“經(jīng)歷從無到有、從依賴進(jìn)口到自主生產(chǎn),我國(guó)煤層氣勘探、開采技術(shù)的確取得了不小進(jìn)步。甚至幾年前,有些技術(shù)我們想都不敢想,更別說自己做出來了。不過在成立專業(yè)公司專攻煤層氣發(fā)展的同時(shí),我國(guó)距真正的‘專業(yè)化’仍有差距,主要就差在了核心技術(shù)。”近日在接受本報(bào)記者采訪時(shí),山西藍(lán)焰煤層氣集團(tuán)(下稱“藍(lán)焰煤層氣”)執(zhí)行董事王保玉主動(dòng)提及煤層氣存在“技術(shù)”短板的問題。

而當(dāng)日,聚集多位業(yè)內(nèi)頂級(jí)專家的“2018年中澳非常規(guī)天然氣論壇”在山西晉城召開,無獨(dú)有偶,與會(huì)專家談?wù)撟疃嗟脑掝}同樣關(guān)于技術(shù)。“可以說,技術(shù)進(jìn)步是我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本所在。”中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司副總經(jīng)理吳建光感慨。

那么,我國(guó)煤層氣開采的技術(shù)現(xiàn)狀如何?發(fā)展中還面臨哪些技術(shù)難題?下一步又將沿著哪些方向進(jìn)行探索?

　　“采煤采氣一體化”技術(shù)成型

煤層氣,一種煤的伴生礦產(chǎn)資源,主要成分為甲烷,甲烷還有個(gè)更通俗的名字——煤礦瓦斯。作為曾經(jīng)的“礦工殺手”,瓦斯可能因一個(gè)意外的火花而爆炸,是煤礦安全生產(chǎn)的主要威脅。但若在采煤前先行抽采瓦斯,不僅可將爆炸率降低70%-85%,還能產(chǎn)出煤層氣這一清潔能源。

由于伴煤而生,煤層氣開采的主要原理是通過降低煤儲(chǔ)層壓力,將“吸附態(tài)”甲烷抽采形成“游離態(tài)”后再運(yùn)至井口。通用方式主要有二:地面鉆井后,先采氣后采煤;井下先采煤后采氣,或邊采氣邊采煤。其中,后者效率更高、也更安全。

根據(jù)原理,如何實(shí)實(shí)在在將技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力?作為國(guó)內(nèi)首個(gè)啟動(dòng)煤層氣開發(fā)的企業(yè),一定程度上,藍(lán)焰煤層氣代表著我國(guó)煤層氣技術(shù)發(fā)展的縮影。“我們從上世紀(jì)90年代初就開始探索,起初沒有自己的東西,大多交給外國(guó)公司做或?qū)W習(xí)別人的經(jīng)驗(yàn)去做,根本沒人相信中國(guó)能采出自己的煤層氣,連銀行都不愿給貸款。”王保玉回憶。

正是在這樣的條件下,我國(guó)煤層氣技術(shù)逐步完善,就連國(guó)外同行及不少專家認(rèn)為“不可能完成”的事也已實(shí)現(xiàn)突破。記者了解到,位于山西東南部的沁水煤田,是我國(guó)探明儲(chǔ)量最多的煤層氣田,因抽采難度極大,也是世界公認(rèn)的煤層氣抽采“禁區(qū)”。

“瓦斯和煤炭的關(guān)系就像血與肉,割肉必然流血,采血也必然傷肉。煤層氣抽采若不能與采煤有效銜接,必然同時(shí)影響兩者的生產(chǎn),造成安全隱患和資源浪費(fèi)。”王保玉介紹,除常規(guī)方式外,一套獨(dú)有的“井上井下聯(lián)合、采煤采氣一體化”模式也應(yīng)運(yùn)而生。通過地面打井與煤礦井下抽取相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)煤炭和瓦斯的邊采邊抽,在保證煤礦安全生產(chǎn)的同時(shí),實(shí)現(xiàn)煤層氣的開發(fā)利用。

　　開發(fā)技術(shù)“適應(yīng)性”不足

從瓦斯被動(dòng)治理到主動(dòng)開發(fā),技術(shù)推動(dòng)著煤層氣產(chǎn)業(yè)更進(jìn)一步。但同時(shí),一個(gè)不得不正視的現(xiàn)實(shí)長(zhǎng)期存在:經(jīng)過20多年發(fā)展,我國(guó)煤層氣實(shí)際開發(fā)的業(yè)績(jī)?nèi)赃h(yuǎn)低于預(yù)期。如在“十二五”開采目標(biāo)未完成的基礎(chǔ)上,到2017年地面產(chǎn)量仍只有47億方,僅為“十三五”規(guī)劃目標(biāo)的47%。

究其原因,是目前的開發(fā)技術(shù)存在短板。“我國(guó)難采煤層氣資源占總量的70%以上,這是客觀上最大的攔路虎。要想摸得準(zhǔn)、探得明、采得出、采得快、用得上,技術(shù)進(jìn)步是基石與核心競(jìng)爭(zhēng)力。”一位與會(huì)專家坦言,我國(guó)雖在技術(shù)層面取得不少突破,但適用于不同地質(zhì)條件的勘探開發(fā)技術(shù),目前尚未真正形成。“這也是為何我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今,依然處在規(guī)模化生產(chǎn)的初級(jí)階段。”

對(duì)于這一觀點(diǎn)王保玉也表示了贊同,“評(píng)價(jià)一項(xiàng)技術(shù)的好壞,產(chǎn)氣量是關(guān)鍵指標(biāo)。目前,我國(guó)無論在煤層氣總產(chǎn)量,還是單井產(chǎn)氣量方面,均未能扭轉(zhuǎn)長(zhǎng)期偏低的現(xiàn)狀,主要原因正是技術(shù)‘適應(yīng)性’不足。”

盡管開采原理相同或相近,但因不同地區(qū)的地質(zhì)條件、資源分布、煤層結(jié)構(gòu)等情況各不相同,所對(duì)應(yīng)的技術(shù)難免有差別。相比客觀條件的多樣化,現(xiàn)有技術(shù)卻顯得不那么全面。“有的技術(shù)在山西實(shí)踐成功,到鄂爾多斯很可能不那么適用。再如,北方以丘陵地形居多,到了南方遇高山路險(xiǎn),甚至連設(shè)備都沒法上山,來自北方的技術(shù)怎么用?”王保玉稱。

技術(shù)制約,進(jìn)一步體現(xiàn)在開采收益上。中石油華北油田分公司副總經(jīng)理朱慶忠指出,受工程技術(shù)不適應(yīng)等影響,區(qū)域內(nèi)不同產(chǎn)氣井的日產(chǎn)氣量差別大,單井產(chǎn)量遲遲難以提升,“這也導(dǎo)致整體盈利水平較低,抗風(fēng)險(xiǎn)能力差。按目前單方氣1.74元的收入計(jì)算,我們的實(shí)際利潤(rùn)只有6分錢。”

　　技術(shù)創(chuàng)新要“因地制宜”

形勢(shì)明確,下一步如何提升開采技術(shù)的“適應(yīng)性”?在多位專家看來,以示范工程需求引領(lǐng)技術(shù)研發(fā)方向,“因地制宜”的技術(shù)創(chuàng)新將是煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。

首先,是對(duì)技術(shù)認(rèn)識(shí)的完善。上述與會(huì)專家指出,由于過去對(duì)煤炭?jī)?chǔ)層的認(rèn)識(shí)多局限于表淺層次,對(duì)地質(zhì)類型、特征等差異的認(rèn)識(shí)也存在不足,從一開始就限制了技術(shù)的“適應(yīng)性”發(fā)展。而在可開采性的認(rèn)識(shí)上,過去更多停留在儲(chǔ)量計(jì)算層面,并無進(jìn)一步深度研究,導(dǎo)致同一區(qū)域的單井產(chǎn)量差異較大。“因此,勘探技術(shù)要向提高選區(qū)精準(zhǔn)度上轉(zhuǎn)移,開發(fā)技術(shù)要結(jié)合不同地質(zhì)的結(jié)構(gòu)性、敏感性及可改造性等特性。”

“除缺乏現(xiàn)成的系統(tǒng)理論支撐,亟待取得基礎(chǔ)理論突破,另一方面也亟需新的高效經(jīng)濟(jì)工藝。”中國(guó)工程院院士、中國(guó)石油大學(xué)(北京)副校長(zhǎng)李根生舉例指出,“如我國(guó)自主研發(fā)的水力噴射徑向水平井技術(shù),可形成‘一井多層、一層多眼、一眼多縫’的復(fù)雜縫網(wǎng),由此提高煤層氣的壓裂效益,進(jìn)而降低開采成本。”

結(jié)合已探明的沁水、鄂爾多斯兩大主要開采基地,吳建光也稱,在常規(guī)開采工藝的基礎(chǔ)上,可進(jìn)一步優(yōu)化推廣地面和井下聯(lián)動(dòng)抽采,分別采用“老井提升”“新井快速上產(chǎn)”的工藝技術(shù),尤其注重中深層煤層氣資源的高效經(jīng)濟(jì)開發(fā)技術(shù)。

“此外,若裝備水平不行,技術(shù)開發(fā)還是上不去。相比進(jìn)口設(shè)備,我們的國(guó)產(chǎn)化水平現(xiàn)已逐漸趕上,別人有的我們基本也能做出來,只是在發(fā)展速度、產(chǎn)品質(zhì)量等方面還有差距。說到底,要進(jìn)一步在‘專業(yè)化’上下功夫,否則一些核心技術(shù)仍難取得更深突破。”王保玉補(bǔ)充。