一、煤層氣工程技術簡介
煤層氣是與煤炭伴生、高熱值、清潔的非常規能源。我國自21世紀初正式開始煤層氣開發,初期采用的開發工程技術均引自美國、加拿大等煤層氣生產大國。
隨著我國近20年煤層氣勘探開發的實踐,從物探、鉆井、壓裂、排采、集輸、儲層保護、改造增產等方面進行探索,形成了適合中高煤階煤層氣的煤層氣開發工程技術系列。
資料來源:華經產業研究院整理
二、中國煤層氣行業市場現狀分析
據統計,中國煤層氣資源儲量為36.8*1012m3,位居世界第三位,俄羅斯以113萬億立方米儲量排世界第一,加拿大煤層氣資源儲量為76萬億立方米,美國與澳大利亞煤層氣資源儲量分別為19萬億立方米與14萬億立方米。
資料來源:公開資料整理
從國內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,分別為鄂爾多斯、沁水、準格爾、滇黔貴、二連、杜哈、塔里木、海拉爾與伊利盆地,煤層氣儲量分別為9.9、4、3.8、3.5、2.6、2.1、1.9、1.6、1.2萬億立方米,合計占全國總儲量的80%。
資料來源:公開資料整理
經過多年的發展,我國煤層氣勘探開發已經取得了一定成果,煤層氣產量不斷增長,據統計,2019年中國煤層氣產量為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量為46.7億立方米,同比增長12.53%。
資料來源:國家統計局,華經產業研究院整理
從區域分布來看,我國煤層氣地質資源分布最多的區域是華北地區,占比56.3%,其次是西北地區,占比28.1%,華南與東北地區分別占比14.3%與1.3%。
資料來源:公開資料整理
從各省市煤層氣產量來看,山西是煤層氣主要富集區,累計探明地質儲量4875億方,累計產量153億方,探明儲量和產量分別占全國75%和72%。據統計,2019年山西省煤層氣產量為64.1億立方米。
資料來源:公開資料整理
相關報告:華經產業研究院發布的《2020-2025年中國煤層氣行業市場運營現狀及投資戰略咨詢報告》
三、國內煤層氣開發技術難點分析
新中國成立以來,中國便開始進行煤層氣的勘察。在展開實際的地質勘探過程中,我國科學家對我國煤礦區的煤層氣含量展開了準確的測量,同時在經歷了為期較長的研究后,還對中國煤層氣的布局、富集等有了一定的把控。
現階段,中國常應用水力壓裂法來不斷加強煤層
氣產量,這種方式有著一定的經濟效益,但是該種方式有著較為嚴重的弊端。水力壓裂法難以展開實時的監督,無法有效地觀察壓裂過程并得到壓力結果,這就要求技術人員要能借助先前的數值模擬來展開預估工作,進一步借助物探方式來展開檢測?,F階段我國將研究重心已經逐漸轉換為兩種全三維裂縫模型。但是在實際應用過程中,煤層與模擬存在著很多的不同,直接應用該方式缺乏相對的適應性。目前國內煤層氣開發技術難點主要有:
資料來源:華經產業研究院整理
四、中國煤層氣技術研究方向及發展趨勢
煤層氣田屬于低產、低豐度、低壓氣藏,單位產能投資成本高,難以適應煤層氣田大規模開發的需要。因此,急需針對煤層氣低成本的開發配套技術進行攻關,找到適合煤層氣低成本開發的工藝技術,實現煤層氣低成本、高效益開采。
地下與地上相結合,從鉆井、采氣到地面工程,用系統分析的方法來降低總體造價。在地質開發方案方面,根據煤層氣特點和流體性質,優化直井、水平井、分支井布井方式,提高煤層改造效果,提高單井產量[6-7];在地面工程方案方面,對建設規模、關鍵技術、占地面積、系統工程等做出總體優化,提高煤層氣開發的整體經濟效益,形成成套的低成本開發工藝。
資料來源:華經產業研究院整理