世界煤层气资源分布

作者&投稿:叶祁 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
世界煤层气资源及分布~

根据国际能源署(IEA)的统计资料和本轮煤层气资源评价结果,全球煤层气资源量可能超过260×1012m3,90%的煤层气资源量分布在12个主要产煤国,其中俄罗斯、加拿大、中国、美国和澳大利亚的煤层气资源量均超过10×1012m3(表2-1)。
表2-1 世界主要产煤国煤炭和煤层气资源量表(据IEA,修改)


世界油气资源比较丰富,其显著特点是分布不均匀,主要集中在欧佩克国家,大型油田的50%以上也集中在欧佩克国家,OECD国家仅占15%。这表明世界上大部分国家的油气资源的供应主要依赖欧佩克国家。
一、世界油气资源分布不均,主要集中在欧佩克和前苏联
世界油气资源的地理分布很不均衡,世界石油分布是极不平衡的,仅中东地区就占65.4%的可采储量,其余依次为中南美洲、欧洲及欧亚、非洲、北美和亚太地区。从国家的角度来看,2002年底石油剩余探明可采储量最丰富的国家为沙特阿拉伯,占世界石油剩余探明储量的21.38%(以下各国括号内的数字表示占世界石油剩余探明可采储量的百分比),加拿大(14.84%)、伊拉克(9.28%)、科威特(7.75%)、伊朗(7.40%)和委内瑞拉(6.42%),这六个国家的石油剩余探明可采储量2002年底为999.27亿吨,占世界总量的60.14%。2002年底天然气证实储量分布最多的国家是俄罗斯,占世界总量的30.52%(以下各国括号内的数字表示占世界天然气估计探明储量的百分比),其次是伊朗(14.76%),卡塔尔(9.24%)、沙特阿拉伯(4.14%)、美国(3.33%)和阿尔及利亚(2.92%),这六个国家占世界天然气总量的64.97%。前苏联和欧佩克国家的天然气探明可采储量约占世界的82.9%。
二、世界油区和油田的分布极不均匀
按照油气的储量,大型油区可分为超级特大油区(油气储量>136亿吨)、特大油区(油气储量在41亿~136亿吨)和大油区(油气储量在13.6亿~41亿吨)三级,大型油田分为超大油田(探明储量超过6.8亿吨)、较大油田(探明储量超过1.36亿吨)和大油田(探明储量超过0.68亿吨)三类(白泽生等,1996)。
全球仅有两个超级大油区,即阿拉伯-伊朗油区和西西伯利亚油区,油气储量占全球总量的48%。
全球有八个特大油区,即前苏联的乌拉尔油区、墨西哥的雷福尔马-坎佩切湾油区、委内瑞拉的马拉开波油区、美国的密西西比河三角洲油区、二叠纪油区、美国及墨西哥东北部的得克萨斯油区、利比亚的锡尔特油区和加拿大的阿尔伯达油区,其油气储量之和占世界的20%。
全球约有15个大油区,分布在美国、前苏联等地,油气储量之和占世界的16%。
全球已发现大型油田约300多个,其中超大油田40多个,主要集中在中东、北非、南北美洲和前苏联等地。
上述情况表明,世界油气资源以及油区、油田的分布极不均衡。这种资源状况对世界油气工业、油气市场、油气价格以及各国经济和政治都产生了巨大影响。
三、非常规油气资源潜力很大,重油、煤层气等已成为重要的油气供应来源
非常规资源是指在现有条件下,不能完全用现有常规方法和技术进行勘探、开发与加工的油气资源部分,主要包括重油(油砂、沥青)、深盆气、煤层甲烷气、水溶解气以及天然气水合物。据世界第14届石油大会估计,全球拥有非常规石油资源为4000亿~7000亿吨,非常规天然气资源849万亿立方米。非常规资源,特别是油砂和沥青,主要分布在南北美洲,加拿大的油砂资源很丰富(陈耕,2002)。
BP公司《2003年6月世界能源统计评论》中显示:2002年世界石油证实资源储采比是40.6,如果仅从常规石油资源的角度来看,世界石油资源十分有限。但如果将现有油田的储量增加、待发现的油气资源和非常规油气资源包括进来,那么世界油气资源仍很丰富。随着新技术在石油行业的运用日益广泛,降低了非常规油气资源的开采和生产成本,延长了油田的开采寿命,所谓石油枯竭论的威胁在减缓或消退。

(一)美国

美国有较丰富的煤层气资源,据美国天然气研究所2001年评价,在17个含煤盆地或地区中,煤层气资源量为21.2×1012m3。煤层气资源主要分布在西部的落基山脉中、新生代含煤盆地,在这一地区集中了美国近85%的煤层气资源,其余15%分布在东部阿巴拉契亚和中部石炭纪含煤盆地中(表4-17)。美国煤层气资源主要赋存在1500m以浅的煤层中,其中粉河盆地中的煤层气主要赋存在1000m以浅的煤层中。目前,落基山脉中、新生代含煤盆地群不仅是美国煤层气资源最为富集的地区,而且是煤层气勘探开发最为活跃的地区。

表4-17美国含煤盆地煤层气资源概况表

注:压力类型:u为欠压;n为常压;o为超压;?为不确定数字。①最大含气量(取样深度,m);②数据只来源于FortUnion组;③为Fruitland组最大深度。

美国是世界上开采煤层气最早和最成功的国家,其煤层气工业起步于20世纪70年代,大规模发展始于80年代。1984年共有煤层气井2840口,1990年上升到2982口,1995年增到7256口井,2000年13986口,生产井数几乎每五年翻一番。

美国的煤层气探明可采储量增长迅速,1989年仅有1103.4×108m3,1999年突破6000×108m3,2004年已接近9000×108m3(图4-42)。煤层气产量在短短的几年里直线上升,从1980年的不足1×108m3,迅速上升到到2004年的487.05×108m3(图4-43),占气体能源(天然气)总量的9%。美国有完善的天然气管道系统,生产的煤层气大部分都进入天然气管网销售给燃气公司,矿井抽放的煤层气有的直接供给坑口发电厂,或与煤混合燃烧作为锅炉燃料。

(二)澳大利亚

澳大利亚煤炭资源量为1.7×1012t,平均煤层气含量为0.8~16.8m3/t,煤层埋深普遍小于1000m,渗透率多分布在1×10-3~10×10-3μm2,煤层气资源量为(8~14)×1012m3,主要分布在东部悉尼、鲍恩和苏拉特3个含煤盆地中(图4-44)。

图4-42美国煤层气历年累计可采储量直方图

图4-43美国煤层气年产量历年变化图

图4-44澳大利亚含煤盆地及其煤层气资源分布图

澳大利亚的煤层气勘探始于1976年,是继美国成功开发利用煤层气之后在煤层气勘探方面进展较快的国家之一。

主要原因是澳大利亚充分吸收美国煤层气资源评价和勘探、测试方面的成功经验,同时针对本国煤层含气量高、含水饱和度变化大、原地应力高等地质特点进行深入研究,开发水平井高压水射流改造技术,从而在鲍恩含煤盆地的勘探上取得了重大突破。澳大利亚的一些矿井已广泛应用水平钻孔、斜交钻孔和地面采空区垂直钻孔抽放技术。1987~1988年期间已经用地面钻井方法在煤层中采出了煤层气。2000~2001年仅昆士兰的鲍恩盆地用于煤层气勘探的费用就达4440万美元,占该盆地全部1.2亿美元勘探费的37%。昆士兰天然气公司已经在靠近Chinachill的Argyle-1井取得煤层气生产成功,日产气量超过28320m3。目前,煤层气的勘探和生产已经成为昆士兰的石油和天然气工业的基本部分。澳大利亚1998年煤层气产量只有0.56×108m3,2004年煤层气产量为12.8×108m3,已进入商业化开发阶段。澳大利亚目前的煤层气开发活动主要在东部沿海地区开展,因主要城市和工业区分布在东部沿海地区,煤层气的开发和利用具有巨大的潜在市场。

(三)加拿大

据估计,加拿大17个盆地和含煤区煤层气资源量为(17.9~76)×1012m3,其中阿尔伯达省是加拿大最主要的煤层气资源基地。

加拿大煤层气开发的起步时间比较晚,基本与我国开展煤层气工作的时间相当。1987~2001年,加拿大仅有250口煤层气生产井,其中4口单井产气量达到2000~3000m3/d。由于多年来加拿大政府一直支持煤层气的发展,一些研究机构根据本国以低变质煤为主的特点,开展了一系列的技术研究工作,例如在羽状水平井、连续油管压裂等技术方面取得了进展,降低了煤层气开采成本,加上前两年北美地区常规天然气储量和产量下降,供应形势日趋紧张,天然气价格日益上升,给煤层气的发展带来了机遇,仅2002~2003年,就增加1000口左右的煤层气生产井,使煤层气年产量达到5.1×108m3,煤层气生产井的单井日产量在3000~7000m3。到了2004年,煤层气生产井已达2900多口,年产量达到15.5×108m3

(四)其他国家

1.英国、德国与波兰

英国、德国与波兰煤层气资源量分别为2×1012m3、3×1012m3和3×1012m3。在煤矿区的煤层气开发和废弃矿井煤层气的商业开发和利用方面取得了很大成功,矿井煤层气抽放和利用已有多年历史,生产的煤层气主要用作锅炉燃气或供给建在矿区的煤层气电站,少量民用。目前正积极开发和应用煤层气发电新技术。煤层气地面开发在近几年才刚刚开始,为了鼓励煤层气的开发和利用,英国和波兰制订了鼓励政策。按照英国《企业投资管理办法》,开采煤层气可以享受税收优惠政策,即投资者的投资可以通过减免所得税或资本红利税而得以回收。波兰政府给予从事石油、天然气以及煤层气勘探的企业十年免税,吸引了大量国内外投资者。

2.俄罗斯、乌克兰和哈萨克斯坦

俄罗斯煤层气资源量占世界第一位,为(17~113)×1012m3。乌克兰煤层气资源量为2×1012m3,哈萨克斯坦煤层气资源量为2×1012m3。由于资金与技术上的问题,煤层气的勘探开发活动仅停留在煤矿瓦斯的处理和煤层气资源评价上。目前俄罗斯和乌克兰正在制订一些税收优惠政策和管理法规,鼓励外国公司投资开发煤层气。

3.印度

印度煤层气资源量为0.8×1012m3,印度政府计划以竞标的方式开发若干有利区块,特别是在地质条件类似于美国的煤层气产地已确定了7个这样的地区,钻井资料表明,在这些地区每口井日产量可达5000~6000m3,高峰可达10000m3以上。印度煤层气开采还存在问题:一是技术上的问题,如准确估算煤层气的含气量和渗透率;二是商业上的问题,市场问题尚未解决,管道设施也跟不上。

其他一些国家也在进行煤层气资源的评价和勘探,包括法国、匈牙利、西班牙、南非、新西兰等。但目前除美国、澳大利亚和加拿大外,世界上其他国家尚没有大规模开发煤层气。形成这种局面的原因可能有三点:第一,煤层气作为一种非常规天然气,其前期工作往往需要很大的资金投入,如果没有税收政策上的优惠,很难吸引资金;第二,其他国家尚不能彻底解决各自存在的具体技术问题;第三,由于煤层气本身的特殊性,从地质评价到工业开采一般需要相当长的时间。



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