为适应中国煤层气勘探开发的需要,中国煤田地质总局于1995年立项进行《全国煤层气资源评价》研究。该项目利用中国40多年积累的煤田地质勘探资料、煤田地质科研和近几年煤层气勘探成果,在中国煤层气区划、煤层气资源、煤层含气性、煤储层特征、控气地质因素、有利区带优选等方面,进行了深入的评价和研究。
(一)、中国煤层的含气性
1、中国煤层的含气量
中国幅员辽阔,各煤田煤层含气性千差万别。根据中国实际情况和煤层气勘探开发的需要,将中国煤层含气量划分为贫气(<4m3/t)、含气(4~8 m3/t)和富气(>8 m3/t)三个品级。在中国,煤层含气量≥4 m3/t的煤炭资源含气量分布于4~27.1 m3/t之间,平均为9.76 m3/t。除滇藏煤层气聚气区以外的其它四个煤层气聚气区煤层含气量如表1所示。根据中国煤田地质总局第三次煤田预测结果,中国垂深2000m以浅探明和预测煤炭资源量5.57万亿吨,煤层含气量≥4 m3/t的煤炭资源量约1.13万亿吨,占全部煤炭资源量的20%左右;就含气量≥4 m3/t的煤炭资源百分比而言,华南聚气区最高,华北、东北聚气区次之,西北聚气区最低。全国煤层含气量4~8 m3/t的煤炭资源3148亿吨,占全国煤炭资源总量的5.6%;就含气量4~8 m3/t煤炭资源百分比而言,华南聚气区最高,华北、东北聚气区次之,西北聚气区最低。全国煤层含气量>8 m3/t的煤炭资源8131亿吨,占全国煤炭资源总量的14.4%;就含气量>8 m3/t煤炭资源百分比而言,华南聚气区最高,华北、东北聚气区次之,西北聚气区最低。就聚气区而言,煤层平均含气量以华南聚气区最高,其次为东北聚气区和华北聚气区,西北聚气区最低。
2、中国煤层气的理论含气饱和度
在中国,含气量≥4 m3/t各聚气区里,平均含气饱和度20%~91%,全国平均含气饱和度45%。就各聚气区而言,东北聚气区含气饱和度最高,其次是华南聚气区,再其次是华北聚气区,西北聚气区最低。中国各聚气区含气饱和度如表2所示。
3、中国煤层气的甲烷浓度
在中国,含气量≥4 m3/t各聚气区里,煤层气甲烷浓度在90%左右,氮气浓度约为8%,二氧化碳浓度约为2%,重烃浓度极低。以聚气区为单位,各聚气区煤层气甲烷浓度变化不大。
4、中国煤层气资源丰度
在中国,含气量≥4 m3/t各聚气区里,煤层气资源丰度为0.06 亿m3/km2~8.77 亿m3 /km2,平均1.15亿m3/km2。根据中国实际情况,可将煤层气资源丰度分为<0.5亿m3//km2、0.5~1.5亿m3/km2、>1.5亿m3/km2三个等级,中国主要煤层气聚气区的煤层气资源丰度如表3。就全国而言,丰度0.5~1.5亿m3/km2的煤炭资源比例最高。因煤层总厚度大的原因,西北聚气区煤层气资源丰度远远大于其它聚气区。