华新燃气集团为山西实现双碳目标增添

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黄河新闻网讯（记者周昱丽通讯员武小渝郝逸仙）随着国家“双碳”目标的发布，一场广泛而深刻的经济社会系统性变革已经到来，能源生产和消费大省——山西，正面临着新的挑战和机遇。作为山西省最大的燃气企业集团，增气提效重任在肩。强化科技创新，实现煤成气“增产上量”；提高瓦斯（煤层气）利用率，将资源“吃干榨尽”；采空区瓦斯开发，废弃资源变为宝；强化燃气“网络”建设，打造绿色产业通途……华新燃气集团为山西实现“双碳”目标增添“底气”。强化科技创新促煤成气“增产上量”煤层气以甲烷为主要成分，属于非常规天然气。作为清洁低碳的主体能源，灵活度高、协同性强，具有与可再生能源融合发展的先天优势。据最新相关数据，山西省米以浅的煤层气约为10万亿立方米，占到全国的三分之一。从现阶段看，气的高效利用是短期内改变山西能源结构最快、成本最低的途径。作为目前国内一流的煤层气开发企业集团，经过近三十年的不断总结实践，通过深化与浙江大学、中国石油大学（北京）、中国矿业大学（北京）、中国地质大学（武汉）、中煤科工集团西安研究院等多所高校和科研院所的产学研合作，华新燃气集团不断实现产业技术升级和产品创新。根据煤层气与煤炭资源相互附存的特点，创新形成的“采煤采气一体化”模式，在煤矿规划区施工垂直井、水平井提前预抽，在采煤之前把煤层瓦斯（煤层气）降低到可接受的范围内。在煤矿生产矿井即将进行回采的区域，采用垂直井、水平井、地面压裂井下抽采等工艺进行强化抽采。在煤矿生产生产涉及到的区域，根据井下安全生产需求，通过防突井、采动直井、采动水平井进行辅助抽采，从而实现了两种资源的协调科学开发。通过各种技术手段对开发区地质条件进行深入研究，掌握煤层赋存和储气特性，针对不同的地质条件制定了不同的开发技术体系。针对煤矿区煤层埋深浅、渗透性高的特点，采用水平对接井、水平多分支井等技术，煤层气井的单井日产量超过了上万立方米，产期效果良好。针对深部煤层埋深大、应力高的特点，形成了深部“甜点区”预测、井深轨迹优化、煤储层保护、地震地质一体化、定-导-测-录一体化、定向射孔+多段分簇密集型体积压裂、常规油管带压压裂等深部煤层气开发技术体系，该技术体系目前在山西武乡南、横岭等深部煤层气开发区域取得了良好效果，最高单井产量突破方/天，极大的振奋了国内深部煤层气开发的信心和决心，为后期煤层气的发展奠定了基础。年，华新燃气集团共完成煤成气产气量15.3亿立方米，年1-6月份完成煤成气产气量7.27亿立方米。采空区瓦斯开发废弃资源变为宝作为煤炭大省的山西，煤矿开采遗留采空区，这些采空区仍有遗煤，其中蕴含着大量的煤层气。据中国工程院重点咨询项目《我国煤炭资源高效回收及节能战略研究》研究表明，预计到年，我国关闭矿井数量将达1处，到年将达处。以山西省为例，截至年底，煤矿采空区面积约平方公里，废弃矿井约余处。据估算，目前我国煤矿采空区中残留煤层气资源量近亿立方米，仅山西省就达亿立方米，具有十分可观的开发利用潜力。同时，废弃关停矿井的煤层气如不加以利用，会通过采煤形成的各种裂隙向地面逸散，不但会污染环境，也会带来严重的安全隐患。煤层气作为一种较强的温室气体，逸散后的温室效应是二氧化碳的21倍，以山西目前废弃煤矿采空区煤层气已利用量1.28亿立方米计算，相当于减排二氧化碳万吨。同时，废弃关停矿井瓦斯（煤层气）逸散在空气当中的瓦斯（煤层气）遇火明极易造成燃爆事故。废弃关停煤矿及采空区煤层气的开发与利用，不仅可以消除安全隐患，还能将废弃资源“变废为宝”，创造可观的经济价值，对助力实现“碳达峰、碳减排”目标具有重要意义。“废弃矿井采空区地面煤层气抽采技术研究及示范”项目是山西省煤基重点科技攻关项目，由华新燃气集团与晋能控股煤与煤层气国家重点实验室以及多家专业院校形成产学研合作，经过数年实践，目前在废弃煤矿采空区煤层气钻井技术、抽采工艺、装备研发、瓦斯利用等方面已经形成了一套较为成熟技术体系，并通过近年不断在山西晋城、西山、阳泉等煤矿区进行抽采实践，成效显著。单井日产量最高达到立方米，抽采浓度平均保持在50%以上，最高达到90%。对我国的废弃煤矿及采空区煤层气开发具有强大的示范效应和推广意义。低浓度瓦斯利用将资源物尽其用瓦斯作为煤炭开采过程中的伴生产物，甲烷浓度在30%以上的高浓度瓦斯已跻身工业燃料、化工原料之列，用于发电、民用等领域，成为清洁高效的新能源。但是30%以下的低浓度瓦斯，由于缺乏经济、有效、安全的利用技术，除少量发电利用外，其余大量都通过排空管直接排放到了大气中。瓦斯中主要成份甲烷，是一种强烈的温室气体，温室效应约是二氧化碳的21倍，造成严重的大气环境问题，同时也浪费宝贵的资源。在“双碳”发展的今天，华新燃气集团铭石煤层气公司“煤矿低浓度瓦斯直燃制热一体化技术”让这个目标成为可能。以前废弃的低浓度瓦斯，现在也摇身一变，成了环保低碳的清洁能源。华新燃气集团铭石煤层气公司负责人介绍，年8月此项技术通过科技成果鉴定，达到国内领先水平，目前已经在晋能控股集团成庄矿、龙泉矿、清徐东辉集团赵家山煤矿成功应用。其中，成庄矿低浓度瓦斯直燃制热一体化项目还被列为山西省煤矿瓦斯综合利用试点示范项目，该项目运行近一年来，不仅安全稳定，而且效果显著。有了这项新技术，成庄矿不仅用上低浓度瓦斯烧出来的热水进行洗浴、供暖，而且减少了近吨的二氧化碳当量排放，具有显著的经济效益和环保效益。强化“网络”建设打造绿色产业通途华新燃气集团坚定不移推进“气化山西”战略，聚焦燃气主业，持续推进全省燃气上中下游产业布局，促进燃气产业链协同发展和产业升级。上游煤成气开采拥有全国最大的煤层气抽采井群，累计施工煤成气钻井余口，约占全国总井数的1/3，累计产气亿立方米；中游管网长输管线近余公里，输气能力达到亿方/年，形成了“纵穿南北、横贯东西”“三纵十一横”管网格局，东联河北、西承陕西、南通河南、北接内蒙、不仅可以调配全省资源，还可以将本省煤层气输往周边省份，实现区域联动；在全省建成了17座液化工厂，日液化能力万立方米，总储气能力近1万立方米；建设城市燃气门站82座、城市配气管网2.2万公里，覆盖全省11地市个县市，气化居民用户余万户、工业用户近个，公福用户1万余个，气化人口2万以上，“气化山西”的发展格局已基本形成；建成CNG/LNG加气站余座；建成煤成气热电联产项目3个，总装机容量余兆瓦，全力打造绿色产业通途。在碳达峰碳中和背景下，以高质量技术创新为强力推动，华新燃气集团这一燃气产业旗舰劲旅正劈波斩浪、奋楫笃行，全力为煤层气产业升级发展，为山西经济社会高质量发展谱写新的奋斗篇章。

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