1 問(wèn)題的提出
1.1 我國(guó)煤層氣開(kāi)采利用落后帶來(lái)的資源浪費(fèi)、事故多發(fā)和環(huán)境污染問(wèn)題突出
煤層氣(煤礦瓦斯)是與煤炭共生伴生的以甲烷為主要成分賦存于煤層中的氣體。煤層氣具有正、負(fù)兩面性:如果先于煤炭開(kāi)采利用,煤層氣是具有很高價(jià)值的一次性清潔能源。如果滯后于煤炭開(kāi)采,則煤層氣就會(huì)隨煤炭開(kāi)采而釋放:一是成為煤礦瓦斯爆炸的事故源,成為煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的重大事故隱患;二是成為破壞力很大的溫室氣體,煤層氣的溫室氣體效應(yīng)是CO2的約20倍,對(duì)臭氧的破壞力是CO2的7倍!所以,煤層氣要么是非常有價(jià)值的一次資源,要么是非常有害的事故源和污染源,兩者相互排斥,不能同時(shí)出現(xiàn)。對(duì)于一個(gè)煤層氣區(qū)塊來(lái)說(shuō),煤層氣的這種“利”與“害”的兩面性彼此消漲。這種關(guān)系的變化完全取決于煤炭開(kāi)采前煤層氣開(kāi)采的充分程度:如果在煤炭開(kāi)采前充分開(kāi)采利用煤層氣,其正面性就會(huì)凸顯,反之亦然。
我國(guó)煤層氣資源相對(duì)豐富,2000m以淺的資源量約36萬(wàn)億m3,與天然氣資源量大致相當(dāng),煤層氣可采資源量大于1000億m3的盆地(盆地群)就有15個(gè)。我國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)與消費(fèi)國(guó),理論上,也應(yīng)該是世界上最大的煤層氣生產(chǎn)國(guó)與消費(fèi)國(guó)。但是,2005年,我國(guó)煤炭產(chǎn)量是第二大產(chǎn)煤國(guó)美國(guó)的約2倍,但煤層氣產(chǎn)量卻僅為美國(guó)的1/24。
目前,除美國(guó)煤層氣開(kāi)發(fā)已經(jīng)規(guī)模化、系統(tǒng)化、產(chǎn)業(yè)化外,煤炭產(chǎn)量比我國(guó)小得多的加拿大,澳大利亞的煤層氣產(chǎn)量都超過(guò)我國(guó)。無(wú)論與世界上其他產(chǎn)煤大國(guó)相比,還是與我國(guó)節(jié)約發(fā)展、安全發(fā)展、清潔發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀相比,我國(guó)煤層氣開(kāi)采利用都落后了。由此帶來(lái)的資源浪費(fèi)、煤礦事故和環(huán)境污染觸目驚心:我國(guó)采煤過(guò)程中一年直接向大氣中排放的煤層氣約140億m2,此大致相當(dāng)于“西氣東輸”工程一年的輸氣量!而抽采出的煤層氣約一半沒(méi)有利用而被排入大氣中;我國(guó)是《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》締約國(guó),隨著我國(guó)煤炭等一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)量的增加,溫室氣體排放總量在增加,國(guó)際上溫室氣體減排的壓力越來(lái)越大。特別是未來(lái)20年,我國(guó)煤炭產(chǎn)量還將大幅度增加,如果不盡快改變煤層氣開(kāi)發(fā)利用的落后現(xiàn)狀,由此產(chǎn)生的后果將更加嚴(yán)重。
1.2 “十一五”是我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)形成與發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期
我國(guó)煤層氣開(kāi)發(fā)利用已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。最近,國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)出臺(tái)了《全國(guó)煤層氣(煤礦瓦斯)開(kāi)發(fā)利用“十一五”規(guī)劃》,國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布了《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加快煤層氣(煤礦瓦斯)抽采利用的若干意見(jiàn)》。目前,一些煤炭資源大省正在制定本省煤炭工業(yè)“十一五”發(fā)展規(guī)劃。如果煤層氣開(kāi)采利用不走在煤炭開(kāi)采之前,整裝的煤層氣田就會(huì)被肢解,過(guò)去發(fā)生過(guò)的煤層氣問(wèn)題還會(huì)繼續(xù)出現(xiàn)。同時(shí),我國(guó)煤層氣礦業(yè)權(quán)(探礦權(quán)和采礦權(quán))配置與煤炭礦業(yè)權(quán)配置的改革正在進(jìn)行,西部一些特大型煤田、煤層氣田的煤炭和煤層氣礦業(yè)權(quán)尚未售出,礦業(yè)權(quán)配置選擇的空間較大,而一旦劃為若干小區(qū)塊出售后,就會(huì)又出現(xiàn)一些地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的煤層氣資源與煤炭資源礦業(yè)權(quán)糾紛。所以,需要抓住“十一五”時(shí)期改革與發(fā)展的機(jī)遇,總結(jié)我國(guó)十幾年來(lái)煤層氣開(kāi)發(fā)利用落后的教訓(xùn),根據(jù)我國(guó)煤層氣資源條件,借鑒國(guó)際成功經(jīng)驗(yàn),制定出使我國(guó)煤層氣開(kāi)發(fā)利用盡快由幼稚期進(jìn)入成熟期的發(fā)展戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)政策,進(jìn)而使之成為一個(gè)新興的能源產(chǎn)業(yè)。
2 煤層氣開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略定位
目前,我國(guó)煤層氣開(kāi)發(fā)利用的戰(zhàn)略定位還不十分清晰,一些地方政府和企業(yè)將煤層氣開(kāi)發(fā)定位在單純的資源綜合利用或煤礦安全保障上,由此對(duì)煤炭資源和煤層氣資源的關(guān)系、對(duì)煤炭資源礦業(yè)權(quán)和煤層氣資源礦業(yè)權(quán)的認(rèn)識(shí)模糊,因而在規(guī)劃與政策上就難以突破,以致于煤層氣開(kāi)采利用難以走出幼稚期。
對(duì)于煤層氣開(kāi)采利用,人們有兩種不同認(rèn)識(shí)。
傳統(tǒng)觀念認(rèn)為,煤層氣是一種有害物質(zhì),為了煤礦不發(fā)生瓦斯事故,才在井下抽采,所以煤炭開(kāi)采過(guò)程中的“先抽后采”不主動(dòng),能利用多少就利用多少,甚至只抽不用,零星地抽采。而新觀念是:煤層氣是一種非常寶貴的自然資源,在煤炭開(kāi)采前將其采出,煤礦瓦斯含量必然大大降低,發(fā)生瓦斯事故的概率會(huì)隨之下降,所以首先要將煤層氣定位為能源,煤層氣開(kāi)采應(yīng)該是一個(gè)新興的能源產(chǎn)業(yè)。
傳統(tǒng)觀念認(rèn)為,煤炭開(kāi)采與煤層氣開(kāi)采相比,要以煤炭開(kāi)采為主,煤層氣開(kāi)采為輔,所以煤層氣開(kāi)采是被動(dòng)的、消極的。而新觀念認(rèn)為,煤炭和煤層氣都是大自然賜于人類(lèi)的財(cái)富,都是不可再生的一次能源,沒(méi)有主輔之分,根據(jù)兩者的特點(diǎn),煤層氣應(yīng)該先于煤炭開(kāi)采。
傳統(tǒng)觀念認(rèn)為,煤層氣賦存于煤層中,煤層氣附屬于煤炭資源,煤層氣資源礦業(yè)權(quán)是附屬于煤炭資源的礦業(yè)權(quán),取得煤炭資源礦業(yè)權(quán)就自然取得煤層氣資源礦業(yè)權(quán),煤炭資源礦業(yè)權(quán)擁有者一定擁有煤層氣礦業(yè)權(quán)。由此,具有技術(shù)、資金、設(shè)備的煤層氣專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)商就難以獲得大區(qū)塊煤層氣礦業(yè)權(quán),國(guó)家的煤層氣資源就難以集中開(kāi)發(fā)、大規(guī)模開(kāi)發(fā),就難以上升到一個(gè)新臺(tái)階。而新觀念認(rèn)為,煤層氣是獨(dú)立的礦種,其礦業(yè)權(quán)與煤炭資源礦業(yè)權(quán)相互獨(dú)立,煤炭資源礦業(yè)權(quán)擁有者不一定擁有煤層氣資源礦業(yè)權(quán)。煤炭開(kāi)采與煤層氣開(kāi)采是兩個(gè)完全不同的生產(chǎn)體系,分別屬于兩個(gè)不同的專(zhuān)業(yè),前者是固體礦產(chǎn),后者是氣體礦產(chǎn),后者的生產(chǎn)特點(diǎn)與常規(guī)天然氣開(kāi)采相似,需要一整套與常規(guī)天然氣生產(chǎn)相似的采、集、輸?shù)膶?zhuān)業(yè)系統(tǒng)。
傳統(tǒng)觀念認(rèn)為,開(kāi)采煤炭容易,風(fēng)險(xiǎn)小,有利潤(rùn),而開(kāi)采煤層氣難,風(fēng)險(xiǎn)大,會(huì)虧損,
因而不愿開(kāi)采煤層氣。而新觀念認(rèn)為,盡管煤層氣開(kāi)采難度較大,風(fēng)險(xiǎn)大,但國(guó)外煤層氣大規(guī)模開(kāi)采、形成新興產(chǎn)業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)表明,只要煤層氣開(kāi)采利用戰(zhàn)略定位科學(xué)和經(jīng)濟(jì)政策選擇合理,就一定能夠開(kāi)發(fā)出新技術(shù),降低各種風(fēng)險(xiǎn),使其綜合效益、社會(huì)效益最大化。
可見(jiàn),煤層氣開(kāi)發(fā)利用戰(zhàn)略的清晰定位應(yīng)是:煤層氣開(kāi)采是一個(gè)新興的能源產(chǎn)業(yè),是關(guān)系國(guó)家能源安全和科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。
3 整裝煤層氣資源區(qū)塊應(yīng)整裝開(kāi)發(fā)利用
3.1 分散開(kāi)采與集中開(kāi)采的比較
煤層氣開(kāi)采有地面鉆井與礦井下抽采兩種方式。前者往往可整裝開(kāi)采、集中開(kāi)采、規(guī)模開(kāi)采,開(kāi)采者不一定是煤礦企業(yè)。而后者一般只能小塊開(kāi)采、分散開(kāi)采、零星開(kāi)采,開(kāi)采者一般都是煤礦企業(yè),因?yàn)楹笳卟擅号c采煤層氣兩者之間需經(jīng)常的復(fù)雜的協(xié)調(diào),同一企業(yè)開(kāi)采可以減少協(xié)調(diào)成本。下面我們來(lái)分析分散開(kāi)采與整裝開(kāi)采、井下抽采與地面鉆井開(kāi)采的利弊。
分散開(kāi)采的回收率低,利用率低 實(shí)踐表明,煤層氣分散開(kāi)采的開(kāi)采利用率僅為20%左右,即大量的煤層氣在煤礦開(kāi)采中仍然是事故隱患和大氣污染源。而集中開(kāi)采利用率可以達(dá)
40%以上,比分散開(kāi)采利用率提高1倍,其綜合效益和社會(huì)效益均比分散開(kāi)采的高。
分散開(kāi)采增加開(kāi)采成本 如果一個(gè)整裝煤層氣田被分割成若干小區(qū)塊,配置給若干個(gè)采礦權(quán)人,不僅難以整體規(guī)劃,鉆井布局的合理性難以保證,鉆采的先后難以協(xié)調(diào),而且鉆井設(shè)備搬家、安裝的成本會(huì)成倍增加,經(jīng)濟(jì)效益勢(shì)必然下降。
地面集中采出的煤層氣價(jià)值量高,而井下分散開(kāi)采的價(jià)值量低 地面集中開(kāi)采的煤層氣中甲烷的濃度較高,而井下分散抽采的相對(duì)低,即相同產(chǎn)量的煤層氣,其價(jià)值量卻不同。目前,我國(guó)一些礦井下抽采的煤層氣就是由于甲烷濃度低又沒(méi)有濃縮工藝流程而只能作為廢氣向大氣中排放。
分散開(kāi)采特別是煤礦井下抽采不利于煤層氣集輸和利用,削弱了煤層氣的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 一個(gè)煤礦(井田)開(kāi)采的煤層氣量非常有限,如果相鄰井田、礦區(qū)不開(kāi)采煤層氣,管道鋪設(shè)困難,隨著采煤的推進(jìn),管道安全也難以保證,這樣采出的煤層氣只能供小用戶(hù)。因?yàn)檫@對(duì)于煤層氣大用戶(hù)來(lái)說(shuō),供氣的穩(wěn)定性成了重大問(wèn)題。而地面集中鉆井開(kāi)采適合于沒(méi)有開(kāi)采的煤層氣田(煤田)、煤礦區(qū)(煤層氣礦區(qū)),可以大規(guī)模地開(kāi)采,整裝開(kāi)采,可以通過(guò)管網(wǎng)集中運(yùn)輸、利用,由此可以提高煤層氣的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
集中開(kāi)采煤層氣有利于“西氣東輸”和煤層氣的集中利用我國(guó)煤層氣資源主要分布在西部。“西氣東輸”工程需要1萬(wàn)億m3以上的天然氣探明儲(chǔ)量,塔里木盆地天然氣面臨探明儲(chǔ)量不足的問(wèn)題。而“西氣東輸”沿線(xiàn)有11個(gè)煤層氣富集區(qū),總資源量約10萬(wàn)億m3。如果集中開(kāi)采西部地區(qū)的煤層氣,可以利用“西氣東輸”管道,進(jìn)行混輸。這既解決了天然氣儲(chǔ)量不足問(wèn)題,又拓展了煤層氣集中利用的市場(chǎng)。
美國(guó)已有地面鉆井集中開(kāi)采的成功經(jīng)驗(yàn) 除了煤層氣資源和開(kāi)采條件比我國(guó)有利和政策鼓勵(lì)力度比我國(guó)大以外,美國(guó)煤層氣開(kāi)采取得巨大成功的另一個(gè)重要秘訣是集中開(kāi)采利用。盡管美國(guó)的煤層氣產(chǎn)量高,但其主要集中在圣胡安和黑勇士等兩個(gè)煤盆地,每個(gè)盆地都有數(shù)千口井集中開(kāi)采,規(guī)模效益彰顯。
由上分析可見(jiàn),煤炭開(kāi)采前地面鉆井開(kāi)采、集中開(kāi)采、規(guī)模開(kāi)采是煤層氣開(kāi)發(fā)利用布局的最佳選擇。當(dāng)然,煤層氣的開(kāi)采方式是受客觀資源條件限制的。這就需要我們因礦制宜地選擇開(kāi)采方式:資源條件適合子集中開(kāi)采、整裝開(kāi)采的決不分散開(kāi)采。反之,適合于分散開(kāi)采、井下抽采就分散開(kāi)采、井下抽采。
我國(guó)北方和西部煤田(煤層氣田)煤層氣資源適合于集中開(kāi)采、整裝開(kāi)采的多,南方和東部的少。由于歷史原因,目前我國(guó)煤層氣開(kāi)采處于非常分散的狀態(tài),一些適合于集中開(kāi)采、地面開(kāi)采的煤層氣資源區(qū)塊已經(jīng)或正在被分散開(kāi)采,對(duì)于一些適合于整裝開(kāi)采的大型特大型煤層氣田(煤田)也可能被分散開(kāi)采。應(yīng)當(dāng)盡快改變這種落后狀況,使我國(guó)煤層氣開(kāi)采利用朝集中化、規(guī)模化、整裝化方向改革。
3.2 煤層氣資源集中開(kāi)發(fā)利用戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)的路徑選擇
實(shí)施煤層氣資源集中開(kāi)發(fā)、整裝開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的第一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是煤層氣礦業(yè)權(quán)的配置。因?yàn)樗鼪Q定著一個(gè)煤層氣資源區(qū)塊(無(wú)論大小)煤層氣的生產(chǎn)方式、運(yùn)輸方式和市場(chǎng)用戶(hù)的選擇。
一個(gè)整裝的煙煤、無(wú)煙煤資源區(qū)塊(如煤田、礦區(qū)、井田)同時(shí)也是一個(gè)煤層氣資源區(qū)塊。國(guó)家應(yīng)確立“煤層氣礦業(yè)權(quán)與煤炭礦業(yè)權(quán)分離,煤層氣開(kāi)采優(yōu)先”的資源配置原則,即煤層氣礦業(yè)權(quán)獲得者不一定是煤炭礦業(yè)權(quán)獲得者,煤炭礦業(yè)權(quán)獲得者不一定是煤層氣礦業(yè)權(quán)獲得者。
對(duì)于一個(gè)煤炭(煤層氣)資源區(qū)塊特別是煤田級(jí)、礦區(qū)級(jí)的區(qū)塊,煤層氣礦業(yè)權(quán)配置應(yīng)先于煤炭礦業(yè)權(quán)配置。特別是對(duì)尚未大規(guī)模開(kāi)發(fā)的整裝煤田(煤層氣田)(如新疆準(zhǔn)噶爾煤田、山西河?xùn)|煤田、山東巨野煤田、川南煤田、滇東煤田、黔西煤田等),應(yīng)該“大超前配置”,即煤層氣礦業(yè)權(quán)配置的時(shí)間比煤炭礦業(yè)權(quán)配置的時(shí)間超前10—20年以上。換句話(huà)說(shuō),將煤炭資源礦業(yè)權(quán)配置滯后于煤層氣礦業(yè)權(quán)配置10—20年以上,以利于煤層氣開(kāi)發(fā)商在煤炭開(kāi)發(fā)前在地面鉆井集中開(kāi)采煤層氣,鋪設(shè)管網(wǎng),集中利用,減小煤層氣生產(chǎn)商與煤炭生產(chǎn)商之間的協(xié)調(diào)成本,也提高開(kāi)采區(qū)煤層氣輸送管網(wǎng)的安全性。特別是準(zhǔn)噶爾這樣的特大煤盆地,可以借鑒美國(guó)圣胡安和黑勇士煤盆地煤層氣開(kāi)發(fā)模式,盆地內(nèi)可以用數(shù)千口井集中開(kāi)采煤層氣,并將輸氣管道與“西氣東輸”管道聯(lián)網(wǎng)輸氣。待煤層氣大量開(kāi)采后才開(kāi)采煤炭。
煤層氣資源礦業(yè)權(quán)“整裝設(shè)置”原則。對(duì)于大型、特大型整裝煤田(如新疆準(zhǔn)噶爾煤田(煤層氣田)等)煤層氣的礦業(yè)權(quán)設(shè)置,應(yīng)該整裝出售煤層氣礦業(yè)權(quán)而不能化成若干小塊配置。
煤層氣礦業(yè)權(quán)“市場(chǎng)化配置”配置原則。通過(guò)招標(biāo)拍賣(mài)等市場(chǎng)化手段配置煤層氣礦業(yè)權(quán)而不是行政劃撥,只有“市場(chǎng)化配置”,才能公平競(jìng)爭(zhēng),才能減少和克服地方政府的地方保護(hù)主義,才能提高煤層氣回收率和利用率。這方面,我國(guó)用行政手段配置煤炭資源而造成的諸多損失的教訓(xùn)是深刻的。
對(duì)于煤炭已經(jīng)大規(guī)模開(kāi)采的煤層氣資源區(qū)塊(如山西沁水、淮南、淮北、平頂山、黑龍江東部雞(西)鴨(雙鴨山)鶴(崗)河(七臺(tái)河)煤田等)應(yīng)地面開(kāi)采與礦井下抽采相結(jié)合。對(duì)已經(jīng)開(kāi)采的井田,應(yīng)以井下抽采為主,但在勘探新區(qū)和尚未開(kāi)采的礦區(qū)和井田,則應(yīng)鼓勵(lì)生產(chǎn)商地面集中開(kāi)采。例如,山西沁水煤層氣田(煤田)的許多區(qū)塊就可以進(jìn)行大規(guī)模地面開(kāi)采。
引進(jìn)國(guó)際上油氣風(fēng)險(xiǎn)勘探開(kāi)發(fā)的模式,加快對(duì)整裝煤層氣田勘探開(kāi)發(fā)速度。對(duì)于未開(kāi)發(fā)的整裝煤田(如新疆一些大煤田)的煤層氣勘探開(kāi)發(fā),可進(jìn)行國(guó)際招標(biāo)。