如何编制煤层气开发规划fqyj.docx

如何编制制煤层气气开发规规划1 概 述   煤层层气开发发是一项项庞大的的系统工工程。它它涉及到到地质评评价、开开发区选选择、开开发方式式确定、井井网布置置、钻探探施工、完完井方式式、压裂裂技术和和采气工工艺等一一整套工工业化工工艺技术术。煤层层气开发发事业本本身又具具有投资资巨大、回回报周期期长、风风险大、技技术性强强等特点点。因此此，编制制合理的的开发规规划和利利用方案案，是确确保煤层层气开发发成功的的前提。   煤层气开发利用规划可分为远景开发规划、近期开发规划等若干种。远景开发规划是一种具有宏观发展战略的框架规划；近期开发规划是一种近期内计划实施的、具有一定可操作性的总体规划。但无论是远景规划还是近期规划，都有其共性和考虑的基本内容。故此，本文试图对编制煤层气开发规划和利用方案时应考虑的一些基本原则、编制方法和如何进行效益评估等问题作必要的探讨，以供有关矿务局或其他煤层气开发规划编制单位参考。   2 开发规划的编制   2.1 涉及内容与编制步骤   煤层气开发规划涉及的内容相当广泛，概括起来可归纳为以下几方面的内容：(1)确定开发目的；(2)拟定开发战略；(3)确定开发方式；(4)井网布置；(5)开发井设计；(6)产量预测；(7)投入产出概算；(8)效益评估等。   通常，编制一个选区的煤层气开发规划可分为以下几大步骤：   第一步：资源评价。   第二步：技术调研。   技术调研主要包括六个方面的内容：(1)国内外开发经验；(2)开发技术、开发设备；(3)市场需求；(4)煤矿矿井建设规划；(5)开发利用工程经济评价资料；(6)政策法规咨询等等。   第三步：制定开发战略。根据选区的煤层气资源状况，制定出该选区的开发远景规划。   第四步：拟定开发利用和规划方案。   第五步：技术经济分析。对拟定的开发规划和利用方案逐一进行技术的和经济的分析，从而选择最佳规划方案，通过进一步修改后确立完善的规划。   第六步：编写开发规划报告和经济概算书。   2.2 编制前提与编制依据   选区有没有必要编制煤层气开发利用规划，主要看选区具备不具备煤层气开发条件。编制煤层气开发规划的四大前提是：   (1)必须具有良好的资源条件。   (2)应具有巨大的售气市场。   (3)应具有便利的地理条件。   (4)必需有一定的投资规模。   为确保选区煤层气开发规划的合理性、科学性、合法性和实用性，规划编制应遵循某些编制依据进行。鉴于目前国内尚无比较经典的规范和法规供依照执行，建议参照以下几条依据编制。   (1)根据调整煤炭行业产业结构的宏观发展战略和增加新的能源、改善煤矿安全条件和保护全球环境的大政方针，煤炭工业部已于1993年将煤层气开发利用   正式列为中国煤炭工业产业结构调整的三大发展战略之一。   (2)煤炭工业部于1994年颁布了煤层气勘探开发管理暂行规定。   (3)鉴于目前尚无政府颁发的有关法规和规范，在近期内可依据煤炭科学研究总院西安分院所编写的煤层甲烷资源评价指南一书中所介绍的编制原则、编制步骤和编制方法和石油天然气行业的有关勘探开发规范及由国家技术监督局与建设部共同颁布的城镇燃气设计规范国家标准(GB50028-93)编制。   (4)煤层气开发利用规划还应基于在煤炭生产总体规划和有关煤矿的煤矿设计、煤矿生产要求及选区煤层气资源评价成果而编制。   2.3编制原则   编制煤层气开发规划应遵循的原则是：   (1)总体开发原则。编制一个选区的开发规划首先应从总体开发的战略高度，在充分考虑经济合理地开发煤层气资源和充分有效地发挥输气管网等利用工程作用的情况下，制定出总体开发方案。   (2)滚动开发原则。无论投资规模多大，都应先从资源评价起步、开发试验开始，逐步扩大开发规模。该原则来自煤层气开发的风险性。   (3)效益原则。无论是以获取经济效益为目的还是以保证煤矿安全生产为目的，其开发规划都必须以能获得特定的效益为规划的根本原则。效益原则是一切开发工程的灵魂。   (4)客观务实原则。编制开发规划，应使规划尽可能地切合实际，具有较强的可操作性，这一原则包括客观地评价资源条件，正确估计售气市场、合理地利用开发工程的各种经济指标和切合实际的生产预测。   2.4规划的编制方法   (1)确立开发目的   煤层气开发本身就是一种经济活动，因此，煤层气开发的目的都应做到以经济效益为中心，以有利于或不影响煤矿生产为原则。将其开发目的归纳起来可分为经济和安全两个方面的直接目的。   以经济效益为目的的开发，必须具备三大基本条件：即具有良好的资源条件、巨大的用气市场和一定的投资能力。以经济效益为目的的开发往往是在煤矿采矿区以外的区域，选择那些煤层气含量高，渗透性能好、埋深中等(300100m)，距用气市场较近的区域进行开发，以经济为目的的开发，投入产出概算一般仅考虑开发行为的投入产出，不考虑煤矿安全的效益。   以煤矿安全为目的的开发必须具有相当规模的煤炭生产矿井，矿井瓦斯较大以致于严重影响到煤矿的安全生产，并具有良好的可采性。以安全为目的的开发不仅计算开发行为的投入和产出，还十分重视对煤矿安全的作用及安全效益。以安全为目的的开发者往往是煤矿业主。其开发区域多在煤矿生产活动区，且往往是采用井下抽放和地面开发并举的方式进行。   (2)制定开发战略   为了经济有效地开发一个选区的煤层气资源和合理利用资源，必须制定一个长远的开发战略。其开发战略往往包括以下几方面的内容：  总体规划   为了更加经济有效地开发规划区的煤层气资源和充分发挥输气管道设备的作用，首先应正确评估规划选区的总体开发规模，再根据滚动开发的战略思想制定出长远开发规划。如淮北煤田，据初步估计，该煤田可施工25003000口煤层气开发井。计划用3050年的时间完成，保持开发4060年，以真正确保利用设备的有效服务年限。总体规划本身还应包括长远利用规划和输气管网的整体布局以及滚动开发的阶段划分等。为了较为稳妥地发展，建议开发工作分为资源评价、开发试验、工业性试验和规模开发四个阶段。  优选区块选择及区块排序   有利区块的选择取决于资源条件、人文地理条件和利用条件等，一个选区应分为若干个开发块段，依由易到难、由优到劣的开发原则将各个块段排序，从而选出优选区、后备区和远景区。   (3)确定开发方式   煤层气开发主要有三种开发方式：  地面垂直井开发   地面垂直井开发通常是在煤矿区外的区段进行的煤层气开发或在未来1015年后才采煤的盘区用地面垂直井预抽。由于地面垂直井开发是采用先进的完井、压裂等技术处理的开发方式，能够形成工业化开采的规模和经济效益，是煤层气开发的主要方式。  井下抽放   井下抽放是一种最简单的开发方式，这种方式是抽排煤层甲烷气的一种开发方式。这种方式投资少，见效快，对解决煤矿安全问题起到了显著的作用。因此这是一种以安全为开发目的的主要开发方式。这种方式已为广大煤矿业主所接受，并有许多矿区已具有完备的抽放系统和抽放方法。因此，井下抽放是一种很好的开发方式，尤其是对那些不易进行地面垂直井开发的矿区。  采空区地面垂直井采气   采空区地面垂直井采气是通过采煤前施工地面垂直井，对非采气层和含水层进行套管固井和在采气层段采用筛管完井或裸眼完井技术，充分利用采煤后造成冒落带、裂缝带所构成的采空区(Gob)实现造缝、降低液面和卸压过程，以达到任何水力压裂都无法达到的效果，使煤层气以工业性气流产出，从而获得采气收益和解决煤矿安全。   (4)井网布置   井网布置方式有三点法、五点方形网格法、七点法和九点法等。但最常见的是方形网格法(五点法)。所谓五点法是指生产井构成方形网格，中间可施工一口注水井或观察井(当然也可以不施工)。   井网布置取决于地质条件和开发规模。如进行早期的开发试验作，可以采用三点法或五点法。但若是大规模开发，建议采用美国最为常见的方形网格法。   网格类型确定后，确定网格密度(也就是井间距，即Well Spacings)则是井网布置的关键内容。井间距确立通常考虑以下几方面的因素：  开发范围的边界形态；  地形地貌特征。在实际布井中，往往会因地形地貌(如河流、建筑特征)影响而使得方形网格变形；  储层特征。煤层渗透率高，井间距可以大些；渗透率低，井间距应设计小些。面割理方面井间距应大些，端割理方面井间距应小点，同时井网布置应尽可能地与煤层割理主导方面一致。   井间距的确定方法主要有两种方法，一是地质类比，二是储层模拟。地质类比是一种简便易行的方法，在没有储层模拟条件下地质类比法是十分有效的方法。美国的圣胡安盆地煤层渗透率较高，井间距也较大，单井控制面积一般为100320英亩；而黑勇士盆地的煤层渗透率不如圣胡安盆地高，所以井间距要小些(40100英亩)。   利用储层模拟可以做到定量评价不同井间距的产气量和回采率。以淮北矿区芦岭煤矿为例，储层模拟采用CQ-5评价井所获得的储层参数，对井间距分别为402m、569m、804m三种方案进行了模拟。模拟结果表明，随着井间距由小到大，产气高峰期逐步推迟，但累计气产量却相差无几。煤层气回采率则表现出明显地差异，井间距越大，回采率就越低(见表1)。为了尽可能地充分开发煤层气资源，402m为本区最佳井间距选择。   确定井间距的另一个重要手段是经济评价。对同一评价单元而言，不同的井间距具有不同的开发成本。井间距的不同，则会使得产气率与时间曲线、开发成本曲线、产量高峰期到达时间和投资回报速度会有所差异。因此，在确定井间距的时候，在完成上述工作之后，应对不同方案分别进行经济分析，最后再确定最经济的井间距。   (5)开发井设计   鉴于煤层气开发有三种主要方式，因此其设计原理和设计方法及设计内容都有所不同。故简述如下：  垂直开发井设计可包括井位确定、产层选择、井身结构设计、以及钻井、完井、压裂和采气工艺的设计；  采空区地面垂直井的设计应重点考虑井群组规模、布井方式、井径与井深确定、完井方式和套管设计。   2.5 产量预测与回采率评估   通常产量预测有类比法和储层模拟法。在美国煤层气工业界最为先进的预测产量的方法则是储层模拟法。   储层模拟是基于煤层气的双重介质和双重孔隙度的储层特征而建立的一套数值模拟模型，通过求解一系列有限差分方程来求解出单井或井组的气水产率和累计产量。这一数据模拟过程是一项庞大的数据处理过程，目前主要用计算机软件来完成。   26 投入产出概算与效益评估   投入产出概算是优化开发规划和方案选择的重要依据。通常，一个煤层气开发规划的投入产出概算应包括以下内容：   (1)概算编制依据   由于煤层气开发属于新兴的行业，缺少相应的国家概算标准，建议在编制概算时参照石油天然气、地质勘探等行业的概算标准进行。如果编制的是近期开发规划，建议适当进行市场调查，了解同行业的实际投入情况和目前市场气价。   (2)投入概算   投入概算则需根据规划所涉及的内容、当地政府和国家有关政策法规进行概算。通常应对以下内容进行概算。   土地使用费、青苗赔偿费、井场及道路工程费、地质评价和环保评价费、钻井、固井、完井、压裂等工程费、生产设备及相关仪器材料费、生产成本、修井费及诊断处理费等、税金及金融成本等。   (3)产出概算   产出概算主要包括以下内容：   气产量与气价评估及售气收入估算和各类经济效益指标计算。   (4)效益评估   煤层气开发是一项充分利用能源、实现煤矿安全生产、减少大气污染的一举三得的事业。其效益体现有经济效益、安全效益、环境效益和社会效益等综合效益。因此，我们在编制煤层气开发规划时，应充分考虑到这项工程的多方面获益的综合效益功能。   3 利用方案的制定   制定煤层气开发利用方案的目的在于合理地利用当地的资源优势、地理优势、市场优势和业已存在的利用条件优势，通过制定一个经济合理的利用方案，以达到以最小的投入获得最大的经济和社会效益。   3.1 制定利用方案的基本步骤   制定一个优化的煤层气利用方案，通常经过以下几个步骤：   第一步，对气源场进行预测分析，正确判断未来的气源供气能力和供气的可靠性和持续性，以及供气年限等。   第二步，进行矿区抽放瓦斯利用状况分析。   第三步，应进行必要的市场调查和现有条件分析。   第四步，则是技术调研分析，其中包括气源场附近现有可以利用煤层气的化工厂、发电厂等工业企业的现状和对煤层气需求情况以及设备改造的可行性、改造的经费等经济技术指标。   第五步，编制利用工程施工设计和经济概算书。   总之，利用方案的制定应以气源供气能力和市场需要为其先决条件，以现有利用条件为基础，客观地对待需求条件，制定经济可行的煤层气利用方案。   3.2 主要利用途径及利用方案选择   一个选区煤层气的利用方式选择和综合利用方案的制定，主要取决于市场。   利用方面的选择原则是方便用户、经济可靠、最大限度地使其高效利用。由于煤层气是一种优质、高效的洁净能源，可广泛用作民用燃料、工业燃料、化工原料等方面。即：   3.3 利用工程规划   当确定了利用方案之后，应对利用工程作一个概要的总体规划，以供进一步编制工程设计之用。由此可见，工程规划不同于设计，这一规划是一纲领性的设计。一个煤层气利用工程规划应包含以下内容：   (1)市场调查与需求气量估算   制定煤层气利用方案必须进行市场调查。调查的内容包括城镇居民用气、公共建筑用气和工业用气。调查的目的是摸清城镇居民用气人数、公共建筑用气情况和工业用气量。   需求气量估算可以按照国家技术监督局和建设部1993年3月15日发布的城镇燃气设计规范推荐的“城镇居民生活用气量指标”和“几种公共建筑用气量指标”进行估算。   (2)储气总容量与储配站规划   储气总量的确定应根据计算月平均日用气总量，气源的可调量大小、供气和用气不均匀情况和运行经验等因素综合确定。   根据储气总容量，进一步编制储配站建设规划，具体规划方法和标准请参照   城镇燃气设计规范。   (3)管网建设规划   煤层气利用工程规划中的管网建设规划包括气田至城镇的输气干线管道和城镇输气管网等。输气干线管道规划可根据当地的具体实际确定本区的输气干线设计。目前可采用天然气输气管道设计规范制定规划。   4 结语   综上所述，选区煤层气开发利用规划编制方法的核心是滚动开发和以经济安全等综合效益为中心，根据当地的煤层气资源开发条件和市场条件，具体问题具体分析，客观地制定出切合实际的具有一定可操作性的开发规划。   鉴于目前中国的煤层气开发尚处于开发试验阶段，其开发规划的编制方法和编制原则还有待今后进一步补充和完善，本文仅供参考。附：相关关项目 1山西沁沁水枣园园井组煤煤层气开开发试验验项目 20003年44月枣园园井组开开始向外外供气，该该井组共共有生产产试验井井15口口，建有有日压缩缩能力336万万m3的的小型CCNG压压缩站和和口发电电4000kW的的小型煤煤层气发发电站，实实现了小小规模煤煤层气商商业化开开发、集集输、储储运和利利用。 2辽宁阜阜新刘家家井组煤煤层气开开发项目目 阜新新项目999920001年年在阜新新刘家井井出钻井井8口，形形成小型型井网，雎雎井平均均产气量量为30000mm3dd以上，进进行管道道运输。 3山西晋晋城潘庄庄煤层气气地面开开发项目目 19992年年，存山山西沁水水潘庄地地区施工工了7口口煤层气气生产试试验井，排排采效果果较好。220044-20006年年期间在在潘庄井井田施工工了1553口煤煤层气直直井，日日产煤层层气约220万mm3；220066年该项项目又施施丁6口口煤层气气水平井井，其中中一口井井开始产产气，日日产约335万万m3。该该项目已已建成完完备的集集输管网网、集气气站和压压缩站。 4山西沁沁南煤层层气开发发利用高高技术产产业化示示范工程程一潘河河先导性性试验项项目（简简称潘河河项目） 该项目目是国家家发改委委批准市市项的国国家煤层层气开发发利用高高技术产产业化示示范上程程。计划划施工9900口口煤层气气井，共共分为了了射完成成。到220066年底，已已完成2220口口直井、448口井井的压裂裂和地面面工程建建设，日日产气约约8万mm3，于于20005年儿儿月1日日止式开开始对外外供压缩缩煤层气气。 5山西省省沁水县县端氏煤煤层气开开发示范范工程 该项目是是中联煤煤层气有有限责任任公司承承担的全全国油气气资源战战略选区区与评价价项目中中的一个个重点项项目。该该项目的的目的是是通过存存端氏地地区用多多分支水水平井钻钻井工艺艺开采煤煤层气，评评价其煤煤层气生生产潜力力，并形形成以多多分支井井钻井技技术开采采煤层气气的一整整套开采采工艺技技术。 继20006年中中联公司司在山西西省端氏氏区块33煤成功功地实施施一口多多分支水水平井后后，20006年年又在该该区155煤成功功地实施施了另一一口多分分支水平平井，经经过排采采试验，目目前单井井日产量量已达ll万m33以上，预预测单井井日产能能最高将将达到44万m33以上。该该项目的的成功将将对我国国高效开开发煤层层气资源源，特别别是针对对高瓦斯斯矿区在在采煤之之前快速速抽采利利用煤层层气资源源，遏制制煤矿重重大瓦斯斯事故方方面具有有十分承承要的意意义。 潘庄项目目：来自自亚美大大陆煤层层气有限限公司网网站潘庄区块块位于沁沁水盆地地南部，面面积约1157平平方公里里。 潘庄区块块是目前前已获国国家储量量委员会会储量认认证的三三个区块块之一，探探明储量量2044亿立方方米。 区块内内煤层具具有连续续性好，埋埋深适度度，含气气量和渗渗透率高高的特性性，是已已具备开开发条件件的最有有潜力的的煤层气气区块。 亚美大大陆已经经在区块块内开展展了勘探探和开发发工作。 到目前前为止，已已完成55口水平平井钻探探。 潘潘庄项目目总体开开发方案案已于220066年111月正式式启动，在在总体开开发方案案获批之之后，亚亚美大陆陆将进一一步加大大开发力力度，争争取在220088年实现现商业开开发，并并于20010年年达到设设计生产产能力。潘庄多分分支水平平井产量量更新(20008-88-100)关于中盛盛投资中盛投资资是集投投资银行行和资产产管理业业务为主主体的投投资银行行。包括括企业融融资和协协助客户户通过发发行股票票或债券券筹集发发展资金金、并购购咨询;买卖股股票和债债券;证证券分析析;私人人财富管管理以及及资产管管理;天天使投资资。目前，中中盛投资资主要服服务于快快速成长长型的高高科技企企业和模模式可复复制、规规模可扩扩张的传传统企业业。 为什么选选择中盛盛投资1. 中盛投资资企业业业务涉及及12大大重点行行业：自自然资源源、新能能源、基基础建设设、金融融服务、移移动通信信、房地地产、传传媒、工工业制造造业、汽汽车及零零配件、消消费品、生生物科技技、医疗疗保健。2. 中盛投资资拥有全全球网络络资源。中中盛投资资及其合合作伙伴伴的银行行网络和和专业人人员遍布布全球,不仅为为企业提提供成长长所需的的资金, 而且且还提供供资本运运作理念念、银行行网络等等全方位位的一站站式金融融服务。我我们拥有有全球各各行各业业的投资资合作客客户, 帮助被被投资公公司拓展展海外市市场, 联络供供应商, 寻找找战略合合作伙伴伴。3. 中盛投资资提供全全面金融融服务。投投资形式式量身定定做, 既可做做股权投投资, 也可做做债权投投资, 或股权权债权混混合投资资。投资资银行部部有丰富富的资本本市场经经验, 能协助助被投资资公司在在公开市市场融资资, 包包括上市市和上市市后再融融资。位位于上海海的私人人银行和和资产管管理部为为成功的的企业家家提供竭竭诚的理理财服务务。4. 中盛投资资是企业业长期的的合作伙伙伴。运运用中盛盛投资合合作资金金进行投投资, 因而有有稳定充充足的资资金实力力做中长长期投资资。只参参与少数数股权投投资, 充分信信任现有有的管理理层, 不寻求求对企业业的控制制权和主主导权。旨旨在成为为企业的的长期合合作伙伴伴, 帮帮助企业业改进经经营战略略和运作作方式, 创造造长期价价值。5. 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