數(shù)據(jù)來源：自治區(qū)煤田地質(zhì)局
天山網(wǎng)-新疆日報記者 于江艷
從開采煤層氣到開采煤巖氣，均得益于新科技加持?，F(xiàn)在，新疆正試驗將煤炭在地下直接點火氣化，將煤從固態(tài)變成氣態(tài)后采出來，通過多種路徑從煤藏里“淘”氣，讓“黑金”變“綠能”。
煤層氣輸入尋常百姓家
寒潮來襲，煤層氣也能進入天然氣管輸系統(tǒng)，輸入尋常百姓家，保障千家萬戶溫暖。
2022年，是烏魯木齊市米東區(qū)居民用上煤層氣的第四年，2023年，阜康市將成為新疆第二個將煤層氣用于百姓取暖做飯的城市。
目前，新疆科林思德新能源有限責(zé)任公司正在阜康市推進煤層氣輸氣管道建設(shè)，將管道連接至阜康市城市燃氣管網(wǎng)。“管網(wǎng)接通后，阜康市九運街鎮(zhèn)丁家梁中心村、山灣村和城關(guān)鎮(zhèn)山坡村、水磨口村，大約600余戶居民將用上煤層氣。”該公司董事長陳鴻說。
煤層氣俗稱瓦斯，是與煤共生的非常規(guī)天然氣，為清潔能源。新疆早在20年前就開始探索煤層氣開采。2008年，自治區(qū)煤田地質(zhì)局在阜康市打出第一口生產(chǎn)試驗井。2012年，新疆科林思德公司開始在阜康市白楊河至四工河一帶開發(fā)煤層氣，現(xiàn)已形成年產(chǎn)煤層氣5000萬立方米規(guī)模。該公司將煤層氣用于發(fā)電和重型貨車燃料供給加氣，同時還供應(yīng)阜康市多個工業(yè)園區(qū)，將煤層氣用于化工燃料。
為緩解天然氣供應(yīng)缺口，2018年，烏魯木齊國盛匯東新能源有限公司在米東區(qū)啟動煤層氣開發(fā)利用產(chǎn)能建設(shè)，當(dāng)年年底就將煤層氣匯入米東區(qū)城市燃氣管網(wǎng)，所產(chǎn)煤層氣全部用于米東區(qū)民生用氣。
自治區(qū)煤田地質(zhì)局資料顯示：新疆2000米深以內(nèi)煤層氣資源量達9.51萬億立方米，占全國總量的26%，居全國第一。“新疆準(zhǔn)南、庫拜煤田賦煤面積大、煤層分布穩(wěn)定、儲層和開發(fā)條件優(yōu)越，具備煤層氣規(guī)模開發(fā)基礎(chǔ)。”自治區(qū)煤田地質(zhì)局煤層氣研究開發(fā)中心主任楊曙光說。
目前，新疆已在阜康市、吉木薩爾縣、烏魯木齊市米東區(qū)、拜城縣實施煤層氣開發(fā)，年產(chǎn)煤層氣近1億立方米。
為推動準(zhǔn)南煤層氣開發(fā)，2022年自治區(qū)自然資源廳掛牌出讓阜康市和吉木薩爾縣煤層氣普查探礦權(quán)區(qū)塊，新疆兩家公司摘得探礦權(quán)。至此，已有5家公司在準(zhǔn)南勘探開發(fā)煤層氣。
當(dāng)前，新疆正推動準(zhǔn)噶爾盆地南緣形成煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地、塔里木盆地北緣建成開發(fā)利用示范區(qū)。
煤藏里“淘”氣的創(chuàng)新試驗
在推動煤層氣開發(fā)的同時，新疆對煤巖氣的勘探也提上議事日程。
煤巖氣與煤層氣都是非常規(guī)天然氣，兩者儲存方式不同。如果把煤巖看成是一塊海綿，吸附在海綿表面的水就相當(dāng)于煤層氣，游離在海綿內(nèi)部的水相當(dāng)于煤巖氣。
煤巖氣開發(fā)，在我國還是一個全新領(lǐng)域，最近兩三年才開始風(fēng)險勘探。新疆最早介入煤巖氣勘探的是新疆油田，2021年在準(zhǔn)噶爾盆地白家海地區(qū)部署的彩探1井，獲得初期日產(chǎn)5萬立方米、穩(wěn)產(chǎn)2萬立方米的產(chǎn)量。
同時，鄂爾多斯盆地大—吉地區(qū)也展開煤巖氣風(fēng)險勘探，獲得日產(chǎn)超10萬立方米高產(chǎn)氣流。
準(zhǔn)噶爾盆地和鄂爾多斯盆地煤巖氣勘探的重大發(fā)現(xiàn)，點燃我國西部諸多盆地進軍煤巖氣勘探的激情。2022年5月，吐哈油田在鄯善縣部署柯新1H井，向煤巖氣勘探開發(fā)發(fā)起進攻。目前，柯新1H井正在鉆井中，預(yù)計春季完鉆。“地質(zhì)歷史上，吐哈盆地和準(zhǔn)噶爾盆地原本是同一個沉積盆地，兩個盆地煤巖氣成藏條件相似，我們對吐哈盆地煤巖氣勘探開發(fā)充滿信心。”吐哈油田企業(yè)技術(shù)專家陳旋表示。
為推動煤炭清潔高效利用，新疆還在試驗煤炭地下氣化，即通過地下點火方式將煤在原位進行有效控制燃燒，產(chǎn)生甲烷、氫氣和一氧化碳等可燃氣體，變物理采煤為化學(xué)采煤，在地面無固體廢棄物排放，可實現(xiàn)難動用煤炭資源開發(fā)利用，在減少地面環(huán)境污染的同時提高資源利用效率。
“我們正在克拉瑪依市烏爾禾區(qū)推進煤炭地下氣化中試試驗，目前已在烏爾禾區(qū)打出4口1000米左右深的井，預(yù)計2023年就能點火氣化。”自治區(qū)煤田地質(zhì)局一五六煤田地質(zhì)勘探隊（以下簡稱“一五六隊”）黨委副書記、隊長韋波說，新疆難開采煤炭地下氣化技術(shù)系列研發(fā)項目已列入2022年自治區(qū)重大科技專項。
“吃干榨凈”讓黑煤變“綠能”
煤炭地下氣化是俄國著名化學(xué)家門捷列夫提出來的，1912年美國化學(xué)工程師拉姆塞設(shè)計的礦井式盲孔爐地下氣化獲得成功，從此全球范圍內(nèi)掀起煤炭地下氣化研究熱潮。
前蘇聯(lián)是世界上進行地下氣化現(xiàn)場試驗最早的國家，也是地下氣化工業(yè)應(yīng)用成功的國家，到20世紀(jì)60年代初，前蘇聯(lián)已建成12座礦井式氣化站，所生產(chǎn)煤氣用于發(fā)電或作工業(yè)燃料氣。20世紀(jì)80年代，美國組織29所大學(xué)和研究機構(gòu)試驗煤炭地下氣化，獲得管道煤氣和天然氣代用品，用于發(fā)電和制氫。
2015年，新疆國利衡清潔能源科技有限公司與中國礦業(yè)大學(xué)（北京）合作，在鄯善縣沙爾湖建設(shè)煤炭地下氣化前置工程，2018年8月點火。“沙爾湖的試驗項目穩(wěn)定運行350天，證明建井、氣化、創(chuàng)新工藝和點火技術(shù)是成功的，項目評估方認(rèn)為可以從試驗項目轉(zhuǎn)為產(chǎn)業(yè)化推廣。”該公司辦公室主任張銀說。
通過該試驗項目，新疆國利衡公司申請技術(shù)專利125項，目前已授權(quán)85項。
2019年，新疆國利衡公司與一五六隊合作，在克拉瑪依市烏爾禾區(qū)實施45萬噸/年煤炭地下氣化綜合利用項目。與沙爾湖項目不同的是，在烏爾禾區(qū)將配套建設(shè)混合氣地面加工提純工程。根據(jù)可研報告，預(yù)計該項目將日產(chǎn)混合氣200萬立方米。
這些混合氣中，甲烷、氫氣、一氧化碳占比最高，此外還有二氧化碳等氣體。“甲烷可生產(chǎn)液化天然氣，氫氣可用于汽車加氫，二氧化碳可用于油田驅(qū)動原油開采，剩余的含熱值尾氣還可發(fā)電。”張銀解釋煤炭地下氣化不僅能將煤炭“吃干榨凈”，而且相比煤制氣項目經(jīng)濟得多，預(yù)計生產(chǎn)成本為0.15—0.2元/立方米。
行業(yè)測算，井工礦開采深度超600米后，煤炭難以實現(xiàn)效益開采，且安全生產(chǎn)風(fēng)險高。“煤炭地下氣化為無害化開采技術(shù)，可對深層難動用煤層實現(xiàn)效益開采，開辟天然氣規(guī)模上產(chǎn)新途徑，對保障中國能源供應(yīng)具有重要意義。”韋波表示。
