什麼是煤層氣地質資源

1. 中國煤層氣資源分布

據最新一輪全國煤層氣資源評價，全國埋深2000m以淺的煤炭資源量為59523.58×10⁸t，煤層氣評價面積374953.44km²，煤層氣地質資源量36.81×10¹²m³，地質資源豐度0.98×10⁸m³/km²。埋深1500m以淺的煤層氣的可采資源量為10.87×10¹²m³。

(一)煤層氣資源大區分布

我國煤層氣資源主要分布在東部、中部、西部及南方等四個大區(圖4－45;表4－18)，其展布具有以下特點:

東部區煤炭資源量為16702.87×10⁸t，煤層氣評價面積100434.93km²，煤層氣地質資源量113183.70×10⁸m³，資源豐度1.13m³/km²，可采資源量43176.69×10⁸m³，地質資源量和可采資源量分別佔全國的30.75%和39.72%，是我國煤層氣資源最為豐富的大區。

中部區煤炭資源量為20627.95×10⁸t，煤層氣評價面積128530.41km²，煤層氣地質資源量104676.36×10⁸m³，資源豐度0.81m³/km²，可采資源量19981.32×10⁸m³，地質資源量和可采資源量分別佔全國的28.44%和18.38%。

西部區煤炭資源量為18622.33×10⁸t，煤層氣評價面積101334.21km²，煤層氣地質資源量103592.06×10⁸m³，資源豐度1.02m³/km²，可采資源量28583.20×10⁸m³，地質資源量和可采資源量分別佔全國的28.14%和26.29%。

南方區煤炭資源量為3568.17×10⁸t，煤層氣評價面積44052.89km²，煤層氣地質資源量46621.85×10⁸m³，資源豐度1.06m³/km²，可采資源量16963.68×10⁸m³，地質資源量和可采資源量分別佔全國的12.26%和15.61%。

圖4－45全國煤層氣資源量大區分布直方圖

表4－18全國煤層氣資源大區分布表

(二)煤層氣資源盆地分布

全國42個含氣盆地(群)按照煤層氣資源量的規模分為4類(圖4－46;表4－19):地質資源量大於10000×10⁸m³的為大型含氣盆地(群)共有9個(圖4－47)，依次為鄂爾多斯、沁水、准噶爾、滇東黔西、二連、吐哈、塔里木、天山和海拉爾盆地(群);地質資源量在(1000～10000)×10⁸m³之間的為中型含氣盆地(群)，有川南黔北、豫西、川渝等16個盆地(群);地質資源量在(200～1000)×10⁸m³之間的為中小型含氣盆地(群)，有陰山、湘中、滇中等6個盆地(群);地質資源量小於200×10⁸m³的為小型含氣盆地(群)，包括遼西、敦化－撫順、冀北等11個盆地(群)。

其中，鄂爾多斯盆地地質資源量最多，達98634.27×10⁸m³，佔全國的26.79%;地質資源量超過30000×10⁸m³的盆地(群)還有沁水、准噶爾和滇東黔西，分別為39500.42×10⁸m³、38268.17×10⁸m³和34723.72×10⁸m³，佔全國的10.73%、10.40%和9.43%。可采資源量最多的是二連盆地，達21026.38×10⁸m³，佔全國的19.34%;可采資源量超過10000×10⁸m³的盆地(群)還有鄂爾多斯、滇東黔西和沁水，分別為17870.59×10⁸m³、12892.88×10⁸m³和11216.22×10⁸m³，佔全國的為16.44%、11.86%和10.32%。

圖4－46煤層氣資源盆地分布直方圖

圖4－47主要含氣盆地煤層氣資源分布直方圖

表4－19全國含氣盆地煤層氣資源分布表

續表

注:鄂贛邊盆地群煤層氣均處於風化帶中，因此，未計算其資源量。

2. 什麼是煤層氣地質儲量

在原始狀態下，賦存於已發現的具有明確計算邊界的煤層氣藏中的煤層氣總量。

3. 煤及煤層氣地質

據孫萬祿等(2005)研究，中國大陸含煤盆地集中分布在塔里木－華北板塊、華南板塊及准噶爾－興安活動帶的構造活動相對穩定的陸塊或地塊上，形成時代主要有石炭－二疊紀、晚三疊世—早白堊世和古近－新近紀。依據所處大地構造位置及沉積構造特徵，大體分為板內克拉通型與陸內斷陷、坳陷型。

一、含煤盆地的分布

中國大陸含煤盆地發育時代與全球具有同時性，含煤盆地的發育受制於中國大陸板塊構造活動。中國大陸含煤盆地殘留面積405×10⁴km²，其分布特徵具有時段性及區帶性(關士聰，1985)。

早古生代及以前為低等植物成煤期，即腐泥煤(石煤)時代，主要分布在晚震旦世、早寒武世、志留紀，以早寒武世為主，僅分布在華南板塊。晚古生代後為高等植物成煤期，即腐殖煤時代，主要分布在晚泥盆世至新生代，除早中三疊世和晚白堊世外，集中分布在石炭－二疊紀、晚三疊世—早白堊世和古近－新近紀。含煤盆地遍及中國大陸各板塊，以塔里木—華北板塊、華南板塊和准噶爾－興安活動帶為主，且主要分布在較穩定的陸塊或地塊上。

石炭紀含煤盆地殘留面積115.9×10⁴km²，主要分布在塔里木－華北板塊和華南板塊。塔里木－華北板塊的含煤地層為上石炭統，華南板塊的含煤地層為下石炭統。在准噶爾－興安活動帶僅有零星小型殘留含煤盆地分布。二疊紀含煤盆地殘留面積156.1×10⁴km²，總體分布與石炭紀相似，具繼承性。華北陸塊二疊紀含煤盆地含煤地層時代，北部以早二疊世為主，向南漸變為晚二疊世。華南板塊含煤地層時代以晚二疊世為主，含煤盆地遍布揚子陸塊，分布范圍比石炭紀廣闊。藏滇板塊羌中南－唐古拉－保山陸塊僅有零星小型殘留含煤盆地分布，准噶爾－興安活動帶二疊紀含煤盆地並不發育。

三疊紀含煤盆地殘留面積145.2×10⁴km²。含煤地層主要為上三疊統，分布地域集中在華北陸塊和揚子陸塊。其中，鄂爾多斯、四川等大型盆地繼承性明顯，柴達木陸塊周緣也有含煤盆地分布。華北陸塊東部三疊紀含煤盆地不甚發育。揚子陸塊與華南活動帶三疊紀殘留盆地更為破碎。揚子陸塊西緣以及羌中南－唐古拉－保山陸塊三疊紀殘留含煤盆地廣布。

侏羅紀含煤盆地殘留面積142.6×10⁴km²。燕山期後，中國大陸進入現代板塊構造發展階段，侏羅紀含煤盆地的分布已經完全改觀。在華北陸塊和揚子陸塊上，除鄂爾多斯盆地仍繼承性發育外，其他大型含煤盆地均已不復存在。塔里木陸塊周緣及准噶爾地塊則發育了以早中侏羅世含煤地層為主、規模較大的含煤盆地。

白堊紀含煤盆地殘留面積31.7×10⁴km²。含煤地層時代集中在晚白堊世，含煤盆地分布面積普遍較小。除藏滇板塊含煤盆地零星分布外，主要分布在塔里木—華北板塊以北和巴丹吉林盆地以東的地域。天山－赤峰活動帶以南僅有零星含煤盆地分布。

古近－新近紀含煤盆地殘留面積16.6×10⁴km²。總體分布面積與單個盆地規模均很狹小。含煤盆地集中在中國東部和西南部(滇桂)，東部含煤盆地以古近紀為主，西南部含煤盆地以新近紀為主(圖6－4)。

二、煤層氣構造變形及封蓋條件

1.構造變形

盆地形成後的構造變形對含煤(煤層氣)盆地影響最大，改造最為明顯。盆地形成後的變形改造主要有3種形式:一是沉積盆地整體隆升與沉降;二是沉積岩層褶皺變形;三是沉積岩層斷裂變形(孫萬祿等，2005)。

沉積盆地整體沉降，後期沉積岩層疊加，使早期沉積物成岩、成煤。有機質成煤、成烴，是含煤(煤層氣)盆地形成煤層氣藏的必經之路，是一種建設性的改造作用。但是，沉降疊加過度或不足，煤層埋深過大或過淺都不利於煤層氣成藏，相當於中階煤的埋深較為有利。區域性隆升，使含煤岩系暴露風化，對煤層氣成藏有破壞作用。但當含煤岩層有後期沉積岩層覆蓋，盆地隆升後構型仍然完好，隆升後煤層變淺，降低勘探成本，對煤層氣勘探又是有利的因素。

中國二氧化碳地質儲存地質基礎及場地地質評價

圖6-4 中國煤層氣資源分布圖（據周玉琦等2004）

沉積岩層褶皺變形是一種普遍的形式。原型含煤盆地在構造應力作用下形成規模不同的低級次的正向或負向構造，變形改造後的沉積構造盆地構型依舊完好，水動力條件雖有改變，煤層氣藏並未遭到破壞，這種構造變形往往改善滲濾條件，對煤層氣成藏具有建設性作用。但在地應力較強的構造活動區，形成的區域性推覆構造，煤岩層成為滑脫層，形成變質程度不同的構造煤，煤體結構遭到破壞，煤層中的吸附氣體被脫附，氣體滲濾通道被堵塞，這種區域性破壞作用又不利於煤層氣成藏。斷裂是含煤盆地構造變形的另一種普遍形式。斷裂的發育分不同時期、不同級別和不同性質，其發育與分布有著一定的規律性，對含煤盆地以及煤層氣藏亦具有建設和破壞的雙重作用。大型沉積盆地和中小型斷陷盆地的形成，往往與邊界斷裂活動有關，斷裂對含煤盆地起著建設性作用，而盆地內同沉積期或期後斷裂一般不利於煤層氣的保存。

含煤盆地的構造變形不單表現在區域性隆升與沉降及含煤岩層的褶皺與斷裂等宏觀構型的變化，還包括微觀形變。煤岩內生裂隙為割理，其發育不僅與煤質有關，亦與含煤盆地形成過程中的地應力有關。面割理和端割理形成的網路是煤岩層氣態烴的儲集空間和運移通道。割理發育的好壞是決定煤層氣成藏的重要條件之一。由岩層褶皺或斷裂派生的外生裂隙，也是煤層中氣態烴類重要的儲集空間和運移通道，外生裂隙發育適度會改善煤層儲集性能，但構造應力過強會造成煤體結構破壞，或因裂縫穿層會造成煤層氣體的逸散，不利於煤層氣藏的形成與保存。

構造變形對含煤盆地與煤層氣成藏的影響還表現在水動力、水化學條件的改變。由於盆地變形，供水壓頭隨之改變，整個盆地勢能重新調整，煤儲層壓力及水化學成分也相應改變，含煤盆地變形改造定型後煤層氣的分布也相應進行了重新的調整。

2.封蓋條件

封蓋條件是煤層氣藏不可缺少的地質因素(桑樹勛等，1999)。在原始有機物質成煤過程中，與煤岩層同時沉積的泥頁岩層，往往成為煤層氣藏良好的區域蓋層或局部蓋層。區域性蓋層也是良好的隔水層，能將不同的煤系地層分隔成各自獨立的水動力系統，使煤岩層處於封閉的狀態，致使吸附在煤岩中的烴類氣體不會溶於水中或逸散。以吸附狀態儲集在煤岩層中的煤層氣，並不遵循常規天然氣藏的重力分異原理，無須受勢區和圈閉的控制。只要有較好的封蓋條件，能夠形成相當的地層壓力和溫度，煤岩能夠生成足量的甲烷等烴類氣體，煤岩層發育有較好的孔隙、裂隙滲濾通道，煤岩孔隙、裂隙中的水溶解氣或孔隙、裂隙空間游離氣的濃度能使煤岩中的吸附烴不被解吸而擴散，就可能形成較好的煤層氣藏。煤層氣藏可以完好的較大面積儲集在含煤盆地的復式向斜之中。

保存條件不單是煤岩層的封蓋層，水動力條件亦是煤層氣重要的聚集和封蓋條件。經過構造變形的含煤盆地水動力系統依然完好，含煤岩層處於封閉狀態，煤層甲烷在煤層中吸附、溶解和游離狀態的平衡未遭到破壞，含煤盆地就能形成較好的煤層氣藏(張新民，2002)。

4. 煤層氣資源特點

我國煤層氣資源的特點是資源總量豐富，地域分布廣，埋深比較適中，煤田地質構造復雜，總體上具有低壓、低滲和低飽和度的特徵。

(一)資源總量豐富，分布比較分散但又相對集中

中國陸上埋深2000m以淺的煤層氣資源量達37×10¹²m³，僅次於俄羅斯和加拿大，佔世界總資源量的14%，廣泛分布在中國不同的含煤盆地中，我國中東部地區煤層氣資源占總量的74%，其中鄂爾多斯和沁水盆地是煤層氣資源量最大的兩大盆地，資源量超過10×10¹²m³。具有優勢開發潛力的資源又相對集中在華北地區的中東部，該區既是常規氣的發育盲區，又是潔凈能源的消費旺區。開發該地區的煤層氣資源可以緩解該區天然氣供需矛盾。

煤層氣地區性分布差異，與該區煤炭資源量多少、煤層氣含量大小等因素相關。中部區各含氣帶煤炭資源量多，絕大部分含氣區煤層氣含量高，所以煤層氣資源量大。西部區北疆含氣區煤層氣含量小，但各含氣區煤層層數多、厚度大、煤炭資源量很多，所以煤層氣資源量仍然比較大。東部區的冀魯豫皖含氣區各含氣帶雖煤炭資源較多，但大部分含氣區煤層氣含量小，所以煤層氣資源量總體不是很高。黑吉遼、華南、南疆－甘青含氣區各含氣帶煤炭資源量少，絕大部分含氣區煤層氣含量也較低，煤層氣資源量總體不高^［119］。

(二)埋深合適，有利於煤層氣資源開發

我國67.6%的煤層氣資源量分布在埋深小於1500m的范圍內，其中埋深小於1000m以淺層資源量較大，地質資源量和可采資源量分別為14.3×10¹²m³和6.3×10¹²m³，占煤層氣地質資源量的39%和可采資源量的58%。根據美國煤層氣開發經驗，埋深在1000m以淺的煤層氣資源開發具有較好的經濟效益。我國煤層氣資源埋深合適，有利於煤層氣資源的開發。

圖6－4 全國煤層氣資源深度分布圖^［117］

(三)煤田地質構造復雜，但含氣量較高

中國地殼運動具有多旋迴性和復雜性，造成煤層及煤層氣分布在區域、地質時代上的不均一性，特別是由於成煤構造背景不同、後期構造破壞的強度和范圍不同、區域的熱史影響不同，使得煤層氣的儲層條件產生了區域地質和微觀結構組成上的強烈不均一性。但華北地區構造基底相對穩定，後期構造破壞在華北地區中部相對簡單，特別是燕山後期的快速區域熱變質作用使該區煤儲層條件相對有利^［120］。

我國煤田地質構造復雜，部分含煤盆地後期改造較強，構造形態多樣，煤層及煤層氣資源賦存條件在鄂爾多斯等大中型盆地較為簡單，在中小盆地較為復雜。

東北賦煤區:部分上覆地層厚度較大或煤層氣封蓋條件較好，有利於煤層氣開發。

華北賦煤區:呂梁山以西的鄂爾多斯盆地東緣及呂梁山與太行山之間的山西斷隆(包括沁水盆地)，構造條件有利於煤層氣開發;太行山以東華北盆地，煤層氣開發困難。

西北賦煤區:西北塔里木陸塊、准噶爾及伊犁盆地，煤層氣開發條件較好。

華南賦煤區:煤層氣資源開發條件較復雜。

滇藏賦煤區:煤層氣保存的構造條件差。

我國煤層大多含氣量較高。據對全國105個煤礦區調查，平均含氣量10m³/t以上的礦區有43個，佔41%;平均含氣量8～10m³/t的礦區有29個，佔28%;平均含氣量6～8m³/t的礦區有19個，佔18%;平均含氣量4～6m³/t的礦區有14個，佔13%^［118］。

(四)高階煤和低階煤佔主導，高階煤可產氣

中國煤層氣主要賦存在低階煤和高階煤中。根據美國煤層氣理論，中階煤是最有利的煤層氣開發目標區，但中國的勘探實踐表明，為美國理論所否定的高階煤區恰恰是目前最活躍的勘探區，並取得了產氣突破。低階煤的煤層氣資源在中國占的比例最大，但按現有的理論和技術，其開發的難度也最大。

(五)煤層具有滲透率低、壓力小、低飽和的特徵

低滲、低壓和低飽和是中國煤層氣藏的又一個較為顯著的特徵，為煤層氣資源的開發帶來了很大的難度。煤層氣的開發成敗受多種因素影響，而地質因素的優劣是諸因素中的核心因素，其中煤層的滲透率是開發煤層氣的關鍵因素。我國許多煤田和礦區的煤層受構造運動的影響，煤層氣含量不穩定，特別是煤層滲透率太低，這是影響我國煤層氣開發的最不利的因素。

根據資料分析和我國進行的煤層氣開發試驗表明:煤層壓力小、滲透率低，完井後采氣效果差，並且水力壓裂增產效果不明顯。按美國開發選區標准，認為煤層滲透率在3×10^－3～4×10^－3μm²最佳，但不能低於1×10^－3μm²，而且還需煤層內生裂隙發育。我國煤層滲透率普遍偏低，一般在0.1×10^－3～0.001×10^－3μm²范圍內。其中，滲透率小於0.10mD的佔35%;0.1～1.0mD的佔37%;大於1.0mD的佔28%;大於10mD的較少。

煤層氣開發靠煤層甲烷的解吸，煤層壓力大小對產量的高低至關重要。中國煤礦區大部分為低壓區，瓦斯壓力為0.5M～3MPa，部分煤儲層壓力較高，儲層壓力梯度最低為2.24kPa/m，最高達17.28kPa/m。而美國黑勇士盆地和聖胡安盆地的瓦斯壓力可達5.6MPa。

我國煤層氣含氣飽和度比較低，一部分含煤盆地煤層氣儲層含氣飽和度低於70%，影響了煤層氣的開發。因此，中國煤層氣由於滲透率低、壓力小、飽和度低，使得氣源補充量少、產量低，而且衰減快^［121］。

5. 煤層氣資源概況

我國煤層氣資源豐富。據國際能源機構(IEA)估計，全球煤層氣資源量可達260×版10¹²m³(表6－1)，中國居第三位。權

表6－1 世界主要產煤國煤層氣資源量統計^［115］ 單位:10¹²m³

據國土資源部、國家發改委、財政部聯合組織開展的新一輪全國油氣資源評價報告，我國埋深2000m以淺煤層氣地質資源量約37×10¹²m³，主要分布在沁水、鄂爾多斯等9個含氣盆地(群)，埋深小於1000m的淺層煤層氣資源量較大，資源賦存條件較好。

6. 煤層氣資源盆地分布

全國個含氣盆地（群）按照煤層氣資源量的規模分為四類（圖5-2）：地質資源量大於10000×10⁸m³的為大型含氣盆地（群）共有9個，依次為鄂爾多斯、沁水、准噶爾、滇東黔西、二連、吐哈、塔里木、天山和海拉爾盆地（群）；地質資源量在1000×10⁸～10000×10⁸m³之間的為中型含氣盆地（群），有川南黔北、豫西、川渝等16個盆地（群）；地質資源量在200×10⁸～1000×10⁸m³之間的為中小型含氣盆地（群），有陰山、湘中、滇中等6個盆地（群）；地質資源量小於200×10⁸m³的為小型含氣盆地（群），包括遼西、敦化—撫順、冀北等11個盆地（群）。

煤層氣資源量盆地分布具有3個特點：

（一）資源集中分布在大型含氣盆地（群）

地質資源量大於10000×10⁸m³的9個大型含氣盆地（群）累計地質資源量為309699.49×10⁸m³，累計可采資源量為93226.58×10⁸m³，分別佔全國的84.13%和85.76%，是煤層氣資源分布的主體（圖5-3、表5-3）。

圖5-2 煤層氣資源盆地分布直方圖

圖5-3 主要含氣盆地煤層氣資源分布直方圖

其中鄂爾多斯盆地地質資源量最多，達98634.27×10⁸m³，佔全國的26.79%；地質資源量超過30000×10⁸m³的盆地（群）還有沁水、准噶爾和滇東黔西，分別為39500.42×10⁸m³、38268.17×10⁸m³和34723.72×10⁸m³，佔全國的10.73%、10.40%和9.43%。可采資源量最多的是二連盆地，達21026.38×10⁸m³，佔全國的19.34%；可采資源量超過10000×10⁸m³的盆地（群）還有鄂爾多斯、滇東黔西和沁水，分別為17870.59×10⁸m³、12892.88×10⁸m³和11216.22×10⁸m³，佔全國的為16.44%、11.86%和10.32%。

（二）其他含氣盆地（群）煤層氣資源規模較小

除去地質資源量大於10000×10⁸m³的9個大型含氣盆地（群），其餘32個盆地（群）累計地質資源量為58418.83×10⁸m³，累計可采資源量為15478.30×10⁸m³，佔全國的15.87%和14.24%（表5-3）。其中中型盆地（群）共有15個，包括川南黔北、豫西、川渝、三塘湖、徐淮、太行山東麓、寧武、三江—穆棱河、冀中、大同、京唐、柴達木、渾江—紅陽、豫北—魯西北、河西走廊盆地（群），累計地質與可采資源量分別為54838.09×10⁸m³和14070.03×10⁸m³，佔全國的14.90%和12.94%；中小型盆地（群）包括陰山、湘中、滇中、萍樂、蘇浙皖邊、桂中共6個盆地（群），累計地質與可采資源量分別為2909.98×10⁸m³和1114.18×10⁸m³，佔全國的0.79%和1.02%；小型盆地（群）包括遼西、敦化—撫順、冀北、長江下游、依蘭—伊通、扎曲—芒康、松遼、浙贛邊、蛟河—遼源、延邊、大興安嶺共11個盆地（群），累計地質與可采資源量分別為670.76×10⁸m³和294.09×10⁸m³，僅佔全國的0.18%和0.27%。

表5-3 全國含氣盆地煤層氣資源分布表＊

續表

（三）各類盆地（群）的資源豐度與可采系數差異較大

42個含氣盆地（群）的煤層氣資源豐度相差較大，大同盆地的資源豐度最大，達2.99×10⁸m³/km²，最小的如扎曲—芒康、松遼、浙贛邊等盆地，資源豐度只有0.07×10⁸m³/km²。盆地資源量大於10 000×10⁸m³的大型盆地（群）的資源豐度平均為1.32×10⁸m³/km²，中型盆地（群）的資源豐度平均為1.40×10⁸m³/km²，中小型盆地（群）的資源豐度平均為0.59×10⁸m³/km²，小型盆地（群）的資源豐度最小，平均只有0.33×10⁸m³/km²。

資源豐度大於1.5×10⁸m³/km²的盆地有大同、吐哈等11個盆地（群），在0.5×10⁸～1.5×10⁸m³/km²之間的有沁水、海拉爾等15個盆地（群），小於0.5×10⁸m³/km²的有塔里木等15個盆地（群）。

42個含氣盆地（群）的煤層氣可采系數區間范圍為12.96%～81.45%，可采系數最大的是二連盆地，達81.45%，最小的為松遼盆地，為12.96%。可采系數大於50%的盆地有二連、遼西等14個盆地（群），小於50%的有浙贛邊、長江下游等27個盆地（群） （表5-3）。

7. 煤層氣資源及其分布

河南省煤層氣資源豐富，煤層具有吸附性能好、煤層含氣量高、含氣飽和度高等優點，有利於煤層氣開發。

據《河南省煤層氣(煤礦瓦斯)開發利用「十一五」規劃》統計，2000米以淺資源總量約8795.71億m³，平均資源豐度為2.06×10⁸m³/km²，其中:含甲烷級資源量為548.2億m³，富甲烷級資源量為8247.51億m³，佔94%。山西組二₁煤層氣資源為8548億m³，佔全省煤層氣資源量的95%，其中可靠級資源量為1366億m³，富甲烷資源量為8748億m³。煤層埋深小於1500m的煤層氣資源量為6359億m³。各主要煤田煤層氣資源情況見表7.2。

表7.2 主要煤田煤層氣資源量統計表

在此次編制全省礦井、礦區瓦斯地質圖的基礎上，利用瓦斯地質統計法計算了平頂山煤田、焦作煤田、鶴壁煤田、安陽煤田、新密煤田、登封煤田、永廈煤田、義馬煤田等平均瓦斯含量大於8m³/t的區域的煤層氣資源量(見表7.3至表7.11)和焦作礦區、平頂山礦區、安陽-鶴壁礦區、鄭州礦區、義馬礦區底板標高－1500m以淺的預測含煤區的煤層資源量(見表7.12至表7.16，圖7.1)，並匯總了河南省煤層底板標高－1500m以淺的煤層氣資源量598002.41Mm³(見表7.17)，其中生產礦井煤層氣資源總量77956.25Mm³。

表7.3 平頂山煤田主要生產礦井煤層氣賦存情況表

表7.4 焦作煤田主要生產礦井煤層氣賦存情況表

表7.5 鶴壁煤田主要生產礦井煤層氣賦存情況表

表7.6 安陽煤田主要生產礦井煤層氣賦存情況表

表7. 7 陝渴-義馬煤田主要生產礦井煤層氣賦存情況表

表7.8 宜洛煤田主要生產礦井煤層氣賦存情況表

表7.9 新安煤田主要生產礦井煤層氣賦存情況表

表7.10 鄭州礦區主要生產礦井煤層氣賦存情況表

表7.11 永夏煤田主要生產礦井煤層氣賦存情況表

表7.12 安陽鶴壁礦區深部含煤區煤層氣預測

表7.13 焦作礦區深部含煤區煤層氣預測

表7. 14 平頂山礦區深部含煤區煤層氣預測

表7.15 鄭州礦區深部含煤區煤層氣預測

表7.16 義馬礦區深部含煤區煤層氣預測

圖7. 1 河南省煤礦瓦斯(煤層氣)資源分布

表7.17 河南省煤層氣資源量計算結果表

8. 煤層氣地質資源量和煤層氣地質儲量是一個意思嗎

儲量的潛在含義是可采儲量，即扣除了采礦損失的基礎儲量，顯然他是基礎儲量的一部回分。定義為儲量，其經答濟意義一定是經濟的，要不不會有人去開采。基礎儲量其經濟意義要寬泛一些了，包括經濟的和邊界經濟的。資源量這是經濟意義為次邊界經濟和內蘊經濟所對應的部分。

9. 什麼是煤層氣

在煤的形成過程中伴隨著3種副產品生成——甲烷、二氧化碳和水。由於甲烷是可燃性氣體，又深藏在煤層之中，所以人們稱它為「煤層氣」。

甲烷一旦產生，便吸附在煤的表面上。甲烷的產生量與煤層深淺有關。一般來講，煤層越深，煤層氣越多。

理想的煤層氣條件是：煤層深度300米~900米，覆蓋層厚度超過300米，煤層厚度大於1.5米，噸煤含氣量大於8.51立方米，裂縫密度大於1.5米／條為好。

開采甲烷的關鍵問題有2個：一是使甲烷從煤的表面解吸下來，一般是靠降低煤層壓力來解決，主要辦法是通過深水移走來降低壓力；二是讓從煤層表面解吸下來的甲烷順利穿過裂縫進入井孔。

煤層氣如果得不到充分利用，會帶來2大害處：一是在煤層開采過程中以瓦斯爆炸的形式威脅礦工的生命安全；二是每年全球有上千億立方米的瓦斯進入大氣中，對環境造成巨大污染。所以，在很早以前人們就想把煤層氣作為資源加以利用，讓它化害為利，這便是人們開發利用煤層氣的最初動因。

進入20世紀70年代後，受能源危機的影響，人們在尋找新能源方面的積極性空前高漲。在有天然氣資源的地方，天然氣備受青睞；在沒有天然氣的地區，煤層氣便成為人們尋找中的理想新能源。此外，隨著開采和應用技術的進步以及顯著的經濟效益，又給煤層氣的開發利用注入了新的動力。

開發煤層氣在經濟上的優越性表現在幾個方面：勘探費用低、利潤高、風險小、生產期長。其勘探費用低於石油的勘探費用，生產氣井的成本也較低。一般來講，煤層氣的鑽井成功率可達到90％以上，打一口井只需要2~10天。淺層井的生產壽命為16~25年，4米井的生產壽命為23~25年。

現有資料表明：全世界煤層氣資源為113.2×1012~198.1×1012立方米。國外對煤層氣的小規模開發利用始於上個世紀50年代，大規模開發利用則是從80年代開始的。

目前，美國煤層氣的開採在世界上居領先地位，每天煤層氣產量已超過2800萬立方米。中國煤炭儲量為1×1012噸，產量居世界首位，煤層氣資源為35×1012立方米，相當於450億噸標准煤，與中國常規天然氣資源相當，已成為世界上最具煤層氣開發潛力的國家之一。

10. 煤層氣資源分布

張新民、庄軍和張遂安結合我國煤層氣實際資料和工作程度，建議按煤層氣大區、含氣區、含氣帶、氣田4個級別進行煤層氣資源分布區劃。煤層氣大區是煤層氣一級資源分布區域，主要體現中、新生代以來現代板塊構造對我國煤層氣資源的影響。全國共劃分為4個大區，分別以地理位置命名為東部區、中部區、西部區、南部區等。含氣區是煤層氣區劃的二級單元，以近東西向展布的幾條大地構造分區邊界與近南北向構造的縱橫交切而成的「塊」來劃分，重點反映古生代以來板塊構造，通過對聚煤作用、煤變質作用的控制而影響我國煤層氣資源的分布。含氣帶是煤層氣區劃的三級單元，在含氣區內進行劃分，主要依據煤層氣分布情況和含氣性劃分。煤層氣田是指同一地質時代的若干個煤層氣藏的總合;單個煤層氣藏也可構成煤層氣田。煤層氣田的范圍大致相當於煤田地質界所稱的「煤產地」(礦區)。所謂煤產地是指「煤田中由於後期構造影響而分隔開的一些單獨部分，或是面積和儲量都較小的含煤盆地」。由於我國現階段煤層氣勘探開發工作剛剛開始，我國還沒有一個正式開發的煤層氣田^［116］。沁水盆地南部雖是「九五」期末發現的大型整裝煤層氣田，但尚處於商業化開發試驗階段。

(一)煤層氣資源大區分布

我國煤層氣資源主要分布在東部、中部、西部及南部等4個大區(圖6－1)。

圖6－3 主要含氣區帶煤層氣資源分布圖^［117］

我國42個煤層氣含氣盆地共劃分為121個區帶，煤層氣地質資源量最大的是沁水盆地沁水區帶，達36171.4×10⁸m³;其次是鄂爾多斯盆地的東緣、西緣和中部3個區帶，地質資源量分別為34332.7×10⁸m³、34174.1×10⁸m³和23419.1×10⁸m³;地質資源量大於10000×10⁸m³的區帶還有吐哈盆地的吐哈、准噶爾盆地的淮南、二連盆地的霍林河周緣等13個區帶(圖6－3)。煤層氣可采資源量最大的是二連盆地的霍林河周緣區帶，達15664×10⁸m³，其次為鄂爾多斯盆地的東緣、滇東黔西盆地的六盤水和沁水盆地的沁水區帶。

(四)煤層氣田

沁水盆地南部是「九五」期末發現的大型整裝煤層氣田，總面積3523.32km²，估算煤層氣資源量6807×10⁸m³，煤層氣埋深200～1500m。南部煤層氣埋藏淺，小於600m。以寺河斷層為界，東側煤層氣勘探程度高，是煤層氣探明儲量分布區，也是目前煤層氣開發的熱點地區;西側煤層氣探明程度較低，中聯煤層氣有限責任公司和亞美大陸煤炭公司正在進行煤層氣勘探作業^［115］。目前，該區有6個開發項目正在進行，包括潘河煤層氣開發利用示範工程項目、端氏煤層氣開發示範項目、對外合作項目———柿庄南煤層氣開發項目和寺河煤層氣開發項目、大寧煤礦煤層氣地面開發項目和樊庄煤層氣開發項目。

除此之外，我國在陝西韓城、吳堡也發現了大煤層氣田，其中陝西吳堡發現了儲量160×10⁸m³的煤層氣田，韓城已探明儲量4080×10⁸m³，開發潛力巨大。目前這兩地均處於勘探階段。

我國現有煤層氣探明地質儲量為1023×10⁸m³，煤層氣可采儲量469.57×10⁸m³。其中地面開發煤層氣探明儲量754.44×10⁸m³，面積346.4km²，位於沁水盆地南部。煤礦區煤層氣探明儲量268.64×10⁸m³，分別位於鐵法礦區和陽泉礦區，面積分別為135km²、94km²(表6－2)^［118］。從煤層氣探明儲量來看，我國煤層氣勘探程度還很低，約占煤層氣資源總量的0.3%。要實現煤層氣產業化，國家還要加大煤層氣勘探力度。

表6－2 我國煤層氣探明地質儲量一覽表^［115］

(五)煤層氣深度分布

在當前的勘探開發技術條件下，適合煤層氣經濟開採的深度約在300～1500m之間。從煤層氣資源的賦存深度來看，我國的煤層氣資源量的67.6%分布在埋深小於1500m的范圍內，對煤層氣的勘探開發比較有利。在新一輪煤層氣資源評價中，按照1000m以淺、1000～1500m和1500～2000m評價的煤層氣地質資源量，分別佔全國煤層氣資源地質總量的38.8%、28.8%和32.4%。從深度來看，1000m以淺、1000～1500m和1500～2000m的煤層氣資源量分別為142708×10⁸m³，106112×10⁸m³和119299×10⁸m³(圖6－4)。1000m以淺和1000～1500m的煤層氣可采資源量分別為62713.3×10⁸m³和45991.6×10⁸m³，所佔比例分別為57.7%和42.3%，1500～2000m深度范圍內不計算煤層氣可采資源量。

我國煤層氣資源大區的深度分布不同。其中，東部區煤層氣資源分布在淺層較多，1000m以淺的煤層氣地質資源量為54207.62×10⁸m³，占東部區的47.89%;中部區以1500～2000m深度范圍內的煤層氣資源較多，佔中部區煤層氣資源總量的41.43%;西部區以1500～2000m深度范圍內的煤層氣資源較多，佔西部區的38.23%;南部區以1000m以淺的煤層氣為主，佔南部區的61.03%。