煤层气利用技术的发展现状及利弊简评1.情况概述1.1煤层气及其主要特性煤层气又称煤层甲烷(coalbedmethane简称CBM)，俗称煤层瓦斯，是成煤母质在煤化过程中形成并储集在煤层中，以CH4为主的非常规的天然气，含量一般大于80%，甚至可达到98%，其余为少量的CO、CO2，、N2、H2等气体，发热量为30MJ-40MJ/m3，开发利用煤层气，对于充分利用能源，改善我国能源结构，减少煤矿瓦斯灾害，保护大气环境，都具有极为重要的意义。开发作为清洁能源的煤层气资源，日益受到各国青睐，成为世界各国新时期能源发展的新趋势。开发利用洁净能源是世界能源工业发展的趋势。众所周知，我国的能源结构不理想，在一次能源结构中强污染的煤炭约占75%，而石油和天然气的比例约占20%和2%。这远远低于世界平均水平，尤其缺乏洁净的气体能源。因此，开发利用煤层气，增加我国的洁净气体能源，改善能源结构，已成为中国能源政策的主要内容之一。山西应抓住国家扶持煤层气产业的机遇，利用资源优势，大力开发煤层气，使其成为我省新的经济增长点，并带动行业和区域经济的大发展。1.2天然气在世界能源结构中的重要性煤，石油和天然气是当今世界一次能源的三大支柱.天然气在日本等某些能源消费大国已经成为第二大能源。19世纪前期，人类以煤炭代替柴薪为主要能源，实现了工业革命，带来了世界资本主义的发展，是第一次能源革命。20世纪中期，开始以石油代替煤炭为主要能源，带来了世界经济的繁荣，是第二次能源革命。进入21世纪，全世界将出现以天然气代替石油为主要能源的又一次能源消费结构大变革，预计2010年，天然气在世界能源结构中将占35-40%，成为第一大能源，将是第三次能源革命，21世纪是清洁能源的时代。目前世界天然气占能源比重的25%，自1990年以来每年以23%的速率增长。能源结构的变化反映社会经济的进步，落后的能源结构必然不利于经济的发展。以煤炭为主要能源是基于我国能源发展的历史，单一的煤炭能源不仅造成严重的环境污染，而且会制约我国经济的高速发展。开发利用煤层气资源，不仅可以弥补煤炭供应缺口，而且可以改善能源质量。开发天然气资源，优化能源结构已经成为我国能源安全战略的重要组成部分。中国的经济起飞发生在人类第三次能源革命时期，中国的经济发展必将以清洁能源的大规模使用为特征。西方工业革命是以牺牲地球自然环境为代价的，21世纪的中国担负着发展绿色环保能源工业的历史使命。世界能源经济正在由石油能源经济向天然气能源经济过渡。世界石油能源经济的巅峰期已经结束，英国石油、壳牌石油、埃克森美孚石油公司正在疯狂抢购LNG生产权，广东LNG接收站启动了本世纪最大的能源市场－中国天然气市场的国际竞争。1.3世界煤层气资源和开发利用世界煤层气储量约占世界天然气总储量的30%以上，世界上已经发现的26个最大的天然气田(>2830亿立方米)中，就有16个是煤层气田，其煤层气储量占天然气总储量的77%，位居世界前五位的特大气田均为煤层气田。煤层气的研究始于20世纪50年代，80年代对煤层气进行了系统的研究并取得商业用途，按照美国气体能源所1998年在17届世界能源大会上公布的世界主要国家煤层气资源储量和可采储量，世界前五位的国家依次为加拿大、美国、中国、俄罗斯、澳大利亚。当今世界煤层气开发领域，无论是开发规模，还是技术水平，美国一直处于领先地位。随着美国煤层气产业的商业化进程、研究开发程度的不断深人，煤层气开发新理论的出现，煤层气产量大幅上升，在天然气中的所占比重也有所上升。截止到2000年，美国煤层气勘探井为8200口，煤层气产量占世界煤层气总产量的36.4%。中、美之间煤层气资源量相同，但是，截止到2000年中国煤层气产量仅为美国相同年份煤层气的1.6%，这也说明我国煤层气资源有着广阔的发展空间和潜力。1.4中国煤层气资源及开发利用现状中国是煤炭资源大国.煤层气储量丰富，居世界第三位.埋深2000米以内的煤层气资源量达31.46万亿立方米，其中，埋深1500米以内的约占总资源量的60%。主要分布在山西地区(以阳泉为中心)、陕西、东北地区(以抚顺为中心)、新疆、内蒙古、河南、云南和重庆、贵州地区。储量在1000亿m3以上的矿区：阳泉、离柳、晋城、淮南、淮北、韩城、盘江等。储量在1百至数百亿立方米的矿区：平顶山、彬长、开滦、鸡西、焦作、鹤壁、安阳、鹤岗、筠连、登封、黄陵、芙蓉、天府、铁法、双鸭山、松藻、阜新、南桐和抚顺。我国在开采煤炭过程中，为了保证煤矿的安全，预防瓦斯灾害的发生，常采用抽排瓦斯的方法，将煤层气直接排放到大气中，瓦斯排放量也逐年增加，到2002年我国主要采煤地区，如晋城、阳泉、抚顺、淮南、松藻等地瓦斯年排放量都在1亿立方米以上，全国年瓦斯排放量为360亿立方米，仅5