煤层气产业发展面临的挑战主要有：
一是，复杂的地质赋存条件。我国煤层气资源构成以早-中侏罗和石炭二迭纪为主，一般都经历了多次构造运动影响，地质条件复杂，岩浆活动频繁，煤炭变质程度高。因此，煤层厚度不大，横向变化大，储层压力低、含气饱和度低，渗透率低。这些客观条件都将直接影响和限制煤层气开发的单井产量、投资回收期、综合经济效益等一系列生产指标。决定了我国煤层气产业的兴旺发展不仅要依靠企业自身的科技积累和科技进步，同时也必须依靠良好的外部政策发展环境。
二是，薄弱管网设施基础。我国没有现成的燃气输送管网，很多城市也没有大规模普及燃气管网，这从基础设施上增加了煤层气进入市场的难度和成本，限制了煤层气的商业化开发。
三是，扭曲的价格体系。由于现行的天然气、包括煤层气价格不能按照市场规律运作，只相当于18-20美元／桶的原油价格。因此，影响天然气和煤层气的进一步发展。因此，如果不能适时放开气价市场或重新合理定价，很难启动和发展煤层气产业。
四是，过热煤炭生产和片面追求煤炭增产的形势压力。近年来，由于我国煤炭需求过旺，煤炭生产效益大增，加上煤炭生产瓦斯排放的鼓励政策推动，致使煤炭勘查开发生产积极性十分高涨，一些地方甚至滋生了轻视、抵触煤层气勘查开发的情绪，越权发证和侵权开采的情况时有发生，目前已经勘探的煤层气区块内普遍有小煤矿进入，给煤层气的正常勘探开发增加了新的人为难度。
三、可资借鉴的国外成功经验
美国、加拿大、澳大利亚是目前世界上煤层气勘探与开发最成功的国家，也是世界各国纷纷学习借鉴的方向和目标。他们的成功经验对中国的煤层气勘探开发同样具有启迪作用。
美国是世界上开发利用煤层气资源最早和商业开发最成功的国家。自1953年在新墨西哥州圣胡安盆地试验第一口煤层气井获得成功后，即开始加强了专项技术的攻关和管道开放、财税补贴等配套政策的制定工作，并于1980年出台了《原油意外获利法》(美国煤层气与常规天然气一样受美国石油法调整)。按照该法，每生产1方煤层气享受政府补贴2．82美分。80年代初，阿拉巴马州的黑勇士盆地采用常规天然气开采方式技术，建成了世界上第一个商业性煤层气田，1997年产气达31．4亿方。同年圣胡安盆地产气达212．4亿方，成为美国煤层气产量最大的盆地。位于蒙大拿州的粉河盆地从低煤阶的实际情况出发，积极探索了洞穴完井技术，创造了施工简便，成本低廉，产量快速增长的新鲜经验，成为美国企业效益最高的典范。在上述公司的带动下，20多家公司迅速崛起，煤层气产业快速成长，全美煤层气产量从1983年到1995年的12年间，煤层气年产量从1．7亿方猛增至250亿方，基本形成产业化规模。2004年全美煤层气年产量达500亿方，折合原油约5000万吨，相当于在美国建成一个“大庆”。
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