中國煤層氣地質特征

美國主要開發中低階煤，中低階煤的滲透性好，解吸、擴散性要比高階煤好得多，故單井產氣量較高。而我國中低煤階的埋深一般都比較大，滲透性較低，一般都在5mD以下，大多數都在1mD以下，低滲透性儲層含氣量往往較低，因而產氣量遠不如北美煤層氣井。目前我國煤層氣主要產自高階煤，這些煤層大都埋深較淺、厚度較大、受構造應力影響小、煤層完整性好。雖然滲透率較低，但通過水力壓裂改造增加了接觸面積和滲透性，加上含氣量一般都在15m³/t以上，因而單井產氣量尚有經濟效益。但滿足上述條件的高階煤層范圍有限，我國大多數高階煤的典型特征表現為受構造應力影響大、或煤層較碎甚至成粉末狀，或埋深較大、單層厚度有限等，現階段技術條件下很難獲得商業開發。

煤層氣資源儲量、分布及潛力

中國煤層氣資源豐富，國內有39個含煤層氣盆地，集中分布于中部、西部等多個區域。此外，在海南島、東部海域也有零星分布。根據第四輪油氣普查，中國目前有114個CBM含氣區帶，煤層氣資源面積高達42.6×10⁴km²，總儲量為30.6×10¹²m³。其中儲量達到0.5×10¹²m³以上的富集區就有14個，資源量約占93.4%。

2015年，我國初步建成了沁水、鄂爾多斯東緣兩大CBM產業基地，年產量達44×10⁸m³?！笆濉逼陂g，我國煤層氣開發迎來了新一輪高潮，相繼在冀中大城、海拉爾呼和湖及準噶爾盆地等區域發現了數個大型煤層氣有利區帶。截至2021年末，煤層氣產量年均增速15%以上，全國煤層氣供應量78×10⁹m³（含煤層氣區塊內其他非常規天然氣），較2015年翻一番。

我國煤層氣開發面臨的關鍵問題

在新形勢下，在老區、新區、產業化基地領域，煤層氣開發捷報頻傳，但煤層氣井單井產量低、難以大規模開發仍是限制國內CBM快速發展的關鍵難題。

政策挑戰

長期以來我國缺乏國家層面上統一的煤層氣開發規劃，國內不少龍頭煤層氣企業與下游配套公司存在目標不一、統籌難度大等問題，尚未形成明確的分工協作機制。受國際油氣價格和新冠疫情的影響，全國對于煤層氣開發項目的財政補貼力度有限，對開發者的經濟刺激不顯著。此外，我國尚未明確界定煤層氣的礦業產權，對于煤層氣的礦權協調保障制度完善度低，部分區域甚至出現煤炭開采與煤層氣開發重疊的現象。

技術挑戰

我國煤層屬于典型的“三低一高”氣層，難以直接參考美國已形成的CBM開發模式。由于國內對于煤層氣的地質理論研究不深，不同區塊的CBM開發技術匹配度差，仍未形成適用于不同煤層地質環境的通用性開發技術。加之我國煤層氣開發起步晚，針對復雜地質環境下的煤層氣開發尚未取得重大技術突破，對于深部煤、低階煤的高效開發仍存在許多“卡脖子”問題。

成本挑戰

煤層氣的前期地質研究、地震勘探、測井及鉆完井等作業都需要龐大的成本投入，且我國適合開采的煤層氣儲層本就開發難度大，產氣量有限，勢必會存在投入高、收益低的難題。加之我國對煤層氣排采過程中儲層物性變化對產氣量的影響研究不深，無法長期有效保證煤層氣井的穩產增產，排采連續性差，短期內大幅降低生產成本難度大。同時由于國內煤層氣地面開發部分關鍵設施與裝備存在空白，仍高度依賴進口，進一步增大了開發成本。

設施挑戰

在管網設施方面，我國現階段的天然氣管網設施仍不完善，在煤層氣富集的中西部地區尚未配置符合需求的長輸管道，開發與消費環節嚴重脫節。在人才設施方面，國內多數煤層氣開發項目研究規模有限，雖都具備自身的工程技術團隊，但仍面臨專業技術人員不足、缺乏行業帶頭人等瓶頸。此外，不少煤層氣開發隊伍仍處于相互獨立、各自為戰的分散狀態，彼此缺乏深度的交流合作，難以快速提升整體技術研發水平。