安徽省“十三五”期间煤层气勘查开发的战略思考

张文永

（1.安徽省煤田地质局勘查研究院，合肥 230088；2.安徽省非常规天然气工程技术研究中心，合肥 23088；3.安徽省非常规天然气重点实验室，合肥 23088）

安徽省“十三五”期间煤层气勘查开发的战略思考

张文永1，2，3

（1.安徽省煤田地质局勘查研究院，合肥 230088；2.安徽省非常规天然气工程技术研究中心，合肥 23088；3.安徽省非常规天然气重点实验室，合肥 23088）

在系统总结安徽省煤层气勘查开发现状的基础上，深入探讨了“十三五”期间煤层气勘查开发的战略布局，提出了勘查开发的主要任务和目标，并进一步指出了科技攻关的重点方向。“十三五”期间，安徽省应根据煤层气产业发展实际情况，坚持地面开发与井下抽采相结合，构建高效协调开发格局；统筹煤层气、煤炭开发时序，建立煤层气与煤炭综合勘查开发机制；坚持基础研究与技术创新相结合，突破煤层气勘查开发技术瓶颈；在保持目前煤矿瓦斯井下抽采力度的前提下，争取在宿州区块实现煤层气地面开发的实质性突破。

十三五；煤层气；勘查开发；战略思考；两淮煤田；安徽省

0 引言

安徽省煤层气资源丰富，但分布很不均匀，绝大部分集中在两淮煤田。据统计[1]，两淮煤田-2 000 m以浅煤层气预测资源量为8 984.69亿m3，其中淮南煤田为5008.33亿m3，淮北煤田为3 976.36亿m3。两淮煤田在全国煤层气资源格局中占有重要的位置[2-4]，《煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十二五”规划》对两淮地区煤层气勘探、开发与利用都进行了战略上的布局。据安徽省能源局预测，到2020年全省天然气需求量将提高到100亿m3左右，消费缺口预计将达到10～20亿m3。可以说，开发和利用两淮煤层气对缓解我省乃至华东地区天然气供应紧张状况、改善煤矿安全生产条件、保护大气环境等多方面均具有十分重要的意义。

为了加速煤层气产业发展，统筹安排“十三五”期间全省煤层气资源勘查开发利用布局，安徽省国土资源厅于2014年初启动了“安徽省煤层气勘查开发利用规划（2015-2020年）”项目。在项目实施过程中共进行了三次调研、两次会议交流和多次资料收集工作，基本掌握了全省煤层气（瓦斯）勘查开发利用现状以及主要企业“十三五”期间的工作安排，为项目的顺利完成奠定了良好的基础。依托该项目最新研究成果，本文从煤层气资源勘查开发角度，深入探讨安徽省“十三五”期间煤层气勘查开发的战略布局，并提出2020年勘查开发目标和重点科技攻关方向，谨供业界参考。

1 勘查开发现状与存在问题

安徽省煤层气勘查、开发及研究工作始于20世纪80年代，目前形成了以煤矿瓦斯井下抽采为主、地面大口径钻孔联合井下抽采利用的开发格局。由于存在渗透率低、地应力较大以及开发技术等难题，两淮煤田煤层气的地面开发虽已得到广泛的重视，但商业性地面抽采尚未取得实质性的突破[5-12]。下面就全省煤层气勘查开发现状作进一步总结分析，由于2015年相关数据未统计完成，本文主要数据均截止到2014年底。

1.1 地面勘查开发现状

安徽省境内煤层气矿业权人近10年累计投入15872.684万元，钻井42口，二维地震576.84 km。总体来说勘探投入非常低，煤层气勘探程度仍处于起步阶段。

截止到2014年底，淮南煤田煤层气地面井施工22口，其中，中联公司在潘谢东区块施工12口，淮南矿业集团施工9口，中石化与淮南矿业集团合作施工1口。淮北煤田煤层气地面井施工60口，其中，中联公司在宿州区块施工30口，淮北矿业集团施工23口，中煤科工集团西安研究院与淮北矿业集团合作施工5口，联合国资助项目2口。

截止到2014年底，安徽省仅有淮北煤田宿州区块获得煤层气探明储量31.58亿m3，技术可采储量15.79亿m3，经济可采储量14.94亿m3。煤层气勘探程度最高的区块为淮北煤田宿州区块和淮南煤田潘谢东区块，其他区块未取得实质性进展。

1.2 井下抽采现状

安徽两淮煤田主要的瓦斯抽采技术有采动煤岩移动卸压抽采煤层气技术、本煤层强化抽采煤层气技术和“一井多用”技术[13-17]。尤其是以采动煤岩移动卸压抽采煤层气技术为基础的煤气共采理念在行业内产生了重要影响，而且在淮南矿区应用最好，被称为煤层气抽采的“淮南模式”。2014年，我省四大矿业集团总抽采量达到9.56亿m3，其中，淮南矿业集团5.81亿m3，淮北矿业集团2.36亿m3，皖北煤电集团0.68亿m3，国投新集能源公司0.71亿m3。近年来，煤矿瓦斯抽采率均在50%以上，达到了较高水平，2014年瓦斯利用量3.04亿m3，利用率较低，仅为31.8%。

1.3 存在的主要问题

①地质条件复杂，地面抽采难度较大。两淮矿区因地质条件、煤层赋存的复杂性，构造煤极为发育，煤层渗透系数低，煤层气残留量较大、煤层埋藏深等一系列因素，历经20多年勘探开发，经数次选区评价和抽采试验工作，目前纯粹采用地面钻井抽采煤层气仅在宿州区块取得小规模成功，实现商业化规模开发难度仍然很大。

②扶持政策有待进一步落实和完善。国家在煤层气资源勘查、矿权设置、开发利用项目建设、价格与税费政策、煤层气发电、煤矿安全费用提取与使用等方面制定出台了一系列扶持、优惠政策，但由于力度不足、落实不到位等多种因素，导致企业开发利用煤层气的积极性不高。

③矿权重置问题突出。目前中联煤层气公司、中石化股份公司等6个企业在我省登记了煤层气矿权，与煤炭矿业权重叠面积为2 116.86 km2。现阶段大部分煤层气区块没有进入实质性勘查阶段，随着煤层气产业的发展，煤层气探矿权人加大勘查力度，煤层气和煤炭企业才会进入真正的矿权纠纷时期，将会严重阻碍煤层气产业发展。

2 资源勘查及主要任务

2.1 煤层气勘查安排及目标

加强重点区煤层气勘查，妥善处理矿业权重叠区煤层气勘查，加大矿业权非重叠区煤层气勘查力度，加快煤炭勘查过程中的煤层气勘查进度，快速提交煤层气探明地质储量。对已设煤层气探矿权区块加大勘查力度，引导煤层气、煤炭合理有序勘查，对于煤层气探矿权长期勘查投入不足的企业，创优环境，根据相关规定依法延续（表1）。

到2020年煤层气累计探明地质储量力争达到531.58亿m3，较2014年底新增500亿m3。其中，煤炭预查区新增60亿m3，煤炭普查区新增200亿m3，煤炭详查区新增40亿m3，煤层气矿业权区新增200亿m3。

2.2 重点勘查项目安排

实施已探明储量区及周边精细勘查，实现探明储量较快增长，积极科学推进未探明储量区的勘查活动，快速寻找新的战略接替区。“十三五”期间重点勘查项目4处，分别为：潘集煤矿外围勘查区、桃园祁南煤矿深部勘查区、淮南煤田芦集煤层气区块、淮北煤田宿州煤层气区块，共计新增勘查井130口，总进尺13万m，新增探明地质储量380亿m3。

2.3 妥善处理矿业权重叠区煤层气勘查

坚持矿业权排他性原则。对已重叠的探矿权，双方应签署互不干扰施工、保障安全生产的协议，按照规定有序开展工作。历史上已形成重叠的煤层气探矿权与煤炭采矿权，双方矿业权人应签订安全生产协议，合理避让，不能避让的，应鼓励通过合资合作综合开采。

表1 “十三五”期间煤层气重点勘查项目安排Table 1 Key CBM exploration projects arrangement during 13th Five-Year Plan period

2.4 加大矿业权非重叠区煤层气勘查力度

在煤层气、煤炭矿业权非重叠区，考虑煤层气富集条件，划定煤层气重点勘查区，按照“先采气，后采煤”的原则优先勘查煤层气，煤层气矿业权人对煤炭进行综合勘查、评价，提交综合勘查报告。经论证不具备规模化地面抽采或地面抽采后煤层气含量降至国家规定标准以下的，注销煤层气矿业权，由国家或安徽省竞争性出让煤炭矿业权。

2.5 煤层气与煤炭综合勘查布置

根据《关于加强煤炭和煤层气资源综合勘查开采管理的通知》和《煤层气资源勘查技术规范（GB/T 29119-2012）》的相关规定（范），安徽两淮煤田在下一步煤炭勘查过程中，必须进行相应的煤层气勘查工作。

3 资源开发及主要任务

3.1 煤层气开发安排及目标

依据国家和省有关法律法规，综合考虑煤层气赋存条件、产业政策和环境保护等因素，在规划分区的基础上，实行地面预抽和井下抽采相结合，确定开发时序，建立相互沟通机制，做到煤炭开采和煤层气开发“两不误、两促进”。对煤炭规划区，积极推进“先抽气后采煤”的方针。对煤层气矿业权勘查结束不及时开发的，依法核减其矿业权面积。

加大重点开发区煤层气开发力度，快速提升产能建设，提高煤层气产量；加强矿业权重叠区协调力度，快速探明资源储量，保障后续煤层气产能建设；创新改革煤层气矿业权空白区，鼓励单个煤炭企业或多个煤矿联合开发煤层气资源。加快现有煤层气探明地质储量区产能建设，鼓励新提交煤层气探明地质储量区施工与产能建设同步进行。

到2020年煤层气产量力争达10亿m3，其中地面开发4 500万m3，全部利用，井下抽采9.55亿m3，利用率提高至50%。

3.2 地面开发项目及任务

①加大重点地区煤层气地面开发力度，快速提升产能建设。根据煤层气资源条件、开发现状及矿业权人投入能力和技术水平，规划下一步煤层气开发重点项目（表2）。“十三五”期间规划开发项目1处：安徽淮北煤田宿州区块。累计新增开发井139口，总进尺11万m，累计地面产能建设力争达到9 000万m3，年产量达到4 500万m3。

表2 宿州区块“十三五”期间煤层气地面开发规划一览表Table 2 Data sheet of CBM surface exploitation plan during 13th Five-Year Plan period in Suzhou block

②加快现有煤层气探明地质储量区产能建设。截至2014年底，全省累计探明煤层气地质储量31.58亿m3，探明储量区产量0亿m3，已建产能0亿m3。在已设煤层气矿业权区块，规划到2020年现有煤层气探明地质储量完成产能建设5 000万m3，年产量2 500万m3。

③加强矿业权重叠区协调力度，保障后续煤层气产能建设。煤层气、煤炭矿业权联合协作，按照煤矿首采区年限与煤层气井服务年限相协调的原则，共同划定首采区范围，加强联合勘探、联合开发、联合利用，实现“以采煤保采气，以采气促采煤，采气采煤协调发展”。

④鼓励煤炭矿业权人独立或多个煤矿联合开发煤层气。鼓励非重叠区煤炭采矿权人独立或多个煤矿联合申办煤层气采矿权，有效开发煤层气资源。

3.3 井下抽采项目及任务

①保持煤矿瓦斯井下抽采力度。保持矿井瓦斯、风排瓦斯和乏风的综合利用项目投入，坚持应抽尽抽、先抽后采、以抽保用、以用促抽的瓦斯治理与利用方针，加大推进地面、井下立体化抽采，保持煤矿瓦斯抽采量。“十三五”期间四大矿业集团年抽采量与2014年抽采量基本持平或略有降低，达到9.50亿m3，地市煤矿抽采量达到500万m3，年抽采总量达到9.55亿m3（表3）。

表3 全省“十三五”期间煤矿瓦斯井下抽采量规划一览表Table 3 Data sheet of coalm ine gas underground d rainage plan during 13th Five-Year Plan period in Anhui Province Mm3

②加快煤矿瓦斯治理示范矿井建设进度。为了全面深化煤矿瓦斯治理，切实抓好煤矿瓦斯治理“十六字”体系的贯彻落实，扎实推进瓦斯治理体系建设工作的开展，再建设一批瓦斯治理示范矿井，推进瓦斯防治理念、技术、管理、装备集成创新，探索形成不同地质条件下防治模式，发挥区域示范引导作用。“十三五”期间规划建设祁东煤矿、朱集西煤矿、口孜东煤矿等瓦斯治理示范矿井，争取建设潘三矿、谢桥矿、顾桥矿、丁集矿、朱集东矿、新集二矿及刘庄煤矿等瓦斯治理示范矿井。

4 科技攻关安排

4.1 加强煤系非常规天然气联合勘查开发研究

两淮煤田煤系地层中的煤层气、页岩气和致密砂岩气的联合勘查开发是今后安徽省非常规天然气研究的重点内容。煤系非常规天然气研究面临着地质理论基础研究薄弱、科学评价标准缺乏、资源落实程度欠佳、合理勘探开发技术匮乏等挑战。需要在煤系烃源岩生排烃规律、煤系非常规天然气的成藏机制、富集规律、储层条件、保存条件、评价标准体系及综合勘探开发策略等方面开展研究工作[16-18]，力求取得理论与技术突破。

4.2 加强基础理论研究和勘探技术创新

在基础理论研究方面，重点开展煤层气、页岩气高渗富集规律研究及有利区块预测评价，深部煤层气富集规律与有利区预测，页岩气资源评价和潜力分析技术研究，构造煤煤层气勘查开发技术，煤矿瓦斯突出机理研究，“三气”共生成藏规律和共采关键技术研究等。在勘探技术攻关方面，重点解决煤层气地球物理勘探关键技术，包括岩石物理特征和地震波场响应特征，煤层气地震数据采集及成像技术。

4.3 加强关键工程技术研发

重点研究解决适合两淮煤田储层特征的煤层气钻完井工程技术，高效增产技术，深部煤层煤层气开发技术，煤层气排采工艺与数值模拟技术，煤层气储层保护、井壁稳定与钻井方式优化，煤层气欠平衡钻井配套技术，煤层气氮气泡沫压裂、连续油管改造工艺技术，煤层气页岩气多分支水平井钻井与排采工艺等。

4.4 优化煤气共采技术

重点开展地面钻井煤层预抽、采动卸压抽采、采空区抽采、一井多用技术研究，研发矿井卸压区煤层气次生富集评价技术，优化和完善“淮南模式”、“晋城模式”的工艺和技术，发展低成本大面积矿井卸压抽采和地面/矿井联合抽采关键技术，重点突破条带式井上下联合抽采、松软煤层矿井顺层高效安全钻进与负压大管路抽采、井下本煤层长钻孔贯通地面井压裂影响区抽采等关键技术。

5 结论

①我国以煤炭为主的能源结构造成城市大气污染，过度消耗将导致生态破坏，生态环境压力越来越大。作为产煤大省，安徽省迫切需要转变经济发展方式，推动能源生产和利用方式变革，着力构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系。在此背景下，安徽省“十三五”期间大力推进煤层气开发利用，有利于优化能源结构，提高能源利用效率。

②“十三五”是煤层气产业发展的关键时期，安徽省应根据煤层气产业发展实际情况，坚持地面开发与井下抽采相结合，构建高效协调开发格局；坚持资源统筹规划、有序开发，统筹煤层气、煤炭开发时序；坚持基础研究与技术创新相结合，突破煤层气勘查开发技术瓶颈。到2020年，煤层气产量力争达到10亿m3，其中地面开发4 500万m3，井下抽采9.55亿m3，新增煤层气探明地质储量力争达到500亿m3，建立煤层气、煤炭综合勘查开发机制。

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Strategic Considerations on CBM Exploration and Exploitation during the 13th Five-Year Plan Period in Anhui Province

Zhang Wenyong1,2,3
(1.Exploration and Research Institute,Anhui Bureau of Coal Geological Exploration,Hefei Anhui,230088; 2.Anhui Provincial Unconventional Natural Gas Engineering Technology Research Center,Hefei,Anhui 230088; 3.Anhui Provincial Key Laboratory for Unconventional Natural Gas,Hefei,Anhui 230088)

On the basis of systematically summarized CBM exploration and exploitation status quo in the province,deeply discussed CBM exploration and exploitation strategic layout during the period,proposed main tasks and target,pointed out key direction of scien⁃tific and technological research.During the 13th Five-Year Plan period,the province should be based on CBM industrial development reality,to adhere surface exploitation and underground drainage combination,build high efficiency coordinated exploitation framework; plan CBM,coal exploitation time sequence as a whole,build up integrated exploration and exploitation mechanism;adhere combination of basic study and technical innovation,to break through exploration and exploitation bottlenecks.Under the prerequisite to keep cur⁃rent coalmine underground drainage potency dimension,endeavor to realize substantial breakthrough CBM surface exploitation in the Suzhou block.

13th Five-Year Plan;CBM;exploration and exploitation;strategic consideration;Huainan and Huaibei coalfields;Anhui Province

P618.1

A

10.3969/j.issn.1674-1803.2016.12.07

1674-1803(2016)12-0038-05

张文永（1965—），男，硕士，教授级高级工程师，长期从事煤田地质及非常规天然气地质的生产、科研与管理工作，现为安徽省煤田地质局勘查研究院院长。

2016-05-30

责任编辑：宋博辇