我国煤层气产业发展现状研究论文

2024-10-30 16:41:55 来源: 作者:liziwei
摘要:近年来,国家重视并大力推进煤层气产业发展,煤矿区煤层气开发技术及装备不断取得突破,煤矿区煤层气开发利用规模持续增长。但煤矿区煤层气开发利用技术及产业发展总体上处于起步阶段,仍然面临煤层气地质条件复杂、开采难度大等现实问题,有必要进一步加强煤层气地质研究,立足科技创新和技术进步,开拓煤层气产业基地建设,促进煤层气体制改革,从而推动煤层气高效开发和利用。因此,本文重点研究煤层气产业发展现状,并根据存在问题提出对应的建议,以期对推进我国煤层气产业的发展提供有益参考。
摘要:近年来,国家重视并大力推进煤层气产业发展,煤矿区煤层气开发技术及装备不断取得突破,煤矿区煤层气开发利用规模持续增长。但煤矿区煤层气开发利用技术及产业发展总体上处于起步阶段,仍然面临煤层气地质条件复杂、开采难度大等现实问题,有必要进一步加强煤层气地质研究,立足科技创新和技术进步,开拓煤层气产业基地建设,促进煤层气体制改革,从而推动煤层气高效开发和利用。因此,本文重点研究煤层气产业发展现状,并根据存在问题提出对应的建议,以期对推进我国煤层气产业的发展提供有益参考。
关键词:煤层气;产业;现状;对策
0引言
随着全球能源需求不断增长,煤作为一种廉价且丰富的化石燃料,被广泛应用于电力生产、工业制造以及交通运输领域。然而,传统的煤炭开采方式对环境造成了极大的影响,如水土流失、空气污染等问题日益凸显。作为煤炭的伴生资源,如何合理高效地开发并利用煤层气成为了当前亟待解决的问题之一。
1我国煤层气勘探开发现状
煤层气是指储存在煤层中的天然气,业内通常将埋深超过1 500 m的煤层气称为深部煤层气。据了解,中国埋深在2 000 m以内的煤层气资源量超过30万亿m3,其中深部煤层气资源量约占1/3。例如,我国神府深煤层大气田位于陕西省榆林市,地处鄂尔多斯盆地东缘,煤层主要埋深2 000 m左右,单层厚度在6.2~23.3 m之间,吨煤平均含气量达15 m3。中国海油目前在该区域共部署了超100口探井,单井最高量达26 000 m3/d。随着埋藏深度增加,地层温度、压力和应力等会大幅增加,煤层气的成藏机制及富集规律更为复杂,勘探开发难度不断加大。一直以来,中国煤层气勘探开发大多集中在埋深小于1 000 m的浅煤层。由于缺乏配套工艺技术,超过1 500 m的深煤层长期以来被视为勘探禁区。
2我国煤层气的开发和利用有利条件
2.1煤层气资源丰富
在当前全球能源需求不断增长的情况下,煤炭作为一种重要的化石燃料,其储量大、开采成本低廉的特点使其成为了各国的重要能源来源。而随着开采技术的发展以及对环境问题的重视,人们对于传统煤炭的使用方式也发生了变化。因此,煤层气作为一种新型的清洁能源,开始逐渐受到人们的关注。我国拥有丰富的煤层气资源,其中最著名的是陕北地区。据统计,陕北地区的煤层气储量约为1 000亿t左右,占全国总储量量的30%以上。此外,山西、四川等地区也有着较为可观的煤层气储量。这些丰富的煤层气资源为煤层气开发和利用提供了良好的基础条件。
2.2煤层气开发潜力大
随着技术的发展和环保意识的提高,人们对于传统化石燃料的需求也逐渐减少。在这种情况下,煤层气成为了替代传统的石油和天然气的重要选择之一。首先,煤层气具有丰富的储量量。据统计,目前世界上已知可开采的煤层气储量约为21万亿m3,其中中国占据了世界总储量的1/3以上。此外,由于煤层气分布广泛,其勘探难度较小,因此可以大大降低勘探成本。其次,煤层气开发与生产过程相对简单,并且对环境的影响相对较小。相比之下,石油和天然气的开采需要进行复杂的工艺流程,而且会对周围环境产生较大的影响。而煤层气则可以直接从煤层中抽采出来,不需要经过任何加工或处理,从而减轻了对周边环境的压力。最后,煤层气的价格较为稳定,价格波动幅度不大。与其他化石燃料相比,煤层气的价格更加透明,市场竞争也比较激烈,使得煤层气的价格始终处于一个比较合理的水平上。这为煤层气的开发和利用提供了一定的保障。总之,煤层气具有巨大的开发潜力,其开发和利用不仅能够满足国内日益增长的能源需求,还能够促进经济社会的持续发展。
2.3煤层气开发技术成熟
目前,国内外已经有了较为成熟的煤层气开发技术,如水力压裂法、负压抽采法等等。这些技术的应用不仅可以提高开采效率,还可以降低成本,减少环境污染。同时,在煤层气开发过程中,也出现了一些新型技术,例如微型裂缝注入技术、定向钻孔技术等等。这些新技术的应用能够更好地满足市场需求,同时也为煤层气开发提供了更多的发展空间。除了技术上的成熟之外,政策的支持也是煤层气开发的重要因素之一。近年来,我国政府出台了一系列优惠政策来鼓励煤炭资源的合理开发和利用,这有助于促进煤层气市场的健康发展。此外,国际上也有许多国家对煤层气进行了积极探索和发展,这也为中国煤层气行业的发展带来了机遇与挑战。总之,煤层气开发技术的成熟以及相关政策的支持是煤层气开发和利用的主要优势所在。通过不断创新和改进现有技术,加强政策支持力度,相信中国煤层气行业将会迎来更加广阔的发展前景。
2.4煤层气开发政策支持
随着经济的发展和环境问题的不断凸显,对传统的化石燃料提出了更高的要求,对于新型清洁能源的需求也越来越大。在这种背景下,煤层气作为一种新型清洁能源,具有广阔的应用前景和发展潜力。近年来,国家出台了一系列鼓励煤层气开发和利用的相关政策措施,例如减免税费、提供财政补贴等等。同时,各地政府也在积极推动煤层气产业的发展,加强了监管力度并推出了一系列优惠政策,使得煤层气产业得到了快速发展。其中,最为重要的是《关于鼓励发展煤层气产业发展的意见》(以下简称《意见》)。该文件明确规定了煤层气开采技术标准、安全管理制度以及环境保护等方面的要求,并给予了相应的税收减免和资金扶持措施。此外,还制定了一些具体的实施细则,如《关于加强煤矿瓦斯治理工作的指导意见》等,以确保煤层气行业的可持续发展。除了政策上的支持外,煤层气行业也在不断地完善自身的产业链体系,提高生产效率和质量水平。例如,通过引进先进的设备和技术手段,提高了采矿速度和产量;同时,加大科研投入力度,推动煤层气勘探与开发的技术创新,提升了煤层气的质量和安全性。这些举措不仅有利于提高煤层气的开发和利用效益,更能够保障煤层气行业的健康稳定发展。
3存在问题
3.1资金投入不足
煤层气开发需要的投资较大,而且见效缓慢,一方面,开采过程中需要进行大量的勘探工作,包括地质调查、地形测量、地震勘探等,这些勘探工作的资金投入都比较大,比如三维地震勘探,其费用一般在300 000~400 000元/km2,另一方面,建设生产设施还需要耗费大量资金,如钻孔机具、储层改造、抽采设备、管道运输系统等等,这些都需要巨额的资金支持才能够顺利完成。对于中小型企业来说,高昂的投资难以承担,导致许多想要进入煤层气市场的民营企业望而却步,这种困境不仅影响了煤层气行业的发展,也对整个能源产业造成了一定的负面影响。
3.2技术水平不高
煤层气开发和利用还存在着技术难点。虽然煤层气是一种非常丰富的清洁能源,但是其开采和利用的技术水平仍然存在很多不足之处。首先,由于煤层气分布不均以及地质条件复杂等因素的影响,勘探难度较大。例如,我国的煤层气开发主要集中在1 000 m以浅的煤层,各煤层气企业虽然也对深部煤层气进行了一定的勘探开发,但是由于深部煤层具有高地温、高地应力、高流体压力、低渗透率等特征,造成深部煤层气钻井施工难度大、施工周期长、钻遇率低等问题,同时也对后续储层改造的方式形成了诸多限制,导致井与井之间沟通性较差,相互之间难以干扰,无法形成体积效应,导致单井产量低,无法实现工业化开发。其次,煤层气的生产和运输也存在着一些困难,例如管道建设和维护等问题。最后,煤层气的质量控制也是一项重要工作,因为煤层气中含有多种有害物质,如硫化氢、甲烷等,如果这些污染物无法得到有效的处理,将会对环境造成严重的污染。因此,提高煤层气开发和利用的技术水平是当前亟待解决的一个关键问题。
3.3管理体制不顺
在当前我国煤层气开发和利用中,存在着一些管理体制上的不足。煤层气资源分布较为分散,各地区政策法规不同,导致了煤层气开发和利用的管理存在一定的难度。随着人们对环境问题的重视程度不断加深,环保已经成为了一个重要的因素,而煤层气井进行压裂及后期排采过程中,会造成地下孔隙水、裂隙水的水量减少,带来地下水位下降、地上河流干枯、地下水及地表水污染、水源地受影响等一系列问题,给当地的水资源、土壤、生态环境的恢复治理带来很大压力。因此,在开发和利用煤层气的过程中,必须严格遵守相关的法律法规,确保环境保护工作的正常进行。同时,还要加强对相关企业的监管力度,以保证其合法合规地开展业务。
4存在问题的原因
我国煤层气资源储量丰富,但其开发利用仍面临诸多问题。其中,主要原因是技术难关和政策环境不完善。首先,技术难关是制约我国煤层气开发的主要原因之一。目前,我国煤层气开采技术水平还处于较低的水平,尤其是在采收率方面还有很大的提升空间。同时,由于煤层气具有高含水性、低流动性等特点,使得井下设备的设计与制造也面临着许多挑战。因此,提高我国煤层气开采的技术水平,加强对相关领域的研发投入,将是解决当前困境的关键所在。其次,政策环境不够完善也是制约我国煤层气开发的主要因素之一。目前,我国煤层气产业的发展受到政府的支持力度不足,缺乏相应的优惠政策和税收减免措施。最后,对于煤层气的监管制度也不够健全,导致一些违规行为难以得到及时查处和处理。因此,需要加大政府扶持力度,出台更加明确有效的法律法规来规范煤层气行业的发展,促进其健康有序的发展。
5煤层气的开发和利用有效对策
5.1加强宣传教育,提高认识
煤层气作为一种新型能源的发展前景广阔,由于其开采技术难度大、成本高等因素的影响,目前国内煤层气开发与利用还存在一定的问题。因此,如何有效地开展煤层气的开发和利用工作成为了一个亟待解决的问题。为了有效推进煤层气的开发和利用工作,需要采取一系列的政策和措施。其中,加强宣传教育是至关重要的一环。只有通过广泛深入地向广大群众普及相关知识,让公众了解煤层气的特点、优势以及存在的风险等方面的信息,才能够更好地引导社会各界对于煤层气的认知和态度。同时,还需要加大宣传力度,大力推广煤层气的应用场景,例如汽车、发电机、煤制氢等等,以期能够激发人们的消费热情和使用意愿。此外,政府也应该出台相应的法律法规来规范煤层气行业的发展,建立完善的风险管理机制,确保煤层气的安全可靠运行。同时还要鼓励企业积极探索新的应用领域,不断创新和发展新技术,提升煤层气的综合效益。总之,加强宣传教育是促进煤层气开发和利用工作的重要手段之一,而政府和社会各方面的支持也是不可或缺的因素。只有充分认识到煤层气的重要性和潜力,并采取有效的措施进行开发和利用,才能够实现煤层气在我国经济中发挥更大的作用,为国家经济发展做出贡献。
5.2建立健全管理体制,完善运行机制
在当前我国煤炭资源逐渐枯竭的情况下,煤层气作为一种新型能源的发展潜力巨大。然而,由于其开采难度较大以及技术含量较高等因素的影响,目前国内煤层气开发和利用还存在一些问题。因此,为了更好地推进煤层气的开发和利用工作,需要采取一系列有效的措施来解决这些问题。首先,加强监管力度是促进煤层气开发和利用的重要举措之一。政府应该制定更加严格的标准和规范,对于违规行为进行严厉打击,确保煤层气的安全稳定发展。同时,政府也应加大资金投入,提高科研水平,为煤层气开发提供更多的支持和保障。其次,要建立健全管理体系,完善运营机制。在煤层气开发过程中,需要考虑到环境和社会因素的影响,保证煤层气的可持续性和经济效益。为此,政府可以出台相关的法律法规,明确各方的权利义务;企业则需要注重环保意识,积极开展环境保护工作,减少污染排放。此外,还需要建立科学合理的价格制度,鼓励市场主体参与到煤层气开发中来,推动煤层气产业健康有序地发展。最后,要加强人才培养和科技创新。只有不断提升人才素质,才能够应对煤层气开发和利用中的各种挑战。政府可以通过设立相关奖学金和资助项目,吸引更多优秀人才进入该领域;企业则需要重视研发创新,不断推出新技术新产品,满足市场的需求。通过建立健全管理体制、完善运行机制等一系列措施,将能够有效地推进煤层气的开发和利用工作,实现煤层气资源的最大化利用价值。
5.3加大科研投入,提高开采技术水平
目前,我国煤层气作为一种新型能源的发展前景广阔。然而,由于其开发和利用面临诸多挑战,如勘探难度大、成本高昂、环境影响等问题,因此需要采取一系列有效的措施来促进其发展。其中,加大科研投入,提高开采技术水平是必不可少的一环。首先,加强科学研究工作,不断完善煤层气开发与利用的技术手段和方法,以期实现更加高效率地开采。同时,通过开展相关领域的学术交流活动,引进国外先进的技术和经验,加速国内煤层气产业的发展进程。此外,政府应该加大对煤层气行业的扶持力度,提供更多的资金支持和政策优惠,鼓励企业积极参与到煤层气开发和利用中去[7]。其次,要注重人才培养和培训,培养一批具有较高专业素养和实践能力的人才队伍。只有人才素质得到提升,才能更好地应对各种复杂问题,推动煤层气产业的发展。最后,要重视环境保护和社会责任,严格遵守法律法规,保护生态环境,减少污染排放,保障人民身体健康和生活质量。这不仅符合国家环保政策的要求,也是社会发展的必然趋势。综上所述,加大科研投入,提高开采技术水平是推进煤层气开发和利用的重要举措之一。只有这样,才能够充分发挥煤层气的优势,为经济发展做出更大的贡献。
5.4加快配套技术的开发和应用
随着我国煤炭资源逐渐枯竭,煤层气作为一种新型能源得到了广泛关注。然而,在实际开发过程中,由于其特殊性质,煤层气开发与利用也面临着一系列的问题。因此,加强配套技术的研究和应用已经成为当前亟待解决的关键问题之一。目前,我国已经取得了一定的进展,例如开展了多项基础研究工作,如地质勘探、测井技术、压裂技术等方面;同时,还积极推进了相关政策法规的制定和实施,以保障煤层气行业的健康发展。但是,这些努力仍然不足以满足市场需求,导致煤层气开发和利用仍存在诸多难题。为了进一步推动煤层气的发展,需要加大对配套技术的研究力度。其中,主要包括以下几个方面:一是提高抽采效率,包括钻机的设计优化、钻进工艺改进、压裂技术创新等;二是提升生产能力,包括设备升级改造、自动化控制系统建设等;三是降低成本费用,包括节约用水用电、减少废弃物排放等。此外,还需要注重人才培养和引进,建立完善的技术人才队伍,为煤层气产业提供更加有力的支持。同时,政府应该出台更为优惠的税收政策,鼓励企业进行研发投入,促进煤层气产业的发展。总之,加快配套技术的开发和应用对于煤层气的高效开发和利用具有至关重要的作用。只有通过不断创新和发展,才能更好地应对市场的变化,实现煤层气资源的最大化利用价值。
5.5加强技术创新,提高开采水平
煤层气作为一种新型能源得到了广泛的应用。然而,由于其开发与利用的技术难度较大以及环境影响等问题的存在,因此需要采取一系列有效的措施来促进煤层气的发展和应用。其中,加强技术创新是一项非常重要的任务。首先,要加大对煤层气勘探领域的投入力度,不断推进新技术的研究和发展,以期能够更好地掌握煤层气的分布情况及储量,为后续的开发利用提供科学依据。其次,要注重人才培养,培养一批具有较高科技素养的专业人才,以便于应对未来的发展需求。同时,还要积极引进国外先进的技术和设备,借鉴其他国家的经验教训,提升自身的技术水平和竞争力。此外,还需要重视环境保护问题,确保煤层气开采过程中不会给生态环境带来负面的影响。为此,可以采用多种环保手段,如开展生态补偿工程、建立健全监测体系等,从而实现可持续发展的目标。最后,要加强政策支持,制定更加完善的投资税收优惠政策,吸引更多的资本进入煤层气产业领域,推动行业的快速发展。同时,也要加强监管机制建设,规范行业行为,保障各方利益的最大化。加强技术创新、注重人才培养、重视环境保护和加强政策支持是促进煤层气开发与利用的重要举措。只有通过这些努力,才能够让煤层气成为我国经济发展的新动力,为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
6结语
随着我国能源化的建设和发展,我国的煤层气的已经有着较好的发展空间。对比西方国家的煤层气开采和研究进度,对应的研究起步较慢,对内部资源的利用认识不足。总之,结合现代化资源建设发展,对应的部门应当优化整个控气地质因素分析,做好储层建设管理,最终针对气藏以及煤层地质研究进行有效的分析研究,为我国的煤层建设开采奠定基础。我国煤层气资源储量丰富,大力发展煤层气产业,不仅可以减少煤矿瓦斯事故,降低环境污染,产生社会、环境和经济效益,而且还有利于促进我国能源消费结构多元化发展。
参考文献:
[1]穆云飞,吴志军,郭浩辰,等.煤矿区综合能源微网架构及低碳运行优化研究[J].中国工程科学,2023,25(5):111-121.
[2]吕超贤,孙文,宋关羽,等.煤矿能源资源高效利用发展研究[J].中国工程科学,2023,25(5):136-145.
[3]王龙飞,王帅,李庆,等.“双碳”目标下西部地区煤矿多能互补供能研究[J].中国煤炭,2023,49(10):36-42.
[4]庞涛,姜在炳,杜天林,等.煤矿井下穿层钻孔多方位极小半径冲孔技术[J].煤矿安全,2023,54(10):206-211.
[5]任连城,帅波,李帅,等.结构参数对低压煤层气井用引射器性能影响研究[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2023,25(5):76-82.
[6]王成旺,李曙光,王玉斌,等.气藏产能测井预测方法研究综述[J].科学技术与工程,2023,23(28):11927-11936.
[7]王璟.碳达峰碳中和背景下建立煤层气市场的基本思路[J].现代工业经济和信息化,2023,13(9):45-48.
[8]宋百强,张雷,郭新建.煤层气开发关键地质控制因素探讨[J].当代化工研究,2023(18):95-97.
