如题所述
目前,美国、加拿大、澳大利亚、英国、德国、波兰、捷克和印度等国家的煤层气勘探开发活跃,由于各国的煤层气资源条件、技术水平、政策等方面的差别,其发展状况有所不同。
(一)美国
美国有较丰富的煤层气资源,2001年,据美国天然气研究所评价,在17个含煤盆地或地区中,煤层气资源量为21.2×1012m3。煤层气资源主要分布在西部的落基山脉中、新生代含煤盆地,在这一地区集中了美国近85%的煤层气资源,其余15%分布在东部阿巴拉契亚和中部石炭纪含煤盆地中(表2-2)。美国煤层气资源主要赋存在1500m以浅的煤层中,其中粉河盆地中的煤层气主要赋存在1000m以浅的煤层中。目前,落基山脉中、新生代含煤盆地群不仅是美国煤层气资源最为富集的地区,而且是煤层气勘探开发最为活跃的地区。
美国是世界上开采煤层气最早和最成功的国家,其煤层气工业起步于20世纪70年代,大规模发展始于80年代。1984年共有煤层气井2 840口,1990年上升到2 982口,1995年增到7 256口井,2000年13 986口,生产井数几乎每五年翻一番。
美国的煤层气探明可采储量增长迅速,1989年仅有1103.4×108m3,1992超过了4000×108m3,达到4054.1×108m3,1999年突破6000×108m3,2004年已接近9000×108m3(图2-1)。煤层气产量在短短的几年里直线上升,从1980年的不足1×108m3,迅速上升到2004年的487.05×108m3(图2-2),占气体能源(天然气)总量的9%。美国有完善的天然气管道系统,生产的煤层气大部分都进入天然气管网销售给燃气公司,矿井抽放的煤层气有的直接供给坑口发电厂,或与煤混合燃烧作为锅炉燃料。
图2-1 美国煤层气历年累计可采储量直方图(美国能源情报署,2004)
表2-2 美国含煤盆地煤层气资源概况*
图2-2 美国煤层气年产量历年变化(美国能源情报署,2004)
(二)澳大利亚
澳大利亚煤炭资源量为1.7×1012t,平均煤层甲烷含量为0.8~16.8m3/t,煤层埋深普遍小于1000m,渗透率多分布在1~10m D,煤层气资源量为8×1012~14×1012m3,主要分布在东部悉尼、鲍恩和苏拉特三个含煤盆地中(图2-3)。
图2-3 澳大利亚含煤盆地及其煤层气资源分布
1976年,澳大利亚开始煤层气勘探,是继美国成功开发利用煤层气之后在煤层气勘探方面进展较快的国家之一。主要原因是澳大利亚充分吸收美国煤层气资源评价和勘探、测试方面的成功经验,同时针对本国煤层含气量高、含水饱和度变化大、原地应力高等地质特点进行深入研究,开发水平井高压水射流改造技术,从而在鲍恩含煤盆地的勘探上取得了重大突破。澳大利亚的一些矿井已广泛应用水平钻孔、斜交钻孔和地面采空区垂直钻孔抽放技术。1987~1988年期间,已经用地面钻井方法在煤层中采出了煤层气。2000~2001年,仅昆士兰的鲍恩盆地用于煤层气勘探的费用就达4440万美元,占该盆地全部1.2亿美元勘探费的37%。昆士兰天然气公司已经在靠近Chinachill的Argyle-1井取得煤层气生产成功,日产气量超过28320m3。目前,煤层气的勘探和生产已经成为昆士兰的石油和天然气工业的基本部分。1998年,澳大利亚煤层气产量只有0.56×108m3,2004年,煤层气产量为12.8×108m3,已进入商业化开发阶段。澳大利亚目前的煤层气开发活动主要在东部沿海地区开展,因主要城市和工业区分布在东部沿海地区,煤层气的开发和利用具有巨大的潜在市场。
(三)加拿大
据估计,加拿大17个盆地和含煤区煤层气资源量为17.9×1012~76×1012m3,其中阿尔伯达省是加拿大最主要的煤层气资源基地。
加拿大煤层气开发的起步时间比较晚,基本与我国开展煤层气工作的时间相当。1987~2001年,加拿大仅有250口煤层气生产井,其中4口单井产气量达到2000~3000m3/d。由于多年来加拿大政府一直支持煤层气的发展,一些研究机构根据本国以低变质煤为主的特点,开展了一系列的技术研究工作,例如在羽状水平井、连续油管压裂等技术方面取得了进展,降低了煤层气开采成本,加上前两年北美地区常规天然气储量和产量下降,供应形势日趋紧张,天然气价格日益上升,给煤层气的发展带来了机遇,仅2002~2003年,就增加1000口左右的煤层气生产井,使煤层气年产量达到5.1×108m3,煤层气生产井的单井日产量在3000~7000m3。到了2004年,煤层气生产井已达2900多口,年产量达到15.5×108m3。
(四)其他国家
1.德国、英国与波兰
英国、德国与波兰煤层气资源量分别为2×1012m3、3×1012m3和3×1012m3。在煤矿区的煤层气开发和废弃矿井煤层气的商业开发和利用方面取得了很大成功,矿井煤层气抽放和利用已有多年历史,生产的煤层气主要用作锅炉燃气或供给建在矿区的煤层气电站,少量民用。目前正积极开发和应用煤层气发电新技术。煤层气地面开发在近几年才刚刚开始,为了鼓励煤层气的开发和利用,英国和波兰制订了鼓励政策。按照英国《企业投资管理办法》,开采煤层气可以享受税收优惠政策,即投资者的投资可以通过减免所得税或资本红利税而得以回收。波兰政府给予从事石油、天然气以及煤层气勘探的企业十年免税,吸引了大量国内外投资者。
2.俄罗斯、乌克兰和哈萨克斯坦
俄罗斯煤层气资源量占世界第一位,为17×1012~113×1012m3。乌克兰煤层气资源量为2×1012m3,哈萨克斯坦煤层气资源量为2×1012m3。由于资金与技术上的问题,煤层气的勘探开发活动仅停留在煤矿瓦斯的处理和煤层气资源评价上。目前,俄罗斯和乌克兰正在制订一些税收优惠政策和管理法规,鼓励外国公司投资开发煤层气。
3.印度
印度煤层气资源量为0.8×1012m3,印度政府计划以竞标的方式开发若干有利区块,特别是在地质条件类似于美国的煤层气产地已确定了7个这样的地区,钻井资料表明,在这些地区每口井日产量可达5000~6000m3,高峰可达10000m3以上。印度煤层气开采还存在问题:一是技术上的问题,如准确估算煤层气的含气量和渗透率;二是商业上的问题,市场问题尚未解决,管道设施也跟不上。
其他一些国家也在进行煤层气资源的评价和勘探,包括法国、匈牙利、西班牙、南非、新西兰等。但目前除美国、澳大利亚和加拿大外,世界上其他国家尚没有大规模开发煤层气。形成这种局面的原因可能有三点:第一,煤层气作为一种非常规天然气,其前期工作往往需要很大的资金投入,如果没有税收政策上的优惠,很难吸引资金;第二,其他国家尚不能彻底解决各自存在的具体技术问题;第三,由于煤层气本身的特殊性,从地质评价到工业开采一般需要相当长的时间。