什么是煤层气?煤层气有什么用途?谁发现了煤层气?怎么开采出来的?宁夏其他地方有煤层气吗?宁夏人能用上自己产的气吗?本报为您揭开宁夏煤层气的神秘面纱。
石嘴山首批CNG入市
1月5日下午2点30分,平罗县城西亲水大道与和平西路交叉口西北角,中国国际能源吉进风加气站,宁B·85607号出租车稳稳地停在加气位置上。
加气员尤艳和同事麻利地跑过去,一个揭开引擎盖,拧开加气嘴,插进气枪,一个拿着探测仪前后左右查看有无漏气现象。确保无虞后,尤艳开始加气。出租车司机埋头收拾车内卫生,时不时抬头盯一下加气机上不断变化的数据,气价每立方米4.16元,加到80元时,气枪自动停止。
50米外,加气站的工人正在检修压缩机。压缩机是加气站的灵魂设备,负责给气体做最后的“体检”。气罐中的气输入脱水装置后,脱水装置要把气态水分离出来,压缩机将气加压后再通过管道送到加气机里,卖给顾客。
压缩机旁,4个喷着“CNG”(压缩天然气)的气罐特别显眼,它们肚子里储藏着6000立方米气。因气价比油价便宜,加气者众多,6000立方米的气只够该加气站用一天。1月4日之前,吉进风加气站的CNG来自200公里外的陕北。1月4日开始,CNG来自50公里之外的石嘴山市惠农区。运输距离缩短,加气站能省下一些运营成本。
宁B·85607号出租车离开后,出租车司机还不知道自己刚刚加的气正是石嘴山本地企业生产的第一批CNG。
尤艳知道这个消息后也愣了一下,连声叫道:“哎呀,咱们石嘴山也有企业生产CNG啦?哪里生产的?”
煤层气是如何开采出来的
惠农城区西北方向的煤炭路因煤得名。路的两边,以前是采煤矿区,现在是新修的柏油路、沉陷区治理后的绿化带。煤炭路南湖公园以北1公里处,处处可见施工标识,建设中的一栋栋楼房、发出巨大轰鸣的发电机、砂石路面、戴着安全帽的施工人员……仿佛即将重演当年的采煤盛况。
但这一次不是采煤,而是开展煤层气勘查工作。
沿着砂石路面,循着发电机的声音,发现一台正在工作的红色抽油机。
这是开采石油的设备,难道也能采气?
“是的,能采气,这是前期开展煤层气预探工作时留下来的,我们延续使用。”宁夏煤层气技术开发有限责任公司技术总工阳运国说。该公司的名字意味着,未来,公司将深耕宁夏煤层气行业。
什么是煤层气?
煤层气是与煤伴生、共生的气体资源,是存在煤层中的烃类气体,以甲烷为主要成分,属于非常规天然气,俗称“瓦斯”。除了民用、工业和商用外,还可作为化工原料,用来生产乙炔、氢气、炭黑、硝氯基甲烷、一氯甲烷和氢氰酸等。
抽油机旁安装着被保温材料层层紧裹的输气、输水管道,旁边是块四方四正的水泥基础,安装着崭新的排采控制设备。
“我们最新的排采设备电潜螺杆泵都在地下,看不到。”阳运国说,“抽油机好比传统的抽水机,在地面工作,目前的新设备好比潜水泵,在水下工作。”不管地表工作还是地下工作,产气量等数据都可以通过安装在地面的智能流量仪表显示出来。其中一口井的适时采气量达到每小时67.76立方米。
煤层气是通过井筒排水降压、解析后产出,排采水从油管产出,气从套管产出,产出气通过地面管汇进入压缩机。进入压缩机前,还要再进行一次水气分离,净化后的气经过压缩后输入CNG罐。
2022年12月,宁夏石嘴山市矿业集团取得石嘴山矿区煤层气探矿权。2023年5月,注册成立宁夏煤层气技术开发有限责任公司。公司把该地块分成3个勘查区,现在勘探评价的是一区,至2023年11月底,一区评价工程完工。12月,实现排采产气、集气收集和销售。
这个勘查区是宁夏发现的第一个具有工业开发价值的煤层气气田。现在,公司只能生产CNG,以后产量逐步增加,只要接通市政管网,产的气就可以进入工业企业和千家万户。
新能源助力石嘴山市产业转型
我国煤层气的勘探开发试验始于20世纪90年代,经历了30多年的探索和发展,技术相对成熟。那么,宁夏为什么现在才投入勘查开发?
时光倒回至2016年。彼时,山西、陕西、贵州、新疆等地煤层气勘查开发火爆,宁夏煤炭地质局开展前期课题研究,并积极向有关部门争取立项在宁夏开展煤层气预探工作,2019年,一切准备工作就绪后,宁夏煤炭地质局逐步开展预探工作。
“煤层气就是吸附在煤炭上的甲烷。在实验室中,我们给一块煤炭加压,到一定程度,煤炭就会产生大量裂隙,甲烷就开始解析,从吸附态变成游离态,这就是煤层气,这些气收集起来就能用。”1月6日,宁夏煤炭地质局调查技术处处长王高科说。
实验结果表明,石嘴山矿区吨煤含气量在18—22立方米之间。理论上,有煤炭的地方就会有煤层气,只是煤层气的开采需要满足很多技术条件,比如地层压力、含气饱和度、临储比、临界解析压力、渗透率等,因此开发有一定的技术要求和难度。
煤层气勘查开发具有高风险、高投入、回收期长等特点,打一口1000米深的直井要耗费数百万元,而勘探一个地块至少要打多口参数井。况且,像石嘴山区块1000米深度是理论上的储煤层,由于构造等原因影响,完全存在打到1000—2000米时发现不了煤层的情况。这就需要采用物探等方式详细了解地质结构,为勘探设计和布井提供技术支撑,不然很可能存在钱已投入但打的是废井的风险。
钻开煤储层后,先给甲烷修条“高速公路”,就是对煤层施以高压,高压会使煤层中出现成千上万条裂缝,解析出来的甲烷就会在裂缝中游走。此时,安装在“高速公路”上的采气设备开始工作,甲烷就会沿着水流,经过“高速公路”进入集气管道之中。
宁夏煤炭地质局为什么要把第一个煤层气预探工作设在石嘴山呢?
王高科介绍,石嘴山是国家“一五”和“三线”建设时期布局的老工业城市,也是国家资源枯竭城市,根据地质局多年的煤炭地质资料分析,找到新的资源将推动老工业城市重新焕发生机和发展动力,助力石嘴山市建设产业转型示范市。
“石嘴山仅仅是个开始。后续我们还将在新一轮找矿突破战略行动中发挥地质人的作用,为宁夏经济社会发展作出积极贡献。”王高科说。(记者闵良韩胜利乔新宇文/图)