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    我国煤层气开发战略与经济政策选择

    访问: 煤层气动态 来源:环保信息网 2007-02-07收藏本页 信息来至互联网,仅供参考

       1 问题的提出 
     

      1.1 我国煤层气开采利用落后带来的资源浪费、事故多发和环境污染问题突出

          煤层气(煤矿瓦斯)是与煤炭共生伴生的以甲烷为主要成分赋存于煤层中的气体。煤层气具有正、负两面性:如果先于煤炭开采利用,煤层气是具有很高价值的一次性清洁能源。如果滞后于煤炭开采,则煤层气就会随煤炭开采而释放:一是成为煤矿瓦斯爆炸的事故源,成为煤矿生产过程中的重大事故隐患;二是成为破坏力很大的温室气体,煤层气的温室气体效应是CO2的约20倍,对臭氧的破坏力是CO2的7倍!所以,煤层气要么是非常有价值的一次资源,要么是非常有害的事故源和污染源,两者相互排斥,不能同时出现。对于一个煤层气区块来说,煤层气的这种“利”与“害”的两面性彼此消涨。这种关系的变化完全取决于煤炭开采前煤层气开采的充分程度:如果在煤炭开采前充分开采利用煤层气,其正面性就会凸显,反之亦然。

          我国煤层气资源相对丰富,2000m以浅的资源量约36万亿m3,与天然气资源量大致相当,煤层气可采资源量大于1000亿m3的盆地(盆地群)就有15个。我国是世界上最大的煤炭生产国与消费国,理论上,也应该是世界上最大的煤层气生产国与消费国。但是,2005年,我国煤炭产量是第二大产煤国美国的约2倍,但煤层气产量却仅为美国的1/24。

          目前,除美国煤层气开发已经规模化、系统化、产业化外,煤炭产量比我国小得多的加拿大,澳大利亚的煤层气产量都超过我国。无论与世界上其他产煤大国相比,还是与我国节约发展、安全发展、清洁发展的科学发展观相比,我国煤层气开采利用都落后了。由此带来的资源浪费、煤矿事故和环境污染触目惊心:我国采煤过程中一年直接向大气中排放的煤层气约140亿m2,此大致相当于“西气东输”工程一年的输气量!而抽采出的煤层气约一半没有利用而被排入大气中;我国是《联合国气候变化框架公约》缔约国,随着我国煤炭等一次能源生产和消费量的增加,温室气体排放总量在增加,国际上温室气体减排的压力越来越大。特别是未来20年,我国煤炭产量还将大幅度增加,如果不尽快改变煤层气开发利用的落后现状,由此产生的后果将更加严重。

           1.2 “十一五”是我国煤层气产业形成与发展的关键时期

           我国煤层气开发利用已经进入一个关键时期。最近,国家发展和改革委员会出台了《全国煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十一五”规划》,国务院办公厅发布了《国务院办公厅关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见》。目前,一些煤炭资源大省正在制定本省煤炭工业“十一五”发展规划。如果煤层气开采利用不走在煤炭开采之前,整装的煤层气田就会被肢解,过去发生过的煤层气问题还会继续出现。同时,我国煤层气矿业权(探矿权和采矿权)配置与煤炭矿业权配置的改革正在进行,西部一些特大型煤田、煤层气田的煤炭和煤层气矿业权尚未售出,矿业权配置选择的空间较大,而一旦划为若干小区块出售后,就会又出现一些地区已经出现过的煤层气资源与煤炭资源矿业权纠纷。所以,需要抓住“十一五”时期改革与发展的机遇,总结我国十几年来煤层气开发利用落后的教训,根据我国煤层气资源条件,借鉴国际成功经验,制定出使我国煤层气开发利用尽快由幼稚期进入成熟期的发展战略和经济政策,进而使之成为一个新兴的能源产业。

          2 煤层气开发的战略定位

          目前,我国煤层气开发利用的战略定位还不十分清晰,一些地方政府和企业将煤层气开发定位在单纯的资源综合利用或煤矿安全保障上,由此对煤炭资源和煤层气资源的关系、对煤炭资源矿业权和煤层气资源矿业权的认识模糊,因而在规划与政策上就难以突破,以致于煤层气开采利用难以走出幼稚期。

          对于煤层气开采利用,人们有两种不同认识。

          传统观念认为,煤层气是一种有害物质,为了煤矿不发生瓦斯事故,才在井下抽采,所以煤炭开采过程中的“先抽后采”不主动,能利用多少就利用多少,甚至只抽不用,零星地抽采。而新观念是:煤层气是一种非常宝贵的自然资源,在煤炭开采前将其采出,煤矿瓦斯含量必然大大降低,发生瓦斯事故的概率会随之下降,所以首先要将煤层气定位为能源,煤层气开采应该是一个新兴的能源产业。

          传统观念认为,煤炭开采与煤层气开采相比,要以煤炭开采为主,煤层气开采为辅,所以煤层气开采是被动的、消极的。而新观念认为,煤炭和煤层气都是大自然赐于人类的财富,都是不可再生的一次能源,没有主辅之分,根据两者的特点,煤层气应该先于煤炭开采。

          传统观念认为,煤层气赋存于煤层中,煤层气附属于煤炭资源,煤层气资源矿业权是附属于煤炭资源的矿业权,取得煤炭资源矿业权就自然取得煤层气资源矿业权,煤炭资源矿业权拥有者一定拥有煤层气矿业权。由此,具有技术、资金、设备的煤层气专业开发商就难以获得大区块煤层气矿业权,国家的煤层气资源就难以集中开发、大规模开发,就难以上升到一个新台阶。而新观念认为,煤层气是独立的矿种,其矿业权与煤炭资源矿业权相互独立,煤炭资源矿业权拥有者不一定拥有煤层气资源矿业权。煤炭开采与煤层气开采是两个完全不同的生产体系,分别属于两个不同的专业,前者是固体矿产,后者是气体矿产,后者的生产特点与常规天然气开采相似,需要一整套与常规天然气生产相似的采、集、输的专业系统。

          传统观念认为,开采煤炭容易,风险小,有利润,而开采煤层气难,风险大,会亏损,

      因而不愿开采煤层气。而新观念认为,尽管煤层气开采难度较大,风险大,但国外煤层气大规模开采、形成新兴产业的成功经验表明,只要煤层气开采利用战略定位科学和经济政策选择合理,就一定能够开发出新技术,降低各种风险,使其综合效益、社会效益最大化。

          可见,煤层气开发利用战略的清晰定位应是:煤层气开采是一个新兴的能源产业,是关系国家能源安全和科学发展的基础产业。

          3 整装煤层气资源区块应整装开发利用

          3.1 分散开采与集中开采的比较

          煤层气开采有地面钻井与矿井下抽采两种方式。前者往往可整装开采、集中开采、规模开采,开采者不一定是煤矿企业。而后者一般只能小块开采、分散开采、零星开采,开采者一般都是煤矿企业,因为后者采煤与采煤层气两者之间需经常的复杂的协调,同一企业开采可以减少协调成本。下面我们来分析分散开采与整装开采、井下抽采与地面钻井开采的利弊。

          分散开采的回收率低,利用率低 实践表明,煤层气分散开采的开采利用率仅为20%左右,即大量的煤层气在煤矿开采中仍然是事故隐患和大气污染源。而集中开采利用率可以达

          40%以上,比分散开采利用率提高1倍,其综合效益和社会效益均比分散开采的高。

          分散开采增加开采成本 如果一个整装煤层气田被分割成若干小区块,配置给若干个采矿权人,不仅难以整体规划,钻井布局的合理性难以保证,钻采的先后难以协调,而且钻井设备搬家、安装的成本会成倍增加,经济效益势必然下降。

          地面集中采出的煤层气价值量高,而井下分散开采的价值量低 地面集中开采的煤层气中甲烷的浓度较高,而井下分散抽采的相对低,即相同产量的煤层气,其价值量却不同。目前,我国一些矿井下抽采的煤层气就是由于甲烷浓度低又没有浓缩工艺流程而只能作为废气向大气中排放。

          分散开采特别是煤矿井下抽采不利于煤层气集输和利用,削弱了煤层气的市场竞争力 一个煤矿(井田)开采的煤层气量非常有限,如果相邻井田、矿区不开采煤层气,管道铺设困难,随着采煤的推进,管道安全也难以保证,这样采出的煤层气只能供小用户。因为这对于煤层气大用户来说,供气的稳定性成了重大问题。而地面集中钻井开采适合于没有开采的煤层气田(煤田)、煤矿区(煤层气矿区),可以大规模地开采,整装开采,可以通过管网集中运输、利用,由此可以提高煤层气的市场竞争力。

          集中开采煤层气有利于“西气东输”和煤层气的集中利用我国煤层气资源主要分布在西部。“西气东输”工程需要1万亿m3以上的天然气探明储量,塔里木盆地天然气面临探明储量不足的问题。而“西气东输”沿线有11个煤层气富集区,总资源量约10万亿m3。如果集中开采西部地区的煤层气,可以利用“西气东输”管道,进行混输。这既解决了天然气储量不足问题,又拓展了煤层气集中利用的市场。

          美国已有地面钻井集中开采的成功经验 除了煤层气资源和开采条件比我国有利和政策鼓励力度比我国大以外,美国煤层气开采取得巨大成功的另一个重要秘诀是集中开采利用。尽管美国的煤层气产量高,但其主要集中在圣胡安和黑勇士等两个煤盆地,每个盆地都有数千口井集中开采,规模效益彰显。

          由上分析可见,煤炭开采前地面钻井开采、集中开采、规模开采是煤层气开发利用布局的最佳选择。当然,煤层气的开采方式是受客观资源条件限制的。这就需要我们因矿制宜地选择开采方式:资源条件适合子集中开采、整装开采的决不分散开采。反之,适合于分散开采、井下抽采就分散开采、井下抽采。

          我国北方和西部煤田(煤层气田)煤层气资源适合于集中开采、整装开采的多,南方和东部的少。由于历史原因,目前我国煤层气开采处于非常分散的状态,一些适合于集中开采、地面开采的煤层气资源区块已经或正在被分散开采,对于一些适合于整装开采的大型特大型煤层气田(煤田)也可能被分散开采。应当尽快改变这种落后状况,使我国煤层气开采利用朝集中化、规模化、整装化方向改革。

          3.2 煤层气资源集中开发利用战略实现的路径选择

          实施煤层气资源集中开发、整装开发战略的第一个关键环节是煤层气矿业权的配置。因为它决定着一个煤层气资源区块(无论大小)煤层气的生产方式、运输方式和市场用户的选择。

          一个整装的烟煤、无烟煤资源区块(如煤田、矿区、井田)同时也是一个煤层气资源区块。国家应确立“煤层气矿业权与煤炭矿业权分离,煤层气开采优先”的资源配置原则,即煤层气矿业权获得者不一定是煤炭矿业权获得者,煤炭矿业权获得者不一定是煤层气矿业权获得者。

          对于一个煤炭(煤层气)资源区块特别是煤田级、矿区级的区块,煤层气矿业权配置应先于煤炭矿业权配置。特别是对尚未大规模开发的整装煤田(煤层气田)(如新疆准噶尔煤田、山西河东煤田、山东巨野煤田、川南煤田、滇东煤田、黔西煤田等),应该“大超前配置”,即煤层气矿业权配置的时间比煤炭矿业权配置的时间超前10—20年以上。换句话说,将煤炭资源矿业权配置滞后于煤层气矿业权配置10—20年以上,以利于煤层气开发商在煤炭开发前在地面钻井集中开采煤层气,铺设管网,集中利用,减小煤层气生产商与煤炭生产商之间的协调成本,也提高开采区煤层气输送管网的安全性。特别是准噶尔这样的特大煤盆地,可以借鉴美国圣胡安和黑勇士煤盆地煤层气开发模式,盆地内可以用数千口井集中开采煤层气,并将输气管道与“西气东输”管道联网输气。待煤层气大量开采后才开采煤炭。

          煤层气资源矿业权“整装设置”原则。对于大型、特大型整装煤田(如新疆准噶尔煤田(煤层气田)等)煤层气的矿业权设置,应该整装出售煤层气矿业权而不能化成若干小块配置。

          煤层气矿业权“市场化配置”配置原则。通过招标拍卖等市场化手段配置煤层气矿业权而不是行政划拨,只有“市场化配置”,才能公平竞争,才能减少和克服地方政府的地方保护主义,才能提高煤层气回收率和利用率。这方面,我国用行政手段配置煤炭资源而造成的诸多损失的教训是深刻的。

          对于煤炭已经大规模开采的煤层气资源区块(如山西沁水、淮南、淮北、平顶山、黑龙江东部鸡(西)鸭(双鸭山)鹤(岗)河(七台河)煤田等)应地面开采与矿井下抽采相结合。对已经开采的井田,应以井下抽采为主,但在勘探新区和尚未开采的矿区和井田,则应鼓励生产商地面集中开采。例如,山西沁水煤层气田(煤田)的许多区块就可以进行大规模地面开采。

          引进国际上油气风险勘探开发的模式,加快对整装煤层气田勘探开发速度。对于未开发的整装煤田(如新疆一些大煤田)的煤层气勘探开发,可进行国际招标。


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