煤田变大气田？这项黑科技取得重大突破

日前，新疆地区的煤炭地下气化实验一次点火成功了。

这是国内首次实现地下千米煤层的原位气化，也是我国能源领域的又一次重要突破。

这次点火有望把地下千米“冰封”的煤变成“流动”的燃气开采出来，或将释放更多地下的能源资源。

（来源：石油Link 文| 木兰）

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把煤在地下千米直接气化

该项目由新疆亚新煤层气投资开发有限责任公司（下称“新疆亚新”）承担，是新疆维吾尔自治区重大科技专项《新疆难开采煤炭煤层气资源高效开发技术》。

煤炭地下气化是将煤在原位（即煤层所在位置）进行有效控制燃烧，产生甲烷、氢气和一氧化碳等可燃气体的一种采气技术。

这种技术不仅开采了地下深处的煤炭，同时还能够保证煤炭的清洁高效利用。

煤炭地下气化又分为矿井式气化和钻进式气化两种方式。

本次新疆亚新承担的项目就是采用钻井式气化方式。这种方式过程中不需要人工井下作业，一般适用于开采低品位、地质构造相对复杂及深部煤炭资源等。

钻井式气化也称无井式气化，利用定向井或火力贯通、水力压裂贯通、电力贯通等特殊技术施工气化通道、气流通道，在地面布置操作，控制设备。

钻井式煤炭地下气化示意图

本次实验地区的煤层是超过1000米深的煤层，地层倾角大，无法实现常规开采。

而且，实验煤层的煤炭处于低煤阶，也就是挥发分含量高、变质程度较低，煤层中的杂质较多。

在新疆，还有很多这样的煤炭资源。据了解，新疆煤炭预测资源量2.19万亿吨，占全国的40%，位居全国第一。其中，难开采煤炭占50%以上。

这也意味着，煤炭地下气化资源潜力是巨大的。

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煤田变“人造大气田”

煤炭地下气化的概念最早在1868年，由英国人William Siemens提出的，但当时并未引起广泛关注。

20世纪30年代，苏联在莫斯科的Krutova矿区进行了第一次煤炭地下气化试验。

美国和西欧也进行了大量的试验和研究，但由于技术上的瓶颈和经济原因，到20世纪50年代末，大部分试验都停止了。

后来随着人类环保意识的增强和能源需求的增加，煤炭地下气化研究重新引起了世界各国的关注。

20世纪末，煤炭地下气化技术得到了进一步的发展和完善。21世纪，全球已建成50余处煤炭地下气化基地。这些基地主要采用巷道式和浅层钻井式煤炭地下气化工艺。

考虑到我国的能源资源分布特点，即煤炭资源丰富，天然气和石油相对较少，为了保障国家能源的安全，并助力国家顺利实现“双碳”目标，加大煤炭资源的开发力度，推动煤炭的清洁高效利用，显得至关重要。

但是，受开采技术制约，全国煤炭资源浪费严重，500米以浅的煤炭资源逐步趋于枯竭，而70%的煤炭资源分布在2000米以下，所以有效回收废弃资源、向深部进军开采煤炭资源是今后发展的必然趋势。

深部煤炭的开采也就变得更为重要了。

而对于开采深部、低煤阶或高倾角地层的煤炭资源来说，煤炭地下气化就是一种有效的开发技术。

相比于传统的开采方式，煤炭地下气化技术具有流程短、安全性高、环境友好等突出优势。同时，地下气化可以降低生产成本，提高经济效益。

该技术还可以成为开辟天然气规模上产战略的新途径，对我国能源工业具有战略意义。