一、煤層氣工程技術(shù)簡介
煤層氣是與煤炭伴生、高熱值、清潔的非常規(guī)能源。我國自21世紀(jì)初正式開始煤層氣開發(fā)，初期采用的開發(fā)工程技術(shù)均引自美國、加拿大等煤層氣生產(chǎn)大國。
隨著我國近20年煤層氣勘探開發(fā)的實(shí)踐，從物探、鉆井、壓裂、排采、集輸、儲(chǔ)層保護(hù)、改造增產(chǎn)等方面進(jìn)行探索，形成了適合中高煤階煤層氣的煤層氣開發(fā)工程技術(shù)系列。
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二、中國煤層氣行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀分析
據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國煤層氣資源儲(chǔ)量為36.8*1012m3，位居世界第三位，俄羅斯以113萬億立方米儲(chǔ)量排世界第一，加拿大煤層氣資源儲(chǔ)量為76萬億立方米，美國與澳大利亞煤層氣資源儲(chǔ)量分別為19萬億立方米與14萬億立方米。
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從國內(nèi)煤層氣資源分布來看，含氣量大于1萬億立方米的盆地共有九個(gè)，分別為鄂爾多斯、沁水、準(zhǔn)格爾、滇黔貴、二連、杜哈、塔里木、海拉爾與伊利盆地，煤層氣儲(chǔ)量分別為9.9、4、3.8、3.5、2.6、2.1、1.9、1.6、1.2萬億立方米，合計(jì)占全國總儲(chǔ)量的80%。
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經(jīng)過多年的發(fā)展，我國煤層氣勘探開發(fā)已經(jīng)取得了一定成果，煤層氣產(chǎn)量不斷增長，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年中國煤層氣產(chǎn)量為88.8億立方米，同比增長22.31%，截至到2020年上半年中國煤層氣產(chǎn)量為46.7億立方米，同比增長12.53%。
資料來源：國家統(tǒng)計(jì)局，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
從區(qū)域分布來看，我國煤層氣地質(zhì)資源分布最多的區(qū)域是華北地區(qū)，占比56.3%，其次是西北地區(qū)，占比28.1%，華南與東北地區(qū)分別占比14.3%與1.3%。
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從各省市煤層氣產(chǎn)量來看，山西是煤層氣主要富集區(qū)，累計(jì)探明地質(zhì)儲(chǔ)量4875億方，累計(jì)產(chǎn)量153億方，探明儲(chǔ)量和產(chǎn)量分別占全國75%和72%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年山西省煤層氣產(chǎn)量為64.1億立方米。
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相關(guān)報(bào)告：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2020-2025年中國煤層氣行業(yè)市場(chǎng)運(yùn)營現(xiàn)狀及投資戰(zhàn)略咨詢報(bào)告》
三、國內(nèi)煤層氣開發(fā)技術(shù)難點(diǎn)分析
新中國成立以來，中國便開始進(jìn)行煤層氣的勘察。在展開實(shí)際的地質(zhì)勘探過程中，我國科學(xué)家對(duì)我國煤礦區(qū)的煤層氣含量展開了準(zhǔn)確的測(cè)量，同時(shí)在經(jīng)歷了為期較長的研究后，還對(duì)中國煤層氣的布局、富集等有了一定的把控。
現(xiàn)階段，中國常應(yīng)用水力壓裂法來不斷加強(qiáng)煤層
氣產(chǎn)量，這種方式有著一定的經(jīng)濟(jì)效益，但是該種方式有著較為嚴(yán)重的弊端。水力壓裂法難以展開實(shí)時(shí)的監(jiān)督，無法有效地觀察壓裂過程并得到壓力結(jié)果，這就要求技術(shù)人員要能借助先前的數(shù)值模擬來展開預(yù)估工作，進(jìn)一步借助物探方式來展開檢測(cè)。現(xiàn)階段我國將研究重心已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)換為兩種全三維裂縫模型。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，煤層與模擬存在著很多的不同，直接應(yīng)用該方式缺乏相對(duì)的適應(yīng)性。目前國內(nèi)煤層氣開發(fā)技術(shù)難點(diǎn)主要有：
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四、中國煤層氣技術(shù)研究方向及發(fā)展趨勢(shì)
煤層氣田屬于低產(chǎn)、低豐度、低壓氣藏，單位產(chǎn)能投資成本高，難以適應(yīng)煤層氣田大規(guī)模開發(fā)的需要。因此，急需針對(duì)煤層氣低成本的開發(fā)配套技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，找到適合煤層氣低成本開發(fā)的工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤層氣低成本、高效益開采。
地下與地上相結(jié)合，從鉆井、采氣到地面工程，用系統(tǒng)分析的方法來降低總體造價(jià)。在地質(zhì)開發(fā)方案方面，根據(jù)煤層氣特點(diǎn)和流體性質(zhì)，優(yōu)化直井、水平井、分支井布井方式，提高煤層改造效果，提高單井產(chǎn)量[6-7]；在地面工程方案方面，對(duì)建設(shè)規(guī)模、關(guān)鍵技術(shù)、占地面積、系統(tǒng)工程等做出總體優(yōu)化，提高煤層氣開發(fā)的整體經(jīng)濟(jì)效益，形成成套的低成本開發(fā)工藝。
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