我國(guó)煤層氣資源豐富，勘探、開發(fā)、生產(chǎn)難度大，但經(jīng)過二三十年的艱辛實(shí)踐，已有相當(dāng)基礎(chǔ)。只要有決心、信心和恒心，堅(jiān)持不斷為煤層氣產(chǎn)業(yè)加油清障，在政府政策導(dǎo)引和相關(guān)企業(yè)推動(dòng)下，我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)具有光明前景，必將形成完整高效的產(chǎn)業(yè)體系。

煤層氣，又被稱為瓦斯，是賦存在煤層和煤系地層的烴類氣體，主要成分為甲烷。

瓦斯曾有“井下殺手”的惡名，一個(gè)意外的火花就可能釀成一場(chǎng)悲劇。但隨著人類對(duì)其認(rèn)識(shí)的深入，它被大規(guī)模地開采出來并得到高效利用，不僅有效保障了礦工的生命安全，而且“進(jìn)入尋常百姓家”，成為生活中常見的優(yōu)質(zhì)清潔能源。

改革開放40年來，我國(guó)以一系列技術(shù)突破為先導(dǎo)，在煤層氣勘探開發(fā)領(lǐng)域取得了舉世矚目的成就，煤層氣產(chǎn)業(yè)從無到有、從小到大，改善了環(huán)境，提高了采煤效率，率先發(fā)展成為大規(guī)模商業(yè)化開采和使用的非常規(guī)天然氣之一。

正視優(yōu)質(zhì)“氣”資源

1991年，孫茂遠(yuǎn)是煤炭科學(xué)技術(shù)情報(bào)信息研究所副所長(zhǎng)。回憶起煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷程，現(xiàn)任國(guó)家能源委咨詢專家委員會(huì)委員的他十分感慨。

“我國(guó)煤層氣的發(fā)展緣起于國(guó)外煤層氣產(chǎn)業(yè)的成熟，它的名字是從國(guó)外‘進(jìn)口’的。”孫茂遠(yuǎn)說。

1979年，美國(guó)面臨第二次石油危機(jī)，能源安全壓力很大。為了扶植煤層氣產(chǎn)業(yè)，美國(guó)通過了《原油意外獲利法》。其中，第29條稅收補(bǔ)貼政策使煤層氣開發(fā)補(bǔ)貼超過了天然氣，這激勵(lì)了很多石油公司投資煤層氣開發(fā)事業(yè)。1983年，美國(guó)只產(chǎn)煤層氣1.7億立方米，到1995年已達(dá)到250億立方米左右。

這一消息傳到中國(guó)后，引發(fā)了震蕩。一研究啥是煤層氣，人們發(fā)現(xiàn)，原來它就是煤礦井下一直在抽采的瓦斯。

瓦斯是煤的伴生礦產(chǎn)資源，當(dāng)其在空氣中濃度達(dá)到5%至16%時(shí)，遇明火會(huì)爆炸。1952年，我國(guó)已在撫順礦務(wù)局龍鳳礦等地建立了瓦斯抽放站，但受技術(shù)制約，當(dāng)時(shí)主要是為了預(yù)防瓦斯事故，抽出的瓦斯大多排空，并沒有想到如何利用。

1989年9月，原能源部邀請(qǐng)了美國(guó)煤層氣專家來華介紹情況。當(dāng)年11月，我國(guó)歷史上第一次煤層氣會(huì)議——“能源部開發(fā)煤層氣研討會(huì)”在沈陽(yáng)市召開。隨后，國(guó)家“八五”攻關(guān)項(xiàng)目組、一些地方企業(yè)、全球環(huán)境基金等單位資助設(shè)立了多個(gè)煤層氣的研究項(xiàng)目，并在河北大城縣、山西柳林縣進(jìn)行了煤層氣的勘探試驗(yàn)。

煤層氣開發(fā)主要有兩種方式：一為地面鉆井開采，二為井下抽采。受歷史因素影響，我國(guó)很多煤礦井下都是邊采煤邊采氣，抽出的煤層氣濃度低、不均衡，利用方式有限。地面鉆井開采則是先采氣后采煤，是更為先進(jìn)的方式，能促進(jìn)資源的高效利用。因而，重大研究項(xiàng)目也是圍繞地面鉆井的思路展開。

沁水盆地蘊(yùn)藏著世界上最優(yōu)質(zhì)的無煙煤和我國(guó)探明儲(chǔ)量最多的煤層氣。但由于其儲(chǔ)層透氣性差、地面抽采難度大，被國(guó)內(nèi)外專家稱為不可能完成的事，是世界公認(rèn)的煤層氣抽采“禁區(qū)”。1990年，山西晉煤集團(tuán)嘗試引進(jìn)美國(guó)地面鉆孔釋壓抽排瓦斯技術(shù)，并成功應(yīng)用于施工井。

潘莊井田是晉煤集團(tuán)煤層氣產(chǎn)業(yè)的開端。從1995年開始，晉煤集團(tuán)施工了7口煤層氣井，組成了全國(guó)第一個(gè)煤層氣開發(fā)先導(dǎo)性試驗(yàn)井組（潘莊井組），并取得了成功。這是我國(guó)最先成功進(jìn)行的煤層氣井群排采試驗(yàn)，開創(chuàng)了我國(guó)煤層氣地面開發(fā)利用的先河，有力地推動(dòng)了整個(gè)沁水煤田煤層氣的勘探開發(fā)工作。

艱難邁向產(chǎn)業(yè)化

我國(guó)是煤層氣資源豐富的國(guó)家之一，儲(chǔ)量居世界第三位，僅次于俄羅斯和加拿大。據(jù)勘查，埋深小于2000米的煤層氣總儲(chǔ)量約為37萬億立方米，大致相當(dāng)陸上常規(guī)天然氣資源量。其中，可采資源量超12萬億立方米。

1970年至1990年間，中國(guó)煤層氣進(jìn)入試驗(yàn)勘探階段，一些境外的企業(yè)和機(jī)構(gòu)紛紛來到中國(guó)“闖蕩”。這期間，我國(guó)引進(jìn)了煤層氣專用設(shè)備和軟件，在煤層氣資源評(píng)價(jià)、儲(chǔ)層測(cè)試、開采技術(shù)等方面得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但由于沒有統(tǒng)一管理，也在簽訂合同等方面出現(xiàn)了問題。

1994年，當(dāng)時(shí)的煤炭工業(yè)部成立了由美國(guó)環(huán)保局資助的煤炭工業(yè)部煤層氣信息中心，提出“要把煤層氣作為煤炭的第二資源來開發(fā)”的口號(hào)，成立了中聯(lián)煤層氣公司。

中聯(lián)煤層氣公司成立以后，主要任務(wù)是進(jìn)行煤層氣的勘探、開發(fā)、生產(chǎn)、輸送、銷售、利用，按照石油界比較盛行的合作方式——產(chǎn)品分成合同方式進(jìn)行管理。此外，它還被給予了煤層氣對(duì)外合作專營(yíng)權(quán)。10年來，共簽署了30多份煤層氣對(duì)外合作產(chǎn)品合同，促進(jìn)了對(duì)外合作的發(fā)展。

“1998年1月19日，第一份合同正式簽訂。一直到2004年，煤層氣都處在勘探的階段。勘探量是240多口井，中聯(lián)煤層氣公司就打了180多口井。不過，當(dāng)時(shí)發(fā)展很艱難，產(chǎn)量也很低。”孫茂遠(yuǎn)說。

與美國(guó)、加拿大、澳大利亞等煤層氣開發(fā)條件較好的國(guó)家相比，我國(guó)的煤層氣勘探開發(fā)存在許多“先天問題”：地質(zhì)環(huán)境多變，經(jīng)歷過多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，煤層受到嚴(yán)重的擠壓破壞，煤層氣藏具有低壓、低飽和、低滲透、瓦斯含量高、煤質(zhì)松軟的特點(diǎn)；開采過程中煤層氣放散速度快，易誘發(fā)瓦斯爆炸。我國(guó)煤層氣成礦和儲(chǔ)存條件的特點(diǎn)，決定了僅靠引進(jìn)技術(shù)是不夠的，必須探索出一條具有本國(guó)特色的煤層氣勘探開發(fā)道路。

一些國(guó)有大型煤炭企業(yè)也開始加入煤層氣規(guī)模化開發(fā)的隊(duì)伍。其中，最典型的就是晉煤集團(tuán)。2003年，晉煤集團(tuán)成立了藍(lán)焰煤層氣有限責(zé)任公司，專門從事煤層氣地面開發(fā)和煤田地質(zhì)勘探工作，推進(jìn)地面瓦斯抽采治理進(jìn)程，并取得了很多成果。

一起事故無意中加快了煤層氣開采的腳步。2005年2月14日15時(shí)01分，遼寧阜新礦業(yè)集團(tuán)孫家灣煤礦海州立井發(fā)生了一起特別重大瓦斯爆炸事故，造成214人死亡，30人受傷。事故發(fā)生的第三天，時(shí)任國(guó)家發(fā)改委主任的馬凱主持召開了煤層氣開發(fā)利用專題會(huì)議。在此會(huì)議上，孫茂遠(yuǎn)匯報(bào)了一個(gè)多小時(shí)。會(huì)后發(fā)布會(huì)議紀(jì)要，作出實(shí)行進(jìn)一步減免稅收、增加財(cái)政補(bǔ)貼，開展國(guó)家煤層氣開發(fā)利用示范工程，成立煤層氣開發(fā)利用國(guó)家工程中心等七項(xiàng)政策決議。

如今，孫茂遠(yuǎn)辦公室的墻上還掛著當(dāng)時(shí)煤層氣示范工程剪彩時(shí)的合影，“從那時(shí)候，煤層氣真正開始干起來了，煤層氣的支持政策也相繼落地”。

經(jīng)過“十一五”、“十二五”的不懈努力，我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)在基地建設(shè)、科技進(jìn)步等方面取得了重大進(jìn)展，初步形成了上、中、下游較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)中國(guó)煤炭科工集團(tuán)西安研究院研究員郝世俊介紹，20世紀(jì)90年代以來，在國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（“863”計(jì)劃）、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（“973”計(jì)劃）、國(guó)家科技重大專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”等支持下，中國(guó)煤層氣鉆井技術(shù)與裝備得到長(zhǎng)足發(fā)展，逐步研發(fā)了以空氣鉆井和“PDC鉆頭+螺桿馬達(dá)”復(fù)合鉆井為核心的直井鉆井技術(shù)、以定向鉆井為核心的叢式井鉆井技術(shù)、以地質(zhì)導(dǎo)向鉆井為核心的水平井鉆井技術(shù)，以及以欠平衡鉆井和屏蔽暫堵為核心的鉆井過程儲(chǔ)層傷害控制技術(shù)，形成了沁水盆地南部的深煤層勘探開發(fā)技術(shù)體系和貴州的多煤層勘探開發(fā)技術(shù)體系，打造了數(shù)個(gè)國(guó)家級(jí)煤層氣開發(fā)利用示范工程。

在企業(yè)層面，對(duì)于晉煤集團(tuán)有“記錄礦井瓦斯發(fā)展的史志”之稱的李振虎來說，煤層氣是陪伴他十年如一日、已被馴服的“猛虎”。隨著晉煤集團(tuán)成莊礦首個(gè)地面瓦斯抽放站的正式投運(yùn)，二號(hào)、三號(hào)瓦斯抽放管道井的相繼鉆探，煤層氣開采利用技術(shù)日益成熟，該礦實(shí)現(xiàn)了瓦斯的民用。2008年，該礦對(duì)瓦斯系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，抽采方式由分區(qū)抽采改為本煤層抽采，和白沙工區(qū)瓦斯泵站所抽瓦斯專供成莊熱電廠燃?xì)鈾C(jī)組使用，每天利用混合流量達(dá)24萬立方米以上。隨后，成莊礦和岳成礦煤層氣公司的供氣管道形成網(wǎng)絡(luò)，拓展了瓦斯利用的空間。

作為全國(guó)最早發(fā)展煤層氣產(chǎn)業(yè)的煤炭企業(yè)，晉煤集團(tuán)經(jīng)過20余年的探索和努力，已形成了“先采氣后采煤、采煤采氣一體化”的煤層氣（瓦斯）開發(fā)模式，擁有了全國(guó)最大的地面煤層氣抽采井群、全國(guó)最大的瓦斯發(fā)電集群和煤層氣全產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)營(yíng)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)，建成了全國(guó)唯一煤與煤層氣共采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，打造了A股煤層氣上市企業(yè)——藍(lán)焰控股，成為全國(guó)最大的煤層氣（瓦斯）開發(fā)利用企業(yè)。

產(chǎn)業(yè)走勢(shì)與抉擇

從2006年地面煤層氣產(chǎn)量1.3億立方米，到2014年達(dá)到37億立方米，我國(guó)煤層氣產(chǎn)量超過了美國(guó)初期同時(shí)段的年度產(chǎn)氣量，迎來翻天覆地的變化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2017年底，我國(guó)累計(jì)探明煤層氣地質(zhì)儲(chǔ)量7118億立方米，其中包括沁水盆地、鄂爾多斯盆地東緣2個(gè)超千億立方米煤層氣田；累計(jì)鉆井1.7萬多口（其中水平井607口），建設(shè)煤層氣年產(chǎn)能90億立方米，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)量49.5億立方米。

如今，煤層氣已經(jīng)進(jìn)入平常百姓的生活，成為減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)的一分子。在晉煤集團(tuán)世界最大瓦斯發(fā)電電廠——寺河120兆瓦瓦斯發(fā)電廠，60余臺(tái)黃色的大型箱式機(jī)器——瓦斯發(fā)電機(jī)組正在運(yùn)行。這里緊鄰晉煤集團(tuán)全國(guó)首座高瓦斯條件下千萬噸級(jí)礦井，井下抽上來的瓦斯直接通過管路輸送至這里進(jìn)行發(fā)電利用，發(fā)出的電直接通過地方變電站進(jìn)入山西省電力網(wǎng)絡(luò)。

經(jīng)過多年實(shí)踐，全國(guó)煤層氣勘探開發(fā)投入已達(dá)800億元以上，掌握了常規(guī)煤層氣開發(fā)技術(shù)，有的氣田甚至達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。國(guó)家重大煤層氣科技專項(xiàng)實(shí)施多年，成果累累：已公布全國(guó)煤層氣發(fā)明專利1325項(xiàng)、已授權(quán)578項(xiàng)，授權(quán)實(shí)用新型專利892項(xiàng)，頒布了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等數(shù)百項(xiàng)；培養(yǎng)了萬人以上高素質(zhì)技術(shù)人員隊(duì)伍，裝備水平也得到提升。

如今，煤層氣產(chǎn)業(yè)基本形成中石油、晉煤集團(tuán)、中海油（中聯(lián)煤）三足鼎立的格局。不過，由于受到國(guó)家政策、成本效益、氣價(jià)下跌等因素影響，主要煤層氣開發(fā)企業(yè)從經(jīng)營(yíng)效益考慮，大幅削減了煤層氣投資，勘探投資和工程量急劇萎縮。近年來，煤層氣產(chǎn)業(yè)總體呈現(xiàn)增長(zhǎng)疲軟、后繼乏力的態(tài)勢(shì)。

“雖然我國(guó)煤層氣、煤系地層天然氣資源十分豐富，但受地質(zhì)條件復(fù)雜和適應(yīng)性技術(shù)不到位的影響，目前呈現(xiàn)總體產(chǎn)量較低、開發(fā)前景廣闊的趨勢(shì)。”煤層氣開發(fā)利用國(guó)家工程研究中心主任、中石油煤層氣公司副總經(jīng)理徐鳳銀在2018年中澳非常規(guī)天然氣論壇暨展覽上說。論壇上，中澳煤層氣專家表示，煤層氣經(jīng)濟(jì)有效合采技術(shù)、深層煤層氣綜合開發(fā)技術(shù)、提高煤層氣采收率技術(shù)，將是未來煤層氣大發(fā)展的關(guān)鍵。

此外，今年全國(guó)兩會(huì)期間，山西省晉城市市長(zhǎng)劉鋒等11名全國(guó)人大代表提交了《關(guān)于落實(shí)煤層氣礦權(quán)退出機(jī)制，促進(jìn)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議》。劉鋒指出，截至2017年底，全國(guó)約90%的探礦權(quán)由少數(shù)央企持有。這些探礦權(quán)大多數(shù)設(shè)置于2008年以前，但長(zhǎng)期勘探投入不足，部分區(qū)塊僅僅完成規(guī)定的最低勘查投入，存在“圈而不探、占而不采”的現(xiàn)象。其他有開發(fā)意愿的企業(yè)卻無法獲取足夠的勘查區(qū)塊，導(dǎo)致從事煤層氣勘探開發(fā)的企業(yè)數(shù)量有限，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不充分，勘探投入較少。

“建立煤層氣礦業(yè)權(quán)退出機(jī)制，增加企業(yè)數(shù)量和勘探投入，提倡采煤采氣一體化，鼓勵(lì)煤礦企業(yè)開展煤層氣抽采。”劉鋒建議。

孫茂遠(yuǎn)認(rèn)為，當(dāng)務(wù)之急要加大煤層氣勘探開發(fā)力度，加快我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展。從美國(guó)經(jīng)驗(yàn)來看，美國(guó)在發(fā)展煤層氣產(chǎn)業(yè)中，在一定時(shí)期給予煤層氣稅收補(bǔ)貼，調(diào)動(dòng)了社會(huì)投資煤層氣的積極性，促進(jìn)煤層氣產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，成為成熟產(chǎn)業(yè)。根據(jù)反復(fù)調(diào)研，孫茂遠(yuǎn)建議提高煤層氣財(cái)政補(bǔ)貼，在每年國(guó)撥30億元的煤礦安全技措資金中，分劃一定額度用于支持專業(yè)煤層氣企業(yè)地面開發(fā)煤礦規(guī)劃區(qū)煤層氣資源。

“在煤層氣礦權(quán)范圍內(nèi)，支持煤層氣、頁(yè)巖氣、致密氣‘三氣’合采，享受同等經(jīng)濟(jì)政策，煤層氣業(yè)內(nèi)期盼已久。”孫茂遠(yuǎn)說。

此外，盤活煤層氣資源，拓展煤層氣探采空間，推進(jìn)煤層氣勘探工作，簡(jiǎn)化行政管理和程序等也是孫茂遠(yuǎn)認(rèn)為煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。

“從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，科技進(jìn)步和市場(chǎng)化是推動(dòng)我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩個(gè)重要引擎。”孫茂遠(yuǎn)指出，聚焦煤層氣科技瓶頸問題，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和示范工程攻關(guān)，逐步探索適用于我國(guó)各類煤層氣資源的系列技術(shù)、工藝、裝備，培育和支持有條件的煤層氣企業(yè)上市，有效提高煤層氣產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

“我國(guó)煤層氣資源豐富，勘探、開發(fā)、生產(chǎn)難度大，但經(jīng)過二三十年的實(shí)踐，已有相當(dāng)基礎(chǔ)。只要有決心、信心和恒心，堅(jiān)持不斷為煤層氣產(chǎn)業(yè)加油清障，在政府政策導(dǎo)引和相關(guān)企業(yè)推動(dòng)下，我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)具有光明前景，必將形成完整高效的產(chǎn)業(yè)體系。”孫茂遠(yuǎn)說。