為適應中國煤層氣勘探開發的需要,中國煤田地質總局于1995年立項進行《全國煤層氣資源評價》研究。該項目利用中國40多年積累的煤田地質勘探資料、煤田地質科研和近幾年煤層氣勘探成果,在中國煤層氣區劃、煤層氣資源、煤層含氣性、煤儲層特征、控氣地質因素、有利區帶優選等方面,進行了深入的評價和研究。
(一)、中國煤層的含氣性
1、中國煤層的含氣量
中國幅員遼闊,各煤田煤層含氣性千差萬別。根據中國實際情況和煤層氣勘探開發的需要,將中國煤層含氣量劃分為貧氣(<4m3/t)、含氣(4~8 m3/t)和富氣(>8 m3/t)三個品級。在中國,煤層含氣量≥4 m3/t的煤炭資源含氣量分布于4~27.1 m3/t之間,平均為9.76 m3/t。除滇藏煤層氣聚氣區以外的其它四個煤層氣聚氣區煤層含氣量如表1所示。根據中國煤田地質總局第三次煤田預測結果,中國垂深2000m以淺探明和預測煤炭資源量5.57萬億噸,煤層含氣量≥4 m3/t的煤炭資源量約1.13萬億噸,占全部煤炭資源量的20%左右;就含氣量≥4 m3/t的煤炭資源百分比而言,華南聚氣區最高,華北、東北聚氣區次之,西北聚氣區最低。全國煤層含氣量4~8 m3/t的煤炭資源3148億噸,占全國煤炭資源總量的5.6%;就含氣量4~8 m3/t煤炭資源百分比而言,華南聚氣區最高,華北、東北聚氣區次之,西北聚氣區最低。全國煤層含氣量>8 m3/t的煤炭資源8131億噸,占全國煤炭資源總量的14.4%;就含氣量>8 m3/t煤炭資源百分比而言,華南聚氣區最高,華北、東北聚氣區次之,西北聚氣區最低。就聚氣區而言,煤層平均含氣量以華南聚氣區最高,其次為東北聚氣區和華北聚氣區,西北聚氣區最低。
2、中國煤層氣的理論含氣飽和度
在中國,含氣量≥4 m3/t各聚氣區里,平均含氣飽和度20%~91%,全國平均含氣飽和度45%。就各聚氣區而言,東北聚氣區含氣飽和度最高,其次是華南聚氣區,再其次是華北聚氣區,西北聚氣區最低。中國各聚氣區含氣飽和度如表2所示。
3、中國煤層氣的甲烷濃度
在中國,含氣量≥4 m3/t各聚氣區里,煤層氣甲烷濃度在90%左右,氮氣濃度約為8%,二氧化碳濃度約為2%,重烴濃度極低。以聚氣區為單位,各聚氣區煤層氣甲烷濃度變化不大。
4、中國煤層氣資源豐度
在中國,含氣量≥4 m3/t各聚氣區里,煤層氣資源豐度為0.06 億m3/km2~8.77 億m3 /km2,平均1.15億m3/km2。根據中國實際情況,可將煤層氣資源豐度分為<0.5億m3//km2、0.5~1.5億m3/km2、>1.5億m3/km2三個等級,中國主要煤層氣聚氣區的煤層氣資源豐度如表3。就全國而言,豐度0.5~1.5億m3/km2的煤炭資源比例最高。因煤層總厚度大的原因,西北聚氣區煤層氣資源豐度遠遠大于其它聚氣區。