煤层在天然条件下,未受采动影响时的瓦斯含量称原始含量;受采动影响,已有部分瓦斯排出后而剩余在煤层中的瓦斯量,称残存瓦斯含量。影响煤层原始瓦斯含量的因素很多,主要有:煤化程度、煤层赋存条件、围岩性质、地质构造、水文地质条件等。
煤层气(瓦斯)被称为煤矿“井下杀手”,但同时也是高效清洁的能源。近年来,山西省加快推进煤层气资源开发利用,让煤层气真正实现变“废”为宝。据山西省统计局,2023年山西省煤层气产量达到112.7亿立方米,年度煤层气产量创历史新高,约占全国同期产量的80.8%。煤层瓦斯,又称煤层气。从煤和围岩中逸出的甲烷、二氧化碳和氮等组成的混合气体。瓦斯是煤矿生产中的有害因素,它不仅污染空气,而且当空气中瓦斯含量为5%~16%时,遇火会引起爆炸,造成事故。
煤层瓦斯含量是指单位质量煤体中所含瓦斯的体积,单位为m3/t。煤层瓦斯含量是确定矿井瓦斯涌出量的基础数据,是矿井通风及瓦斯抽放设计的重要参数。煤层在天然条件下,未受采动影响时的瓦斯含量称原始含量;受采动影响,已有部分瓦斯排出后而剩余在煤层中的瓦斯量,称残存瓦斯含量。影响煤层原始瓦斯含量的因素很多,主要有:煤化程度、煤层赋存条件、围岩性质、地质构造、水文地质条件等。
我国煤层气生产商的销售方式按各项目与天然气输送基础设施的距离而不同。大致包括管道销售、液化天然气销售(LNG)、压缩天然气销售(CNG)。煤层气和天然气混输混用,终端用户与天然气终端基本一致,包括:工业、民用、电厂、交通和商业。
近年来煤层气产业发展资源基础不断夯实。我国煤层气勘探在新领域新层系取得重要突破,鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县、石楼西、临兴等区块综合探明煤系地层多种气源,新疆准噶尔东南缘、内蒙古二连、海拉尔等新区勘探发现几处千亿立方米资源量的大型有利区带。经过多轮资源评价,全国煤层气预测资源量约26万亿立方米,其中已累计探明地质储量8039亿立方米。同时,煤层气开发利用规模实现快速增长,成为补充天然气供应的区域性气源。
我国煤层气地面开发试采研究始于20世纪70年代,经过近40年的不断发展,煤层气勘探开发理论与技术取得明显进展,我国煤层气产业初具规模,在山西、陕西、贵州、新疆、内蒙古等地开展了煤层气的勘探开发,目前已形成沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘两大煤层气产业基地,开发潘庄、樊庄、郑庄、保德、大吉、延川南、川南等27个煤层气田。据统计,2022年全国煤层气探明储量为3659.69亿立方米,其中山西省储量为3326.43亿立方米,占比90.89%,其次为陕西省,储量为222.3亿立方米,占比6.07%,其他地区合计占比3.03%。
根据中研普华产业研究院发布的《2024-2029年中国煤层气行业市场分析及发展前景预测报告》显示:
由于国内的巨大资源存量等客观情况已经确定了在比较长的一段时间里,煤炭作为国内的重要基础资源而难以取代。近年来我国煤层气产量整体呈上升态势,产量从2015年的63.39亿立方米增长至2022年的115.49亿立方米,2015-2022年CAGR为8.95%,其中山西省煤层气产量占比全国总产量83.24%,处于全国领跑地位。
2022年,全国煤层气累计产量为115.5亿立方米,比上年增加了10.8亿立方米,产量累计同比增长9.9%;月均产量为9.6亿立方米。2022年12月全国煤层气产量为11.1亿立方米,比上年同月增加了1.4亿立方米,同比增长14.2%,增速比上月加快2.8个百分点;日均产量为0.36亿立方米。分地区来看,2022年12月东部地区煤层气产量为0.6亿立方米,中部地区为9.6亿立方米,西部地区煤层气产量为1亿立方米;分别占比5.4%、86.5%、9.0%。其中,占比最高的是中部地区。具体到省市来看,2022年12月煤层气产量前三的地区为山西省、北京市与贵州省;产量分别为9.3亿立方米、0.6亿立方米与0.6亿立方米。各省市中,2022年12月煤层气产量最高的地区是山西省,为9.3亿立方米;同比增幅最大的是河南省,同比增长2259.6%。2022年1-12月煤层气累计产量最高的地区是山西省,为96.1亿立方米;累计同比增幅最大的是河南省,产量累计同比增长2100.8%。
目前,我国煤层气产业主要分布在四个主要产区:华北、东北、华南和西南。除了国有大型企业外,还有一些私营企业和外企参与了煤层气的开发,形成了较为庞杂的竞争格局。国有大型企业是煤层气行业的主要竞争者,其规模庞大,技术实力雄厚,资金充裕,具有较强的市场竞争力。目前,中国石油、中石化、中海油等大型企业已经开始在煤层气领域进行投资和布局。
据国家能源局煤炭司副司长刘涛介绍,2022年一季度,全国煤层气产量达到23亿立方米,同比增长约20.8%,约占天然气国内供应的4.1%。在谋划“十四五”能源发展中,国家能源局统筹煤层气开发和煤矿瓦斯综合治理,组织有关地区和重点企业研究编制了《煤层气(煤矿瓦斯)开发利用方案》,提出2025年全国煤层气开发利用量达到100亿立方米的发展目标,明确了“十四五”期间煤层气产业规划布局和重点任务。
随着经济的快速发展和能源结构的调整,煤层气市场需求不断增加。特别是在天然气市场,煤层气作为清洁能源,具有广阔的应用前景。同时,煤层气还可用于工业燃料、城市燃气等领域,市场需求呈现多元化趋势。
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