安全是發展的基礎，也是發展的前提。黨的二十大報告提出，推進國家安全體系和能力現代化，堅決維護國家安全和社會穩定。國家安全是民族復興的根基，社會穩定是國家強盛的前提。
能源強國建設是中國式現代化的核心支撐。中國作為全球最大的能源生產國與消費國，油氣對外依存度居高不下，安全保障與能源轉型的雙重壓力日益凸顯。2021年中央經濟工作會議首次明確提出“建設能源強國”的戰略目標，2025年黨的二十屆四中全會將“建設能源強國”納入“十五五”規劃建議，標志著我國能源發展從“量的擴張”向“質的躍升”轉型進入關鍵階段。在能源強國建設進程中，綠色低碳的傳統化石能源開發仍然起著不可替代的重要作用。煤層氣開發具有“一舉三得”的多維價值，不僅有利于煤礦安全生產、減少煤礦瓦斯事故，也有利于碳減排、有效減少溫室效應，更有利于優化能源結構、補充清潔能源，保障國家能源安全。
近年來，煤層氣產業廣大技術人員依靠科技創新，突破勘探開發深度“禁區”，促使中國深部煤層氣獲得了顛覆性重大突破，成為全球范圍內深部煤層氣水平井單井日產氣量超10萬方的國家，也成為深部煤層氣實現真正意義上效益開發的唯一國家。深部煤層氣一般是指埋藏深度大于1500米煤儲層中賦存的以甲烷為主的烴類氣體。經過近6年的勘探評價和開發先導示范，結果已經表明，中國深部煤層氣產業完全能夠成為助力經濟社會綠色發展、實現“雙碳”目標和保障國家能源安全的重要天然氣資源。
■創新勘探開發技術，
深部煤層氣開發獲顛覆性突破
早在1983年，中國就開展煤層氣前期評價和勘探工作。歷經40余年勘探開發，人們普遍認為，中國煤層氣資源豐富，但產業發展進展緩慢，效果不十分理想。主要原因是，中國煤層氣地質條件復雜，理論研究進展不到位，技術創新與集成不強，主攻對象一直徘徊在淺部或中淺部，鉆完井、增產改造與排采等工程技術難題一直沒有得到很好地解決，勘探開發過分依賴國外相關理論與技術，等等。
黨的十八大以來，煤層氣行業廣大技術人員全面貫徹新發展理念，深入實施創新驅動發展戰略，經過10多年來的不懈努力，對煤層氣科學問題的認知和探索成果層出不窮。特別是“十三五”以來，隨著國家科技重大專項“大型油氣田與煤層氣開發”相關項目成果的突破和實踐引領，實現了煤層氣理論和勘探開發技術的重大創新，勘探有利區優選、地質工程一體化甜點區優選、氣藏精細描述、產能評價、提高采收率、經濟評價及鉆壓排技術等相關研究成果越來越凸顯出來，取得重大效果。
最令人鼓舞的是，從2019年開始，由煤層氣開發利用國家工程研究中心和中石油煤層氣有限責任公司牽頭，依托“十三五”國家油氣科技重大專項，錨定山西大寧—吉縣區塊太原組8號煤層深部煤層氣，開展地質工程一體化思路指導下的精細研究，在大量分析測試基礎上，認定深部煤儲層地質條件適合從事酸化壓裂、超大規模極限體積壓裂等創新技術，并進行多口老井的現場試驗。2020年部署吉深6-7平01先導試驗水平井，實施煤儲層酸化壓裂技術改造，在埋深2100米的煤層獲得成功，最高日產氣量達10.1萬方，成為中國深部煤層氣獲得重大突破的標志性井，顛覆了長期以來深部煤層氣技術上難以實現高產和效益開發的世界級難題。創新界定深部煤層氣概念與內涵，提出深部煤層氣具有“廣覆式生烴、自生自儲、毯式成藏”特征，建立“微幅褶皺、單斜與水動力耦合、斷層與水動力耦合、鼻狀構造”等4類成藏模式。由此帶領下，陜西神木—府谷、四川、新疆等地部署的一系列深部煤層氣示范井相繼獲得成功，徹底扭轉了人們對煤層“埋深大于1000米煤層氣含量低”的理論和煤層氣產業“經濟效益和投資回報不理想”的傳統認知，促使40年來煤層氣勘探開發領域一直徘徊在中淺部的理念和做法迅速轉向深部。截至2025年底，全國已累計提交近6000億方深部煤層氣探明地質儲量，年產氣量近40億方。目前，國家能源局正在組織實施鄂爾多斯盆地東緣大寧—吉縣、鄂爾多斯盆地東緣臨興—府谷、沁水盆地和重慶南川等地區總年產氣量55億方的4個國家級“深部煤層氣開發示范項目”，展示了深部煤層氣藏勘探開發的廣闊前景。
在依靠理論與技術創新帶動產業發展的同時，組織與管理上也發生了實質性轉變，認為要實現深部煤層氣規模效益開發，必須實現技術與管理的同時創新，提出“以技術創新為核心，資源、技術、人才、政策與投資五位一體、協同創新”的戰略理念。技術上由“基質酸化壓裂”向“體積壓裂”轉變，由“壓得開”向“壓得碎”轉變，由“多造縫”向“多造有效縫”轉變，形成以“超大、超密、充分支撐體積縫網”為主要內涵的深部煤儲層“極限體積壓裂”技術。管理上不斷解放思想、深化理論研究、聚焦科技創新，通過高強度、持續聯合攻關，深部煤層氣基礎理論、工程技術不斷創新，開發成本顯著降低，真正打開了煤層氣產業效益開發的新局面。長期困擾煤層氣單井產量與開發效益的深度問題已不再是關鍵，深部更不是禁區，煤層氣產業發展由此進入一個新階段，處于發展史上最有利時期。
■助力實現“雙碳”目標，
煤層氣產業發展前景廣闊
“雙碳”目標的提出，在戰略上可以統籌中華民族偉大復興和世界百年未有之大變局的發展環境，主動擔當大國責任，推動構建人類命運共同體；其現實意義是破解國內資源環境約束，推動經濟結構轉型和能源革命，滿足人民日益增長的美好生態環境需求，促進人與自然和諧共生。深刻領會并堅決貫徹落實“雙碳”目標要求，有利于引領我國有步驟實施綠色低碳轉型，加強生態文明建設，推動減污降碳協同增效，促進生態環境的改善由量變走向質變，實現高質量發展。
當前，綠色化、數智化與人工智能高質量發展已成為全球共識，能源結構正在由高碳向綠色低碳轉變，化石能源清潔高效、可再生能源大規模利用，構建多元化清潔能源供應體系成為踐行“雙碳”目標和建設能源強國的戰略需要和必由路徑。我國正在加快化石能源清潔高效利用，大力發展可再生能源，能源體系將由傳統的煤炭、石油、天然氣等化石能源為主，逐步轉變為風能、太陽能、水力資源、生物質資源、地熱資源等可再生能源資源為主導、多能互補新格局。目前，已經進入實現“雙碳”戰略的關鍵時期，能源工作既要保障安全，也要推進綠色轉型；既要立足基本國情推動結構調整優化，增強綜合保障能力，也要發揮我國負責任大國的積極作用。我們必須堅持先立后破、穩妥推進，不搞“碳沖鋒”“一刀切”、運動式“減碳”，有力有序有效推進“雙碳”工作。國家相繼出臺多項政策，全國人民共同努力，經濟社會和能源發展正在經歷著一場廣泛而深刻的系統變革。未來一段時間內，化石能源仍將在國家經濟建設中發揮重要作用，總體呈現為煤炭減量、石油放緩，天然氣和非化石能源快速增加。
據研究，與淺部或中淺部煤層氣相比，深部煤層氣具有許多明顯特點和優勢，煤層含氣量是2倍，壓力是2.6倍，溫度是1.5倍，含氣飽和度是1.4倍，滲透率低2個數量級、煤層水礦化度是20倍。呈現出煤層厚度大、熱演化程度高、含氣飽和度高、游離氣豐富、水動力條件弱、割理裂隙發育、煤體結構完整、儲層壓力大等有利成藏條件，整體資源條件優越，開發條件明顯優于淺部或中淺部。
從本質上說，煤層氣屬于優質天然氣和低碳清潔能源，1方煤層氣釋放的熱值相當于1.2千克標煤；煤層氣96%以上是甲烷，而甲烷溫室效應是二氧化碳的20—25倍；開發利用1方煤層氣，相當于減少向大氣排放20—25方二氧化碳。從這個意義上說，助力實現“雙碳”目標也為煤層氣產業發展提供了重要契機，而加快煤層氣產業發展，完全符合實現“雙碳”目標要求。“雙碳”目標和保障國家能源安全為煤層氣產業高質量發展提供了重要的戰略機遇，深部煤層氣成為我國繼致密氣、頁巖氣之后又一非常規天然氣勘探開發新熱點，展現出廣闊的發展前景。
■依靠科技自立自強，
煤層氣助力能源強國建設
黨的二十大報告提出，加快實施創新驅動發展戰略，加快實現高水平科技自立自強。科技自立自強是國家強盛之基、安全之要。在全面建成社會主義現代化強國、實現第二個百年奮斗目標的新征程中，我們黨將實現高水平科技自立自強置于實現中華民族偉大復興的戰略高度，擘畫出高水平科技自立自強的中國方案。
建設能源強國，是黨中央面對深刻變化的國內外能源格局、著眼中華民族偉大復興戰略全局所作出的一項重大戰略決策，是應對大變局、筑牢國家安全屏障的戰略支點，是推動經濟社會發展全面綠色轉型的強大引擎，是塑造未來全球競爭新優勢的關鍵舉措。當今世界不穩定、不確定因素不斷增加，全球能源供應市場波動加大、能源短缺加劇，保障國家能源安全的艱巨性和復雜性前所未有。我國天然氣對外依存度持續達40%以上，唯有堅持科技自立自強，才能從根本上緩解天然氣供應緊張局面，保障國家能源安全。
中國深部煤炭資源豐富，其中蘊藏的煤層氣資源規模大、開發前景廣闊。美國、加拿大、澳大利亞等國家在煤層氣商業化開發的成功實踐和全球如火如荼的頁巖氣革命，為中國實現深部煤層氣高效開發提供了重要啟示和借鑒。我國深部煤層氣成功實現開發先導試驗，已經被證明深部煤層氣是未來重要的天然氣潛在資源，對推動我國實現能源轉型發展、增加清潔能源供應、優化能源結構具有極其重要的現實意義。
第四次全國油氣資源評價結果表明，我國埋深小于2000米煤儲層中煤層氣資源量約30.05萬億方。深部煤層氣獲得重大突破后，進一步研究發現，僅鄂爾多斯盆地深部煤層氣資源量與全國原有30萬億方煤層氣資源量相當，而全國埋深大于2000米煤層氣和煤系中的非常規天然氣資源量可超過70萬億—80萬億方，甚至更多。從開發效益及安全環保等因素綜合考慮，深部煤層氣開發前景有望超過頁巖氣。與美國“頁巖氣革命”相比較，目前正在形成的深部煤層氣勘探開發新局面被稱為“深部煤層氣革命”。
2021年，在分析中國煤層氣產業發展現狀和深部煤層氣資源條件的基礎上，我們提出了我國煤層氣產業“10年兩步走”發展目標：到2025年，實現理論與技術新突破，年產氣量達100億方目標，堅定產業發展信心；到2030年，不斷擴大產業規模，力爭實現年產氣量300億方奮斗目標，提高煤層氣產業地位。第一階段目標已經在2023年提前2年實現，第二階段目標正在加緊落實。中國工程院院士羅平亞認為，經過幾代人的不懈努力，中國煤層氣年產量有望向千億方級奮斗目標邁進。
隨著進一步探索研究交叉性、系統性相關學科的理論與技術戰略，在進行傳統意義上煤層氣勘探開發理論與技術攻關的同時，嘗試開展新型煤炭與煤層氣融合開發技術、煤層原位氣體轉化及提高采收率的技術攻關，包括煤炭地下氣化（UCG），CO2捕集、利用和封存（CCUS），以及包括微生物、熱采、微波、激光、注入N2、CO2驅替在內的生物、物理和化學開發技術等，實現深部煤炭與煤層氣資源的全方位融合動用與煤炭原位氣化，煤層氣前景將更為廣闊。目前最為重要的是，如何進一步激勵和堅定技術、投資、管理等各行各業的必勝信心，需要引起全社會對煤層氣產業更為廣泛的關注和重視，提出和實施合理高效的保障措施。
黨的二十大報告提出，“教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐。”我們必須開辟發展新領域新賽道，不斷塑造發展新動能新優勢。當前煤層氣產業發展已經站到新的歷史起點，必須大力提升科技創新能力，進一步系統性開展理論與技術攻關。深部煤層氣理論技術與開發效益突破業已證明，只有實現關鍵核心技術的自主可控，才能真正掌握發展主動權。新征程上，既要認識到推動深部煤層氣勘探開發技術自立自強任重道遠，也要充分看到目前所形成的雄厚研究基礎。充分發揮國家資源和國有企業動員能力，通過新型舉國體制，打好關鍵核心技術攻堅戰，進一步取得深部煤層氣開發重大技術創新成果，加強原創性、引領性科技攻關。充分發揮全國重點實驗室、煤層氣科技領軍企業和國家產業技術工程化中心作用，堅持科技創新和制度創新“雙輪驅動”，以問題為導向，以需求為牽引，大力弘揚科學家創新精神，不斷激發各類人才創新活力，以高端人才隊伍引領深部煤層氣高水平科技自立自強。
科技自立自強是國家強盛之基、安全之要。我們要清醒地看到，深部煤層氣產業對國家能源轉型、“雙碳”目標實現和經濟發展的貢獻將越來越凸顯，隨著一些“卡脖子”技術的突破，深部豐富的優質煤層氣資源將帶動煤層氣產業走向新的輝煌。在未來深部煤層氣產業發展過程中，比歷史上任何時候都更加迫切需要進一步提升理論與技術的自主創新能力，必須堅定不移走中國特色煤層氣勘探開發理論技術的自主創新道路。煤層氣大產業必將成為端牢能源飯碗、助力實現“雙碳”目標的重要組成部分，也將從根本上為保障國家能源安全做出煤層氣產業更大的貢獻，展現出光明的發展前景。
（作者系中國設備管理協會石油石化分會會長、成都理工大學頁巖氣現代產業學院特聘院長、中國石油學會會士、教授）
