对现行煤层气资源勘查技术规范中若干问题的思考

熊 涛， 周立明， 张维生， 刘亚然， 王福国

(1.中煤地质集团有限公司，北京 100040； 2.自然资源部油气储量评审办公室，北京 100031；3.中国煤炭地质总局，北京 100038)

由中国煤炭地质总局等单位组织编写的现行《煤层气资源勘查技术规范》(GB/T 29119—2012)，于2012年12月31日由国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会发布。该规范自制定和发布实施以来对我国煤层气勘探开发工作起到了积极的指导和促进作用[1-2]。本文根据煤层气勘探开发工作实践，对在执行现行规范中遇到的若干问题进行探讨，以便更好地规范煤层气资源勘查工作，使其发挥积极作用。

1 近年来煤层气勘查开发现状

我国埋藏深度在2 000m以浅的煤层气资源量30.05×1012m3，占世界煤层气资源总量的 11.6%，煤层气资源规模相当可观，具有很好的发展潜力和前景[3-4]。但大多数煤层气资源的勘探开发程度较低，煤层气单井产量较低，开发生产技术适应性较差，且存在管理措施等方面的不足，使得我国煤层气产业总体上发展较为缓慢[5-7]。

中国煤层气产业经过多年的不断探索，在勘探开发技术工艺、市场化规模开发等方面取得了一定进展，但产业发展仍普遍存在“勘查程度低、单井产量低和产量增长周期长”等问题。我国截至2020年底，据不完全统计，通过勘探累计获得探明煤层气地质储量 9 302×108m3。煤层气探明资源量仅占总资源量的2.4%，而天然气资源探明率达到了15%。我国主要的九个大型聚煤盆地赋存有大量的煤层气资源，目前仅有的仅有沁水盆地和鄂尔多斯盆地实现了规模勘探开发，各盆地煤层气资源勘探开发程度存在着较大差异，可以进行规模勘探开发的优质资源占比不高，亟待寻找满足煤层气资源规模勘探开发的后备区[8-11]。

随着我国煤层气资源勘查、开发程度的提高，相关技术的进步，现行的规范自发布实施至今已有近十年时间[12-13]。当前煤层气勘查工作已发生了较大的变化，规范的相关要求已不能完全适用，使得相关单位参照现有规范开展煤层气勘查工作的受到了一定程度的制约，造成现行煤层气勘查技术规范使用率不高，在某种程度上影响了我国煤层气勘查工作的开展[14-15]。笔者从规范性引用文件滞后、勘查阶段的重新划分、煤矿开采阶段煤层气工作要求和绿色勘查等方面进行思考和探讨，以促进我国煤层气勘探开发工作[16-17]。

2 规范性引用文件需要更新

于2012年12月31日发布现行的《煤层气资源勘查技术规范》，自2013年8月1日起实施，而现行规范性引用文件中有很多有了新的版本(表1)。因引文标准的完善和更新，相应要求《煤层气资源勘查技术规范》做出必要的调整。其中需特别指出，现行规范规定煤层气资源/储量计算的主要参数含气量的获取采用《煤层气含量测定方法》(GB/T 19559)和《地勘时期煤层瓦斯含量测定方法》(GB/T 23249)的参数均能利用，而且煤炭勘查系统主要采用后一个规范获取含气量参数。但现行《煤层气储量估算规范》(DZ/T0126)和原国土资源部相关技术文件《关于严格执行地质勘查规范加强评审备案管理的函》(国土资储函〔2014〕1号)中规定的只能采用《煤层气含量测定方法》(GB/T 19559)获取的参数，否则相关勘查报告不予评审备案。因此，建议修订规范相应内容，要求煤层气勘查施工过程中及储量估算中煤层含气量按《煤层气含量测定方法》(GB/T 19559)测定及进行储量估算。

表1 规范性引用文件

3 勘查阶段的划分和工作任务

现行规范将煤层气勘查阶段划分四个阶段，分别为预查、普查、预探和勘探。现行煤层气勘查阶段划分主要依照参考固体矿产地质勘查规范总则(GB/T 13908)和煤、泥炭地质勘查规范(DZ/T 0215)等标准，并考虑与之相衔接和有效配合对煤层气勘查阶段进行了相应的划分。煤炭和煤层气作为共伴生资源，在资源勘查评价中有着相同点和不同点。相同之处为煤炭和煤层气资源勘查需对区域和勘查区构造、地层、岩浆岩、水文地质条件、煤层的空间展布特征等进行分析研究，并对煤层顶底板岩性、物性和煤层气含量情况等参数进行化验测试，同时估算不同勘查阶段和程度的煤炭、煤层气资源量。不同之处在于煤炭资源勘查主要考虑在煤炭开采时的水文地质、工程地质和环境地质的评价，并在经济性评价的基础上，对煤的化学性质、工艺性能和可选性等相关开采技术条件进行评价。煤层气资源勘查主要考虑在煤层气储层评价的基础上，针对煤层气开发工艺、开发潜力和增产措施以及技术经济可行性评价[6]。

由于煤层气资源勘查工作存在同一个矿业权区有不同的勘查阶段的情况，且在实际煤层气资源勘查过程中会统筹考虑区内各阶段勘查工作任务，达到探采一体化的目的，一般会采用滚动勘探的模式。因此，煤层气资源勘查具有按照有阶段而不完全受阶段约束的勘查原则来确定工作程度。但从这些年来相关单位参照现有规范开展煤层气勘查工作的使用情况来看，现行规范与共伴生的煤炭资源地质勘查工作衔接配合较为紧密，但弱化了煤层气作为非常规天然气矿种的特性。

从现行《石油天然气勘探工作规范》(SY—T6021)来看，将石油天然气勘查工作划分为三个阶段：首先是盆地区域勘探阶段，以盆地或坳陷，以及凹陷和周缘地区为勘查的目标单元，从目标单元的地质调查工作为基础，实现有利含油气区带的优选，并提交油气资源量及其分布情况。其次是圈闭预探阶段，以油气藏圈闭为研究对象，从目标区域优选出有利含油气区带进行圈闭研究，在油气藏圈闭中通过勘查获得工业性油气流，并提交圈闭资源量和预测储量。最后是油气藏评价勘探阶段，以获得工业油气流的圈闭或油气藏为研究对象，从油气藏圈闭中通过勘探获得工业性油气流到探明油气田，并提交探明储量和控制储量。在现行的《油气矿产资源储量分类》(GB/T19492)中，将勘探开发阶段划分为预探、评价、开发三个阶段。预探阶段，通过勘查手段圈定出有利含油气区带和优选有利圈闭，发现油气藏。评价阶段，通过地震和钻探查明储层特征和产能特征，估算地质储量。开发阶段，实施开发井网钻探，进行油气开采工作，并对开发井网调整、改造和完善。通过现行油气勘查相关规范我们可以发现，与固体矿产资源勘查不同，其阶段划分具有其鲜明的自身特点。

基于以上情况，笔者建议对现行煤层气勘查规范的勘查阶段进行重新划分，突出体现煤层气勘查采用滚动勘探的模式，在煤层气储层评价的基础上，针对煤层气开发工艺、开发潜力和增产措施以及技术经济性可行性评价为重点，实现探采一体化的勘查目的任务。总体上可以按照“有没有”“有多少”“可采多少”的逻辑，将煤层气资源勘查阶段进行划分。同时兼顾煤系气综合勘查工作，减少勘查实物工作量的重复部署，以最少的投入获得最佳的地质效果，提高勘查效率，加快煤层气区块勘探开发进程。

4 煤矿开采阶段煤层气工作要求

煤矿区煤层气的勘探开发利用为保障煤炭主体能源安全生产和国家能源安全有着重要作用。目前，在我国煤矿区中，有55%的煤矿为高瓦斯突出矿区，在此高瓦斯突出矿区蕴含着我国60%以上的煤层气资源。同时，担负着国内70%以上的煤炭生产产量的矿井都有比较严重的瓦斯问题。我国煤矿开采随着范围的扩大、开发强度和开采深度的增大，越来越多高瓦斯矿井涌现出来，越来越大的威胁到煤矿安全生产，严重制约和影响着煤矿的提质增产和煤炭工业的长足发展。所以，煤矿区煤层气勘探开发和利用是当前我国急需解决的重要战略问题。如要从根本上防治煤矿瓦斯灾害，实现煤矿区煤层气资源的高效利用，必然要采用煤与煤气的协调一体化勘探开发的路径，也是保障我国能源安全的重要措施[7]。

对于瓦斯矿井、突出矿井、冲击地压矿井和《煤矿重大生产安全事故隐患判定标准》提出的地质报告检测的瓦斯压力达到或者超过0.74MPa的矿井，宜充分利用煤层气地面勘探开发技术，实现“先采气、后采煤，煤与煤层气安全高效协调开发”。从矿井煤炭开采三个阶段，即基建、生产、关闭矿井应建议分别开展以下工作。

基建矿井，根据《防治煤与瓦斯突出细则》有突出危险煤层的新建矿井在矿井建设开工前，应对首采区突出煤层进行地面钻井并进行长时期的预抽煤层气，煤层气含量降低率达到30%以上后方可开工建设。对于高瓦斯矿井、冲击地压矿井和地质报告检测的瓦斯压力≥0.74 MPa的矿井应全面收集本井田及邻近井田地质资料，根据矿井地质报告、矿井建设方案和设计，制定本井田煤层气地面勘探开发总体方案。

生产矿井，对于高瓦斯矿井、突出矿井、冲击地压矿井和地质报告检测的瓦斯压力≥0.74 MPa的矿井，由基建矿井转入生产矿井前，应根据矿井最新地质报告、生产建设长远发展规划和矿井盘区设计以及本矿井基建阶段煤层气地面参数井成果，全面论证本井田煤层气地面抽采的可行性，根据矿井生产顺序和采矿权范围，在全矿区划定远景规划区、开拓准备区和采掘生产区，分区采用不同的地面抽采方法，制定本井田煤层气地面勘探开发总体方案，优选最优工艺滚动实施。

关闭矿井，针对采空区煤层气地面工作开展前，需根据关闭矿井报省级煤炭行业管理部门批准的闭坑报告资料，并核实采空区、煤柱、井筒、巷道、火区、地面沉陷区等情况，在充分掌握关闭矿井采空区边界范围及形成时间、分布范围、积水情况、覆岩破坏影响范围和密闭性，保护煤柱、煤炭回采率、煤层顶底板性质、煤自燃倾向性、煤尘爆炸性等资料的基础上，进行采空区煤层气地面钻采方案设计。

5 绿色勘查要求

在地质找矿过程中采用绿色勘查的理念，是践行国家生态文明思想的具体举措。同时，绿色勘查是在生态文明战略背景下一种全新的勘查模式，是新的历史时期保障国家能源安全的必然选择[8]。因此，煤层气资源勘查工作同样要以生态文明思想为根本遵循，坚持绿色发展的理念为引领，以科学的管理方式和先进的技术手段，通过运用先进的综合性勘查手段和方法，集约化低能耗的设备和工艺，在勘查实施各阶段、全过程进行控制，以达到对环境影响的最小化，对生态环境最大限度地减少扰动，并治理修复受影响和扰动的生态环境的勘查工作方式。

近些年来，在贯彻落实生态文明建设中，煤层气资源绿色勘查工作已有序相继开展，部分企业和地质勘查单位通过先行先试的过程中，结总出一套行之有效的办法和经验，形成了比较典型的做法，为今后工作的开展提供了有益的借鉴。因此，我国在推进煤层气资源勘查过程中，要加大绿色勘查的工作力度，引导和指导企业积极践行绿色发展理念。在煤层气资源勘查技术规范中，建议加入绿色勘查的相关要求，以达到煤层气绿色勘探的目标。

同时，建议煤层气绿色勘查技术要求执行《绿色勘查指南》(T/CMAS 0001—2018)以及各地区提出的相关煤层气绿色勘查要求。并在煤层气资源勘查工作的项目立项、项目投标、项目勘查实施方案等各个环节报告编制中，均应体现绿色勘查理念及相关措施，在编制相关报告时应专门的章节编写绿色勘查相关内容，从而明确项目实施中绿色勘查工作现场作业要求与管理，生态环境保护措施和环境恢复治理方案等内容。

6 结论

1)煤层气资源勘查工作存在同一个矿业权区有不同的勘查阶段的情况，且在实际勘查过程中会统筹考虑区内各阶段勘查工作任务，以达到探采一体化的目的。建议煤层气资源勘查阶段划分中突出体现滚动勘探，探采一体化的勘查目的任务。并加强煤系气综合勘查工作，减少勘查实物工作量的重复部署和投入，以获得最佳的地质效果。

2)煤矿区实现煤与煤层气的协调一体化勘探开发是从根本上防治煤矿瓦斯灾害，取得煤层气资源的高效利用的重要途径。建议在矿井煤炭开采的基建、生产、关闭三个阶段，针对于瓦斯矿井、突出矿井、冲击地压矿井和瓦斯压力达到或者超过0.74MPa的矿井，充分利用煤层气地面勘探开发技术，实现“先采气、后采煤，煤与煤层气安全高效协调开发”。

3)煤层气资源绿色勘查以生态文明思想为根本遵循，采用科学的管理方式和先进的技术手段，在勘查实施各阶段、全过程进行控制，以达到最大限度地减少对生态环境的扰动和影响，并对受影响和扰动的生态环境进行修复。