低煤阶煤层气:有望成煤层气勘探开发新领域
我国不同煤阶煤层气资源分布图
低煤阶煤层气,是指以吸附、游离状态赋存于褐煤、长烟煤等低阶煤煤层及其围岩中的烃类可燃气体,组分中甲烷含量一般达到98%以上,是洁净、优质能源和化工原料。低煤阶煤层气是我国煤层气勘探开发的一个非常重要的潜在接替领域,勘探开发前景广阔。
根据煤化作用程度,煤炭分低阶煤、中阶煤和高阶煤。煤阶代表了煤化作用程度的级别,也是衡量煤变质程度的重要参数之一。随着煤层埋藏深度的增加,地温增高,煤阶也逐渐增大,煤炭从褐煤向烟煤、无烟煤变化。一般采用镜质体反射率(Ro)测定方法确定煤阶,这种方法是通过测定从煤样品中反射出来的入射光线的多少来计算Ro值。镜质体反射率随着煤的变质程度增加而有规律地增大。低阶煤的Ro值一般小于0.65%。
低煤阶煤层气是世界煤层气开发的主要对象。目前,世界成功实现煤层气规模开发利用的国家只有美国、加拿大、澳大利亚和中国。美国、加拿大、澳大利亚的煤层气产量绝大部分来自低煤阶煤层气,而我国的煤层气产量绝大部分来自山西沁水盆地、鄂尔多斯盆地东缘的中、高煤阶煤层气。
我国低煤阶煤层气资源丰富。根据2006年国土资源部组织完成的新一轮全国油气资源评价结果,全国埋深2000米以浅煤层气的资源量为36.8万亿立方米,其中低煤阶煤层气的资源量为16万亿立方米,占总资源量的40%以上。我国低煤阶煤层气资源主要分布于西北、东北等地区,包括鄂尔多斯盆地、二连盆地、准噶尔盆地、吐哈盆地、三塘湖盆地、柴达木盆地、海拉尔盆地、三江—穆棱河盆地群、阜新盆地等,主要赋存于侏罗纪、白垩纪地层中。
我国低煤阶煤层气勘探开发前景广阔。西北、东北等地区含煤盆地规模一般较大,煤层层数较多,单煤层及煤层累计厚度较大,尽管低煤阶煤层的含气量较低,一般在10立方米/吨以下,但具有煤层孔隙度较大、渗透性较好等优点,其单井产量不比中、高煤层气单井产量逊色,整体资源与开发条件良好。
目前,我国低煤阶煤层气资源受到了越来越多的关注,已经成为新的探索和研究热点,有望成为煤层气勘探开发新领域。辽宁阜新的低煤阶煤层气开发已经有10余年,是我国煤层气开发效益最好的气田。近年,企业在鄂尔多斯盆地东缘保德、准噶尔盆地南缘阜康等地区形成了低煤阶煤层气产能;在吉林珲春、二连盆地东部吉尔嘎郎图等地区的低煤阶煤层气实现了工业气流突破。中国地质调查局油气资源调查中心在东北鸡西盆地、新疆乌鲁木齐河西矿区也获得低煤阶煤层气工业气流,均显示了低阶煤层气良好勘探开发前景。今后,低煤阶煤层气将成为我国煤层气勘探开发的重要发展方向。
(作者单位:中国地质调查局油气资源调查中心)