中国煤层气资源分布概况

*本文为原煤炭工业部 类科研项目 全国煤层气资源评价 部分研究成果。

**唐书恒,1965年生,高级工程师;1988年毕业于中国矿业大学北京研究生部,获硕士学位;从事煤田地质及煤层气地质勘探研究工作,现为中国矿业大学(北京校区)在职博士研究生。

地址:(056004)河北省邯郸市滏河大街137号。

电话:(0310)7025544。

中国煤层气资源分布概况
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唐书恒*
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史保生 岳 巍 叶建平 王爱国
(中国煤田地质总局第一勘探局)
唐书恒等.中国煤层气资源分布概况.天然气工业,1999;19(5):6~8
摘 要 在全国煤层气资源评价中,将煤层气资源划分为探明储量、控制储量、预测储量和远景资源量。

全国共获得可采煤层中风化带以下煤层甲烷含量大于或等于4m 3/t 、埋深2000m 以浅的煤层气资源量为14.336944 1012m 3:其中预测储量9675.10 108m 3,远景资源量13.369434 1012m 3。

全国有35个目标区的资源丰度大于1.5 108m 3/km 2,有49个目标区的资源丰度介于(0.5~1.5) 108m 3/km 2之间,有31个目标区的资源丰度小于0.5 108m 3/km 2。

埋深小于1500m 的煤层气资源量9.256078 108m 3,埋深1500~2000m 的煤层气资源量5.080866 108m 3。

全国有煤层气资源量大于1000 108m 3的大型目标区28个,煤层气资源量介于(200~1000) 108m 3之间的中型目标区28个,煤层气资源量小于200 108m 3的小型目标区59个。

主题词 煤成气 资源评价 资源量计算 储量计算 容积法 资源量 储量 分布
煤层气资源量的类型与级别
煤层气资源量,一般是指赋存于地下煤储层中的甲烷估算量,这些甲烷量在目前或将来技术和经济条件下可提供开采,并能获得社会经济效益。

根据对煤储层的地质认识程度和储层工程数据的获得情况,将经过钻探工程控制,用所获得的有关煤层几何形态、含气量等方面的实测数据而计算的已发现的煤层甲烷量称为储量;将根据地质、地球物理、地球化学资料用统计或类比方法所估算的尚未发现的煤层甲烷量称为远景资源量。

储量和远景资源量的总和称为煤层气总资源量,简称资源量。

按照国家标准 天然气储量规范 (GBn270-88)的基本原则和划分方案,同时参考前人对煤层甲烷资源的分级方案 1~2 ,结合煤层气资源评价中所遇到的实际情况,将煤层气资源量划分如下。

(1)探明储量
计算范围内的煤炭储量为(A+B+C)级探明储量,煤层甲烷的含量、分布及控制因素已经查明,煤储层参数已经基本掌握,已进行了煤层甲烷井组的
勘探开发试验,掌握了煤层甲烷的产能,甚至已进行了 滚动勘探开发 ,在目前的经济技术条件下可开发利用。

这部分煤层气储量称为探明储量。

探明储量可为开发可行性评价提供依据。

(2)控制储量
计算范围内的煤炭储量为(A+B+C)级探明储量,煤层甲烷含量基本掌握,初步查明甲烷分布状况,对控制因素有一定认识,对煤储层参数已有了解,进行了排采并已获得工业性气流。

此时所计算的煤层气储量称为控制储量。

控制储量可为开发选区提供依据。

(3)预测储量
计算范围内的煤炭储量为探明储量,有一定数量的含气量实测值,对煤层甲烷含量基本已查明或已有所了解,对煤储层参数有一定认识,对甲烷分布状况及控制因素有所了解,但缺少排采数据。

此时所计算的煤层气储量为预测储量。

预测储量可为评价选区提供依据。

(4)远景资源量
计算范围内的煤炭储量为预测储量或低级探明
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储量,没有或仅有少量煤层甲烷含量数据,主要采用或仅采用类比法推测煤层甲烷含量数据;对煤层甲烷的分布状况有所认识。

此时所估算的煤层气资源量为远景资源量。

煤层气资源展布
由于煤层气气藏是一种裂隙 孔隙型的气液两相、双重孔隙介质的储集类型的气藏,气井的动态与常规天然气井明显不同,所以只有容积法和气藏数值模拟法比较适用于计算煤层气的资源量,而其他计算方法的结果误差很大,以致实际上无法应用 2 。

中国煤田地质总局进行的煤层气资源评价即采用容积法计算煤层气的资源量。

全国共获得可采煤层中风化带以下煤层甲烷含量大于或等于4m3/t、埋深2000m以浅的煤层气资源量14.336944 1012m3。

其中东北聚气区资源量为4223.24 108m3,占2.95%;华北聚气区资源量为9.552832 1012m3,占66.63%;西北聚气区资源量为2340.57 108m3,占1.63%;华南聚气区资源量为4.127731 1012 m3,占28.79%。

滇藏聚气区没有符合本次评价条件的煤层气资源(本文所采用的中国煤层气聚气区划方案,请参阅本刊本期叶建平等 中国煤层气聚集区带划分 一文)。

1.煤层气资源的类级展布
煤层气预测储量可以为评价选区提供依据,但是远景资源量却不能藉以进行评价选区。

各目标区内预测储量的比例高低,反映了该目标区的资源量级别以及资源可靠程度的高低。

全国煤层气资源评价中共获得煤层气资源量14.336944 1012m3。

其中预测储量为9675.10 108m3,占总资源量的6.75%,而远景资源量为13.369434 1012m3,占总资源量的93.25%。

东北聚气区中,预测储量比例大于25%的目标区有铁法和抚顺,预测储量比例为10%~25%的目标区有阜新、沈北、红阳。

华北聚气区中,预测储量比例大于25%的目标区有开滦、晋城、(山西)西山、石嘴山、汝萁沟、黄河北、平顶山,预测储量比例为10%~ 25%的目标区有焦作、安阳 鹤壁、阳泉 寿阳、潞安、韦州、荥巩、偃龙、新安、禹县。

西北聚气区中,预测储量比例大于25%的目标区为靖远(宝积山),预测储量比例为10%~25%的目标区有窑街(海石湾)、乌鲁木齐(老君庙)、乌鲁木齐(白杨河)。

华南聚气区中,预测储量比例大于25%的目标区有长兴 广德、乐平、丰城(泉田、进贤、高安、丰城)、萍乡、郴耒、曲仁、广旺、筠莲、红茂、攀枝花,预测储量比例为10%~25%的目标区有杨桥 袁村、涟邵、赫天祠、峨层山、中山、华蓥山北段、华蓥山中段、天府、螺观山、南桐、松藻、芙蓉。

从行政区划来看,煤层气预测储量超过100 108m3的省区依次是:山西、河南、贵州、四川、陕西、安徽、河北、辽宁、云南、新疆、宁夏和江西。

甘肃和黑龙江两省的总资源量也较大,但预测储量比例却很小。

2.煤层气资源的丰度展布
单位面积上的煤层气资源量称为煤层气资源丰度。

煤层气资源丰度是煤层含气量与煤层厚度综合结果的反映。

在全国115个目标区中,煤层气资源丰度大于1.5 108m3/km2的有35个,丰度介于(0.5~1.5) 108m3/km2之间的有49个,丰度小于0.5 108m3/km2的有31个。

东北聚气区煤层气资源丰度大于1.5 108m3/km2的目标区有鹤岗、抚顺和红阳,丰度介于(0.5~ 1.5) 108m3/km2之间的目标区有集贤 绥滨、双鸭山、鸡西、勃利、铁法、阜新、沈北和浑江。

华北聚气区资源丰度大于1.5 108m3/km2的目标区有17个,它们是大青山、开滦、焦作、安阳 鹤壁、阳泉 寿阳、潞安、晋城、离柳 三交、三交北、吴堡、韩城、石嘴山、呼鲁斯太、荥巩、新密、淮南、淮北,丰度介于(0.5~ 1.5) 108m3/ km2的有兴隆、蓟玉、柳江、大城、峰峰、临城、和顺 左权、霍东、(山西)西山、霍州、宁武、府谷、乡宁、澄合、蒲白、庆阳、桌子山、马莲滩、汝萁沟、韦州、新安、宜洛、登封、偃龙、禹县、平顶山、徐州(九里山)共27个目标区。

西北聚气区资源丰度大于1.5 108m3/km2的目标区有乌鲁木齐(老君庙)、乌鲁木齐(白杨河)、阜康 大黄山、俄霍布拉克和艾维尔沟,丰度介于(0.5~ 1.5) 108m3/km2的有靖远(宝积山)、窑街(海石湾)、木里和鱼卡。

华南聚气区资源丰度大于1.5 108m3/km2的目标区有萍乡、中梁山、沥鼻峡、(四川)西山、古佛山、松藻、圭山、六盘水、织纳和攀枝花10个目标区,丰度介于(0.5~ 1.5) 108m3/km2的目标区有10个,包括乐平、郴耒、天府、南桐、南武、古叙、芙蓉、筠莲、黔北、恩洪。

全国煤层气资源丰度大于1.5 108m3/km2的目标区的煤层气资源量累计为7.7513 1012m3,占
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煤层气资源总量的54%,这些目标区也是我国煤层气开发最有前景的地区;丰度介于(0.5~ 1.5) 108m3/km2之间的目标区的煤层气资源量为6.0463 1012m3,占总量的42%;丰度小于0.5 108m3/ km2的目标区的煤层气资源量仅占总量的4%以下。

3.煤层气资源的深度展布
在美国,具有商业开采价值的煤层气井井深一般为300~1500m,多数井井深不超过1100m,超过此深度的井都会遇到许多工程问题和地质问题。

考虑到目前的经济技术条件和我国煤炭资源勘探的实际情况,本次煤层气资源评价按埋深小于1500m 和介于1500~2000m两个标准分别估算和统计了煤层气资源量:前者资源量为9.256078 1012m3,占总资源量的64.56%;后者资源量为5.080866 1012m3,占总资源量的35.44%。

东北聚气区,埋深小于1500m的资源量占总资源量比例大于85%的目标区有:铁法、阜新、沈北、抚顺和浑江;整个东北聚气区中埋深小于1500m的资源量比例平均为68.1%。

华北聚气区中,埋深小于1500m的资源量比例大于85%的目标区有:大青山、宣化 下花园、柳江、蓟玉、元氏、灵山、晋城、霍东、(山西)西山、桌子山、石嘴山、汝萁沟、黄河北、徐州(九里山);整个华北聚气区中埋深小于1500m的资源量比例平均为55.6%。

在西北聚气区,埋深小于1500m 的资源量比例大于85%的目标区有:窑街(海石湾)、乌鲁木齐(老君庙)、阜康 大黄山和俄霍布拉克;整个西北聚气区中埋深小于1500m的资源量比例平均为69.22%。

华南聚气区中除云南、贵州、四川的部分目标区的煤层预测深度超过1500m以外,大部分目标区的煤层预测深度均小于1500m,所以绝大部分的目标区中埋深小于1500m的资源量比例超过85%,甚至达到100%;整个华南聚气区中埋深小于1500m的资源量比例平均达到84.68%。

从行政区划来看,埋深小于1500m的煤层气资源量超过1000 108m3的省区有11个,依次是:山西、贵州、河南、陕西、四川、甘肃、云南、安徽、河北、黑龙江、新疆。

其中山西和贵州两省埋深小于1500m的煤层气资源量分别达到30845.89 108m3和25643.75 108m3。

4.中国煤层气资源的规模展布
在全国煤层气资源评价中,按照资源量的大小,将聚气目标区分为三类。

大型聚气目标区:煤层气资源量大于1000 108m3; 中型聚气目标区:煤层气资源量介于(200~1000) 108m3之间; 小型聚气目标区:煤层气资源量小于200 108m3。

按照这个划分方案,全国115个聚气目标区中,有大型目标区28个,中型目标区28个,小型目标区59个。

东北聚气区中,只有鸡西是大型聚气目标区。

华北聚气区中的大型聚气目标区最多,达21个,按照资源量大小依次为:庆阳、阳泉 寿阳、霍东、和顺 左权、潞安、三交北、离柳 三交、吴堡、乡宁、大城、淮南、府谷、韩城、晋城、淮北、焦作、荥巩、安阳 鹤壁、(山西)西山、澄合、宁武。

西北聚气区中只有乌鲁木齐(白杨河)为大型聚气目标区。

华南聚气区中,大型聚气目标区有5个,按资源量大小依次为:六盘水、织纳、黔北、圭山、贵阳。

东北聚气区共有4个中型聚气目标区,它们是:鹤岗、集贤 绥滨、勃利和红阳。

华北聚气区分布着13个中型聚气目标区,包括:开滦、峰峰、霍州、蒲白、铜川、韦州、偃龙、新安、登封、新密、禹县、平顶山、永夏。

西北聚气区只有艾维尔沟一个中型聚气目标区。

华南聚气区共有10个中型聚气目标区,它们是:丰城、中梁山、沥鼻峡、松藻、古叙、芙蓉、筠莲、镇雄、恩洪和兴义。

全国共有59个小型聚气目标区,其中东北聚气区6个,华北聚气区17个,西北聚气区8个,华南聚气区28个。

晋城目标区作为大型聚气目标区,还满足另外三个条件:预测储量比例大于25%、煤层气资源丰度大于1.5 108m3/km2和埋深小于1500m的资源量比例大于85%。

因此,晋城目标区是我国煤层气开发最有利的地区,近期的煤层气勘探开发实践已经证实了这一点。

本文承蒙中国工程院韩德馨院士审阅,在此深表谢意。

参 考 文 献
1 冯福垲,王廷斌,张士亚等.中国天然气地质.北京:地质
出版社,1995
2 张新民,张遂安,李静等.中国的煤层甲烷.西安:陕西科
学技术出版社,1991
(收稿日期 1998-11-16 编辑 居维清)
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ABSTRACTS AND AUTHORS
PROSPECTS AND COUNTERMEASURES OF DEVELOPING COAL-BED GAS RE-SOURCES IN CHINA
Sun Wanlu(North China Petroleum Bureau of China National Star Petroleum Corporation). NA T UR.GA S IND.v.19,no.5,pp.1~5,9/25/99. (ISSN1000-0976;In Chinese)
ABSTRAC T:Coa-l bed g as is a combustible gas syngenetic and coex i stent w ith coal measures by adsorption,being mainly composed of methane.Coa-l bed reservoirs w hich were mainly found in several coa-l forming periods since Late Paleozoic are dis-tr ibuted in the r elatively stable sedimentar y-structural basins in continental plate and they are coexistent with the coal,o il and conventional gas in the basins.Although their reservoir formation conditions are related to each other,so me difference can be found in them and the rules of forming reservoir are varied;although t he ex ploration and development methods for the coa-l bed gas are similar to those fo r the oil,conventional gas and coal,the wor k-ing systems and means are differ ent from each other.A modern coa-l bed gas ex ploration and development technical system of t aking surface pr oduction by drilling as its core has been formed. T he coa-l g as industr y is just rising in China a breakthrough at t he exploration test having been made and the regio nal ex plo-ration stage being beginning.T he target and plan of developing t he coa-l g as industr y in the twenty-first century should be drawn up because the coa-l bed gas resources are very abundant in China and a vast r ange of prospects for developing these resour ces is opened up.It is necessar y to reaso nably dispose,to make up the policies to encourage developing the coa-l bed gas industry,to en-larg e t he investment in the coa-l bed gas exploration and develop-ment,to activ ely cooper ate w ith other countr ies and to insist up-on the scientific and technological progress and according-to-law ex plor atio n and development.
SUBJEC T HEADINGS:Coa-l bed gas,M ineral product,F ea-ture,Exploration,Status quo,Developing str ategy
Sun Wanlu(p r of essor ial senior engineer),born in1938, g raduated fro m the Chang chun College of Geology in1962,being t he expert enjoying the gov ernment special subsidy.He was the former leader of the Nor th China Petroleum Bureau and the d-i rector of the project Deep Coa-l bed Gas Ex ploration (U N DP/ CPR/91/214).Currently he is the committee member of the Consultativ e Centre of the China N at ional St ar Petroleum Co rpo-ration and the director of the Consultative Centre of the N orth China P etroleum Bureau.Add:No.197,Funiu Rd.,Zhengzhou, Henan(450006),China T el:(0371)8618230
DISTRIBUTION OF COAL-BED GAS RE-SOURCES IN CHINA
Tang Shuheng,Shi Baosheng,Yue Wei,Ye Jian-ping and Wang Aiguo(No.1Exploration Bureau,Ch-i na National Administration of Coal Geology). NAT UR.GA S IND.v.19,no.5,pp.6~8,9/25/99. (ISSN1000-0976;In Chinese)
ABSTRAC T:In China,the coa-l bed gas resources w ere clas-sified as the prov ed reser ves,controlled reserves,forecast reser ves and pr ospective resources in coa-l bed gas r esource evaluation.T he total amount of the coa-l bed g as r esources under the weather ed zone in the recov er able coal seams w ith burial dept hs of less than 2000m is14336.944billion m3in China,the coa-l bed methane content being equal to or higher than4m3/t.In w hich,ther e are 967.51billion m3of for ecast reser ves and13369.434billion m3 of pr ospect ive reser ves.In China there are35,49and31tar get areas which resour ce abundances are mor e than150,betw een 150and50,and less than50million m3/km2respectively.T he coa-l bed g as resource extent w ith burial depths of less than1500 m is925.6078million m3and that w ith burial depths betw een 1500m and2000m is508.0866million m3.In China there are28large-scale,28medium-scale and59smal-l scale target ar-eas which coa-l bed g as resources are more than100000,betw een 100000and20000,and less than20000million m3respectiv-ely.
SUBJEC T HEAD INGS:Coa-l formed gas,Resour ces assess-ment,Resour ces calculat ion,R eserv e calculation,Volumetric method,R esource ex tent,Reserve,Distribution
Tang Shuheng(senior engineer),born in1965,graduated from the Beijing G raduate School of the China University of M ining and T echnolog y and receiv ed his M aster s degr ee in 1988.Now he is engaged in t he research on the co al g eolo gy and coa-l bed g as ex ploration and dev elopment and i s studying for a doctor ate in the same school.Add:No.137,N orth F uhe Street, Handan,Hebei(056004),China T el:(0310)7025544
DIVISION OF C OAL-BED GAS AC CUMU-LATION REGIONS AND ZONES IN CHINA Ye Jianping and Yue Wei(No.1Exploration Bu-reau of China National Administration of Coal Geolo-g y),Qin Yong(China University of M ining and T echnolog y)and Lin Day ang(China National Admin-istration of Coal Geology).NAT UR.GAS IND.v. 19,no.5,pp.9~12,9/25/99.(ISSN1000-0976;In
NA T URA L GAS IND UST R Y/September1999 1。