我國煤層氣資源豐富，勘探、開發(fā)、生產(chǎn)難度大，但經(jīng)過二三十年的艱辛實踐，已有相當基礎(chǔ)。只要有決心、信心和恒心，堅持不斷為煤層氣產(chǎn)業(yè)加油清障，在政府政策導引和相關(guān)企業(yè)推動下，我國煤層氣產(chǎn)業(yè)具有光明前景，必將形成完整高效的產(chǎn)業(yè)體系。

煤層氣，又被稱為瓦斯，是賦存在煤層和煤系地層的烴類氣體，主要成分為甲烷。

瓦斯曾有“井下殺手”的惡名，一個意外的火花就可能釀成一場悲劇。但隨著人類對其認識的深入，它被大規(guī)模地開采出來并得到高效利用，不僅有效保障了礦工的生命安全，而且“進入尋常百姓家”，成為生活中常見的優(yōu)質(zhì)清潔能源。

改革開放40年來，我國以一系列技術(shù)突破為先導，在煤層氣勘探開發(fā)領(lǐng)域取得了舉世矚目的成就，煤層氣產(chǎn)業(yè)從無到有、從小到大，改善了環(huán)境，提高了采煤效率，率先發(fā)展成為大規(guī)模商業(yè)化開采和使用的非常規(guī)天然氣之一。

正視優(yōu)質(zhì)“氣”資源

1991年，孫茂遠是煤炭科學技術(shù)情報信息研究所副所長?；貞浧鹈簩託猱a(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷程，現(xiàn)任國家能源委咨詢專家委員會委員的他十分感慨。

“我國煤層氣的發(fā)展緣起于國外煤層氣產(chǎn)業(yè)的成熟，它的名字是從國外‘進口’的。”孫茂遠說。

1979年，美國面臨第二次石油危機，能源安全壓力很大。為了扶植煤層氣產(chǎn)業(yè)，美國通過了《原油意外獲利法》。其中，第29條稅收補貼政策使煤層氣開發(fā)補貼超過了天然氣，這激勵了很多石油公司投資煤層氣開發(fā)事業(yè)。1983年，美國只產(chǎn)煤層氣1.7億立方米，到1995年已達到250億立方米左右。

這一消息傳到中國后，引發(fā)了震蕩。一研究啥是煤層氣，人們發(fā)現(xiàn)，原來它就是煤礦井下一直在抽采的瓦斯。

瓦斯是煤的伴生礦產(chǎn)資源，當其在空氣中濃度達到5%至16%時，遇明火會爆炸。1952年，我國已在撫順礦務(wù)局龍鳳礦等地建立了瓦斯抽放站，但受技術(shù)制約，當時主要是為了預(yù)防瓦斯事故，抽出的瓦斯大多排空，并沒有想到如何利用。

1989年9月，原能源部邀請了美國煤層氣專家來華介紹情況。當年11月，我國歷史上第一次煤層氣會議——“能源部開發(fā)煤層氣研討會”在沈陽市召開。隨后，國家“八五”攻關(guān)項目組、一些地方企業(yè)、全球環(huán)境基金等單位資助設(shè)立了多個煤層氣的研究項目，并在河北大城縣、山西柳林縣進行了煤層氣的勘探試驗。

煤層氣開發(fā)主要有兩種方式：一為地面鉆井開采，二為井下抽采。受歷史因素影響，我國很多煤礦井下都是邊采煤邊采氣，抽出的煤層氣濃度低、不均衡，利用方式有限。地面鉆井開采則是先采氣后采煤，是更為先進的方式，能促進資源的高效利用。因而，重大研究項目也是圍繞地面鉆井的思路展開。

沁水盆地蘊藏著世界上最優(yōu)質(zhì)的無煙煤和我國探明儲量最多的煤層氣。但由于其儲層透氣性差、地面抽采難度大，被國內(nèi)外專家稱為不可能完成的事，是世界公認的煤層氣抽采“禁區(qū)”。1990年，山西晉煤集團嘗試引進美國地面鉆孔釋壓抽排瓦斯技術(shù)，并成功應(yīng)用于施工井。

潘莊井田是晉煤集團煤層氣產(chǎn)業(yè)的開端。從1995年開始，晉煤集團施工了7口煤層氣井，組成了全國第一個煤層氣開發(fā)先導性試驗井組（潘莊井組），并取得了成功。這是我國最先成功進行的煤層氣井群排采試驗，開創(chuàng)了我國煤層氣地面開發(fā)利用的先河，有力地推動了整個沁水煤田煤層氣的勘探開發(fā)工作。

艱難邁向產(chǎn)業(yè)化

我國是煤層氣資源豐富的國家之一，儲量居世界第三位，僅次于俄羅斯和加拿大。據(jù)勘查，埋深小于2000米的煤層氣總儲量約為37萬億立方米，大致相當陸上常規(guī)天然氣資源量。其中，可采資源量超12萬億立方米。

1970年至1990年間，中國煤層氣進入試驗勘探階段，一些境外的企業(yè)和機構(gòu)紛紛來到中國“闖蕩”。這期間，我國引進了煤層氣專用設(shè)備和軟件，在煤層氣資源評價、儲層測試、開采技術(shù)等方面得到了長足的進步。但由于沒有統(tǒng)一管理，也在簽訂合同等方面出現(xiàn)了問題。

1994年，當時的煤炭工業(yè)部成立了由美國環(huán)保局資助的煤炭工業(yè)部煤層氣信息中心，提出“要把煤層氣作為煤炭的第二資源來開發(fā)”的口號，成立了中聯(lián)煤層氣公司。

中聯(lián)煤層氣公司成立以后，主要任務(wù)是進行煤層氣的勘探、開發(fā)、生產(chǎn)、輸送、銷售、利用，按照石油界比較盛行的合作方式——產(chǎn)品分成合同方式進行管理。此外，它還被給予了煤層氣對外合作專營權(quán)。10年來，共簽署了30多份煤層氣對外合作產(chǎn)品合同，促進了對外合作的發(fā)展。

“1998年1月19日，第一份合同正式簽訂。一直到2004年，煤層氣都處在勘探的階段?？碧搅渴?40多口井，中聯(lián)煤層氣公司就打了180多口井。不過，當時發(fā)展很艱難，產(chǎn)量也很低。”孫茂遠說。

與美國、加拿大、澳大利亞等煤層氣開發(fā)條件較好的國家相比，我國的煤層氣勘探開發(fā)存在許多“先天問題”：地質(zhì)環(huán)境多變，經(jīng)歷過多期次構(gòu)造運動，煤層受到嚴重的擠壓破壞，煤層氣藏具有低壓、低飽和、低滲透、瓦斯含量高、煤質(zhì)松軟的特點；開采過程中煤層氣放散速度快，易誘發(fā)瓦斯爆炸。我國煤層氣成礦和儲存條件的特點，決定了僅靠引進技術(shù)是不夠的，必須探索出一條具有本國特色的煤層氣勘探開發(fā)道路。

一些國有大型煤炭企業(yè)也開始加入煤層氣規(guī)?；_發(fā)的隊伍。其中，最典型的就是晉煤集團。2003年，晉煤集團成立了藍焰煤層氣有限責任公司，專門從事煤層氣地面開發(fā)和煤田地質(zhì)勘探工作，推進地面瓦斯抽采治理進程，并取得了很多成果。

一起事故無意中加快了煤層氣開采的腳步。2005年2月14日15時01分，遼寧阜新礦業(yè)集團孫家灣煤礦海州立井發(fā)生了一起特別重大瓦斯爆炸事故，造成214人死亡，30人受傷。事故發(fā)生的第三天，時任國家發(fā)改委主任的馬凱主持召開了煤層氣開發(fā)利用專題會議。在此會議上，孫茂遠匯報了一個多小時。會后發(fā)布會議紀要，作出實行進一步減免稅收、增加財政補貼，開展國家煤層氣開發(fā)利用示范工程，成立煤層氣開發(fā)利用國家工程中心等七項政策決議。

如今，孫茂遠辦公室的墻上還掛著當時煤層氣示范工程剪彩時的合影，“從那時候，煤層氣真正開始干起來了，煤層氣的支持政策也相繼落地”。

經(jīng)過“十一五”、“十二五”的不懈努力，我國煤層氣產(chǎn)業(yè)在基地建設(shè)、科技進步等方面取得了重大進展，初步形成了上、中、下游較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)中國煤炭科工集團西安研究院研究員郝世俊介紹，20世紀90年代以來，在國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（“863”計劃）、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（“973”計劃）、國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”等支持下，中國煤層氣鉆井技術(shù)與裝備得到長足發(fā)展，逐步研發(fā)了以空氣鉆井和“PDC鉆頭+螺桿馬達”復合鉆井為核心的直井鉆井技術(shù)、以定向鉆井為核心的叢式井鉆井技術(shù)、以地質(zhì)導向鉆井為核心的水平井鉆井技術(shù)，以及以欠平衡鉆井和屏蔽暫堵為核心的鉆井過程儲層傷害控制技術(shù)，形成了沁水盆地南部的深煤層勘探開發(fā)技術(shù)體系和貴州的多煤層勘探開發(fā)技術(shù)體系，打造了數(shù)個國家級煤層氣開發(fā)利用示范工程。

在企業(yè)層面，對于晉煤集團有“記錄礦井瓦斯發(fā)展的史志”之稱的李振虎來說，煤層氣是陪伴他十年如一日、已被馴服的“猛虎”。隨著晉煤集團成莊礦首個地面瓦斯抽放站的正式投運，二號、三號瓦斯抽放管道井的相繼鉆探，煤層氣開采利用技術(shù)日益成熟，該礦實現(xiàn)了瓦斯的民用。2008年，該礦對瓦斯系統(tǒng)進行優(yōu)化，抽采方式由分區(qū)抽采改為本煤層抽采，和白沙工區(qū)瓦斯泵站所抽瓦斯專供成莊熱電廠燃氣機組使用，每天利用混合流量達24萬立方米以上。隨后，成莊礦和岳成礦煤層氣公司的供氣管道形成網(wǎng)絡(luò)，拓展了瓦斯利用的空間。

作為全國最早發(fā)展煤層氣產(chǎn)業(yè)的煤炭企業(yè)，晉煤集團經(jīng)過20余年的探索和努力，已形成了“先采氣后采煤、采煤采氣一體化”的煤層氣（瓦斯）開發(fā)模式，擁有了全國最大的地面煤層氣抽采井群、全國最大的瓦斯發(fā)電集群和煤層氣全產(chǎn)業(yè)鏈運營發(fā)展網(wǎng)絡(luò)，建成了全國唯一煤與煤層氣共采國家重點實驗室，打造了A股煤層氣上市企業(yè)——藍焰控股，成為全國最大的煤層氣（瓦斯）開發(fā)利用企業(yè)。

產(chǎn)業(yè)走勢與抉擇

從2006年地面煤層氣產(chǎn)量1.3億立方米，到2014年達到37億立方米，我國煤層氣產(chǎn)量超過了美國初期同時段的年度產(chǎn)氣量，迎來翻天覆地的變化。據(jù)統(tǒng)計，截至2017年底，我國累計探明煤層氣地質(zhì)儲量7118億立方米，其中包括沁水盆地、鄂爾多斯盆地東緣2個超千億立方米煤層氣田；累計鉆井1.7萬多口（其中水平井607口），建設(shè)煤層氣年產(chǎn)能90億立方米，實現(xiàn)年產(chǎn)量49.5億立方米。

如今，煤層氣已經(jīng)進入平常百姓的生活，成為減輕環(huán)境負擔的一分子。在晉煤集團世界最大瓦斯發(fā)電電廠——寺河120兆瓦瓦斯發(fā)電廠，60余臺黃色的大型箱式機器——瓦斯發(fā)電機組正在運行。這里緊鄰晉煤集團全國首座高瓦斯條件下千萬噸級礦井，井下抽上來的瓦斯直接通過管路輸送至這里進行發(fā)電利用，發(fā)出的電直接通過地方變電站進入山西省電力網(wǎng)絡(luò)。

經(jīng)過多年實踐，全國煤層氣勘探開發(fā)投入已達800億元以上，掌握了常規(guī)煤層氣開發(fā)技術(shù)，有的氣田甚至達到了國際先進水平。國家重大煤層氣科技專項實施多年，成果累累：已公布全國煤層氣發(fā)明專利1325項、已授權(quán)578項，授權(quán)實用新型專利892項，頒布了技術(shù)標準、規(guī)范等數(shù)百項；培養(yǎng)了萬人以上高素質(zhì)技術(shù)人員隊伍，裝備水平也得到提升。

如今，煤層氣產(chǎn)業(yè)基本形成中石油、晉煤集團、中海油（中聯(lián)煤）三足鼎立的格局。不過，由于受到國家政策、成本效益、氣價下跌等因素影響，主要煤層氣開發(fā)企業(yè)從經(jīng)營效益考慮，大幅削減了煤層氣投資，勘探投資和工程量急劇萎縮。近年來，煤層氣產(chǎn)業(yè)總體呈現(xiàn)增長疲軟、后繼乏力的態(tài)勢。

“雖然我國煤層氣、煤系地層天然氣資源十分豐富，但受地質(zhì)條件復雜和適應(yīng)性技術(shù)不到位的影響，目前呈現(xiàn)總體產(chǎn)量較低、開發(fā)前景廣闊的趨勢。”煤層氣開發(fā)利用國家工程研究中心主任、中石油煤層氣公司副總經(jīng)理徐鳳銀在2018年中澳非常規(guī)天然氣論壇暨展覽上說。論壇上，中澳煤層氣專家表示，煤層氣經(jīng)濟有效合采技術(shù)、深層煤層氣綜合開發(fā)技術(shù)、提高煤層氣采收率技術(shù)，將是未來煤層氣大發(fā)展的關(guān)鍵。

此外，今年全國兩會期間，山西省晉城市市長劉鋒等11名全國人大代表提交了《關(guān)于落實煤層氣礦權(quán)退出機制，促進煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議》。劉鋒指出，截至2017年底，全國約90%的探礦權(quán)由少數(shù)央企持有。這些探礦權(quán)大多數(shù)設(shè)置于2008年以前，但長期勘探投入不足，部分區(qū)塊僅僅完成規(guī)定的最低勘查投入，存在“圈而不探、占而不采”的現(xiàn)象。其他有開發(fā)意愿的企業(yè)卻無法獲取足夠的勘查區(qū)塊，導致從事煤層氣勘探開發(fā)的企業(yè)數(shù)量有限，市場競爭不充分，勘探投入較少。

“建立煤層氣礦業(yè)權(quán)退出機制，增加企業(yè)數(shù)量和勘探投入，提倡采煤采氣一體化，鼓勵煤礦企業(yè)開展煤層氣抽采。”劉鋒建議。

孫茂遠認為，當務(wù)之急要加大煤層氣勘探開發(fā)力度，加快我國煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展。從美國經(jīng)驗來看，美國在發(fā)展煤層氣產(chǎn)業(yè)中，在一定時期給予煤層氣稅收補貼，調(diào)動了社會投資煤層氣的積極性，促進煤層氣產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，成為成熟產(chǎn)業(yè)。根據(jù)反復調(diào)研，孫茂遠建議提高煤層氣財政補貼，在每年國撥30億元的煤礦安全技措資金中，分劃一定額度用于支持專業(yè)煤層氣企業(yè)地面開發(fā)煤礦規(guī)劃區(qū)煤層氣資源。

“在煤層氣礦權(quán)范圍內(nèi)，支持煤層氣、頁巖氣、致密氣‘三氣’合采，享受同等經(jīng)濟政策，煤層氣業(yè)內(nèi)期盼已久。”孫茂遠說。

此外，盤活煤層氣資源，拓展煤層氣探采空間，推進煤層氣勘探工作，簡化行政管理和程序等也是孫茂遠認為煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。

“從長遠看，科技進步和市場化是推動我國煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩個重要引擎。”孫茂遠指出，聚焦煤層氣科技瓶頸問題，加強基礎(chǔ)研究和示范工程攻關(guān)，逐步探索適用于我國各類煤層氣資源的系列技術(shù)、工藝、裝備，培育和支持有條件的煤層氣企業(yè)上市，有效提高煤層氣產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益。

“我國煤層氣資源豐富，勘探、開發(fā)、生產(chǎn)難度大，但經(jīng)過二三十年的實踐，已有相當基礎(chǔ)。只要有決心、信心和恒心，堅持不斷為煤層氣產(chǎn)業(yè)加油清障，在政府政策導引和相關(guān)企業(yè)推動下，我國煤層氣產(chǎn)業(yè)具有光明前景，必將形成完整高效的產(chǎn)業(yè)體系。”孫茂遠說。