“双碳”目标下中国煤层气产业高质量发展途径

授课时间：2021年9月3日

授课方式：论坛

授课人：徐凤银

记录人：杨赟

徐凤银在“煤层气高效利用”专业分论坛上作主题演讲

课前预习：徐凤银教授与中国煤层气产业的不解之缘

煤层气（俗称“瓦斯”）产业直接关系到煤矿安全生产、能源安全和温室气体排放，一直受到党中央和国务院的高度重视。2021年9月3日，以“能源 气候 环境”为主题的2021年太原能源低碳发展论坛举行，在“煤层气高效利用”专业分论坛上，中石油煤层气有限责任公司副总经理、中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司总经理徐凤银教授作了题为“‘双碳’目标下中国煤层气产业高质量发展的思考与建议”的主题演讲。

为加快煤层气开发利用工作，2006年3月，国家发展改革委批准组建煤层气开发利用国家工程研究中心，由中联煤层气有限责任公司联合中国石油天然气股份有限公司、中国石油化工股份有限公司、中国地质大学（北京）等单位共同出资，于2007年9月在北京揭牌成立。按照“科技成果产业化、运行机制企业化、发展方向市场化”的指导思想，煤层气国家工程研究中心主要研究支撑煤层气产业发展急需的关键性技术，建设一流水平的实验平台。

徐凤银，1964年出生于陕西佳县。1993年博士研究生毕业于中国矿业大学矿产普查与勘探专业。1997年赴全国最艰苦的青海油田工作，先后任勘探处总地质师、油田副总地质师、副总经理，在提高柴达木盆地油气地质规律认识、勘探技术进步和油气储量增加等方面做出了突出贡献。2007年任北京中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司副总经理，负责组建煤层气开发利用国家工程研究中心。2008年至今任中石油煤层气有限责任公司副总经理。徐凤银从1980年学习煤和煤层气的成因开始，40多年的时间里，一直与煤层气（瓦斯）打交道，在煤炭、地矿、石油、天然气、煤层气行业和学术界有广泛影响。特别是2007年以来的15年，徐凤银与中国煤层气产业发展结缘，可谓情深意笃。

专家语录：我国煤层气产业目前处于“爬坡期”，发展缓慢的影响因素是多方面的，可以概括为“主客观并存、主观占主导”

徐凤银认为，从1983年开始，经过38年的勘探与开发，我国煤层气产业已经取得了显著成就，对于促进煤矿安全生产、提供清洁低碳能源和保护生态环境等方面起到了积极的推动作用。截至2020年底，全国地面开发煤层气累计钻井21217口，其中直井19540口、水平井1677口，投产井12880口，煤层气累计产量484亿立方米，2020年产量83亿立方米；2020年与2007年相比，全国煤矿瓦斯事故由272起降为7起，瓦斯事故死亡人数和煤矿百万吨死亡率下降更为明显。目前，我国煤层气产业总体发展缓慢，表现为勘探开发程度低、技术适应性低、投资回报率低、发展规模小的“三低一小”局面，发展规模与丰富资源量相比相差甚远。

在系统分析影响煤层气产业发展原因的基础上，徐凤银创新提出推动煤层气产业高质量发展的一系列技术对策，包括：扩大有效资源规模、加强基础地质研究、强化技术配套集成、加大中浅层煤层气开发力度、扩大深层煤层气示范工程等，并从管理理念、管理模式、政策落实、发挥煤层气国家工程研究中心平台价值等方面提出了相关建议。

针对如何发挥全社会力量、为高效落实碳达峰碳中和目标作出贡献，共同促进煤层气产业高质量发展的问题，徐凤银提出，应营造全民支持“双碳”目标的良好氛围，强化国家现有煤层气开发各项政策落实落地，简化方案、用地、审批、协调环节，积极落实“先采气、后采煤”要求，强化CCS、CCUS和甲烷产出技术的系统研究及政策支持，积极试验推广其它低碳技术与产品等有效应对策略。

徐凤银特别提出，我国煤层气产业目前处于“爬坡期”，发展缓慢的影响因素是多方面的，可以概括为“主客观并存、主观占主导”。

划重点啦 ：实现煤层气产业高质量发展，必须从根源上真正实现管理模式的创新，按照资源、技术、人才、政策和投资 “五位一体、协同创新”原则

徐凤银指出，“双碳”目标和能源转型为煤层气提速发展提供了良好空间和机遇，实现煤层气产业高质量发展，创新提出高质量发展目标：从现在到2030年的10年黄金期内，分两步走。第一步到2025年，实现理论与技术新突破，产量达到国家“十四五”规划目标100亿立方米，坚定产业发展信心；第二步到2030年，形成针对不同地质条件的适用性技术，产量达到300亿立方米，在天然气总量中占到重要地位。实现这一目标的根本保障是，必须从根源上真正实现管理模式的创新，按照资源、技术、人才、政策和投资等要素 “五位一体、协同创新”原则，五大要素相互关联、互相促进、缺一不可。徐凤银对这一定位及每一要素的具体对策作了系统论述，引起业内专家的强烈共鸣。

“五位一体”的两步走发展战略对策示意图

资源是基础。全球埋深2000米以浅煤层气总资源量268万亿立方米，我国占到36.8万亿立方米，居于第三位。截至2020年底，累计探明煤层气地质储量9302亿立方米，资源探明率仅为2.5%，潜力巨大。从区域看，全国煤层气资源量超过万亿立方米的9个大型聚煤盆地中，已实现规模开发的仅有沁水和鄂尔多斯盆地，探明而可供规模开发的优质资源比例小，后备接替区严重不足；从领域看，高、中、低阶煤煤层气资源量分别为7.82万亿立方米、14.3万亿立方米和14.7万亿立方米，低阶煤煤层气尚未实现规模开发；从深度看，埋深1500—2000米煤层气资源量11.93万亿立方米尚未实现有效开发。随着开发技术的创新突破，2000米以深煤层气资源量更为可观，如果这些丰富的煤层气资源变为可开发动用的有效资源，必将成为未来煤层气产业突破的重要基础。因此，需要分层次加强研究：资源条件好、已投入开发的成熟区块，应优化与地质条件相适应的井型和井网，进行综合治理；已探明煤层气储量区，应进一步重新评估储量有效性，规范煤层气勘探开发程序，重新进行试采评价，优选适用性开发技术；其他区块，应系统性开展新一轮煤层气资源精细评价，进一步寻求新的“甜点区”。特别要注重认识和评价煤系其它岩层中的“煤成气”。

技术是关键。我国成煤条件多样、煤层气成藏条件复杂、煤储层非均质性强，这一事实客观存在，难以改变。由于各区块地质条件差异性较大，目前形成的地质评价、地球物理、钻完井、压裂、排采、地面集输、经济评价7大技术系列近100项技术无法照搬推广。然而，复杂与简单只是相对而言，如果找到与其相适应的技术对策，相应难题都将迎刃而解。“十一五”以来，国家连续设立“科技重大专项”进行技术攻关，“十三五”期间取得水平井和超大规模压裂增产模式的重大技术突破，引领实现了由二维地震向三维地震、由直井（丛式井）向水平井、由中浅层（小于1500米）向深层（大于1500米）的“三大拓展”，促使中浅层水平井单井日产气量提高4—10倍。当前面临的难题是如何针对有利于“双碳”目标，紧密围绕“全生命周期提高开发效益的价值链条”，在“提高单井产量和整体采收率”“煤的原位转化”“CO₂驱气技术”等方面，创新和集成科学的配套技术；强化煤系致密气、页岩气和煤层气“三气”地质与工程一体化评价，寻找与地质“甜点区”相适应的“甜点技术”，反复试验示范，直到“激活”老区、开拓新区，实现高效开发。

人才是根本。打铁还需自身硬。煤层气作为一种技术难度要求很高的非常规资源，解吸/吸附特征的开发原理决定了与油气田管理模式完全不同。无论是技术还是管理人员，都应具备更高的专业素质，并需要经过长期的实践探索，付出比油气田开发人员更多的辛勤努力。目前，全国从事煤层气开发研究人员总体不到1000人，与产业发展战略需求极不匹配。一分部署、九分落实，人是第一位的必备资源。即使再好的顶层设计和要求，如果没有人实实在在去强化落实，都将等于零。煤层气产业发展缓慢的根本瓶颈就在于此，而恰恰就是这一点一直被人们所忽视。因此，迫切需要充分调动行业内外力量，制定人才激励机制，吸引更多不同专业背景的高素质专业人才形成攻关团队，挖潜和培养更多始终对煤层气产业充满信心、无限忠诚的专家和人才队伍，将个人事业与煤层气产业发展荣辱与共，能够发扬“天道酬勤、人道酬诚、业道酬精”的敬业精神，将勇于自我革命、奋发拼搏、心无旁骛的攻关研究作为一种精神支柱，切实解决煤层气领域的创新求变和能岗匹配问题；积极面对煤层气开发客观存在的现实挑战，在多维度、多角度下思考、解决问题，凝聚成一股心往一处想、劲往一处使的强大力量。

政策是导向。国家先后出台了税收优惠、开发补贴、发电补贴、资源管理、矿权保护、对外合作等多方面的激励政策，即使在多次天然气统一市场和价格管理改革的背景下，煤层气始终保持市场调节和价格浮动。煤层气资源最为丰富的山西省，将煤层气列为战略性新兴产业加以保护，新疆、贵州等地相继出台倾斜政策措施。但是，受传统观念的影响，普遍对煤层气产业特有的安全、环保及清洁能源等多维属性和综合效益的认识不够，表现在对煤层气企业给予社会贡献的综合价值评价不到位；“先采气、后采煤”“矿权处置”等资源利用政策和要求不落实，勘探开发程序等管理模式不适用；对煤层气企业考核机制和指标确定不精准，等等。政策导向产生的促进效应不明显，产业整体发展缓慢。当前，首先要提高对政策制定主体责任及其重要性的认识，由政府主导、企业积极响应，共同促进落实；重新认识煤层气开发安全、环保和低碳能源“一举三得”的光荣使命和综合价值；从全产业链综合效益出发，由政府主导，积极推进煤层气地面抽采、煤矿瓦斯防治及废弃煤矿瓦斯治理企业间的一体化合作，促进相关企业之间的强强联合；对煤层气企业绩效和贡献进行多维度综合评估和考核，不应简单以单一的利润指标来衡量；进一步提高补贴费用，积极为企业创造有利的发展环境。

投资是保障。截至2020年底，全国煤层气勘探开发总投资963亿元，2012年投资强度为6.36万元/平方公里，此后呈下降趋势。受经济、社会多方面因素综合影响，煤层气产业的投资一直时冷时热，最主要的影响因素还是如何评价煤层气开发效益和投资回报率的思想认识问题，通过前述论证，这一点已经不需要进一步讨论。大量事实证明，解决投资问题的主体和途径也很清楚，必须主要依靠有强大实力的专业化企业，企业本身必须坚定投资信心，既要有承担经济、社会责任的意识和义务，又能够抵御市场风险，具备配套的人才、技术实力，在一定意义上还可能要为社会做出无私的奉献。

课后思考：加快煤层气产业发展，有利于优化能源结构，补充低碳清洁能源，实现“双碳”目标的光荣使命。

煤层气产业高质量发展是一项系统工程。统筹“双碳”目标的系统思想和内涵，不仅是能源与环境问题，更是一项牵动全局大变革的系统工程，关系到国家经济社会发展的战略与全局。开发1立方米煤层气相当于减排150吨的二氧化碳，加快煤层气产业发展，有利于优化能源结构，补充低碳清洁能源，有利于实现“双碳”目标的光荣使命。当前正处于以煤炭为主要能源的“黑色革命”到“绿色发展”的过渡期，对标实现碳达峰、碳中和目标，迫切需要能源转型升级。据专家预测，2025年中国天然气消费量将由2020年的3163亿立方米增加到4200亿立方米，2035年将达到6000亿立方米。中国煤层气资源潜力巨大，特别是2000米以深地区的煤层气资源将会成倍增加，与煤层气地质条件相适应的勘探开发关键技术正在不断获得突破，我们坚信，只要从思想上正确认识开发煤层气的综合效益和多维价值，强化政策制定和执行，进一步提振企业投资信心，持之以恒地强化资源、技术、人才、政策和投资“五位一体、协同创新”的配套管理，煤层气产业高质量发展的春天必将很快来临！