6月25日，中國石油華北油田（以下簡稱“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550萬立方米，年地面抽采能力超過20億立方米，并力爭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商品氣量突破100億立方米，折合油氣當(dāng)量超過800萬噸。

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550萬立方米，日外輸商品氣量爭取年底能夠突破600萬立方米。” 華北油田總經(jīng)理朱慶忠說，“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，隨著單井經(jīng)濟效益和產(chǎn)氣規(guī)模不斷提升，將進一步激活很長一段時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)”

我國埋深在 2000米以淺的煤層氣資源量約為 30萬億立方米，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現(xiàn)工業(yè)化開發(fā)。

“十一五”期間，華北油田曾引進國外中低煤階煤層氣開采技術(shù)，在沁水盆地淺層建成了國內(nèi)第一個數(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。

但“十二五”以來，隨著煤層埋藏深度的增加，引進技術(shù)不適應(yīng)，煤層氣行業(yè)整體陷入“儲量有效動用率低、產(chǎn)能到位率低、單井產(chǎn)氣量低、開發(fā)利潤低”的困境。

為打破觀念束縛和多重客觀因素制約，國內(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，填補了國內(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)量達到行業(yè)平均水平的一倍以上，新建項目產(chǎn)能到位率達到100%，水平井萬方井比例達到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。” 中國石油華北油田山西煤層氣分公司經(jīng)理胡秋嘉說。

中聯(lián)煤層氣公司則通過實施“五個一體化”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、綜合效益好等優(yōu)勢，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。未來更應(yīng)加強科技攻關(guān)、創(chuàng)新發(fā)展模式，以推動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

從全國來看，煤層氣資源豐富，發(fā)展前景廣闊。加大煤層氣開采對于減少煤礦瓦斯爆炸事故、擴大天然氣供給、降低環(huán)境污染、促進“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)都具有重要意義。

“從資源以及積累的經(jīng)驗看，煤層氣仍是天然氣增儲上產(chǎn)重要的非常規(guī)氣源補充。” 中國石油大學(xué)（北京）教授張遂安說，“除作為重要的低碳能源補充，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，全國地面開發(fā)煤層氣累計鉆井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)和煤礦百萬噸死亡率下降明顯。

在助力降低煤礦瓦斯安全隱患的同時，煤層氣也為減排降碳“出了一份力”。

數(shù)據(jù)顯示，2016—2019年，國內(nèi)累計利用煤層氣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)累計鉆井4600口，累計開采煤層氣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的政策推動下，煤層氣企業(yè)盈利模式或發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變。未來，隨著碳排放權(quán)交易市場的發(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上進行交易，此舉或?qū)⒊蔀槊簩託馄髽I(yè)未來主要盈利模式之一。

清除發(fā)展“攔路虎”

目前，我國煤層氣產(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)利潤低、投資回報慢，讓煤層氣多年來“叫好難叫座”。

在胡建光看來，煤層氣企業(yè)有能力推動煤層氣增儲上產(chǎn)，實現(xiàn)安全高效開采。“我們處于‘爬坡期’，但也處于‘戰(zhàn)略機遇期’。在系統(tǒng)梳理亟需解決的問題上，需要制定‘兩步走’計劃。資源、技術(shù)、人才、政策和投資缺一不可。”

一方面，要落實規(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)。同時要加強氣藏精細化研究，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。一項成熟技術(shù)，在這個區(qū)塊有效，換個地方可能就無法適用。首先要明確目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上做好技術(shù)儲備十分必要。”胡建光說。

“另一方面，橫向來看，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，除依靠這兩個煤層氣富集區(qū)外，還應(yīng)該讓星星之火形成燎原之勢，以點帶面，推動全國煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”吳建光說。

“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)，促進相關(guān)企業(yè)之間的強強聯(lián)合。同時進一步提高補貼費用，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)。而在國家能源局組織有關(guān)地區(qū)和重點企業(yè)研究編制的《煤層氣(煤礦瓦斯)開發(fā)利用方案》提出，預(yù)計到2025年，全國煤層氣開發(fā)利用量達到100億立方米的發(fā)展目標(biāo)。對于這一目標(biāo)，業(yè)內(nèi)人士都較為樂觀。

“中國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。未來若能強化政策制定和執(zhí)行，進一步提振企業(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。