6月25日,中國(guó)石油華北油田(以下簡(jiǎn)稱“華北油田”)在山西沁水盆地的煤層氣井口日產(chǎn)氣量和日外輸商品氣量均突破550萬(wàn)立方米,年地面抽采能力超過20億立方米,并力爭(zhēng)2025年將年地面抽采能力提升至30億立方米。至此,華北油田建成全國(guó)最大的煤層氣田。
沁水煤層氣田地處山西省東南部,面積3000多平方公里,估算煤層氣資源量6000億立方米。截至目前,華北油田山西沁水盆地煤層氣田累計(jì)商品氣量突破100億立方米,折合油氣當(dāng)量超過800萬(wàn)噸。
經(jīng)過十余年的商業(yè)開發(fā),煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展一直不盡如人意,目前仍處“爬坡期”,但企業(yè)攻克難題的腳步?jīng)]有停滯,在不斷破解“勘探程度低、單井產(chǎn)氣量差、產(chǎn)能到位率低”的難題中,產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模且產(chǎn)量不斷突破。
“我們的井口產(chǎn)氣量早已突破550萬(wàn)立方米,日外輸商品氣量爭(zhēng)取年底能夠突破600萬(wàn)立方米。” 華北油田總經(jīng)理朱慶忠說(shuō),“這次20億立方米的年地面抽采能力不包含致密氣等其他氣體,是純煤層氣。未來(lái),隨著單井經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)氣規(guī)模不斷提升,將進(jìn)一步激活很長(zhǎng)一段時(shí)間處于低迷的煤層氣行業(yè),為企業(yè)持續(xù)發(fā)展提振信心。”
企業(yè)練就開發(fā)“本領(lǐng)”
我國(guó)埋深在 2000米以淺的煤層氣資源量約為30萬(wàn)億立方米,其中高煤階煤層氣資源約占35%。受資源稟賦、技術(shù)發(fā)展等影響,國(guó)外煤層氣工業(yè)化開發(fā)以中低煤階為主,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為高煤階煤層氣難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化開發(fā)。
“十一五”期間,華北油田曾引進(jìn)國(guó)外中低煤階煤層氣開采技術(shù),在沁水盆地淺層建成了國(guó)內(nèi)第一個(gè)數(shù)字化煤層氣田。“目前我們的高煤階煤層氣技術(shù)已經(jīng)較為成熟,煤層氣產(chǎn)量持續(xù)上升。”朱慶忠說(shuō)。
但“十二五”以來(lái),隨著煤層埋藏深度的增加,引進(jìn)技術(shù)不適應(yīng),煤層氣行業(yè)整體陷入“儲(chǔ)量有效動(dòng)用率低、產(chǎn)能到位率低、單井產(chǎn)氣量低、開發(fā)利潤(rùn)低”的困境。
為打破觀念束縛和多重客觀因素制約,國(guó)內(nèi)煤層氣企業(yè)不斷攻克資源和技術(shù)瓶頸。
其中,華北油田連續(xù)8年進(jìn)行創(chuàng)新攻關(guān),創(chuàng)建了高煤階煤層氣疏導(dǎo)開發(fā)方式,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外空白。其所形成的煤層氣“七元”富集可采區(qū)優(yōu)選技術(shù)和完善配套的疏導(dǎo)開發(fā)核心工程技術(shù),推動(dòng)了煤層氣勘探開發(fā)方式的重大轉(zhuǎn)變。
以新的開發(fā)方式和技術(shù)為支撐,華北油田也率先打破了行業(yè)沉寂局面,新建直井、水平井單井日產(chǎn)量達(dá)到行業(yè)平均水平的一倍以上,新建項(xiàng)目產(chǎn)能到位率達(dá)到100%,水平井萬(wàn)方井比例達(dá)到45%以上。“華北油田通過研究攻關(guān),一批高能水平井技術(shù)相繼得到應(yīng)用,將氣田的產(chǎn)能到位率提高到90%以上,截至目前,沁水煤層氣田已經(jīng)累計(jì)鉆井4600口,產(chǎn)量持續(xù)提升,2022年底將具備年22億立方米生產(chǎn)能力。” 中國(guó)石油華北油田山西煤層氣分公司經(jīng)理胡秋嘉說(shuō)。
中聯(lián)煤層氣公司則通過實(shí)施“五個(gè)一體化”工作模式,非常規(guī)地震勘探工作取得顯著成效,采集日效提高1.5倍,采集工期縮短50%;煤層氣水平井鉆遇率提高10%。
“煤層氣具有穩(wěn)產(chǎn)期長(zhǎng)、綜合效益好等優(yōu)勢(shì),企業(yè)通過更加充分的理論支撐、更加科學(xué)的開發(fā)方案,不斷走出行業(yè)低迷。未來(lái)更應(yīng)加強(qiáng)科技攻關(guān)、創(chuàng)新發(fā)展模式,以推動(dòng)煤層氣高效勘探開發(fā)。” 中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司副總經(jīng)理吳建光表示。
安全和環(huán)保效益突出
從全國(guó)來(lái)看,煤層氣資源豐富,發(fā)展前景廣闊。加大煤層氣開采對(duì)于減少煤礦瓦斯爆炸事故、擴(kuò)大天然氣供給、降低環(huán)境污染、促進(jìn)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)都具有重要意義。
“從資源以及積累的經(jīng)驗(yàn)看,煤層氣仍是天然氣增儲(chǔ)上產(chǎn)重要的非常規(guī)氣源補(bǔ)充。” 中國(guó)石油大學(xué)(北京)教授張遂安說(shuō),“除作為重要的低碳能源補(bǔ)充,煤層氣開采利用可減少煤礦瓦斯事故、降低環(huán)境污染,兼具社會(huì)效益和生態(tài)效益。”
煤層氣是產(chǎn)自煤層、以甲烷為主要成分的非常規(guī)天然氣。截至2020年底,全國(guó)地面開發(fā)煤層氣累計(jì)鉆井21217口,其中直井19540口、水平井1677口,投產(chǎn)井 12880口。2020年與2007年相比,全國(guó)煤礦瓦斯事故由 272起降為7起,瓦斯事故死亡人數(shù)和煤礦百萬(wàn)噸死亡率下降明顯。
在助力降低煤礦瓦斯安全隱患的同時(shí),煤層氣也為減排降碳“出了一份力”。
數(shù)據(jù)顯示,2016—2019年,國(guó)內(nèi)累計(jì)利用煤層氣393.9億立方米,相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤7000多萬(wàn)噸,減排二氧化碳5.9億噸,減排潛力巨大。
“截至目前,沁水煤層氣田已經(jīng)累計(jì)鉆井4600口,累計(jì)開采煤層氣110億立方米,為保障煤礦安全、減少溫室氣體排放發(fā)揮了重要作用。” 胡秋嘉表示。
有業(yè)內(nèi)人士指出,在甲烷利用納入碳交易市場(chǎng)的政策推動(dòng)下,煤層氣企業(yè)盈利模式或發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變。未來(lái),隨著碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的發(fā)展,煤層氣企業(yè)通過收集甲烷減少排放可以獲得自愿減排收益憑證,并將其在碳交易市場(chǎng)上進(jìn)行交易,此舉或?qū)⒊蔀槊簩託馄髽I(yè)未來(lái)主要盈利模式之一。
清除發(fā)展“攔路虎”
目前,我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展緩慢,表現(xiàn)為勘探開發(fā)程度低、技術(shù)適應(yīng)性低、投資回報(bào)率低、發(fā)展規(guī)模小的 “三低一小”局面,發(fā)展規(guī)模與豐富資源極不匹配。開發(fā)利潤(rùn)低、投資回報(bào)慢,讓煤層氣多年來(lái)“叫好難叫座”。
在胡建光看來(lái),煤層氣企業(yè)有能力推動(dòng)煤層氣增儲(chǔ)上產(chǎn),實(shí)現(xiàn)安全高效開采。“我們處于‘爬坡期’,但也處于‘戰(zhàn)略機(jī)遇期’。在系統(tǒng)梳理亟需解決的問題上,需要制定‘兩步走’計(jì)劃。資源、技術(shù)、人才、政策和投資缺一不可。”
一方面,要落實(shí)規(guī)劃區(qū)、準(zhǔn)備區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、采空區(qū)四區(qū)聯(lián)動(dòng)和“三氣合采”,完善煤層氣井上下聯(lián)合抽采模式和系列技術(shù)。同時(shí)要加強(qiáng)氣藏精細(xì)化研究,著力突破老生常談的技術(shù)“難關(guān)”。
“煤層氣開發(fā)對(duì)技術(shù)要求極高,而且資源稟賦、地質(zhì)條件等情況不同,技術(shù)的適應(yīng)性也各異。一項(xiàng)成熟技術(shù),在這個(gè)區(qū)塊有效,換個(gè)地方可能就無(wú)法適用。首先要明確目標(biāo),在此基礎(chǔ)上做好技術(shù)儲(chǔ)備十分必要。”胡建光說(shuō)。
“另一方面,橫向來(lái)看,煤層氣集中在山西沁水盆地和內(nèi)蒙古鄂爾多斯東緣。貴州、新疆、東北和內(nèi)蒙古有零星突破。未來(lái),除依靠這兩個(gè)煤層氣富集區(qū)外,還應(yīng)該讓星星之火形成燎原之勢(shì),以點(diǎn)帶面,推動(dòng)全國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”吳建光說(shuō)。
“更為重要的是,煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展離不開政策支持。從全產(chǎn)業(yè)鏈綜合效益出發(fā),應(yīng)由政府主導(dǎo),促進(jìn)相關(guān)企業(yè)之間的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。同時(shí)進(jìn)一步提高補(bǔ)貼費(fèi)用,為企業(yè)創(chuàng)造有利的發(fā)展環(huán)境。”某煤層氣企業(yè)負(fù)責(zé)人呼吁。
值得注意的是,受多重因素制約,煤層氣并未完成“十二五”和“十三五”的規(guī)劃目標(biāo)。而在國(guó)家能源局組織有關(guān)地區(qū)和重點(diǎn)企業(yè)研究編制的《煤層氣(煤礦瓦斯)開發(fā)利用方案》提出,預(yù)計(jì)到2025年,全國(guó)煤層氣開發(fā)利用量達(dá)到100億立方米的發(fā)展目標(biāo)。對(duì)于這一目標(biāo),業(yè)內(nèi)人士都較為樂觀。
“中國(guó)煤層氣資源潛力巨大,特別是2000米以深地區(qū)的煤層氣資源供應(yīng)將不斷增加,技術(shù)也在不斷取得突破。未來(lái)若能強(qiáng)化政策制定和執(zhí)行,進(jìn)一步提振企業(yè)投資信心,煤層氣產(chǎn)業(yè)將更上一層樓。” 上述煤層氣企業(yè)負(fù)責(zé)人說(shuō)。
原標(biāo)題:多年來(lái)“叫好不叫座”的煤層氣,終于迎來(lái)風(fēng)口?