孫茂遠 張文忠
(中聯煤層氣有限責任公司,北京市東城區,100011)
煤層氣是煤在煤化作用過程中生成,主要以吸附狀態賦存于煤層內的以CH4為主要成分的非常規天然氣。為了便于交流,通常將煤層氣俗稱為瓦斯,但煤層氣和瓦斯其實并不完全相同,煤層氣只是瓦斯的主要成分,除煤層氣之外,瓦斯還包括煤礦巷道內的氣體及采礦活動所產生的氣體。
煤層氣是一種有害的危險氣體,煤層氣中CH4的溫室效應約是CO2的21倍,對大氣臭氧層造成的破壞是CO2的7倍,對生態環境的破壞性極強;與此同時,煤層氣的存在還為煤礦埋下了一顆“不定時炸彈”,其易燃易爆性嚴重危及著煤礦的安全生產。長期以來,人們形象地稱瓦斯為“煤礦第一殺手”。
與上面的負面特征形成鮮明對比的是,煤層氣也有其有益的一面。煤層氣是優質的能源和基礎化工原料,具有熱值高、污染少、安全性高的特點,煤層氣燃燒后生成CO2和H2O,不產生CO等有毒氣體,是石油和天然氣等常規地質能源的重要補充。因此,安全高效地開發利用煤層氣資源對于緩解我國能源供應的緊張局面、減少溫室氣體排放、提高煤礦的安全生產及拉動其它相關產業的發展具有重要意義。
我國煤層氣資源豐富,居世界第三位。據國土資源部最新一輪(2006年)全國煤層氣資源評價結果,全國42個主要含煤層氣盆地埋深2000 m以淺的煤層氣地質資源量為36.81萬億m3,埋深1500 m以淺的可采資源量為10.87萬億m3,全國煤層氣資源大區分布見表1。截至2008年年底,我國累計探明煤層氣儲量1343.47億m3,見表2,探明程度僅為3.65‰,發展潛力巨大。
鄂爾多斯盆地和沁水盆地是我國煤層氣資源最豐富的兩個盆地,地質資源量分別為9.86萬億m3和3.95萬億m3,分別占全國煤層氣地質資源總量的26.79%和10.73%,沁水盆地南部和鄂爾多斯盆地東緣的煤層氣產能建設正在熱火朝天地進行中,是我國優先建設的兩個煤層氣產業化基地。

表1 全國煤層氣資源大區分布

表2 截至2008年年底我國煤層氣探明儲量情況
我國煤層氣開發利用起步較晚,其發展大體可分為3個階段。
(1)20世紀40年代至20世紀70年代末。該階段主要是為減少煤礦礦井瓦斯災害而進行的井下瓦斯抽放階段。抽放的瓦斯基本上都被當作廢物排到大氣中,很少對其進行利用。
(2)20世紀70年代末至20世紀90年代初。該階段為煤層氣地面抽采勘探開發試驗初期和煤層氣井下抽放利用階段。我國先后在撫順龍鳳礦、焦作中馬村礦和湖南里王廟礦等礦區地面鉆孔40余個,并進行了水力壓裂試驗和研究。同時,大量的煤層氣井下抽放和利用項目逐步展開,至1993年,井下抽放系統年抽放量達4×108m3,部分地區已開始將其用于工業和民用取暖。
(3)20世紀90年代初至今。該階段為煤層氣地面抽采勘探開發試驗全面展開和井下規模抽放利用階段。煤層氣勘探開發試驗取得了實質性突破,現階段我國已基本掌握了適合中國煤儲層特征的煤層氣勘探開發技術,為煤層氣商業化開發奠定了基礎。截至2008年年底,全國已累計鉆煤層氣井3500余口,對48個煤層氣勘探區進行了煤層氣勘探與評價,建立先導型試驗井組17個,建設產能15億m3,產量約5億m3。同時,國有重點煤礦初步建立了地面鉆孔與井下鉆孔聯合抽采的立體抽采體系。目前,晉、遼、皖、豫、貴、渝6省市年瓦斯抽采量超過2億m3,黑、陜、寧3省區超過1億m3,陽泉、晉城、淮南等9個礦區年瓦斯抽采量超過1億m3,抽采的瓦斯主要用于民用燃料和發電。
沁水盆地位于山西省中南部,面積23900 km2,地質構造簡單,煤層埋藏淺,以無煙煤為主,含氣量大,實測煤層含氣量在7 m3/t以上,局部達到38.7 m3/t。中聯煤層氣有限責任公司(以下簡稱中聯公司)率先在沁南實施煤層氣開發利用高技術產業化示范工程項目和山西端氏羽狀多分支水平井示范工程項目,煤層氣直井單井最高日產氣量達到9900 m3,水平井單井最高日產氣量超過10萬m3,顯示了沁南煤層氣開發的良好前景。煤炭和油氣企業爭相在沁南地區大規模開發煤層氣和試驗多分支水平井技術,形成“千軍萬馬戰沁南”的可喜局面。
中聯公司成立于1996年,是從事煤層氣資源勘探、開發、輸送、銷售和利用的專業公司,在國家計劃中實行單列,并享有對外合作進行煤層氣勘探、開發、生產的專營權,在吸引外商直接投資等方面享有國家規定的自主決策權。
中聯公司成立以來,在全國實施各類煤層氣自營勘探開發項目49個、對外合作項目30個,累計投入超過40億元,勘探項目遍及15個省、自治區,探查全國含煤盆地13個。截至2009年年底共鉆各類煤層氣井1600余口,探明煤層氣地質儲量505億m3,初步摸清了我國煤層氣資源的家底,圈定了我國煤層氣開發利用的重點區域。
在加快煤層氣勘探開發的同時,中聯公司還積極倡導、建議和協助國務院及有關部門出臺了扶持煤層氣開發利用和煤礦瓦斯抽采的優惠政策、法規及發展規劃,并制定了10多項煤層氣勘探開發的企業標準和行業標準,為我國煤層氣產業發展打下了堅實的基礎。
2004年12月22日,國家發改委批準實施的第一個國家煤層氣開發示范工程項目——山西沁南煤層氣開發利用高技術產業化示范工程正式啟動。中聯公司作為項目主管單位和建設單位,認真貫徹落實國家發改委的各項要求,積極推進項目建設,到2009年10月完成了一期全部150口井的鉆井、壓裂、地面集輸工程建設,并向用戶供氣,正式進入了商業化生產,標志著我國煤層氣產業步入快速發展的新階段。
中聯公司也是國家科技重大專項《大型油氣田及煤層氣開發》的發起單位和牽頭單位之一,目前中聯公司承擔的各項課題和示范工程在各方的大力支持和協助下進展順利,并取得了一些突破性進展和成果。
2009年中聯公司取得了晉城潘莊區塊中區和柿莊南區塊棗園區的采礦權證,兩個項目的總體開發方案已上報國家發改委待批。2009年12月,我國第一個對外合作項目外方作為作業者的柳林區塊項目獲得了煤層氣探明儲量。這些成績的取得,表明我國的煤層氣對外合作進入了一個新的快速發展時期。
2009年12月19日,由中聯公司牽頭組織、14家國內知名產學研單位參加的煤層氣產業技術創新戰略聯盟正式成立。煤層氣產業技術創新戰略聯盟在國家科學技術部等部委的指導下,旨在立足我國能源安全、改善能源結構,以煤層氣資源開發為對象,整合資源,以高效率、低成本、清潔生產為目標,以探-采-輸加上中下游一體化研發為手段,突破地質勘探、采氣、集輸和加工利用等領域技術瓶頸,開發出適合于煤層氣資源特點的勘探、生產、集輸以及加工利用新技術、新工藝、新裝備。通過解決企業需求,形成一批具有自主知識產權的行業共性重大關鍵技術,在煤層氣資源開發方面取得突破性進展,大幅度提高煤層氣探明儲量和煤層氣產量,為我國能源安全供給和煤礦安全生產提供強大保障。
盡管我國的煤層氣產業化利用已經成為各界的共識,但進展一直比較緩慢,主要受制于政策配套與支持、投融資體系建設、技術創新與發展戰略和礦權重疊等幾個方面,而這幾方面問題的解決很大程度上需要國家的政策助力。
煤層氣在賦存條件和開發技術上既不同于煤,也不同于石油和常規天然氣,其與煤、石油和常規天然氣之間形成了既獨立又依賴的獨特關系。從產業發展的角度來說,煤層氣特別需要一個協調一致的政策環境;同時,煤層氣勘探開發具有風險大和周期長的特點,對煤層氣企業來說,政策支持尤其重要。
為促進我國煤層氣產業快速發展,盡快實現商業化生產,國務院及相關主管部門在法規和條例、財稅政策、價格調節等方面制訂了一系列得力的激勵政策和措施,這些措施為我國煤層氣產業發展起到了巨大的推動作用。但是,隨著時間的推移,執行實踐中顯現出涉及煤層氣的現行有效法規不夠健全甚至缺少,需要在以下幾個方面予以補充和完善。
(1)以法律形式明確煤層氣的獨立礦種地位,將其與石油天然氣并列,糾正當前仍然廣泛存在的“煤層氣是煤炭的副產品,不是獨立礦種”的觀念,掃清煤層氣產業發展的障礙,使其與常規天然氣并駕齊驅發展。
(2)當前涉及煤層氣的現行法規與煤層氣開發的風險屬性、煤層氣產業發展特征不相適應,需將支持、鼓勵煤層氣開發利用,促進煤層氣規模發展的制度納入相關法律。
(3)改變當前煤炭開發兩級發證,煤層氣開發一級發證的礦業權許可制度,避免再出現新的“只要取得煤炭礦業權便可強占強采煤層氣”的違法行為,維護我國的礦業秩序,保證煤層氣產業的健康發展。
(4)盡快出臺先采氣、后采煤的相關標準及法規,制訂煤層氣安全生產許可制度所需的系列標準和規范,明確煤層氣建設項目的相關行政許可和審批事項及程序,完善煤層氣勘探、開發、生產、輸送和利用的相關法律法規。
中國煤層氣產業的發展目前還缺乏投融資體制這一保障。首先是投資不力,在當前我國煤層氣產業的起步階段,國家對煤層氣的投入遠遠低于美國在煤層氣產業發展初期的投入;其次是融資無門,盡管煤層氣開發企業有著很大的積極性,但與成熟的工業項目相比,煤層氣顯然不占優勢,銀行惜貸對煤層氣項目尤為突出;再者由于國內煤層氣產業配套建設的滯后,商業目的的外資投資在近年內很難有大的突破。中國煤層氣產業在投融資方面面臨重重困難。
為促進我國煤層氣產業健康發展,保持其旺盛的生命力,以下幾個方面的投融資途徑值得引起重視。
3.2.1 加大國家投資
煤層氣開發是一個朝陽產業,功在當代,利在千秋。但煤層氣產業同時又是一個高風險、長周期的產業,因此國家投資應當是煤層氣勘探資金來源的主體,建議國家每年安排5億元以上的資金用于煤層氣的風險勘探,當然這5億元資金可以直接來源于國家財政劃撥,也可通過建立煤層氣產業發展基金或國家獎勵(或補貼)等形式在國家層面上解決煤層氣風險勘探資金缺乏的問題。
煤層氣是一種高效的潔凈能源,美國、加拿大和澳大利亞等國對煤層氣的成功商業開發證明煤層氣具有商業開發的可行性,因此政府應以國家行為的方式要求商業銀行對煤層氣開發貸款提供優惠和便利。
3.2.2 開拓國際融資市場
積極利用“兩種資源、兩個市場”是我國關于礦產資源開發管理改革的基本精神。開發煤層氣所需要的巨額資金可以通過國際資本市場籌措,外資的介入也可以共擔投資風險。通過改善煤層氣投資環境,完善投資政策,同時政府對煤層氣國際融資實行政策傾斜并優先照顧,則中國煤層氣國際融資一定能順利展開。
3.2.3 加大煤層氣經濟扶持政策力度
制定煤層氣經濟扶持政策的目的,旨在使煤層氣與常規天然氣具有平等競爭的平臺,讓煤層氣企業增強盈利能力,以吸引、刺激煤層氣的開發利用。我國現行煤層氣經濟扶持政策為煤層氣開發利用的增值稅先征后返(實際零稅率),每開發利用1 m3補貼0.20元,用于發電補貼0.25元。根據現行政策,稅收返還和補貼額約占煤層氣售價的33%,與美國的51%~52%相差甚大,建議每開采利用1 m3煤層氣,國家財政補貼增至0.40元。
技術進步是產業發展的永恒動力。我國煤層氣有自己獨特的地質條件,不能照搬國外的鉆井、儲層增產改造和排水采氣等技術,必須要有自己的技術創新和技術發展戰略。面對以上問題,首先要努力實現適合我國煤層氣地質條件的煤層氣開發理論突破;其次要積極引進、消化和吸收國外的成功技術和經驗,對我國現有煤層氣勘探開發技術進行創新,以實現技術跨越。
為促進經濟平穩快速發展,改善經濟結構,提高自主創新能力和保障國家安全,國務院于2006年制定了《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020)》,大型油氣田及煤層氣開發被列為國家優先發展的16個重大科技專項之一,充分體現了國家對煤層氣產業科技進步的高度重視。通過組織實施煤層氣科技重大專項,深入開展煤層氣有利區塊預測、儲層工程評價、地球物理勘探、鉆井完井排采、煤層氣與煤炭協調開發、煤礦區煤層氣抽采集輸等10個課題研究,加快推進沁水盆地南部、鄂爾多斯盆地、晉城、兩淮、松藻等6個不同類型的示范工程建設,力爭在煤層氣高效開發、煤礦瓦斯有效抽采、低濃度瓦斯利用等方面取得實質性突破,以全面提升我國的煤層氣勘探開發科技水平。
國土資源部以國土資發[2007]96號文,作出加強煤炭和煤層氣資源綜合勘查開采管理的相關規定,提出煤層氣和煤炭企業應以科學發展的思路解決礦權疊置,化對立為合作,化矛盾為和諧,最大限度地合理有效利用兩種不可再生資源;統籌協調、互利互惠、互相促進是解決氣、煤礦權疊置的基本方針。目前,主要有以下模式值得研究和借鑒。
(1)山西模式。中聯公司本著尊重歷史,考慮現實,依法依規妥善解決煤炭、煤層氣礦權重疊問題的原則,先后與煤炭企業簽署了67個礦權重疊解決協議,與14家煤炭企業簽訂了“內內聯合,一致對外”的對外合作開采煤層氣的內部協議,解決礦權重疊面積2173.38 km2,為支持煤炭企業發展,主動退出煤層氣礦業權面積達1254 km2,最近在國土資源部的協調下,中聯公司又主動退出與山西煤炭礦權有重疊的煤層氣礦權面積637 km2,積極支持煤炭企業的生產,保障我國的煤炭供給。
(2)宿州模式。2008年,中聯公司與淮北礦業集團達成合作協議,將淮北礦業集團盧嶺礦未來的煤炭開采區納入對外合作項目,以加快這一地區的開發,為煤礦的安全生產提供優先的條件。根據協議,中聯公司和加拿大英發能源公司積極調整勘探思路和部署,將部署在遠離礦區的煤層氣井全部調整到盧嶺礦區,緊緊圍繞盧嶺礦區進行煤層氣開采工作,計劃到2015年形成150~200口井的開發規模,全面覆蓋盧嶺煤炭遠景開采區,這樣不僅解決了盧嶺礦的煤炭生產安全問題,同時也實現了煤層氣的商業性開發,實現了雙贏。
(3)柳林模式。中聯公司柳林區塊與華晉焦煤公司和郭家溝煤礦兩個重要煤炭企業存在礦權重疊。為了支持當地的煤炭生產和經濟發展,2009年1月20日,中聯公司和聯山公司簽署協議,在中聯公司柳林區塊劃出43.672 km2給聯山公司,以擴大郭家溝煤礦的生產需求;另外,2009年5月,中聯公司與華晉焦煤公司簽署《關于聯合抽采煤層氣的合作框架協議》,該協議的簽署不僅成功解決了礦權疊置問題,同時落實了采煤采氣一體化方針,有利地支持了地方煤礦生產。中聯公司根據煤礦規劃,在不同的規劃區采用不同的鉆井技術進行煤層氣抽采。早期在靠近煤炭生產區鉆進多分支水平井,配合華晉焦煤公司治理煤礦瓦斯,在遠離煤礦生產區,實施煤層氣直井鉆井治理瓦斯,今后要更加緊密結合,全力服務于瓦斯治理。
中國煤層氣產業正處于發展的初期階段,亟需政府的培育與扶持。為盡快實現煤層氣的產業化、規模化和商業化,有效解決煤礦安全生產問題和彌補常規能源的不足,需要政府制訂國家級煤層氣專項發展規劃,有了這個規劃,各有關部門才能有章可循,據此制定出具體的支持煤層氣產業發展的法規、政策和優惠措施,我國的煤層氣產業才能盡快迎來跨越式大發展。
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