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河南出击“非常规能源”

河南出击“非常规能源”

  中原经济区建设需要能源的强力支撑。然而,最新调查结果显示,河南省煤炭资源只能再用50年。面对煤炭、石油等传统能源日益枯竭的现实,河南唯有选择一条突围之路。中原大地蕴藏着丰富的煤层气、页岩气等非常规能源,对它们的开发利用,将成为河南未来能源的重要保证。

  7月27日正午时分,顶着盛夏的骄阳,河南省煤层气开发利用有限公司(以下简称“省煤层气公司”)的技术人员李瑞建一天中第4次站在了气井流量表前,一边检查设备一边抄录数据。“尽管现在气井出气量还比较小,但却在稳定地增加。”望着井口熊熊燃烧的火焰,他告诉记者。

  去年,李瑞建从河南理工大学研究生毕业后,就选择来到这里——省煤层气公司鹤壁项目部。那时,正是河南省煤层气公司最需要人的时候,十几口煤层气井在省内多地全面开工。

  这十几口气井,应该算是河南煤层气开发的“先头部队”。根据《河南省“十二五”煤层气开发利用规划》,到2015年,河南省煤层气产量将达到10亿立方米,是目前河南省天然气消费量的50%。

  “在世界能源消费结构中,化石能源约占初级能源消费量的88%,其中石油35%、煤29%、天然气24%。然而,不容乐观的是,常规石油产量正在步入降途。”河南省能源局的一份报告认为,在这种情况下,全球能源消费结构将逐渐发生转变,煤层气、页岩气、重油等非常规能源的开发利用已经成为必要。

  河南省国土资源厅总工程师张兴辽说,虽然煤炭长期占据了我省能源的霸主地位,煤炭产量曾连续19年居全国第二,为华中、华东地区供给大量“工业粮食”;但进入新世纪以来,河南省煤炭产量退居至第三四位,并由煤炭外销省变成了净调入省。

  “河南煤炭查明资源量已经消耗了1/7。”张兴辽说,根据最新的资源调查结果,到2009年底,全省煤炭累计查明资源储量284.54亿吨,其中已消耗40.57亿吨,目前仍保有243.97亿吨,“如果依照2009年底煤矿企业生产能力推算,我们这个‘煤炭大省’的煤炭资源只能再用50年。”

  所幸,另一个事实可以能让我们绷紧的神经松弛一下。那就是,河南不仅是“煤炭大省”,同样是煤层气资源大省。目前在河南2000米以浅的地下,已探明的煤层气资源总量约为1万亿立方米,占全国已探明储量的10%。

  煤层气还有一个为人所熟知的名字“瓦斯”。事实上,它是与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气,热值可以达到通用煤的2~5倍。按照用途粗略换算一下,1立方米煤层气大约相当于9.5度电、1升柴油、1.1~1.3升汽油。

  但是,由于高品质煤层气中甲烷含量通常在90%以上,在空气中遇明火就会爆炸,因而又被称作煤矿“第一杀手”。

  “如果在采煤前对煤层气进行地面打井开采,可使煤矿瓦斯爆炸概率降低70%到85%。”河南省煤层气公司规划发展部部长蒋云龙说,而且,煤层气燃烧后很洁净,可以用来发电,或者作为汽车燃料、居民生活燃料等使用。

  目前,世界上有74个国家发现蕴藏有煤炭资源,同时也赋存着煤层气资源。根据国际能源机构估计,全球埋深浅于2000米的煤层气资源总量可达260万亿立方米,是常规天然气探明储量的两倍多。

  “由于煤层气的技术开发是一项前期投入高、技术要求成熟的新兴行业,因此目前探明储量的主要利用国基本集中在美国、俄罗斯、澳大利亚、加拿大及欧洲部分国家。”蒋云龙说。

  “美国是世界上煤层气商业化开发最成功,也是迄今为止煤层气产量最高的国家,煤层气年产量已占天然气年总产量的8%~10%。”蒋云龙告诉记者,在上世纪80年代初,美国就进行地面开采煤层气试验并取得成功。其经验证实,与常规油气勘探相比,煤层气勘探费用低、获利大、风险小。

  虽然我国煤层气探明储量高达10万亿立方米以上,且一直在尝试将煤层气商业化,但进展相当缓慢,复杂的地质条件成为掣肘。“与美国不一样,我国的原生结构煤体较少,而单一、松软、低渗‘软煤层’比重较大,尤以河南为甚。”蒋云龙认为,“河南的主采煤层虽然煤层气富集,但这种‘软煤层’透气性极差,致使煤层气抽放的难度很大。”

  2007年1月,河南省政府决策开发煤层气资源,由当时的永煤集团、郑煤集团等6家重点国有煤炭企业和5家煤炭企业事业单位组建成立了省煤层气公司,拥有全省煤层气资源的统一探矿权。

  为河南丰厚的煤层气资源所吸引,近年来,诸多国内外公司也积极参与了我省的煤层气勘探和开发,并在焦作、平顶山等地相继展开地面煤层气井抽采作业,但出气量始终差强人意,不能形成有效产能。

  2011年1月11日,河南省新能源产业基金管理公司挂牌成立。作为全国首家新能源产业基金,将主要投向煤层气开发利用、煤气共采等项目,其控股权在省煤层气公司手中,央企中信集团亦占有部分股权。

  一拍即合也好,琴瑟相和也罢,省煤层气公司与中信集团的此次牵手,来得正是时候。“一方面,煤层气开发需大量资金投入,打一口水平气井就得2000多万元,而省煤层气公司成立时间短,资金并不充足;一方面,中信集团看中了河南的技术。”省煤层气公司副总工程师赵振渠透露。

  成立多年,河南省煤层气公司始终处于蓄势待发的状态。它蓄的这个“势”,主要就是自主研发了一批国际领先的新技术、新设备,并获得省部级奖励6项、编制技术标准5项、编制行业标准2项。其中,省煤层气公司最引以为傲的“煤矿定向压裂增透消突技术”,正是针对被称为世界难题的松软煤层的煤层气抽采。“这项技术曾多次在平煤、鹤煤、郑煤进行井下试验和应用,效果十分显著,煤层气抽采量最多可增大50倍。”赵振渠说。

  从去年5月起,河南省煤层气公司相继在我省的鹤壁、焦作、郑州、平顶山、义马等主要矿区,以及陕西彬长矿区组织实施了近20个煤层气地面抽采项目,通过大规模地面布井,使单井煤层气抽采能力获得提升。10月,河南省煤层气公司与北京奥瑞安成立合资公司,引进了对方独有的多分支水平井钻井技术,使我省煤层气地面抽采在较短时间内实现突破成为可能。

  “我们这口井已经排采一个多月了。”7月27日,河南省煤层气公司鹤壁项目部的负责人李红晓对记者说。他指着一根10多米长的排水管让记者看,排水管的出口淌着细细的水流。

  一口煤层气井真正实现达产,要经过钻井、压裂和排采的过程。压裂是指通过技术手段使煤层形成裂缝,为出气建立通道;排采是指稳定降低井内地下水的深度,使气体通过井筒自然解吸排放。

  李红晓告诉记者,他们打的是一口“U”形井,全长2100多米,采用的就是多分支水平井钻井技术。到今年10月底,这口井预计可实现3000立方米的日产量,达产后每天将抽采煤层气5000立方米左右。

  “这口井具有示范意义!”李红晓说,煤层气公司还在附近规划了十几口井,如果“示范井”的抽采效果好,所有气井就会立即动工。“到时,只在鹤壁,煤层气日产就会超过5万立方米,那一年就是1500多万立方米啊!”展望未来,李红晓的眼睛直放光。

  或许有一天,出租车加气不再排起“长龙”,省会郑州也取消了居民用气每月50立方米的“限购令”,对企业的“拉闸限电”则永远作古……

  根据规划,到2015年,河南省不但要保证省内的10亿立方米煤层气产量,还将从该省煤层气公司开发的陕西、山西项目调入10亿立方米煤层气。煤层气管网建设亦将同步跟进,“十二五”期间,河南省计划投资40亿元,构建贯穿主要矿区、连接省外煤层气输气管线的煤层气骨干管网。届时,源源不断的煤层气将接入我省城市管网,优先保证居民用气和工业用气,并将与“西气东输”天然气管网接通。

  去年7月,国内首次页岩气招标结果尘埃落定,河南省煤层气公司和中石化分别中标一个区块。这也意味着,他们将共同成为我国页岩气开发的“拓荒者”。

  “那次公开招标,是国土资源部建部以来首次对油气探矿权进行竞争性出让,从而被喻为‘中国油气第一标’。”至今,河南省煤层气公司董事长于顺德仍难掩激动:“与我们同场竞标的,是中石化、中石油、中海油、延长石油这‘油气四大家’啊!”

  页岩气也属非常规能源,是从页岩层中开采出来的天然气。与常规天然气相比,它具有开采寿命长和生产周期长的优点。目前,美国、加拿大等国已实现页岩气商业性开发,特别是曾依赖天然气进口的美国,2009年超越俄罗斯成为第一大天然气产出国,其中页岩气居功至伟。

  于顺德坦承,虽然我国乃至河南页岩气资源潜力巨大,但目前国内页岩气开发技术还不成熟,这次投资也是河南省煤层气公司在页岩气方面的探索。但他同时坚信,到2015年,国内新增页岩气探明储量有望达6000亿立方米,页岩气的规模化生产将全面启动,煤层气公司必会掌握先机。

  据了解,河南省煤层气公司中标的重庆、贵州交界处湘秀山页岩区块面积达2038平方公里,预测页岩气储量惊人。在当时那份志在必得的投标书中,河南省煤层气公司承诺将投资2.48亿元进行勘查,这一数额是法律法规规定的最低勘查投入的4倍。

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  • 标签:非常规燃料燃烧
  • 编辑:王虹
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