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。現(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任公司正在阜康市推進煤層氣輸氣管道建設，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，當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。”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區(qū)塊，新疆兩家公司摘得探礦權。至此，已有5家公司在準南勘探開發(fā)煤層氣。
當前，新疆正推動準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于煤層氣，游離在海綿內(nèi)部的水相當于煤巖氣。
煤巖氣開發(fā)，在我國還是一個全新領域，最近兩三年才開始風險勘探。新疆最早介入煤巖氣勘探的是新疆油田，2021年在準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)也展開煤巖氣風險勘探，獲得日產(chǎn)超10萬立方米高產(chǎn)氣流。
準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，預計春季完鉆。“地質(zhì)歷史上，吐哈盆地和準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家門捷列夫提出來的，1912年美國化學工程師拉姆塞設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)應用成功的國家，到20世紀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80年代，美國組織29所大學和研究機構試驗煤炭地下氣化，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（北京）合作，在鄯善縣沙爾湖建設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)新工藝和點火技術是成功的，項目評估方認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專利125項，目前已授權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)將配套建設混合氣地面加工提純工程。根據(jù)可研報告，預計該項目將日產(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)風險高。“煤炭地下氣化為無害化開采技術，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具有重要意義。”韋波表示。
