煤层气产业链的概述-山西科技厅.DOC

PAGE 山西省煤层气产业创新链 PAGE 1 PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 1 前 言 山西省煤层气资源丰富，是全国最大的煤层气富集区和开发基地，开发和利用煤层气资源，是我省实现产业结构调整、遏制特重大瓦斯事故、实现“气化山西”目标、推动转型跨越发展的重要战略选择。 为了加快我省煤层气产业快速发展，省政府颁布了《山西省煤层气发展“十二五”规划》，出台了《山西省关于加快推进煤层气产业发展的若干意见》，提出要将煤层气产业作为全省资源型经济转型发展的重要战略性新兴产业进行培育，着力打造“11265”煤层气产业开发布局。但是，目前我省煤层气探明储量、实际年产量和利用量等与国家和省规划目标仍有极大差距。主要原因是煤层气井普遍产量偏低、不稳定、衰减快，缺乏相适应的开采理论、关键技术和装备。因此，围绕煤层气产业链部署创新链，着力研究解决关键技术瓶颈，具有十分重要的现实意义和长远意义。 本创新链从勘查、开采、储运和利用4个产业环节，凝练了包含基础研究、应用研发、产业化示范在内的47个重点研发项目（其中最优先级项目12项、优先级项目9项、支持级项目9项、储备级项目17项），并提出了配套技术体系建设部署。 PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 5 山西省煤层气产业创新链 一、产业发展现状和技术瓶颈 煤层气是绿色优质 HYPERLINK /zt.asp?topic=%C7%E5%BD%E0%C4%DC%D4%B4 \o 清洁能源新闻专题 清洁能源，煤层气产业是我省资源型经济转型发展的重要战略性新兴产业。我省煤层气储量10.39万亿m3，占全国的1/3，大力发展煤层气产业对优化能源结构、发展清洁能源、保障煤矿安全生产、实现节能减排和低碳发展具有十分重要的意义。 总体来说，与煤层气开发发达国家相比，我国及我省的煤层气产业均尚处于初级发展阶段，还面临着许多亟待解决的重大科技瓶颈。具体状况如下： 表1-1 国内外及我省煤层气产业发展现状 领域 国外发展现状 国内及省内 发展现状 省内存在的主要问题与技术瓶颈 资源 勘查 1、煤层气基础理论成熟，指导性强。 2、勘探手段先进，探明储量占资源量比例高。 3、选区目的性强，开发风险小。 4、开发技术与地质条件适应性强。 1、煤层气基础地质研究薄弱。 2、勘探手段落后，探明储量占资源量比例低。 3、尚无煤层气勘探选区评价标准，选区成功率只有35%左右。 4、开发技术与地质特点结合差。 煤层气赋存条件区域性差异大，多数地区煤储层呈低压力、低渗透、低饱和特点，煤层气成藏理论和储层评价技术亟待完善。 地质探明程度低，仅占资源总量的6%，难以满足煤层气产业发展需要。 选区成功率低，开采风险大。 开采 基础理论 煤层气开发主要集中在中低阶煤层，形成了“排水-降压-解吸-扩散-渗流”系统的开采理论。 缺乏成熟的开采理论，国外理论与国内地质条件不相适应。 高阶煤层抽采效果好，中低阶煤和高应力区煤层气开发有待突破。 钻井 1、形成了完整的适应不同地质条件的钻井技术体系，包括直井、U 型井、丛式井、羽状水平井等技术，实现了工厂化钻井。 2、水平井水平段延伸距离长,可达4000 m。 1、国内以直井为主，近两年开始探索U型井和水平井，技术不成熟，对地质条件适应性差，集成度低，工厂化钻井处于探索阶段。 2、水平井水平段延伸距离短，小于2000 m。 钻完井工艺单一,适应性差，施工周期长、质量差、成本高。 增产 1、压裂介质向多元化发展，包括CO2泡沫压裂、新型压裂液、氮气压裂等，比水介质压裂液工艺效率提高约40%。 2、实现了连续油管压裂，一天完成一口井。 3、煤层气微生物增产技术已实现工业化应用。 4、单井日产量超过2000 m3。美国平均达到 1、压裂介质单一，活性水压裂液约占90%；液氮压裂、CO2泡沫压裂等尚处于探索阶段。 2、压裂施工技术单一，一天仅能完成单层作业；正探索连续油管压裂作业。 3、煤层气微生物增产研究尚处于实验室阶段。 4、平均单井日产不足 1000 m 增产仅依靠压裂方式，且压裂介质单一、效果差。普遍单井产量低，开采成本与经济效益倒挂。 排采 专用排采设备及技术成熟，智能化程度高。 主要沿用石油行业的排采设备及工艺，适应性不强，排采效果差。 缺乏专用排采设备及技术，智能化程度低。 集输 系统压力分析技术和增压设施已成熟，实现煤层气井群的高效集输。 主要采用低压集输技术，井组内低压井不能形成有效产量。增压设备尚处于探索阶段。 系统压力控制研究薄弱，不能实现井组的高效集输。 井下抽采 国外基本不进行井下抽采。 1、引进了国外千米钻机，定向钻进和井下压裂增透技术取得初步成功。 2、松软煤层成孔