山西省沁水盆地潘庄（中联、美中能源合作区块）煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案.pdf

山西沁水盆地潘庄区块煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案 I 目录 前 言..............................................................................................................................................................1 一、编制目的..............................................................................................................................................1 二、编制依据..............................................................................................................................................2 三、方案适用年限......................................................................................................................................3 四、编制工作概况......................................................................................................................................4 第一章 概况................................................................................................................................................... 6 一、区块地理位置......................................................................................................................................6 二、煤层气资源概况..................................................................................................................................7 三、煤层气田开采历史及现状................................................................................................................15 第二章 煤层气田基础信息......................................................................................................................... 40 一、自然地理............................................................................................................................................40 二、地质环境背景....................................................................................................................................45 三、开采区及开采活动影响区土地利用现状........................................................................................67 第三章 煤层气资源开发利用..................................................................................................................... 72 一、开发方案简述....................................................................................................................................72 二、主要开采工艺技术............................................................................................................................93 三、“三率”指标评估.............................................................................................................................. 135 四、与非油气矿产的协调开发..............................................................................................................135 五、施工过程对危险源的识别..............................................................................................................136 第四章 生态环境影响评估....................................................................................................................... 139 一、生态环境影响评估范围..................................................................................................................139 二、地质灾害、含水层破坏和水环境污染现状分析及预测评估......................................................141 三、地形地貌景观影响和破坏及土地损毁现状分析与预测评估......................................................154 四、地质环境治理分区与土地复垦范围..............................................................................................185 第五章 生态环境治理可行性分析........................................................................................................... 189 一、地质灾害、含水层破坏及水环境污染治理可行性分析..............................................................189 二、地形地貌景观影响和破坏治理及土地复垦可行性分析..............................................................190 第六章 生态环境治理及监测工程........................................................................................................... 223 一、治理工程..........................................................................................................................................223 二、监测工程..........................................................................................................................................246 第七章 生态环境治理工作部署............................................................................................................... 253 一、总体工作部署..................................................................................................................................253 二、阶段实施安排..................................................................................................................................254 山西沁水盆地潘庄区块煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案 II 三、年度工作安排..................................................................................................................................258 第八章 经费估算与进度安排................................................................................................................... 262 一、煤层气开发经费估算......................................................................................................................262 二、地质环境治理工程经费估算..........................................................................................................268 三、土地复垦工程经费估算..................................................................................................................281 四、总费用汇总与年度安排..................................................................................................................301 第九章 保障措施与效益分析................................................................................................................... 303 一、组织保障..........................................................................................................................................303 二、技术保障..........................................................................................................................................303 三、资金保障..........................................................................................................................................304 四、监管保障..........................................................................................................................................307 五、公众参与..........................................................................................................................................307 六、土地权属调整方案..........................................................................................................................311 七、效益分析..........................................................................................................................................316 第十章 结论与建议................................................................................................................................... 321 一、主要结论..........................................................................................................................................321 二、问题与建议......................................................................................................................................322 山西省沁水盆地潘庄区块煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案 III 附附图图 图号顺序号图名比例尺 11潘庄区煤层气田总工程平面图120000 22潘庄区煤层气田地质地形图120000 33潘庄区煤层气田地质环境问题现状图110000 44潘庄区煤层气田土地利用现状图110000 55潘庄区煤层气田永久基本农田分布图110000 66潘庄区煤层气田地质环境问题预测图110000 77潘庄区煤层气田土地损毁预测图110000 88潘庄区煤层气田土地复垦规划图110000 99潘庄区煤层气田地质环境治理工程部署图110000 山西省沁水盆地潘庄区块煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案 IV 附附件件 附件 01国有土地使用证复印件 附件 02临时用地审批手续 附件 03编制单位承诺书 附件 04煤层气企业承诺书 附件 05方案编制委托书 附件 06地质环境现状调查表 附件 07采矿权证复印件 附件 08公众参与调查表 附件 09东西区 3储量评审备案证明 附件 10东西区 15储量评审备案证明 附件 11永久基本农田审批手续 附件 12临时用地承诺书 附件 13土地复垦保证金缴存余额复印件 山西省沁水盆地潘庄区块煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案 1 前前 言言 一、编制目的一、编制目的 山西晋城潘庄区块位于我国煤层气开发最成熟、 最成功的沁水盆地， 区块构造简单， 煤层厚度较大，煤体结构良好，煤层埋藏浅，煤层顶板封闭性能好，煤层气含量高，煤 层渗透性好，是一个得天独厚的煤层气开发有利区。 山西晋城潘庄区块煤层气资源开采对外合作产品分成合同 ODP于 2003 年签署 并获得商务部批准，目前，中外双方的权益比例为 2080，美中能源为作业者。2006 年下半年开始在潘庄区块实施多分支水平井钻探， 取得了巨大成功。 2007 年 9 月 16 日， 潘庄项目 PZP03-01 井日产气量达到 105133m3，创造了国内煤层气单井日产最高纪录。 2011 年 11 月 28 日，潘庄项目总体开发方案获得国家发改委核准批复，潘庄区块进入大 规模开发阶段。 2013 年 7 月， 中联煤层气有限责任公司与晋煤集团签订 山西晋城潘庄区块煤层气 资源开采对外合作产品分成合同分区开发生产协议，中联公司和美中能源合作对其中 62.557km 2 面积内煤层气进行开发生产和销售。 潘庄区块在 ODP 方案编制阶段后， 于 2010 年、 2015 年分别向国土资源部提交煤层 气探明储量，进一步落实了区域储量规模。截止 2016 年 10 月 31 日，煤层气开发井 93 口，中联与美中能源合作开发区取得了较好开发效果，达到了 ODP 方案开发期 4.95108m3/年的目标。 根据潘庄区块煤层气资源开发项目联合管理委员会第 11 次会议决议，潘庄项目自 2016 年 11 月 1 日起进入商业性生产期。由于生产所需，中联煤层气有限责任公司与美 中能源有限公司委托中海油能源发展工程技术公司非常规技术研究院编制 山西晋城潘 庄区块煤层气资源开发项目生产期调整方案。截至 2019 年 12 月底，生产期调整方案 工作量已实施完成。为评价方案实施效果，总结经验，美中能源及中联公司于 2020 年 6 月至 10 月开展了山西晋城潘庄区块煤层气资源开发项目生产期调整方案后评价。 基于评价结论，鉴于山西晋城潘庄区块煤层气资源开发项目生产期调整方案中 动用储量、井型、实际产量和气价等关键数据发生较大变化，为了更加科学、合理、高 效开发煤层气资源，中联煤层气有限责任公司与美中能源有限公司启动山西沁水盆地 潘庄区块煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案的编制工作。 山西省沁水盆地潘庄区块煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案 2 二、编制依据二、编制依据 （1）中华人民共和国土地管理法（2020 年 1 月 1 日实施）； （2）国土资源部办公厅关于印发油气勘查实施方案及开发利用方案编写大纲的 通知（国土资规〔2016〕18 号）； （3）国土资源部办公厅关于做好矿山地质环境保护与土地复垦方案编报有关工 作的通知（国土资规〔2016〕21 号）； （4）山西省自然资源厅关于煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案编制 及评审工作的通知（晋自然资函〔2019〕861 号）； （5）土地复垦方案编制规程 第 1 部分通则（TD/T 1031.1-2011）； （6）土地利用现状分类GB/T210102017； （7）煤层气资源勘查技术规范（GB/T 29119-2012）； （8）煤层气资源/储量规范（DZ/T 0216-2020）； （9）煤层气田开发方案编制规范（DZ/T 0249-2010）； （10）气藏开发调整方案编制技术要求（SY/T 6111-2018）； （11）钻井井场、设备、作业安全技术规程（SY5974-2007） （12）煤层气钻井工程作业规程（DZ/T 0250-2010） （13）煤层气地质录井作业规程（Q/CUBM 0201-2002） （14）固井作业规程（SY/T 5374.1-2016、SY/T 5374.2-2016） （15）固井质量评价方法（SY/T 6592-2017） （16）煤层气测井作业规程（NB/T 10021-2015） （17）煤层气钻井工程质量验收评级标准（NB/T 10003-2014） （18）钻前工程及井场布置技术要求（SY/T 5466-2013） （19）下套管作业规程（SY/T5412-2016） （20）钻井井控技术规程（SY/T 6426-2005） （21）常规钻进安全技术规程（SY/T 5272-1996） （22）钻井井场、设备、作业安全技术规程（SY 5974-2014） （23）地面煤层气井压裂施工设计规范（MT/T 1196-2020） （24）煤层气井排采工程技术规范（NB/T 10009-2014） （25）废弃井封井处置规范（QSH 0653-2015） 山西省沁水盆地潘庄区块煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案 3 （26）煤层气集输设计规范（NB/T 10029-2016） （27）煤层气集输安全规程（AQ 1082-2010） （28）硫化氢环境钻井场所作业安全规范（SY/T 5087-2017） （29）硫化氢环境井下作业场所作业安全规范（SY/T 6610-2017） （30）山西晋城潘庄区块煤层气资源开采总体开发方案，2009 年； （31）山西晋城潘庄区块煤层气资源开发项目生产期调整方案，2018 年； （32）沁水煤层气田新增煤层气探明储量报告，（潘庄区块、成庄区块和枣园 区，二叠系山西组 3 号煤层及太原组 15 号煤层），中联煤层气有限公司，2001 年； （33）山西省沁水煤层气田潘庄东、西区二叠系山西组 3 号煤层煤层气探明储量 报告，中联煤层气有限公司，2010 年 10 月； （34）沁水煤层气田潘庄区块东、西区石炭系太原组（C3t）15 号煤层新增煤层 气探明储量报告，中联煤层气有限公司，2015 年 3 月； （35） 中华人民共和国山西晋城潘庄区块煤层气资源开采对外合作产品分成合同 分区开发生产协议，商务部，2003 年 3 月； （36）关于山西晋城潘庄区块煤层气资源开发项目核准的批复，国家发改委， 2011 年 11 月；3 （37） 中华人民共和国山西潘庄区块煤层气资源开采对外合作产品分成合同分区 开发生产协议，中联煤层气有限责任公司、晋煤集团，2013 年 7 月； （38） 中华人民共和国山西晋城潘庄区块煤层气资源开采对外合作产品分成合同 开发期参与权益比例调整协议，中联煤层气有限责任公司、美中能源有限公司，2013 年 7 月； （39）沁水县 2019 年地籍变更数据库及相关资料； （40）阳城县 2019 年地籍变更数据库及相关资料； （41）沁水县土地利用总体规划调整方案（2006-2020）； （42）阳城县土地利用总体规划调整方案（2006-2020）。 三、方案适用年限三、方案适用年限 根据潘庄区块煤层气开发现状、分成合同及采矿权的期限，潘庄区块煤层气开 发山西省潘庄煤层气调整井项目起始施工时间为 2020 年，拟申请开发期为 12 年，其中 建设期为 3 年，生产期为 9 年。加上 3 年的管护期，则其开发利用与生态保护修复方案 山西省沁水盆地潘庄区块煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案 4 服务年限共计 15 年，总服务年限自 2021 年起，至 2035 年止。 方案适用年限为 5 年，即 2021-2025 年，以后每 5 年修编一次该方案；土地复垦资 料基准年为 2019 年。期间若遇煤层气采矿权范围变更且影响开发利用设计的，或储量 发生变化且影响煤层气田服务年限的，应当重新编制该方案。 四、编制工作概况四、编制工作概况 2021 年 5 月我公司受中联煤层气有限责任公司、 美中能源有限责任公司委托后， 立 即调配组织技术人员着手该方案的编制。依据文件山西省自然资源厅关于煤层气资源 开发利用与矿区生态保护修复方案编制及评审工作的通知（晋自然资函〔2019〕861 号）要求，为进一步简化煤层气矿业权登记要件及审查环节，提高办事效率，减轻企业 负担，将原来分开编制的煤层气资源开发利用方案和矿山地质环境保护与土地复 垦方案两个方案合并编制。按照该文件提供的山西省煤层气资源开发利用与矿区生 态保护修复方案编制提纲（试行），编制人员转变思路，将煤层气开发利用、地质环 境保护与恢复治理、土地复垦三方面内容整合，统筹编制。 工作程序是接受业主委托，在收集和利用已有资料的基础上，结合现场调查井场 现状及集气站等的地质环境条件、 生态环境条件、 社会环境条件、 现状地质灾害的类型、 分布规模、稳定程度、活动特点等因素，综合分析，对潘庄井田煤层气生产现状进行分 析，对受煤层气开采的环境影响进行现状评估和预测评估，确定煤层气开采开发、以及 地址环境的影响范围、确定复垦区，作出土地复垦适宜性评价，进行地质环境保护与恢 复治理分区和适宜性评价，提出地质环境防治和土地复垦工程，以及所需经费估（概） 算和进度安排，并提出地质环境保护与恢复治理措施、建议。方案编制的工作程序框图 见下图 0-4-1。 山西省沁水盆地潘庄区块煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案 5 图图 0-4-1工作程序框图工作程序框图 本次煤层气资源开发利用方案、矿山地质环境保护与土地复垦方案编制工作，从 2021 年 5 月开始至 2021 年 8 月完成，先后参加工作的人员共有 7 人，其中高级工程师 2 人，工程师 5 人。 根据本次工作的目的任务， 依照工作程序， 首先搜集了与工程建设相关的区域地质、 水文地质、工程地质、环境地质、储量核实报告以及地形地貌、水文气象、土地利用等 资料，包括文字报告 6 份、图件 57 张。在此基础上，对煤层气开采方案进行核实，对 评估区及周边进行了 110000 地质环境调查，共完成调查面积 22.5km2。调查了地质环 境条件、地利用现状、地形地貌（微地貌），水源点，地质灾害、地质环境问题等，对 地质灾害形成要素、地质灾害、潜在地质灾害的危险性、形成条件和对工程建设的危害 程度进行了分析。另外对矿区的植被、土壤和土地利用现状进行了调查。最终完成报告 一份，图件 7 张。 本次工作搜集资料全面，环境调查工作按国家现行有关技术规范进行，报告编写和 图件编制按照中华人民共和国国土资源部于 2017 年 1 月 3 日下发的（国土资源部办公 厅关于做好矿山地质环境保护与土地复垦方案编报有关工作的通知（国土资规〔2016〕 21 号）及山西省煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案编制提纲（试行）进 行，完成了预定的工作任务，达到了预期的工作目的。 山西省沁水盆地潘庄区块煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案 6 第一章第一章 概况概况 一、区块地理位置一、区块地理位置 潘庄区块位于山西省晋城市沁水县境内， 端氏镇之南、 町店镇的西北、 嘉峰镇之北 （图 1-1-1） 地理坐标为东经*， 北纬*。 地面条件属于山区， 地形条件复杂， 地面海拔多在 900m～ 1200m 之间。区块内主要河流为沁河。 图图 1-1-1-11-1潘庄区块潘庄区块交通位置图交通位置图 潘庄区块紧邻侯（马）月（山）铁路嘉峰车站，其铁路专用线即位于嘉峰车站站场内。 侯月铁路从潘庄区块中部穿过，西起南同蒲铁路侯马站，南至焦枝铁路月山站，接入全国 铁路网，东至晋城市太焦铁路。潘庄区块向北端氏镇有曲（沃）辉（县）公路，东至高平 市接国道 207 线，西达侯马市与国道 108 线以及在建的大（同）运（城）高速公路相连； 向南 15km 至润城镇可上晋（城）阳（城）高速公路直达晋城市，接晋（城）焦（作）高 速公路。区块内各乡镇间均通有公路或简易公路。太焦高铁北起山西太原、南至河南焦作， 全长约 358.8 公里，全线共设 13 个车站，设计时速 250 公里，是我国“八纵八横”高速铁 路网的重要组成部分，计划 2020 年 12 月底正式开通，晋城东站为太焦铁路重要站点。总 之，区块内外交通较为便利。 山西省沁水盆地潘庄区块煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案 7 二、煤层气资源概况二、煤层气资源概况 （一）采矿权基本情况（一）采矿权基本情况 潘庄区块采矿权登记单位为中联煤层气有限责任公司，矿区面积 141.835km2，有效期 限2012 年 6 月至 2032 年 6 月，发证机关中华人民共和国国土资源部（图 1-2-1）。 2013 年 7 月，中联煤层气有限责任公司与晋煤集团签订山西晋城潘庄区块煤层气资 源开采对外合作产品分成合同分区开发生产协议。根据协议规定，晋煤集团单独在潘庄 区块 57.037km2内进行煤层气开发生产和销售， 其中崦山自然保护区核心区 （面积 10.9km2） 的 55煤层气资源由中联煤层气有限责任公司和美中能源合作开发（图 1-2-2）。 扣除中联潘河国家示范区面积，中联公司和美中能源合作对潘庄区块其中 62.557km 2 面积内煤层气进行开发生产和销售（图 1-2-3）。 区块拐点坐标见表 1-2-1、表 1-2-2。 图图 1-2-11-2-1 潘庄区块煤层气采矿许可证潘庄区块煤层气采矿许可证 山西省沁水盆地潘庄区块煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案 8 图图 1-2-21-2-2 与晋煤分区开采示意图与晋煤分区开采示意图 1500m10005000 中 联 示 范 区 与 晋 煤 协 议 区 潘 庄 区 块 合 作 部 分 潘 庄 区 块 合 作 部 分 图图 1-2-31-2-3 潘庄区块中联、美中能源合作开发区示意图潘庄区块中联、美中能源合作开发区示意图 山西省沁水盆地潘庄区块煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案 9 表表 1 1-2-1-2-1潘庄合作区块拐点坐标表（东区）潘庄合作区块拐点坐标表（东区） 序号横坐标纵坐标序号横坐标纵坐标 121 222 323 424 525 626 727 828 929 1030 1131 1232 1333 1434 1535 1636 1737 18 19 20 表表 1-2-21-2-2潘庄合作区块拐点坐标表（中区、西区）潘庄合作区块拐点坐标表（中区、西区） 序号横坐标纵坐标序号横坐标纵坐标 141 242 343 444 545 646 747 848 949 1050 1151 1252 1353 1454 1555 1656 1757 1858 1959 山西省沁水盆地潘庄区块煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案 10 序号横坐标纵坐标序号横坐标纵坐标 2060 2161 2262 2363 2464 2565 2666 2767 2868 2969 3070 3171 3272 3373 3474 3575 3676 3777 3878 3979 4080 潘庄合作区块周围有晋煤煤层气开发区块及中联潘河国家示范区。潘庄合作区块附近 区域煤炭煤层气开发现状如图 1-2-4 所示。 图图 1-2-41-2-4潘庄合作区块附近区域潘庄合作区块附近区域煤炭煤层气开发现状煤炭煤层气开发现状图图 与潘庄合作区块有矿权重叠的煤矿主要有山西金海能源有限公司阳城大宁金海煤矿 山西省沁水盆地潘庄区块煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案 11 （重叠面积 30.75km2）、山西晋煤集团坪上煤业有限公司（重叠面积 3.64km2）及山西晋 煤集团晋圣永安宏泰煤业有限公司（重叠面积 0.71km2）。 山西金海能源有限公司阳城大宁金海煤业目前尚未开工建设，另外两家煤矿与中联有 限责任公司均签订“安全生产协议书”。双方依据国家有关规定，经友好协商，遵守综合勘 查“先采气、后采煤”的原则开展工作。根据协议规定，中联有限责任公司在重叠区域内煤 层气勘查、开发和生产不受影响。 合作区内零散分布一些村镇居民区，调整方案布井时，已经避开了这些居民区，且方 案部署井型以水平井为主，对地面居民和其它地面设施的影响大幅降低。 区块采矿权基本信息见表 1-2-3。 表表 1-1-2-2-3 3采矿权基本信息表采矿权基本信息表 项目内容 采矿权名称山西省沁水盆地潘庄区块煤层气开采 采矿权性质 申请人中联煤层气有限责任公司 采矿权证号0200001220010 矿种煤层气 登记面积（平方千米）141.835 生产规模4.95 亿立方米/年 申请年限（年）20 年 （二）煤炭资源勘查历程及成果（二）煤炭资源勘查历程及成果 区内的煤田地质勘探始于 1957 年，全区均进行了不同程度的煤炭资源勘探工作（表 1-2-4）。 ①1973年144队完成长河详查勘探， 在井田范围内施工钻孔19个， 钻探进尺9326.50m。 工程质量较好，资料可靠。1973 年 12 月提交了长河勘探区详查地质报告，通过了山 西省煤管局审查批准。上述 19 个钻孔均进行了测井。 ②1972 年 9 月～1975 年 8 月， 由山西省煤田地质勘查 114 队完成了阳城矿区町店勘查 区的详查勘查。提交了阳城矿区町店详查地质报告。1976 年 3 月山西省煤炭工业管理 局审批，以第 791 号决议书批准。完成钻孔 18 个，进尺 7487.03m，其中甲级孔 8 个，乙 级孔 6 个，丙级孔 4 个。 ③1975 年 8 月～1977 年 12 月，由山西省煤田地质勘查一队完成了上黄崖井田精查勘 查区的精查勘查。 提交了 山西省沁水煤田阳城矿区上黄崖井田精查勘探地质报告 。 1978 山西省沁水盆地潘庄区块煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案 12 年 12 月山西省煤炭工业管理局第 785 号决议书批准。 完成钻孔 66 个， 钻探进尺 25285.97m， 其中甲级孔 28 个，乙级孔 25 个，丙级孔 13 个。 表表 1-2-41-2-4 潘庄区块煤田地质勘探情况表潘庄区块煤田地质勘探情况表 项目 工作量 勘探成果 施工时间 （年.月）孔数进尺（m） 详查199326.50长河勘探区详查地质报告1973.1-1973.12 详查187