今年前8月,山西煤层气总产量91.2亿立方米,同比增长23%,占全国同期产量的81.6%,创历史同期产量新高。煤层气俗称“瓦斯”,是产自煤层、以甲烷为主要成分的非常规天然气,处理不好是煤(煤行业分析报告)矿安全隐患,利用好了是优质清洁能源。山西煤层气资源富集,总量约占全国1/3,截至2022年底,已探明地质储量超7600亿立方米。
近年来,山西持续加大安全生产投入治理煤矿瓦斯,同步加大非常规天然气开发力度,探索出一条“先采气后采煤、采气采煤一体化”的煤矿瓦斯治理利用、变废为宝模式,煤层气规模化开发迈上新台阶。2007年,山西煤层气产量不足19亿立方米,2023年,这一数据达到112.7亿立方米,占到全国同期产量的80.8%。
前后两组数据的变化,是山西持续突破煤气共采关键技术、推动煤层气产业高质量发展的成果。井下瓦斯浓度一旦超过相关数值,遇明火会发生爆炸。为从源头上治理瓦斯灾害,上世纪90年代初,山西蓝焰煤层气有限责任公司(原属晋城无烟煤矿业集团)与国外合作,开展地面瓦斯抽采试验,在沁水寺河矿区建成煤矿区先导性试验井组。
由于地质构造和煤种不同,国外技术水土不服,山西开始走自主创新道路。经过30年技术攻关,山西形成了从钻井、压裂、排采到集输的系列技术工艺体系,创新形成了煤矿区煤层气井上下联合抽采模式,在山西晋城、阳泉等矿区得到广泛应用,并已推广至河南平顶山、甘肃窑街等矿区。中海油中联煤层气公司、中石油、中石化等央企也逐步进入山西勘探开发煤层气,形成了各具特色的产业技术体系。
技术突破能带来什么?井型上,水平井替代垂直井,抽采波及面积扩大10倍;产量上,平均单井日产量由3000立方米提高到8000立方米;成本上,单井投资额从2000万元降低到700万元。
不过,我国煤层气地质条件复杂,技术移植性差,需要‘一矿一策、一井一策’,山西煤层气产业高质量发展迫切需要向科技创新要解决方案。为推动煤层气产业高质量发展,山西出台行动方案,加力攻关煤层气高效勘探、高效建产、长效稳产、综合利用等关键技术,以实现煤层气增储上产相关目标。
2019年,山西被确定为能源革命综合改革试点地区,推进煤层气增储上产成为能源革命的重要抓手之一。位于沁水盆地的潘河区块,是我国开发时间最早、稳产时间最长的气田,经过20多年开发,主力煤层产气量大幅递减。