煤层气年抽采量达115亿立方米，已成我国重要绿色能源
近日，中国海油建成投产我国首个薄煤层气大规模开发项目受到各方关注。这个位于山西沁水盆地南部潘河区块的薄煤层气开发项目已经累计建井212口，单井最高日产达1.1万立方米，平均日产量超2500立方米。自2020年底试采至今，潘河区块薄煤层气累计产量达到1.8亿立方米。
从小范围试验，到大规模开发；从钻井开采，到井下抽采；从巨型煤田利用，到薄煤层开发——煤层气正在从危害性极大的井下瓦斯，变身高质量的绿色能源。
(相关资料图)
据公开资料显示，我国煤层气总储量为36.8万亿立方米，占世界总储量的14.2％，居世界第三。如果这一资源能够得到很好的开发利用，则会成为我国重要的能源解决路径，将推动绿色低碳发展。
过半煤层气产自山西晋城
煤层气俗称“瓦斯”，是与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气，其主要成分是CH4（甲烷）。据国家能源局数据，2022年国内煤炭总产量约44.5亿吨，而煤层气产量达到115亿立方米。同时，2022年13亿吨原煤产自山西，而据山西省人民政府官网消息，2022年山西省规模以上工业法人单位累计抽采煤层气96.1亿立方米，约占全国同期煤层气产量的83.2%。在山西近百亿立方米的煤层气抽采量中，有51亿立方米产自山西晋城，其中42.85亿立方米出自沁水县，素有“中国煤层气看山西，山西煤层气看晋城，晋城煤层气看沁水”的说法。
从2004年末开始，中国海油中联煤层气有限责任公司在沁水盆地就开始建设首个国家级煤层气开发利用示范工程。经过多年建设，该公司实现了“空气钻井技术”“微珠低密度固井技术”“清水加砂压裂技术”“氮气泡沫压裂技术”“分片集输一级增压地面集输技术”“稳控精细排采技术”等8项技术创新。同时，形成4项技术和安全规范、规程，开创了中国煤层气重大建设项目的技术、工艺体系和规范化管理的先河。
据沁水县有关部门工作人员向贝壳财经记者介绍，“十二五”时期，中石油下属企业、山西地方煤层气公司纷纷进驻山西沁水，并沿着沁水河流域，向周边的阳城县、安泽县、屯留县拓展，使之成为响彻全国的煤层气开发聚集区。
8月23日，晋城市煤层气标准化技术委员会成立，成为全国首家市级煤层气标委会。
此次，中国海油潘河区块的薄煤层气开发项目之所以受到关注，一方面是因为大部分处于晋城的沁水盆地是近20年来中国煤层气大规模开发主阵地，另一方面此次对薄煤层所含煤层气的大规模开发需要突破多项技术难题，开发的意义重大。
薄煤层是一个相对概念，地下开采厚度小于1.3米的煤层一般被称为薄煤层。虽然开发难度大、成本高，但在我国比较普遍，且占比很大。多年来，一直被视为煤层气中的“边际资源”。
“潘河区块有多套薄煤层发育，薄煤层储气量可观，但单层厚度薄，平均厚度仅0.6米，只有目前主力煤层厚度的十分之一，此外还具有多层叠置、单层展布不均以及纵向多层跨度较大等特点，所以开采难度极大。”中国海油中联公司副总工程师米洪刚介绍。
煤层气绿色低碳价值获认可
事实上，当前大规模进行的煤层气钻井开采只是煤层气利用的一部分。还有一部分则是井下抽采。
早在2013年，山西凯嘉集团就成立了专门的煤层气发电公司，该公司利用周边煤矿井下“瓦斯”资源，先后投资4.4亿元分三期建设煤层气发电项目，年可实现节能量33296.72吨标准煤。贝壳财经记者之前采访中在项目现场看见，原本要白白排放掉的瓦斯，通过多组内燃机带动发电机组正在发电，而内燃机中高温的尾气再进入一个热量交换的“炉膛”，通过蒸汽机带动发电机组再进行二次发电。而在整个过程中的冷却水直接供应厂区的供暖系统和洗浴系统。
这样的煤层气抽采发电项目已在山西多个高瓦斯矿井得到使用。2022年8月，山西省能源局发布《关于推动煤矿瓦斯综合利用的指导意见》提出，到2025年，全省瓦斯利用率力争达到50%。
是怎样的动力在推动煤层气开采利用快速发展？
记者梳理发现，首先，煤层气的主要成分是甲烷气体，其单位温室效应是CO₂的20多倍。山西省环保产业协会会长樊文彬向贝壳财经记者表示，如果甲烷气体得不到有效利用，其在空气中更容易导致全球变暖。其次，甲烷气体如果在矿井中得不到及时抽取，一旦浓度达到5%—16%，就容易发生瓦斯爆炸。在这方面，曾经发生过多起惨痛教训。同时，甲烷因为含碳量较低，还是相对清洁的燃料。煤层气是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。1立方米煤层气大约相当于9.5度电、1.13千克汽油、1.21千克标准煤。煤层气的热值是通用煤的2至5倍。
不仅如此，甲烷也正在成为全球议题。
20世纪80年代，美国就开始大规模开发煤层气，年产量从1981年的1.3亿立方米提升至1989年的26亿立方米。到2001年，年产量已经超440亿立方米。7月18日，美国总统气候问题特使克里开始对中国进行访问，而减少甲烷气体排放正是克里此行的气候议题之一。
为加快煤层气（煤矿瓦斯）科技成果转化和产业化推广，7月7日，国家能源局综合司发布《关于组织开展煤矿瓦斯高效抽采利用和煤层气勘探开发示范工作的通知》，并指出，组织遴选一批技术工艺领先、示范效应突出的煤矿瓦斯高效抽采利用和煤层气勘探开发典型项目，引领带动煤层气（煤矿瓦斯）产业快速发展。
煤层气的开发利用正获得越来越多的重视。
新京报零碳研究院研究员 白华兵
编辑 宋钰婷
校对 陈荻雁