新疆煤層氣資源勘探開發(fā)成果及分析

■謝力爭

（新疆煤田地質(zhì)局一五六煤田地質(zhì)勘探隊新疆烏魯木齊830009）

新疆煤層氣資源勘探開發(fā)成果及分析

■謝力爭

（新疆煤田地質(zhì)局一五六煤田地質(zhì)勘探隊新疆烏魯木齊830009）

新疆煤層氣資源量豐富，煤層含氣量高，具有煤層傾角大、厚度大、層數(shù)多、煤階低、煤層風化帶埋深普遍較深等特點。通過新疆煤層氣勘探開發(fā)及煤層氣井抽采試驗，對新疆煤層氣賦存規(guī)律、含氣性、地面抽采成果進行了初步探討分析。

煤層氣 勘探開發(fā) 賦存規(guī)律 抽采試驗 新疆

1　新疆煤層氣勘探工作

2002年開始，新疆先后完成《新疆鳥魯木齊河東、河西礦區(qū)煤層氣資源評價》、《新疆煤層氣勘查開采特定區(qū)域選區(qū)基礎研究》、《新疆地區(qū)煤層氣資源動態(tài)評價》等煤層氣資源評價工作;積極開展煤層氣勘查開發(fā)試驗，截止2013年累計施工各類煤層氣井70余口，完成3口井煤層氣含量測試、4口井試井、5口小井網(wǎng)壓裂和排采工作，煤層氣評價方法、測試、鉆探施工、開發(fā)試驗等方面得到極大提高;

其中新疆煤田地質(zhì)局、中國石油天然氣集團公司、中國石油化工股份有限公司、中聯(lián)煤層氣有限責任公司等單位先后在準南煤田、準東煤田、沙爾湖、艾丁湖地區(qū)等地區(qū)開展了煤層氣資源評價與開發(fā)試驗工作，累計施工各類煤層氣井50余口。中國石油天然氣集團公司分別在準南煤田阜康、準東煤田五彩灣、吐哈盆地的哈密凹陷及艾丁湖斜坡等地區(qū)開展了煤層氣勘查和開發(fā)試驗，共施工參數(shù)井和生產(chǎn)試驗井20余口。

2　煤層氣賦存規(guī)律認識

通過以往煤層氣勘探開發(fā)，總體認識區(qū)內(nèi)煤層氣資源豐富，煤層含氣性高，地質(zhì)條件復雜，開發(fā)利用潛力巨大，區(qū)內(nèi)煤層氣具有獨特的賦存規(guī)律：

（1）地質(zhì)構造：新疆處于近東西展布的昆侖、天山、阿爾金山等緯向構造帶，其間分布有準噶爾、塔里木、吐哈等大大小小數(shù)十個凹陷盆地，并沉積了下、中侏羅統(tǒng)重要煤系。后期以擠壓為主的構造運動使本區(qū)形成了以東西向為主的褶皺和斷裂。褶皺多為寬緩的背向斜或急傾斜的單斜構造，斷裂多為壓性走向斷層。構造錢部較復雜，深部較簡單。煤系地層一般埋藏淺，部分含煤盆地（如塔里木、準噶爾、伊犁等盆地）上覆地層厚度較大，煤層頂、底板多由細砂巖、粉砂巖、泥巖及泥質(zhì)砂巖組成，煤層氣封蓋條件較好，構造條件總體上有利于開發(fā)。

（2）含氣地層：主要含氣地層為下侏羅統(tǒng)八道灣組和中侏羅統(tǒng)西山窯組，多為湖沼相、河流相、三角洲相和沖積扇相等的碎屑巖、泥質(zhì)巖沉積，形成的主要含氣煤田有準噶爾煤田、吐哈煤田、塔里木煤田、伊犁煤田等。各煤田含煤面積大，煤層厚，層數(shù)多且相對集中，煤層賦存較為穩(wěn)定，煤炭資源豐富。

（3）煤質(zhì)特征：煤變質(zhì)程度較低，煤種以長焰煤不粘煤和弱粘煤居多。

（4）含氣性及滲透率：煤儲層壓力相對偏低，煤層厚度大，吸附能力強，含氣量高。部分含氣帶煤層滲透率較好。如準南煤田烏魯木齊河東礦區(qū)和阜康白楊河區(qū)塊煤層氣參數(shù)井測試顯示。該區(qū)煤層平均含氣量6-13m3/t，滲透率為 2-13mD，儲層壓力梯度為（0.84-0.98）MPa/hm。吐哈盆地煤層平均含氣量約2 m3/t，滲透率約為10mD。

（5）聚氣規(guī)律：主要煤層氣含氣盆地聚氣規(guī)模均在萬億立方米以上，但各聚氣帶之間及其內(nèi)部含氣量和煤層氣資源豐度存在較大差異。

3　煤層氣抽采試驗成果

2008年新疆煤田地質(zhì)局在阜康白楊河礦區(qū)施工的阜試1井，是新疆第一口點火試驗取得成功的煤層氣生產(chǎn)試驗井，對新疆煤層氣勘探開發(fā)工作起到了積極的推動作用。在此基礎上，2009年開始，該局在此地區(qū)相繼施工了由5口井構成的煤層氣生產(chǎn)試驗井網(wǎng)，形成新疆第一個煤層氣生產(chǎn)試驗井網(wǎng)。2013年1月4日該井組開始產(chǎn)氣，5口井均獲得煤層氣工業(yè)氣流。單井日產(chǎn)量最高達到2500m3，井組最大日產(chǎn)量達到7000m3。截止目前，其中某井已累計產(chǎn)氣超過60×104m3。

通過煤層氣井排采試驗，證實該地區(qū)煤層滲透性較好，煤層氣含量較好，為后期煤層氣工業(yè)化生產(chǎn)提供了各項參數(shù)指標和實際生產(chǎn)依據(jù)。

4　煤層氣開發(fā)情況

2013年11月，新疆煤田地質(zhì)局對區(qū)內(nèi)某井的目標煤層進行了水力加砂壓裂改造，目前正在排采階段，單井日產(chǎn)氣量已達到1000m3左右。2014年，在阜康礦區(qū)建立了新疆第一個煤層氣開發(fā)利用先導性示范工程，施工了3口參數(shù)井及50口生產(chǎn)井，建設1座日處理能力10×104m3/d的煤層氣集氣處理站，實現(xiàn)年產(chǎn)能3000× 104m3，開發(fā)出的煤層氣通過管道、撬車周向邊工業(yè)園區(qū)供氣（主要為車用及工業(yè)用）。通過2015-2016年區(qū)內(nèi)煤層氣井地面排采，某單井日產(chǎn)氣量突破了3000 m3/d，取得了低煤階煤層氣井地面開發(fā)新的突破，證實該區(qū)煤層氣開發(fā)利用潛能巨大。

2013年，新疆科林思德新能源有限責任公司聯(lián)合多家院校進行技術攻關，建成了一口煤層氣參數(shù)井及生產(chǎn)試驗井，該井日產(chǎn)氣量最高達17125 m3/d，創(chuàng)造了全國叢式、單層排采煤層氣井產(chǎn)量最高紀錄。目前，該公司在阜康礦區(qū)已完成鉆井40口，其中23口井正式投產(chǎn)，施工投產(chǎn)一組煤層氣水平井，產(chǎn)能現(xiàn)在逐漸釋放出來，產(chǎn)量在逐漸提高，現(xiàn)區(qū)塊內(nèi)日產(chǎn)氣總量達到10×104m3/d左右。產(chǎn)出煤層氣經(jīng)壓縮站處理，一部分用來發(fā)電供自身使用，另一部分供給附近工業(yè)園區(qū)使用。

2014年，新疆煤田地質(zhì)局在庫拜煤田施工的一口煤層氣井最高日產(chǎn)氣量達到4000m3/d以上。2015年，在烏魯木齊后峽區(qū)塊施工的一口煤層氣參數(shù)、生產(chǎn)井也同樣顯示了良好的開發(fā)潛能。

5　結論與認識

通過新疆地區(qū)煤層氣井勘探開發(fā)研究及區(qū)內(nèi)煤層氣井的現(xiàn)場排采生產(chǎn)試驗實踐，得出以下結論與認識：

（1）新疆煤層氣資源豐富，開發(fā)利用潛力巨大，可彌補常規(guī)能源缺口；

（2）通過合理的煤層氣井施工及合理的煤層氣井排采制度控制，區(qū)內(nèi)煤層氣井可取得較好的產(chǎn)氣效果；

（3）煤層屬低階煤，具滲透性好，煤層含氣量高，煤層氣開發(fā)利用潛力巨大；

（4）采出的煤層氣經(jīng)壓縮加壓后可以直接并入附近石油天然氣管線或者就地進行發(fā)電供當?shù)毓I(yè)、民用等，可實現(xiàn)一定的經(jīng)濟效益。

[1]新疆煤田地質(zhì)局.新疆維吾爾自治區(qū)煤層氣 (煤礦瓦斯)開發(fā)利用"十二五"規(guī)劃.2010

[2]李丙茂,謝力爭.關于新疆阜康礦區(qū)低階煤煤層氣排采技術研究.2013

[3]李瑞明，尹淮新.準南煤田烏魯木齊河東、河西礦區(qū)煤層氣資源評價.中國煤層氣勘探開發(fā)利用技術進展.2006

TD82[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-288-1