， 日產(chǎn)量

36、超過日產(chǎn)量超過28230m328230m3。目前，煤層氣的勘探開發(fā)已經(jīng)成為昆士。目前，煤層氣的勘探開發(fā)已經(jīng)成為昆士 蘭石油和天然氣工業(yè)的基本部分。澳大利亞的煤層氣勘探開發(fā)以蘭石油和天然氣工業(yè)的基本部分。澳大利亞的煤層氣勘探開發(fā)以 井下定向井開發(fā)為主，借助比較發(fā)達(dá)的天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)，產(chǎn)量增井下定向井開發(fā)為主，借助比較發(fā)達(dá)的天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)，產(chǎn)量增 長較快，煤層氣產(chǎn)量已成為天然氣產(chǎn)量的重要組成部分。長較快，煤層氣產(chǎn)量已成為天然氣產(chǎn)量的重要組成部分。 第三節(jié)第三節(jié) 煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展 據(jù)估計(jì)，加拿大據(jù)估計(jì)，加拿大1717個(gè)盆地和含煤區(qū)煤層氣資源量為個(gè)盆地和含煤區(qū)煤層氣資源量為 17

37、.917.91012101276761012m31012m3，其中阿爾伯達(dá)省是加拿大最，其中阿爾伯達(dá)省是加拿大最 主要的煤層氣資源區(qū)。加拿大煤層氣開發(fā)起步比較晚，主要的煤層氣資源區(qū)。加拿大煤層氣開發(fā)起步比較晚， 20002000年以前由于市場價(jià)格、生產(chǎn)技術(shù)等原因，煤層氣被年以前由于市場價(jià)格、生產(chǎn)技術(shù)等原因，煤層氣被 列為無經(jīng)濟(jì)開采價(jià)值的資源。列為無經(jīng)濟(jì)開采價(jià)值的資源。1987198720012001年，加拿大僅年，加拿大僅 有有250250口煤層生產(chǎn)井，其中口煤層生產(chǎn)井，其中4 4口單井日產(chǎn)氣量達(dá)到口單井日產(chǎn)氣量達(dá)到20002000 3000m33000m3。20002000年以來，在加拿大政

38、府的支持下，一些研年以來，在加拿大政府的支持下，一些研 究機(jī)構(gòu)根據(jù)本國以低變質(zhì)煤為主的特點(diǎn)，開展了一系列技究機(jī)構(gòu)根據(jù)本國以低變質(zhì)煤為主的特點(diǎn)，開展了一系列技 術(shù)研究工作，多分支水平井、連續(xù)油管壓裂等技術(shù)取得了術(shù)研究工作，多分支水平井、連續(xù)油管壓裂等技術(shù)取得了 重大進(jìn)展，降低了煤層氣開采成本；加上前兩年北美地區(qū)重大進(jìn)展，降低了煤層氣開采成本；加上前兩年北美地區(qū) 常規(guī)天然氣儲量和產(chǎn)量下降，供應(yīng)形勢日趨緊張，天然氣常規(guī)天然氣儲量和產(chǎn)量下降，供應(yīng)形勢日趨緊張，天然氣 價(jià)格不斷上升，給煤層氣的發(fā)展帶來了機(jī)遇。價(jià)格不斷上升，給煤層氣的發(fā)展帶來了機(jī)遇。 第三節(jié)第三節(jié) 煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展

39、 20032003年，年，encanaencana和和mgvmgv公司合作，鉆井公司合作，鉆井10151015口，口， 試采氣試采氣5.15.1108m3108m3，20062006年，鉆井超過年，鉆井超過30003000口，口， 煤層氣井累計(jì)超過煤層氣井累計(jì)超過65006500口，產(chǎn)量達(dá)口，產(chǎn)量達(dá)5555108 m3 (108 m3 (圖圖 1-6)1-6)。加拿大規(guī)劃到。加拿大規(guī)劃到20102010年煤層氣產(chǎn)量達(dá)到年煤層氣產(chǎn)量達(dá)到 140140108m3108m3，20202020年達(dá)到年達(dá)到280280108108 390390108m3108m3，煤層氣產(chǎn)量將占其天然氣總產(chǎn)量的，煤層氣

40、產(chǎn)量將占其天然氣總產(chǎn)量的 15%15%左右，形成與美國規(guī)模相近的煤層氣產(chǎn)業(yè)。左右，形成與美國規(guī)模相近的煤層氣產(chǎn)業(yè)。 圖1-6 加拿大煤層氣產(chǎn)量及鉆井情況圖 第三節(jié)第三節(jié) 煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展 煤炭儲量居世界第二位的俄羅斯煤炭儲量居世界第二位的俄羅斯20022002年開采煤炭年開采煤炭2.82.8 億噸，比億噸，比20032003年增長年增長1.3%1.3%。但隨著煤礦開采量的增。但隨著煤礦開采量的增 長，煤層氣也被大量排入大氣。因而俄煤田正嘗試長，煤層氣也被大量排入大氣。因而俄煤田正嘗試 對煤層氣進(jìn)行回收利用。據(jù)悉，庫茲巴斯煤田每年對煤層氣進(jìn)行回收利用。據(jù)悉，庫茲巴斯煤田每

41、年 排出的煤層氣中有排出的煤層氣中有1 1億到億到2 2億立方米是通過抽氣管道億立方米是通過抽氣管道 排出礦井的，這部分煤層氣便于回收。俄專家認(rèn)為，排出礦井的，這部分煤層氣便于回收。俄專家認(rèn)為， 利用煤層氣發(fā)電有廣闊前景，所產(chǎn)生的電能可用于利用煤層氣發(fā)電有廣闊前景，所產(chǎn)生的電能可用于 煤礦生產(chǎn)或向外供應(yīng)。除了發(fā)電，從煤礦抽出的煤煤礦生產(chǎn)或向外供應(yīng)。除了發(fā)電，從煤礦抽出的煤 層氣在去掉煤顆粒和水分并提高濃度之后，還可用層氣在去掉煤顆粒和水分并提高濃度之后，還可用 于工業(yè)生產(chǎn)或居民采暖，也可用作汽車燃料。于工業(yè)生產(chǎn)或居民采暖，也可用作汽車燃料。 第三節(jié)第三節(jié) 煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)

42、展 庫茲巴斯煤田范圍內(nèi)的別洛沃煤礦是俄羅斯煤層庫茲巴斯煤田范圍內(nèi)的別洛沃煤礦是俄羅斯煤層 氣含量最高的煤礦。氣含量最高的煤礦。19991999年，該煤礦的年采礦量年，該煤礦的年采礦量 為為5050萬噸，而煤礦的煤層氣排放量卻高達(dá)每分鐘萬噸，而煤礦的煤層氣排放量卻高達(dá)每分鐘 5050到到7070立方米。該煤礦早在立方米。該煤礦早在20002000年前就建成了年前就建成了 全俄惟一的利用煤層氣的設(shè)施。據(jù)了解，目前別全俄惟一的利用煤層氣的設(shè)施。據(jù)了解，目前別 洛沃煤礦每分鐘可以壓縮洛沃煤礦每分鐘可以壓縮5 5至至6 6立方米從礦井中抽立方米從礦井中抽 出的煤層氣并利用其發(fā)電。由于從礦井回收煤層出的煤

43、層氣并利用其發(fā)電。由于從礦井回收煤層 氣的成本只有煤開采成本的氣的成本只有煤開采成本的30%30%到到35%35%，煤層氣，煤層氣 所發(fā)電力的價(jià)格比煤電價(jià)格要低得多。所發(fā)電力的價(jià)格比煤電價(jià)格要低得多。 第三節(jié)第三節(jié) 煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展 京都議定書京都議定書生效后，該議定書框架下的生效后，該議定書框架下的“清潔發(fā)展清潔發(fā)展 機(jī)制機(jī)制”允許就溫室氣體減排配額進(jìn)行買賣。經(jīng)合組織成允許就溫室氣體減排配額進(jìn)行買賣。經(jīng)合組織成 員國通過這一機(jī)制在發(fā)展中國家投資做項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)其部分員國通過這一機(jī)制在發(fā)展中國家投資做項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)其部分 溫室氣體減排承諾。溫室氣體減排承諾。 京都議定書京都議定書規(guī)

44、定了各國的溫室氣體減排量。如果某規(guī)定了各國的溫室氣體減排量。如果某 個(gè)國家達(dá)不到這一規(guī)定，它可以向額度尚有富余的發(fā)展個(gè)國家達(dá)不到這一規(guī)定，它可以向額度尚有富余的發(fā)展 中國家購買剩余配額從而保證全球總體減排量達(dá)標(biāo)，而中國家購買剩余配額從而保證全球總體減排量達(dá)標(biāo)，而 支付的資金可以作為國際基金，幫助這些發(fā)展中國家實(shí)支付的資金可以作為國際基金，幫助這些發(fā)展中國家實(shí) 施具有環(huán)保意義的項(xiàng)目。被稱為施具有環(huán)保意義的項(xiàng)目。被稱為“清潔發(fā)展機(jī)制清潔發(fā)展機(jī)制”。 第三節(jié)第三節(jié) 煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展 更加具體的操作是，煤礦公司回收煤層氣將其用于發(fā)電。由于更加具體的操作是，煤礦公司回收煤層氣將其

45、用于發(fā)電。由于 煤層氣主要成分為甲烷，燃燒后產(chǎn)生水蒸氣和溫室氣體二氧化煤層氣主要成分為甲烷，燃燒后產(chǎn)生水蒸氣和溫室氣體二氧化 碳，比起燃煤發(fā)電其二氧化碳排放量大為減少。由該項(xiàng)目產(chǎn)生碳，比起燃煤發(fā)電其二氧化碳排放量大為減少。由該項(xiàng)目產(chǎn)生 的溫室氣體減排量被核實(shí)后，將由專門的國際基金收購。掌握的溫室氣體減排量被核實(shí)后，將由專門的國際基金收購。掌握 基金的組織采用政府與私營部門合作機(jī)制由多國政府和多家私基金的組織采用政府與私營部門合作機(jī)制由多國政府和多家私 營公司組成。這一組織可授權(quán)世界銀行等國際組織作為托管方，營公司組成。這一組織可授權(quán)世界銀行等國際組織作為托管方， 代表該組織各參與方從項(xiàng)目中購買

46、溫室氣體減排量。正是在這代表該組織各參與方從項(xiàng)目中購買溫室氣體減排量。正是在這 種運(yùn)作方式下種運(yùn)作方式下. .煤礦企業(yè)獲得了資金，可以繼續(xù)推廣抽取煤層煤礦企業(yè)獲得了資金，可以繼續(xù)推廣抽取煤層 氣的做法，不但發(fā)了電，還解決了安全問題和減少溫室氣體排氣的做法，不但發(fā)了電，還解決了安全問題和減少溫室氣體排 放問題，因此它對煤礦企業(yè)是很有益的。放問題，因此它對煤礦企業(yè)是很有益的。 第三節(jié)第三節(jié) 煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展煤層氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展 開發(fā)利用煤層氣是一個(gè)開發(fā)利用煤層氣是一個(gè)“變廢為寶變廢為寶”的過程，能夠的過程，能夠 實(shí)現(xiàn)社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。通過實(shí)現(xiàn)社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一

47、。通過 對煤層氣的開發(fā)將煤層中的瓦斯氣體分離出來，對對煤層氣的開發(fā)將煤層中的瓦斯氣體分離出來，對 于煤礦開采極其重要。煤層中的瓦斯氣體是煤礦爆于煤礦開采極其重要。煤層中的瓦斯氣體是煤礦爆 炸的禍根，去除瓦斯氣體可以從根本上避免采煤工炸的禍根，去除瓦斯氣體可以從根本上避免采煤工 人受礦井瓦斯爆炸的威脅；煤礦瓦斯氣體中人受礦井瓦斯爆炸的威脅；煤礦瓦斯氣體中95%95%的的 成分為甲烷，它直接排放到大氣中會對空氣造成嚴(yán)成分為甲烷，它直接排放到大氣中會對空氣造成嚴(yán) 重污染。現(xiàn)在，可以將鉆井取出的瓦斯氣體進(jìn)行回重污染?，F(xiàn)在，可以將鉆井取出的瓦斯氣體進(jìn)行回 收，經(jīng)過處理之后即可作為新的替代能源再利用。收，

48、經(jīng)過處理之后即可作為新的替代能源再利用。 第四節(jié) 中國的煤層氣工業(yè) 一、我國煤層氣工業(yè)的發(fā)展歷程一、我國煤層氣工業(yè)的發(fā)展歷程 我國是世界上第一產(chǎn)煤大國，煤炭資源量巨大，我國是世界上第一產(chǎn)煤大國，煤炭資源量巨大， 煤層氣資源十分豐富。由于中國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，煤層氣資源十分豐富。由于中國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展， 對能源的需求也越來越大，有必要開發(fā)新的能源。對能源的需求也越來越大，有必要開發(fā)新的能源。 并且煤層氣是煤礦事故的罪魁禍?zhǔn)?，國?nèi)煤礦礦并且煤層氣是煤礦事故的罪魁禍?zhǔn)?，國?nèi)煤礦礦 難難70708080都是由瓦斯爆炸引起，開發(fā)煤層氣都是由瓦斯爆炸引起，開發(fā)煤層氣 可以有效預(yù)防事故發(fā)生，改善礦山生產(chǎn)工作條

49、件，可以有效預(yù)防事故發(fā)生，改善礦山生產(chǎn)工作條件， 保護(hù)環(huán)境。因此開發(fā)煤層氣對中國來說十分必要。保護(hù)環(huán)境。因此開發(fā)煤層氣對中國來說十分必要。 第四節(jié)第四節(jié) 中國的煤層氣工業(yè)中國的煤層氣工業(yè) 我國的煤礦井下瓦斯抽放始于我國的煤礦井下瓦斯抽放始于2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代。年代。19521952年，煤年，煤 炭部率先在遼寧撫順礦務(wù)局龍鳳煤礦進(jìn)行了井下瓦斯抽放試炭部率先在遼寧撫順礦務(wù)局龍鳳煤礦進(jìn)行了井下瓦斯抽放試 驗(yàn)，并獲得成功。驗(yàn)，并獲得成功。19571957年，陽泉礦務(wù)局四礦試驗(yàn)成功了鄰年，陽泉礦務(wù)局四礦試驗(yàn)成功了鄰 近層抽放煤層氣的方法。近層抽放煤層氣的方法。2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代末至年

50、代末至8080年代初我國年代初我國 煤層氣進(jìn)入地面開發(fā)階段，原煤炭工業(yè)部煤炭科學(xué)研究院撫煤層氣進(jìn)入地面開發(fā)階段，原煤炭工業(yè)部煤炭科學(xué)研究院撫 順煤研所曾在撫順、陽泉、焦作、白沙、包頭等高瓦斯礦區(qū)順煤研所曾在撫順、陽泉、焦作、白沙、包頭等高瓦斯礦區(qū) 施工了施工了2020余口地面瓦斯抽排試驗(yàn)井，用于解決煤礦瓦斯突余口地面瓦斯抽排試驗(yàn)井，用于解決煤礦瓦斯突 出問題。這批地面瓦斯抽排鉆孔可謂是我國采用地面垂直井出問題。這批地面瓦斯抽排鉆孔可謂是我國采用地面垂直井 進(jìn)行煤層氣開采的最先嘗試。然而，由于當(dāng)時(shí)井位選擇和技進(jìn)行煤層氣開采的最先嘗試。然而，由于當(dāng)時(shí)井位選擇和技 術(shù)、設(shè)備等條件的限制，試驗(yàn)未達(dá)到預(yù)

51、期效果。術(shù)、設(shè)備等條件的限制，試驗(yàn)未達(dá)到預(yù)期效果。19851985年國年國 家經(jīng)委修訂家經(jīng)委修訂資源綜合利用目錄資源綜合利用目錄，把瓦斯列入廢棄能源。，把瓦斯列入廢棄能源。 第四節(jié) 中國的煤層氣工業(yè) 9090年代初，我國開始研究煤層氣地面開發(fā)技術(shù)，年代初，我國開始研究煤層氣地面開發(fā)技術(shù)， 當(dāng)時(shí)已有近當(dāng)時(shí)已有近7070口煤層氣試驗(yàn)井，尤其是遼寧鐵法、口煤層氣試驗(yàn)井，尤其是遼寧鐵法、 山西晉城以及安徽淮北等礦區(qū)的煤層氣開發(fā)試驗(yàn)山西晉城以及安徽淮北等礦區(qū)的煤層氣開發(fā)試驗(yàn) 已顯示出良好的前景，有的單井日產(chǎn)氣量達(dá)已顯示出良好的前景，有的單井日產(chǎn)氣量達(dá)7 0007 000 方，全國煤層氣產(chǎn)量近方，全國煤層

52、氣產(chǎn)量近6 6億方。我國煤層氣資源的億方。我國煤層氣資源的 大規(guī)模開發(fā)計(jì)劃引起了世界的關(guān)注，聯(lián)合國大規(guī)模開發(fā)計(jì)劃引起了世界的關(guān)注，聯(lián)合國19921992 年首先通過全球環(huán)境基金會年首先通過全球環(huán)境基金會(gef)(gef)向我國提供了向我國提供了1 1 170170萬美元，用于資助萬美元，用于資助“中國煤層氣資源開發(fā)中國煤層氣資源開發(fā)”項(xiàng)項(xiàng) 目。目。 第四節(jié) 中國的煤層氣工業(yè) 19921992年，煤炭部門與聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署年，煤炭部門與聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署(undp)(undp)簽訂協(xié)議，簽訂協(xié)議， 投資投資10001000萬美元進(jìn)行試驗(yàn)，該項(xiàng)目包括松藻礦務(wù)局、開灤萬美元進(jìn)行試驗(yàn)，該項(xiàng)目包括松藻礦

53、務(wù)局、開灤 礦務(wù)局、鐵法礦務(wù)局和煤炭科學(xué)研究總院西安分院的礦務(wù)局、鐵法礦務(wù)局和煤炭科學(xué)研究總院西安分院的4 4個(gè)個(gè) 子項(xiàng)目，主要目的是為我國發(fā)展煤層氣工業(yè)引進(jìn)技術(shù)和設(shè)子項(xiàng)目，主要目的是為我國發(fā)展煤層氣工業(yè)引進(jìn)技術(shù)和設(shè) 備。這一時(shí)期主要借用美國的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，但對于地質(zhì)條備。這一時(shí)期主要借用美國的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，但對于地質(zhì)條 件復(fù)雜的中國含煤區(qū)不太適用，因此未獲得突破性進(jìn)展。件復(fù)雜的中國含煤區(qū)不太適用，因此未獲得突破性進(jìn)展。 但是通過試驗(yàn)，對我國煤層氣勘探開發(fā)取得了一定的認(rèn)識，但是通過試驗(yàn)，對我國煤層氣勘探開發(fā)取得了一定的認(rèn)識， 為后來的煤層氣勘探開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。為后來的煤層氣勘探開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。 第

54、四節(jié) 中國的煤層氣工業(yè) 19931993年聯(lián)合國又通過開發(fā)計(jì)劃署向我國提年聯(lián)合國又通過開發(fā)計(jì)劃署向我國提 供了供了130130萬美元，資助華北石油地質(zhì)局的萬美元，資助華北石油地質(zhì)局的 “中國深層煤層氣勘探中國深層煤層氣勘探”項(xiàng)目。項(xiàng)目。19961996年亞年亞 太經(jīng)合組織太經(jīng)合組織(apec)(apec)向我國提供了向我國提供了15001500萬美萬美 元，主要是資助建立元，主要是資助建立“煤層氣利用示范工煤層氣利用示范工 程程”，其中包括民用和發(fā)電項(xiàng)目。，其中包括民用和發(fā)電項(xiàng)目。 第四節(jié) 中國的煤層氣工業(yè) 與此同時(shí)，國外許多專業(yè)公司也聞風(fēng)而動紛至沓來，與此同時(shí)，國外許多專業(yè)公司也聞風(fēng)而動紛至

55、沓來， 幾十家國外石油或天然氣公司及聯(lián)合國機(jī)構(gòu)來尋求幾十家國外石油或天然氣公司及聯(lián)合國機(jī)構(gòu)來尋求 合作，已在多個(gè)區(qū)塊與外國公司建立了煤層氣合資合作，已在多個(gè)區(qū)塊與外國公司建立了煤層氣合資 或合作項(xiàng)目。尤其是在或合作項(xiàng)目。尤其是在19981998年年6 6月月2929日美國總統(tǒng)克日美國總統(tǒng)克 林頓訪問我國時(shí)，中美兩國共簽定了總金額近林頓訪問我國時(shí)，中美兩國共簽定了總金額近2020億億 美元的美元的7 7個(gè)重要經(jīng)貿(mào)合作協(xié)議。個(gè)重要經(jīng)貿(mào)合作協(xié)議。 第四節(jié) 中國的煤層氣工業(yè) 其中中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司與美國阿莫科公司、其中中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司與美國阿莫科公司、 菲利普公司分別簽定的煤層氣勘探開發(fā)合作

56、，勘探菲利普公司分別簽定的煤層氣勘探開發(fā)合作，勘探 投資投資35003500萬美元，完全用于山西的河?xùn)|煤川煤層萬美元，完全用于山西的河?xùn)|煤川煤層 氣開發(fā)，這標(biāo)志著我國煤層氣的開發(fā)利用由小規(guī)模氣開發(fā)，這標(biāo)志著我國煤層氣的開發(fā)利用由小規(guī)模 試驗(yàn)性勘探開發(fā)向大規(guī)?？碧介_發(fā)轉(zhuǎn)變。與美方簽試驗(yàn)性勘探開發(fā)向大規(guī)模勘探開發(fā)轉(zhuǎn)變。與美方簽 訂的訂的4 4個(gè)合同區(qū)，總面積約個(gè)合同區(qū)，總面積約8700 km28700 km2，預(yù)測資源量，預(yù)測資源量 超過超過44004400億方。如果億方。如果4 4個(gè)合同區(qū)都進(jìn)入商業(yè)性生產(chǎn)個(gè)合同區(qū)都進(jìn)入商業(yè)性生產(chǎn) 階段，按單井日產(chǎn)階段，按單井日產(chǎn)50005000方計(jì)算，年產(chǎn)煤層氣

57、可達(dá)方計(jì)算，年產(chǎn)煤層氣可達(dá) 3030億方，除供當(dāng)?shù)睾吞?，還可以用管道輸送到億方，除供當(dāng)?shù)睾吞?，還可以用管道輸送到 周邊省市。周邊省市。 第四節(jié) 中國的煤層氣工業(yè) 根據(jù)規(guī)劃，到根據(jù)規(guī)劃，到20102010年煤層氣產(chǎn)量達(dá)到年煤層氣產(chǎn)量達(dá)到100100億方，形億方，形 成較完整的煤層氣開發(fā)、利用產(chǎn)業(yè)體系。成較完整的煤層氣開發(fā)、利用產(chǎn)業(yè)體系。 我國石油、煤炭、地礦系統(tǒng)和部分地方政府積極參我國石油、煤炭、地礦系統(tǒng)和部分地方政府積極參 與這項(xiàng)工作，許多國外公司也積極投資在中國進(jìn)行與這項(xiàng)工作，許多國外公司也積極投資在中國進(jìn)行 煤層氣勘探試驗(yàn)。煤層氣勘探試驗(yàn)。19901990年以來，全國已有年以來，全

58、國已有3030多個(gè)含多個(gè)含 煤盆地進(jìn)行煤層氣勘探鉆井，取得了一批儲層測試煤盆地進(jìn)行煤層氣勘探鉆井，取得了一批儲層測試 參數(shù)和生產(chǎn)參數(shù)，在一些地區(qū)甚至獲得工業(yè)氣流。參數(shù)和生產(chǎn)參數(shù)，在一些地區(qū)甚至獲得工業(yè)氣流。 19961996年國家經(jīng)委修訂年國家經(jīng)委修訂資源綜合利用目錄資源綜合利用目錄, ,把煤把煤 層氣開發(fā)和煤層氣發(fā)電列入該目錄。層氣開發(fā)和煤層氣發(fā)電列入該目錄。 第四節(jié) 中國的煤層氣工業(yè) 為了加快我國煤層氣開發(fā)為了加快我國煤層氣開發(fā), ,國務(wù)院于國務(wù)院于19961996年初批準(zhǔn)成立了中年初批準(zhǔn)成立了中 聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司。聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司。 “ “九五九五”和和“十五十五”國家科技攻國家

59、科技攻 關(guān)都設(shè)立了煤層氣研究和試驗(yàn)項(xiàng)目關(guān)都設(shè)立了煤層氣研究和試驗(yàn)項(xiàng)目, ,同期國家計(jì)委設(shè)立了同期國家計(jì)委設(shè)立了 “中國煤層氣資源評價(jià)中國煤層氣資源評價(jià)”國家一類地勘項(xiàng)目。為了推進(jìn)煤國家一類地勘項(xiàng)目。為了推進(jìn)煤 層氣的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，層氣的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，20022002年國家年國家973973計(jì)劃設(shè)立了計(jì)劃設(shè)立了“中國煤中國煤 層氣成藏機(jī)制及經(jīng)濟(jì)開采基礎(chǔ)研究層氣成藏機(jī)制及經(jīng)濟(jì)開采基礎(chǔ)研究”項(xiàng)目，從基礎(chǔ)及應(yīng)用項(xiàng)目，從基礎(chǔ)及應(yīng)用 基礎(chǔ)理論的層面對制約我國煤層氣發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)問題進(jìn)基礎(chǔ)理論的層面對制約我國煤層氣發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)問題進(jìn) 行系統(tǒng)研究，并將其成果應(yīng)用于煤層氣的勘探開發(fā)中。行系統(tǒng)研究，并將其成果應(yīng)用于

60、煤層氣的勘探開發(fā)中。 第四節(jié) 中國的煤層氣工業(yè) 總起來講我國煤層氣工業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)大的發(fā)展階段。總起來講我國煤層氣工業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)大的發(fā)展階段。 第一階段：第一階段：2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代初年代初19971997年，引進(jìn)、消化、摸年，引進(jìn)、消化、摸 索階段。本階段在煤層氣地質(zhì)研究上表現(xiàn)為佐證，在勘探索階段。本階段在煤層氣地質(zhì)研究上表現(xiàn)為佐證，在勘探 上表現(xiàn)為找氣，在開發(fā)試驗(yàn)上表現(xiàn)為摸索，主要通過引進(jìn)上表現(xiàn)為找氣，在開發(fā)試驗(yàn)上表現(xiàn)為摸索，主要通過引進(jìn) 和消化國外相關(guān)理論與技術(shù)來解決中國的煤層氣地質(zhì)問題。和消化國外相關(guān)理論與技術(shù)來解決中國的煤層氣地質(zhì)問題。 從從2020世紀(jì)世紀(jì)8080年