今年前8月，山西煤層氣總產(chǎn)量91.2億立方米，同比增長23%，占全國同期產(chǎn)量的81.6%，創(chuàng)歷史同期產(chǎn)量新高。
煤層氣俗稱“瓦斯”，是產(chǎn)自煤層、以甲烷為主要成分的非常規(guī)天然氣，處理不好是煤礦安全隱患，利用好了是優(yōu)質(zhì)清潔能源。
山西煤層氣資源富集，總量約占全國1/3，截至2022年底，已探明地質(zhì)儲量超7600億立方米。
近年來，山西持續(xù)加大安全生產(chǎn)投入治理煤礦瓦斯，同步加大非常規(guī)天然氣開發(fā)力度，探索出一條“先采氣后采煤、采氣采煤一體化”的煤礦瓦斯治理利用、變廢為寶模式，煤層氣規(guī)?；_發(fā)邁上新臺階。
創(chuàng)新技術(shù)，推動煤層氣產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
2007年，山西煤層氣產(chǎn)量不足19億立方米，2023年，這一數(shù)據(jù)達到112.7億立方米，占到全國同期產(chǎn)量的80.8%。
前后兩組數(shù)據(jù)的變化，是山西持續(xù)突破煤氣共采關(guān)鍵技術(shù)、推動煤層氣產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的成果。
井下瓦斯?jié)舛纫坏┏^相關(guān)數(shù)值，遇明火會發(fā)生爆炸。為從源頭上治理瓦斯災(zāi)害，上世紀90年代初，山西藍焰煤層氣有限責(zé)任公司(原屬晉城無煙煤礦業(yè)集團)與國外合作，開展地面瓦斯抽采試驗，在沁水寺河礦區(qū)建成煤礦區(qū)先導(dǎo)性試驗井組。
“由于地質(zhì)構(gòu)造和煤種不同，國外技術(shù)水土不服，山西開始走自主創(chuàng)新道路。”晉能控股煤與煤層氣共采國家重點實驗室執(zhí)行副主任李國富介紹，他曾參與第一代煤層氣井建設(shè)，此后，他和同事攻克了諸多關(guān)鍵難題，相關(guān)成果多次獲得國家科學(xué)技術(shù)進步獎。
經(jīng)過30年技術(shù)攻關(guān)，山西形成了從鉆井、壓裂、排采到集輸?shù)南盗屑夹g(shù)工藝體系，創(chuàng)新形成了煤礦區(qū)煤層氣井上下聯(lián)合抽采模式，在山西晉城、陽泉等礦區(qū)得到廣泛應(yīng)用，并已推廣至河南平頂山、甘肅窯街等礦區(qū)。中海油中聯(lián)煤層氣公司、中石油、中石化等央企也逐步進入山西勘探開發(fā)煤層氣，形成了各具特色的產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系。
技術(shù)突破能帶來什么?井型上，水平井替代垂直井，抽采波及面積擴大10倍;產(chǎn)量上，平均單井日產(chǎn)量由3000立方米提高到8000立方米;成本上，單井投資額從2000萬元降低到700萬元。
“不過，我國煤層氣地質(zhì)條件復(fù)雜，技術(shù)移植性差，需要‘一礦一策、一井一策’，山西煤層氣產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展迫切需要向科技創(chuàng)新要解決方案。”李國富說。
為推動煤層氣產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，山西出臺行動方案，加力攻關(guān)煤層氣高效勘探、高效建產(chǎn)、長效穩(wěn)產(chǎn)、綜合利用等關(guān)鍵技術(shù)，以實現(xiàn)煤層氣增儲上產(chǎn)相關(guān)目標。
增儲上產(chǎn)，建成6個10億立方米級氣田
2019年，山西被確定為能源革命綜合改革試點地區(qū)，推進煤層氣增儲上產(chǎn)成為能源革命的重要抓手之一。
位于沁水盆地的潘河區(qū)塊，是我國開發(fā)時間最早、穩(wěn)產(chǎn)時間最長的氣田，經(jīng)過20多年開發(fā)，主力煤層產(chǎn)氣量大幅遞減。
“為實現(xiàn)產(chǎn)能接替，我們加快薄煤層開發(fā)。”中聯(lián)煤層氣(山西)有限責(zé)任公司晉太分公司總經(jīng)理李岳介紹，與主力煤層相比，薄煤層如同“千層餅”，含氣量差異大、資源豐度相對差、開發(fā)難度大，一直被視為煤層氣開發(fā)中的“邊際資源”。此外，潘河區(qū)塊主力煤層的井網(wǎng)密度大、井型復(fù)雜，開發(fā)薄煤層對井網(wǎng)調(diào)整等技術(shù)要求高。
為解決這一系列難題，中聯(lián)煤層氣(山西)有限責(zé)任公司成立專班，組建3支黨員先鋒隊，聯(lián)合多家合作院校技術(shù)骨干，共同開展技術(shù)攻關(guān)，兩年歷經(jīng)20余次數(shù)據(jù)論證，終于形成多煤層合壓合采技術(shù)模式，并于2021年試采成功。自試采至今，累計產(chǎn)量達到2.17億立方米。
在煤層氣成熟開發(fā)區(qū)穩(wěn)步上產(chǎn)同時，山西推動已探明未動用區(qū)塊加快達產(chǎn)、新出讓區(qū)塊試采建產(chǎn)。
目前，中石油在大寧—吉縣區(qū)塊先導(dǎo)試驗單井日產(chǎn)氣量最高達10.1萬立方米，建成了百萬噸油氣當量深層煤層氣田;中石化在延川南區(qū)塊年產(chǎn)量4億立方米，實現(xiàn)了中—深層煤層氣商業(yè)規(guī)模開發(fā);中海油在臨興區(qū)塊創(chuàng)新致密氣與煤層氣“互補式”“立體式”勘探開發(fā)，成功申報千億立方米深層煤層氣田。
山西還持續(xù)推動煤層氣體制機制改革，陸續(xù)出臺一系列政策，規(guī)范處理煤層氣和煤炭礦業(yè)權(quán)重疊區(qū)爭議，推動省屬企業(yè)與央企合作開發(fā)資源。目前，山西已建成6個年產(chǎn)量10億立方米級氣田，形成沁水盆地、鄂爾多斯盆地東緣兩大煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地。
全鏈發(fā)展，打造非常規(guī)天然氣基地
煤層氣產(chǎn)量上來了，如何將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)展優(yōu)勢?延鏈、補鏈、強鏈是關(guān)鍵。山西已形成集煤層氣勘探、抽采、液化、壓縮、集輸、發(fā)電、綜合利用于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈。
在山西煤層氣主產(chǎn)區(qū)沁水縣，產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭正勁。沁水縣煤層氣探明儲量超全國四成。目前，全縣有1萬多口鉆井，54家相關(guān)企業(yè)。2023年，地面煤層氣抽采量超45億立方米，4年增幅近70%。
上游抓增儲上產(chǎn)，中游抓集輸互通。在潘河增壓站，低壓煤層氣在此增壓后，輸送給用戶。增壓站，一頭連著數(shù)以萬計的煤層氣井，一頭連著用戶。近年來，沁水投資7.5億元，實施煤層氣增壓站及附屬氣源管網(wǎng)聯(lián)通工程，將煤層氣送得更多更遠。目前，山西天然氣長輸管道形成了“三縱十一橫”管網(wǎng)格局，通過西氣東輸天然氣管道向華中、華東地區(qū)供氣。
下游抓消納利用。工業(yè)領(lǐng)域，實施原料、燃料替代工程。民生領(lǐng)域，沁水約6萬戶居民用上煤層氣，氣化水平由“十三五”初期的75%達到了現(xiàn)在的95%。
“下一步，我們將繼續(xù)加大煤層氣勘探開發(fā)力度，加快長輸管道互聯(lián)互通建設(shè)，提升科技創(chuàng)新的支撐引領(lǐng)作用，努力將山西打造成為重要的非常規(guī)天然氣基地。”山西省能源局局長鄧維元表示。
