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煤层气开发利用前景研究

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煤层气 开发利用 前景 研究
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华中科技大学硕士学位论文煤层气开发利用前景研究姓名:王许涛申请学位级别:硕士专业:供热、供燃气通风与空调工程指导教师:刘文斌20061027华中科技大学硕士学位论文摘要中国能源结构状况长期以来是以煤为主,这种结构状况既造成严重的空气污染和温室效应,在煤的开采过程中对优质能源煤层气又缺少有效的规模化开发利用,不仅浪费了大量洁净能源,且对能源战略安全形成威胁。本文详述了我国煤层气资源状况,煤层气产业在中国能源结构优化调整及经济、能源和环境可持续发展中的作用。指出了我国煤层气开发既是能源战略结构调整的要求,也是我国环境和经济可持续发展的要求。加大煤层气资源开发利用还是对天然气能源的有效补充。通过对国内外煤层气开发利用状况、影响制约煤层气产业发展的主要因素:我国煤层气资源低渗、低压、低饱和三低的特点、煤层气基础理论研究、资金、关键技术、管理政策、市场等因素的分析,认为我国煤层气开发利用虽然有着光明的前景,但这些制约因素严重阻碍了我国煤层气产业的发展。同时,本文也全面研究分析了这些不利因素和煤层气产业目前发展缓慢的问题之关键所在。提出了中国煤层气开发利用的建议:应当在加强煤层气基础理论研究基础上,掌握全国煤层气资源状况,制订好煤层气开发利用的规划;加大资金投入、走产学研结合的道路,引进吸收并研究开发先进技术;提高相关政策扶持力度,将煤层气纳入全国燃气管网规划等。随着这些关键因素的解决以及环境和经济可持续发展对能源结构要求的提高,我国煤层气产业将迎来其大发展的时期。关键词:煤层气 能源结构 开发 利用 影响因素华中科技大学硕士学位论文is at or tl】to n a a of of l'in of of t is of is by by to of of in is a ut of of as to as as s ey 016359本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担谇涛日期:加扫年日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子舨,允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口, 在本论文属于/不保密日。(请在以上方框内打“√”)年解密后适用本授权书。学位论文作者繇壹谙涛 }匕导教师签名:6年,日 日期: 年 月 日课题研究的来源和目的1绪论我国经济的持续高速发展对能源需求的数量越来越多、质量也越来越高,但长期以来是以煤炭作为主要能源,现在这种以煤炭为主要能源的能源结构形式已经不能适应我国的经济发展的需求或者说已经开始成为制约我国经济发展的一个主要因素,因此解决好我国的能源问题事关国计民生。中国是世界上最大的发展中国家,也是目前世界上经济发展最快的国家,高速发展的经济面临能源短缺的严峻挑战,我国从1993年起石油进口大于出口,开始跨入原油净进口国行列;据统计1996年进口原油2280万t,1997年进口原油3500万t,到1998年进口2730万t,天然气年产量不足美国的1/20, 世界能源结构的演变趋势表明,未来三五十年内油气在世界能源消费构成中仍占主体地位,天然气有可能成为未来能源消费的主导方向。据国家计委能源所预测,由于高速经济发展和环境保护的现实需要,到2010年,我国将缺口天然气300亿020年缺口将达1000亿国能源结构和环境亟待提高和改善才能适应经济和社会的发展要求。发展清洁能源、寻找污染严重的煤的替代能源已迫在眉睫。作为常规天然气的重要补充,煤层气的战略地位无庸质疑l¨。然而在我国这种资源由于没有合适的开采技术长期以来没有被重视,多数情况下是被作为矿井瓦斯用排风系统直接排入大气中。中国是目前世界上最大的煤炭生产国和消费国,伴随着煤炭的开采,每年约向大气排放居世界首位。煤层气中的主要成分此找到适合中国国情的煤层气开发利用的机制和技术不仅能大大改善环境质量,还能在一定程度上解决能源安全和调整改善能源结构。伴随着煤层气的开发利用,煤矿瓦斯事故必将下降(据统计,仅1993~1997年我国大中型煤矿发生瓦斯突出和瓦斯爆炸事故200余起,死亡5000多人,直接经济损失150亿元)。先采气后采煤不仅可以从根本上防止瓦斯事故、保障煤矿安全,从而大大提升矿井安全生产系数,而且可以使煤炭建井费用至少降低1/4,极大地提高煤矿经济华中科技大学硕士学位论文效益。与此同时煤层气的开采利用还能降低煤炭开采成本,增强矿区城市的经济活力改善矿区人民的生活条件。煤层气产业化后,农村能源结构也将会由于煤层气的推广使用而改变【2】。本文的目的旨在研究分析我国煤层资源状况、开采现状、开采技术、开发利用机制以及政策,分析我国煤层气开发和产业化所面临的机遇和不利因素,为煤层气的开发利用提出了思路和建议。1.2我国煤层气资源状况煤层气是(亚)煤系中煤及泥质岩里腐殖型有机物生产的气体,属天然气的一种,与煤型气煤系气和腐殖气是同义词,也是煤炭工业上通常讲的煤层气。煤的生成气一部分逸散,一部分残留在煤体内,煤层就是生气层,又是储气层,逸散的部分在局部石灰岩裂隙,溶洞内积聚,这些在局部积聚储存的残留在煤层中的煤成气,构成了当今煤田的煤层气资源。我国的煤炭资源储量非常丰富总量达到5.047926 x 1012吨,居世界的第二位,若以成煤作用处于中等程度的肥煤生气量为199~230m3/成气生成量将达到(1004.537~1161.023)×10121;根据85年地矿部统计我国9个主要含煤地煤系中煤层与暗色泥岩中分散有机质生成烃气的关系后得出煤系暗色泥岩有机质烃气量是煤矿1.41倍,以此值折算,我国现有煤炭资源的煤成气共为(2420.934~2798.065)我国估算预测量(19100倍还多。可采煤层中风化带以下煤层甲烷含量大于或等于4 m3/t,埋深200036944×1012其中东北聚气区资源量为4223.24X 2.95%:华北聚气区资源量为9.552832X 103%;西北聚气区资源量为2340.57X 1083%;华南聚气区资源量为4.127731×101228。79%。图1.1四大产煤区煤层气藏分布百分比2华中科技大学硕士学位论文全国预测储量9675.10X 108景资源量13.369434X 1012国有35个目标区的资源丰度大于1.549个目标区的资源丰度介于(O.5~1.5)×108m3/31个目标区的资源丰度小于O.5深小于150056078X ,埋深150080866国有煤层气资源量大于1000X 层气资源量介于(200108层气资源量小于200此可见我国煤层气资源十分丰富。虽然我国煤层气储量丰富,但存在低渗(2。压力和温度综合影响下的煤吸附性能的变化规律,得出在较低温度和压力区,压力对煤吸附量的影响大于温度的影响,随着温度和压力的增加,煤吸附甲烷量增大;在较高温度和压力区,温度对煤吸附能力的影响大于压力的影响,煤吸附甲烷量减少等结论。同时研究工作还通过物理模拟实验进一步揭示了气一液一固二相作用条件下煤层气吸附参数的变化特征。解吸作用是与吸附作用的相反过程,在煤层气开发中解吸作用的研究十分重要。与吸附作用研究相比,解吸作用的研究相对薄弱一些。近年来随着国内煤层气的开发及研究的深入,煤层气解吸作用研究也取得了一些新的认识。张遂安等通过对不同样品不同种组分气体(02,不同配比的多组分混合气体的等温吸附一解吸实验模拟实验,提出煤层气的具有吸附一解吸过程的可逆性和解吸过程的滞后华中科技大学硕士学位论文性,同时进行了煤层气变形双重介质煤层气广义流动分析,建立了变形双重介质煤层气拟稳态和非稳态渗流模型。3.2.3煤层气资源评价煤层气资源评价是一个长期延续的基础性工作,自20世纪80年代以来很多人进行了全国或地区性的煤层气的资源评价。迄今为止,全国系统性的煤层气资源评价共产生了4个煤层气资源量数据:“七五”和“八五”期间山煤炭科学研究总院西安分院等计算得出煤层气资源量分别为(30~35)X 10128 x 1012995,4 X 1012家计委1997中联煤层气公司和煤科总院西安分院计算的资源量为31.46×这些资源评价中主要存在的问题是:对煤层气的可采性没有引起重视,没有得到相应的可采资源量,资源数据的应用及与国外的对比受到限制;褐煤中的煤层气资源被忽略。基于这些问题,张新民、赵靖舟等【孔28’在国内外多种油气资源分类系统进行了对比分析的基础上,提出了新的煤层气资源系列的划分方案。针对煤层气资源评价的特殊性,首次提出了针对不同的煤层气勘探开发程度的两种煤层气资源评价方法,即煤层气藏数值模拟法和损失分析法,并在沁水盆地和阜新盆地取得了初步的应用效果。从而,使煤层气资源量计算方法和结果不仅可以与常规油气资源进行对比一也与国际上的煤层气资源量具有可比性;此外计算方法中突出了煤层气可采性研究,其结果对煤层气的勘探开发更具实际价值。3.3勘探开采技术水平由于煤层气是以吸附状态赋存于地下煤层之中,且煤储层又是一种低渗透、变形双重介质,给煤层气藏的识别和开采带来了较高的难度。近年来,国内外加强对煤层气勘探和开发的技术攻关,例如,煤层气地球物理勘探技术、煤层气钻井技术、煤层气完井技术、煤层气增产工艺技术等。特别是我国高变质无烟煤煤层气的开采技术,通过多年的攻关取得了实质性进展。华中科技大学硕士学位论文3.3.1煤层气地球物理勘探技术地球物理资料在煤层气勘探中的作用主要表现在:利用测井资料准确确定煤层厚度测井资料与工业分析相结合确定煤层气含量,利用地震资料确定煤层的构造发育程度,利用多波多分量、年来,国内利用地震勘探技术进行煤层及煤层气勘探方而取得较大的进展,彭苏萍等在淮南煤田开展了三维三分量地震勘探,初步建立了煤层厚度、裂缝发育和煤层气富集的预测方法:按照地震属性反演的对象,将地震属性反演分为三个层次进行,即纵波叠后反演,纵波叠前反演、方位波叠后主要反演与纵波速度有关的岩性参数;纵波叠前反演以括方位主要反演与含气性有关的参数;方位波联合反演以探测裂隙(方向和密度)、压力、流体性质为主,同时在纵波反演的基础上更精确的厘定岩石物性参数。地下裂隙的存在导致地震波场呈现方位各向异性的特征。地震波反射振幅随炮检距和方位角的变换而变化。在弱各向异性假设下,随炮检距和方位角变化的纵波反射系数可以简明地表示为裂隙参数的解析函数。为了利用地震波反射振幅与炮检距和方位角的变化规律预测地下裂隙分布情况。通过对淮南煤田全方位三维地震资料的精细分析和处理,主力煤层附近的地震波场呈现明显的方位各向异性特征,反射振幅随方位角的变换规律与方位各向异性理论预测结果吻合良好,表明纵波方位.3.2煤层气钻井完并技术地面煤层气井主要有垂直井和水平井两种,钻井工艺方式也有所不同。对于压力低的煤层一般采用旋转或冲击钻钻井,用空气、泡沫做循环介质,由于煤层压力低,孔渗低,易污染,在欠平衡方式下钻进,对地层伤害小;对于压力较高的煤层一般采用常规旋转。煤层气完井方式有五种:裸眼完井、套管完井、裸眼磨管混合完井、裸眼洞穴完井和水平排空衬管完井【29】。华中科技大学硕士学位论文除了常规煤层气钻井技术,目前美国开发出定向羽状水平井技术,其单井日产气(3.4~5.7)X 104年采出程度达到85%。定向羽状水平井技术特别适合于开采低渗透储层的煤层气,是低渗透储层煤层气开采技术的一次革命性进展,与采用射孔完井和水力压裂增产的常规直井相比具有得天独厚的优越性。定向羽状水平井技术的优点主要有以下几点:(1)增加有效供给范围。水平钻进400~600 而要压裂这么长的裂缝几乎是不可能的,而且造就一条较长的支撑裂缝要求使用大型的泵注设备。羽状水平井在煤层中呈网状分布,将煤层分割成很多连续的狭长条带,从而大大增加煤层气的供给范围。(2)提高了导流能力。压裂的裂缝无论长度多长,流动的阻力都是相当大的,而水平井内流体的流动阻力相对于割理系统要小得多。分支井眼与煤层割理的相互交错,煤层割理与裂隙更畅通,就提高了裂隙的导流能力。(3)减少了对煤层的伤害。常规直井钻井完钻后要固井,完井后还要进行水力压裂改造,每个环节都会对煤层造成不同程度的伤害,而且煤层伤害很难恢复。采用定向羽状水平井钻井完井方法,就避免了固井和水力压裂作业,这样只要在钻井时设法降低钻井液对煤层的伤害,就能满足工程要求。(4)单井产量高,经济效益好。采用定向羽状水平井开发技术,单井成本比直井高,但在一个相对较大的区块开发,就减少了钻井数量、钻前工程、钻井完井材料消耗等,综合成本就下降了,而且产量是常规直井的3~出程度平均高出2倍,既提高经济效益,也充分地利用了资源。(5)有利于环境保护。钻定向羽状水平井的井场只相对于常规井的三分之一,占地面积很小,在煤层侧钻水平井,便于绕过山地、沼泽和重要建筑物。中国石油勘探开发研究院廊坊分院经过两年多的煤层气定向羽状水平井的基础研究,提出了我国第一口煤层气定向羽状水平井设计方案。通过数值模拟及增产机理研究,认识到地层压力下降是以整个羽状水平井为“源”向外逐步扩散的,从平面上看,整个水平井简都可看作地层压力下降的“源”,几乎整个煤层区域同时得到动用,使煤层的开采潜力得到了充分的发挥。特别是对中国商变质低渗透无烟煤煤层气的开采,羽状水平井技术更为有效。华中科技大学硕士学位论文3.3.3煤层气增产工艺技术(1)煤层气水力压裂增产技术煤层气开采最常用的增产措施是水力压裂。但是由于我国含煤地层一般都经历了成煤后的强烈构造运动,煤层的原始结构往往遭到很大破坏,塑性大大增强,导致水力压裂时,往往既不能进一步扩展原有的裂隙和割理,也不能产生新的较长的水力裂缝,而主要是在煤层发生塑性形变,总的来看效果并不理想。因此,对煤层水力压裂裂缝展布规律的认识对于提高压裂效果至关重要。针对这一问题。张士诚等在对国内煤层气水力压裂井进行统计分析的同时,进行了煤样三轴力学性质、静动态试验和煤岩的水力压裂裂缝启裂实验,得到了沁水盆地煤岩杨氏模量、泊松比、体积压缩系数、颗粒压缩系数、孔隙弹性系数以及抗张强度等力学参数,对煤岩裂缝展布规律有了新的认识:低围压时,煤岩的天然割理多在开启状态,有很强的渗流能力,裂缝会沿天然裂缝的方向发展;高围压时,煤岩的天然割理多在处于关闭状态,水力裂缝的发展向垂直于最小主应力方向接近;煤层不同于常规砂岩气藏储层,煤层的天然裂缝(割理)发育,加之煤层弹性模量小、泊松比大,所以煤层的裂缝扩张极其复杂,呈现大量的不规则性裂缝。在上述工作和认识的基础上,建立了煤岩水力压裂的数学模型。中国石油煤层气项目经理部在煤层气勘探开发实践中建立了煤层水力压裂裂缝诊断测试方法:利用井温测试近井地带裂缝高度和位置;利用地面电位测试裂缝的方位和长度;利用压后试井测试裂缝的长度和导流能力;利用井间地震“判断水力压裂裂缝延伸方向和高度。中联煤层气公司还采用放射性同位素及煤层破裂微地震检测方法来测试裂缝的高度、方位和长度。(2)注气增产法注气增产法是美国方法被认为是一种具有发展前途的新措施,受到各方面的广泛关注。注气增产法是将02或烟道气注入煤层,降低甲烷在煤层中的分压,有利于甲烷从煤体中置换解吸出来,提高单井产量和采收率。该工艺可以有效地提高煤层气的生产潜力,而且还华中科技大学硕士学位论文可以利用该工艺开发深部低渗透性煤层中的煤层气,因为注入以较好地保护深部煤层中的割理和其他孔隙的开启程度。为探索注联煤层气公司在加拿大专家的协作下,进行了单井注入、单井产出的注验选在山西沁水盆地南部枣园井组的注入、关井(使排采和气体组分监测,实现了单井注入/产出试验,取得了预期成果。3.4市场因素市场分析是建设项目能否存在的依据,如果产品没有市场,项目也就没有必要存在了。而且建设规模还要根据市场供需情况和销售预测来确定,所以市场研究是可行性研究的前提和基础,其主要任务是解决建设项目的必要性问题。煤层气与常规天然气一样都是燃烧值高而且洁净的燃料气。开发煤层气在某种程度上说是变废为宝,减少煤矿瓦斯灾害,改善大气环境,综合社会效益和经济效益明显,不仅可用作燃料,还可用作化工产品原料,应用前景日趋广阔,煤层气的主要潜在市场如下。(1)优质民用燃料煤层气无论是矿井抽放,还是地面钻井开发,一直是把民用放在首要位置。由于煤层气热值可根据需要调整,而且不含煤炭干馏物质,不需庞大的净化处理装置,不腐蚀、不堵塞输气设备,很适于用作民用燃料。煤层气可以替代燃煤和其它的高污染燃料,改善人们的居住环境同时还能降低作业强度,比煤做燃料更方便快捷,使人们的生活品质得到提高。(2)工业和汽车工业。①发电用燃料煤层气发电是一项多效益型煤层气利用项目,能有效地将矿区采出的煤层气转变成电能,方便地输送到各地。不同型号的煤层气发电机设备可以利用不同浓度的煤层气。煤层气发电可以使用直接燃用煤层气的往复式发动机和燃气轮机,也可用华中科技大学硕士学位论文煤层气作为锅炉燃料,利用蒸汽发电。在煤层气产区远离输气管线或者使下游用户区时,煤层气地输送就存在问题,这是就可以考虑就地发电自用或者发电后输送。国外已开发出低浓度煤层气发电机组和低浓度燃烧设备可以解决低浓度煤层气的问题。煤炭信息研究院煤层气信息中心数据显示:目前全瓦斯发电的总装机容量为9万千瓦,而规划或正在实施的瓦斯发电项目装机容量接近15万千瓦。其中,山西晋城煤业集团在建的煤层气电厂计划装机达12万千瓦,是世界上最大的煤层气发电厂。②加工业燃料煤层气可以用作加工业燃料,如用于玻璃厂和冶炼厂。目前玻璃厂熔炉主要还是以煤炭作燃料,煤层气作燃料不仅热值高,有利于改善厂区环境和提高产品质量,而且燃料成本大大降低,可大幅度提高玻璃厂经济效益。冶金行业是我国煤炭消耗的大户,有些是直接使用,有些是经过二次能源转化后加以使用,如焦炉煤气、高炉煤气。在轧材中除充分利用高、焦炉煤气外,一般都存在着加热介质严重不足的问题。必须用天然气、发生炉煤气或直接燃煤作为补充。因副产煤气含灰、焦油、且含硫量高,不仅直接造成环境污染,而且导致冶金工业劳动生产率低下,产品质量不好、成本高的状况。其结果既影响了企业的效益,又削弱了产品的市场竞争力。因此煤层气作为一种洁净的高热值的能源介质,进入冶金行业,无疑是生产工艺的一个重大进步,具有广阔的利用市场‘321。③汽车燃料利用天然气作燃料代替汽油的汽车已在部分大中城市普及,天然气资源需求量增大,天然气供需矛盾日渐突出,煤层气代替部分天然气已是大势所趋。一些煤矿已经利用井下抽放的煤层气压缩后作汽车燃料,代替了矿区交通运输车辆用油,取得了很好的经济效益,也取得了丰富的经验。目前主要利用的是高浓度煤层气和中浓度煤层气,利用高浓度压缩煤层气作汽车燃料,储气量大,充一次可行驶100余公里,100公里耗气30.82燃油费用大为降低。中浓度煤层气(35%型汽车,于短途客运或货运车,用中浓度煤层气作燃料经济效益非常可观。(3)化工原料华中科技大学硕士学位论文高浓度的纯净煤层气可用作原料气生产一系列化工产品,合成氨(甲胺、尿素)及其相关产品;合成油及有机化学品:合成甲醇及其下游产品(甲醛、乙烯丙烯、二甲醚酸二甲酯、醋酸等)。甲醇用途最为广泛,不仅是重要的化工原料,又是廉价的汽车燃料,“中国一号”甲醇汽车被誉为“绿色汽车工程”,是我国汽车工业的一次革命。另外甲醇又可制成甲醇电池,应用于其它基础行业据统计,利用天然气生产甲醇的投资费用仅为以煤为原料的l/3,是以重油为原料的1/2。目前世界上甲醇80%产量的以天然气(含煤层气)为原料,而我国生产能力为200x 104t/a,以天然气为原料的甲醇生产能力仅为47.5×104t/a,占甲醇生产能力的24%.主要原因与我国天然气资源分布有关,而煤层气资源分布正好可以作为天然气的补充,为此煤层气制甲醇具有广阔的发展前景。在煤层气化工利用中,煤层气的价格是决定其产品在市场上有无竞争力的关键问题,也是十分敏感的问题4)液化天然气燃料(层气与天然气一样,其主要成分是甲烷,天然气的许多用途可以应用到煤层气。天然气液化后比压缩天然气更安全,更经济。低温条件天然气的液化(一项重大的先进技术,已被许多国家广泛采用。天然气液化后,其体积只有同量气态天然气的1/625,从而大大方便了天然气的储存、运输乃至使用,单位体积的燃烧值相应大为提高,可用以代替汽油作为汽车等交通工具的燃料,而价格比汽油更便宜,污染更小,还可为地下储气库供气。2001年世界上出口液化天然气的国家达到13个,亚太地区液化天然气出口国和地区主要是印尼、马来西亚和台湾。(5)煤层气合成油(34]天然气制合成油(成为天然气高效利用的途径脱颖而出,煤层气与天然气相比成份更为简单,一托合成和产品精制三部分组成。通过费一托法工艺将天然气转化合成油的柴油燃料含硫小于g,芳香烃小于1%(体积百分比),十六烷值大于70,为生产清洁燃料开辟了一条新途径。经过改进的费一托法合成技术,采用新型钴催化剂和先进的淤浆床反应器,使的原油价格相竞争,为建设天然气炼油厂注入新的活力同时为天然气资源尤其是偏远地区华中科技大学硕士学位论文天然气田的开发利用提供了有效途径。(6)煤层气开发与采煤一体化浅层煤炭开采之前要先进行瓦斯抽放,实现煤层气开发与采煤一体化很容易。开采深层煤炭资源难度大,成本高,但如对高瓦斯深层煤炭,采用煤层气与采煤一体化技术还是有相当的经济效益。这项技术主要是利用钻头喷嘴的水射流在煤层段斜穿孔冲洗,循环出水煤浆和煤层气,在地面进行固液气三相分离,即可采出煤和煤层气,分离出的水还可继续注入井内重复利用。这种方案特剐适用于煤层气含量高、厚度大、强度低、不含夹层的粉煤,如果煤层含水量较大,并与制水煤浆技术结合,其经济效益更高。3.5政策因素我国煤层气产业向要有大的发展,离不开国家出台有力的政策来扶持,我国目前对煤层气的认识还不够深入,虽然目前在煤层气的开发利用上也出台了一系列的有关政策予以支持,还没有把煤层气作为一种资源来对待,没有上升到生态环境、社会效益和国家总的经济效益的高度上来考虑其开发利用。3.5.1我国现行的法规与条例(1)《中华人民共和国煤炭法》第35条规定,“国家鼓励煤矿企业开发利用煤层气”。(2)2001年3月15日全国人大通过的《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》提出“开发煤层气资源”。(3)《中华人民共和国对外合作开采陆上石油资源条例》第30条规定.“对外合作开采煤层气资源由中联公司实行专营,参照本条例执行”。(4)从引导投资方向、改善投资结构等目标入手,原国家计委和国家科技部一直把煤层气的勘探开发纳入《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》。华中科技大学硕士学位论文3.5.2财税政策(1)国家财政部、国家税务总局制定了增值税优惠政策(国办通[1997]8号)具体规定为:中外合作开采陆上煤层气按实物征收5%的增值税。不抵扣进项税额;自营开采陆上煤层气增值税实行先征后返的政策。即按13%的税率征收,返还8个百分点。(2)企业所得税减免政策。根据财政部规定(财税字[1996]62号),从事合作开采石油资源的企业所得税问题的规定,均适用于开采中国陆上煤层气资源的企业;对中外合作开采煤层气的企业所得税实行二免三减半政策。即从开始获利年度起,第一年和第二年免征企业所得税。第三年至第五年减半征收企业所得税。(3)关税减免政策。根据《国务院关于调整进口设备税收政策的通知》(国发[1997337号)规定:“为进一步扩大利用外资,引进国外的先进技术和设备,促进产业结构的调整和技术进步,保持国民经济持续、快速、健康发展,国务院决定,自1998年1月1 国家鼓励发展的国内投资项日和外商投资项日进规定的范围内,免征关税和进口环节增值税”。(4)煤层气价格政策。根据国务院1997年国办通[1997]8号文件,煤层气价格按市场经济原则,由供需双方协商决定政府不限价。3.5.3煤层气资源管理法规在探矿权和采矿权审批管理上,根据《矿产资源勘查区块登记管理办法》规定,煤层气勘察、开采登记管理实行一级管理制度,由国务院地质矿产主管部门负责审批与管理。煤层气勘察许可证有效期最长为7年。需要延长勘查工作时间的,探矿权人应当在勘查许可证有效期届满30天前到登记管理机关(国务院地质矿产主管部门)办理延续登记手续,每次延续时间不得超过2年。探矿权人应按要求和规定完成最低勘查投入,即:第一勘查年度每平方公里2000元;第二勘查年度每平方公里5000元;从第三勘查年度起每个勘查年度每平方公里华中科技大学硕士学位论文10000元。探矿权人当年度的勘查投入高出最低勘查投入标准的,高出部分可以计入下一个勘查年度的勘查投入。探矿权采矿权使用费及减免办法根据《矿产资源勘查区块登记管理办法》第十二条规定,国家实行探矿权有偿取得的制度。探矿权使用费以勘查年度计算,逐年缴纳。探矿权使用费标准:第一个勘查年度至第三个勘查年度,每平方公里每年缴纳100元;从第四个勘查年度起,每平方公里每年增加100元,但是最高不得超过每平方公里每年500元。《矿产资源开采登记管理办法》第九条规定,国家实行采矿权有偿取得的制度。采矿权使用费,按照矿区范围的而积逐年缴纳,标准为每平方公里每年1000元。煤层气探矿权、采矿权使用费的减免按以下幅度审核:①探矿权使用费:第一个勘查年度可以免缴,第二至第三个勘查年度可以减缴50四至第七个勘查年度可以减缴25%。②采矿权使用费:矿山基建期和矿山投产第一年可以免缴,矿山投产第二至第三年可以减缴5005;第四至第七年可以减缴25%;矿山闭坑当年可以免缴。煤层气开采的矿区使用费按陆上常规天然气对外合作规定交纳。我国现行的煤层气开发利用政策与法规,相对于美国煤层气产业起步的激励政策还很不到位。只是比照常规天然气通常做法,没有出台更优惠、更适宜的激励政策,这在煤层气发展的幼稚期,无法为煤层气产业铺设可与常规天然气竞争的起飞平台,影响了中、外企业开发煤层气资源的积极性【35】。3.6本章小结本章中分别对我国煤层气藏特点、煤层气基础理论研究状况、煤层气的勘探开发技术水平、煤层气的市场以及政府的政策等影星煤层气产业发展的主要因素进行了研究和分析。对在现有的情况下的各个影响因素所带给煤层气的问题的做了介绍。为后面解决化解这些不利因素和优化煤层气开发利用的方案以及进一步提出影响因素的评价指标体系和模型提供参考。华中科技大学硕士学位论文4我国煤层气产业发展所亟待解决的问题尽管我国在煤层气勘探和开发试验上已经取得了成功,也已经具备了建设煤层气开发基地的基本条件,但要真正实现煤层气的规模化和产业化生产,我们还必须正视并解决好迄今为止严重阻碍煤层气进步的关键技术和投资以及政策等问题。4.1煤层气理论及生产技术亟待进步4.1.1煤层气基础研究和勘探开采关键技术需要进一步加强国内外针对煤层气的基础研究还较薄弱,很多方面需要加强和深化,主要包括以下几个方面:煤储层发育地质环境及形成机理的研究和针对煤储层的评价体系的建立;高温高压条件下煤的吸附特征及描述模型、煤吸附性能的地质控制因素研究;开采过程中煤层的孔、渗变化,多重变形介质中不稳定渗流机理以及煤层气在多重变形介质中多相耦合条件下的解吸、渗流数学模型的研究;不同动力场的祸合作用、水化学作用对煤层气成藏过程的影响、成藏过程的数值模拟的研究:包括褐煤中的煤层气在内的新的煤层气资源量和可采资源量的计算与评价等。地质理论有待突破,我国的煤田地质条件复杂,必须建立符合中国地质情况(如低压、低渗、构造破坏严重、高阶煤较多且产气较好等)的煤层气地质理论以指导生产实践。煤层气的大规模开发急需进行适合中国特殊地质条件的低渗透煤层气藏强化开采的关键技术基础:平衡钻进、泡沫压裂、02)注入、储层增压导流、电磁增产、脱吸附工程、防储层损伤等关键技术攻关;特别是中国煤矿区气、煤一体化开发技术的攻关迫在眉睫。勘探开发工艺技术与国外存在差距。煤层气的勘探开发需要特殊技术和装备,目前我国煤层气生产在这些方面技术尚不完善,需要引进和开发先进的生产工艺技术,主要包括以下几方面:定向羽状水平井技术、沿倾斜的煤层内钻井增产技术、低成本空气钻井、洞穴完井技术、高效水力压裂技术、煤层气藏数值模拟技术等。华中科技大学硕士学位论文4.1.2煤层气勘探区块和目标严重不足我国含煤盆地众多,构造演化历史较长,煤层气地质条件复杂,选择有利区和预测高产富集区分布的理论及方法在我国的煤层气勘探开采中显得尤为重要。一般情况下煤炭系统井浅,石油系统井深,煤层气有利目标埋深介于两者之间,多为资料空白区,针对煤层气的勘探程度还很低,对煤层气成藏条件和分布规律研究不够深入,高产富集区预测不准,有利目标区带和区块准备严重不足,利用基础研究取得的区块和目标评价方法对含煤盆地开展选区评价,为煤层气勘探提供更多有利的勘探目标是今后的重要任务。能够找到有力的勘探目标和区块就为找到适合我国煤层气的大规模开发的理论和技术奠定坚实的基础。4.1.3煤层气井采出水的处理还没有建立起完备的方法体系由于煤层气开采要排出大量的水,采出水的处理是必须要
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