煤层气的开采与利用
煤层气的开采与利用
（包括不限于新旧技术的介绍与对比、国内外技术对比，目的是搞清楚煤层气作为一种自然资源是如何实现经济效益的）；
一.煤层气背景介绍
1.我国煤层气资源分布
我国大型煤矿区煤层气资源丰富,13个大型煤炭基地煤矿区埋藏深度1500m以浅,煤
,煤
2.
12起,。3.
程等。
地质载体特殊性
煤层气的地质载体为煤层,煤炭本身就是能源开发的重要对象,这一自然属性更是有别于其他所有的化石能源矿产。煤层气与煤炭资源的同源同体的伴生性决定了这2种资源的开发必然有密不可分的内在关联。煤矿区煤炭资源的开采引起矿区岩层移
动的时空关系,影响着煤层气资源开发的钻井(孔)的布设、采气方法的选择和抽采效果等多个方面。
鉴于上述特殊性,煤层气勘探开发技术既有常规天然气勘探开发技术的来源、借鉴甚至直接移植,又有自己的独特性,还有与采煤技术交叉融合的耦合特性,是一个与常规天然气和煤炭开发技术既有联系又有区别的复杂技术系统。
1.
三(多)
,
2.
创新,
3.
前提下，协同开采技术得以发展和进步。如解放层开采、井上下联合抽采、煤炭与煤层气共同开采等就是其典型实例。
4.煤层卸压增透技术
对于煤层渗透率低和含气饱和度低的矿区须探索应用煤层卸压增透技术,提高煤层气
抽采率。此类技术主要包括保护层开采卸压增透技术、深孔预裂爆破技术、深穿透
射孔技术、高能气体压裂技术和高压水力增透技术等。
三.近年来我国煤层气开采技术发展
1.勘探技术手段深化
（eg
2~3倍；
管、。）2.
活性
变排量控制缝高技术、前置液粉砂多级段塞降滤失技术、前置液阶段停泵测试技术、大粒径/高强度支撑剂尾追技术、压后合理放喷控制技术等。
针对多煤层地区,采用煤层和岩层组合分段压裂技术,可以有效提高单井产量和资源
利用效率。
3.煤层气开发装备取得突破
目标：
（1）降低开采难度（eg：针对松软煤层成孔深度不足、成孔率和抽采率低等难题,研制了适用于普氏系数f≤0.5松软煤层的高转速大扭矩螺旋钻进装备、空气套管钻进装备及地面远距离自动控制钻进装备。）
（2
661m,
（3
,创4.
等重要参数实现了自动采集、连续监测,达到了连续稳定缓慢排采要求,而且减少了巡井作业强度和安全隐患。排采中重视煤粉防治和精细管理。研制防煤粉技术、空心抽油杆洗泵技术,提高了泵效,使检泵周期延长到2~3年。
四.我国煤层气的利用（树状图）
1.煤层气发电
煤层气发电是目前我国煤层气利用的主要方式。目前我国煤层气中70%以上CH4体积分数低于30%,受限于气源,高浓度煤层气发电难以持续发展,低浓度煤层气发电逐渐成为煤层气发电的主流。
低浓度煤层气主要采用内燃机发电,可以利用CH4体积分数为5%~25%的低浓度煤层气,
）2.
的煤层气。
,
,
3.
煤层气浓缩技术包括变压吸附浓缩、深冷液化分离和溶液吸收法等。通过脱除煤层气中的氧和氮,将煤层气制成CNG(或LNG)产品,使煤层气的运输和利用更加灵活。
4.通风煤层气利用
煤矿开采过程中,大部分煤层气通过通风排出,我国目前每年通过矿井通风排放的煤层气为200~250亿m3。通风煤层气利用潜力巨大,但因CH4含量过低(一般在0.7%以
下),经济效益差,利用率基本为零,目前仅有工业示范项目。但依靠煤层气利用财政补贴及税费优惠政策,通风煤层气利用项目可获得环境效益、社会效益及经济效益多赢。煤矿通风煤层气主要利用方式有:a.作为主燃料,采用逆流热氧化法(或催化氧化法),不使用其他燃料即可使设备连续正常运行;b.作为辅助燃料,如充当电厂燃烧空气。
参考文献：
1.
2. 科学技
3. 科学技
4.
煤层气开发与利用
煤层气开发与利用 薛学良1 （郑州大学化工与能源学院，河南郑州450001） 摘要：对煤层气性质、开发与利用的意义、煤层气重特大事故统计、资源分布情况、煤层气利用技术及可行性、利用应用点等进行分析和阐述。 关键词：煤层气；开发与利用 引言 煤矿瓦斯事故是煤矿安全生产的最大威胁之一。我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%，瓦斯事故频繁，每年因瓦斯灾害造成的死亡人数达2000人以上。仅根据最近15年的统计，因瓦斯事故而死亡的人数约占煤炭行业工伤事故死亡人数的30-40%，占重大事故的70-80%，直接经济损失超过500亿元。瓦斯事故造成的人员伤亡和巨大经济损失，在社会上形成很大负面影响。 另在市场热点显得难以为继的背景下，七大战略产业（节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车）无疑将成为新兴奋点。窥全豹之一斑，有效的开发利用煤层气尤显意义非凡。 1）可从根本上防止煤矿瓦斯事故的发生、改善煤矿安全生产，提高经济效益。 2）可变害为宝，把煤炭开采过程中产生的煤层气有效利用，在一定程度上改善我国的能源结构，增加洁净的气体能源，弥补我国常规天然气在地域分布和供给量上的不足。21世纪是煤层气大发展的时代，煤层气是我国常规天然气最现实、可靠的替代能源。具有重大战略意义。 3）可避免因采煤造成煤层气这种不可再生资源的浪费，还在减少温室气体排放、改善大气环境方面具有非常重要意义。 4）可带动运输、钢铁、水泥、化工、电力、生活服务等相关产业的发展，增加就业机会，促进当地经济的发展。 煤层气是一种新兴能源，在现如今低碳减排、节能减排的大潮中，煤层气必将成为一个新的热门研究方向，相对而言，煤层气这一新兴词汇还不被大众了解，我们的基本思路是：希望通过我们所了解的知识和资料，结合专业学科特色及教师项目选题写一篇关于煤层气的科技论文，让大众了解这一新兴产业。 弱水三千，我只取一瓢饮。专注，专一，只为更专业! 作为准化工人，我们愿竭尽全力参与致力于推广煤炭综合利用、高效转化与洁净生产等方面技术的研发与应用中，使煤炭工业走高效、安全、环保、现代化的新型发展道路。
煤层气利用技术简介通用版
安全管理编号：YTO-FS-PD501 煤层气利用技术简介通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
煤层气利用技术简介通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 煤层气简介 煤层气俗称煤矿瓦斯，是一种以吸附状态为主，生成并储存在煤系地层中的非常规天然气。其成分与常规天然气基本相同(甲烷含量大于95%，发热量大于8100大卡)，完全可以与常规天然气混输、混用，井下抽放的煤层气不需提纯或浓缩就可直接作为发电厂的燃料，可大大降低发电成本。 煤层气是近20年来崛起的新型洁净能源，它在发电、工业和民用燃料及化工原料等方面有广泛的应用，对煤层气的合理利用可以缓解当前能源短缺的状况，改善能源结构，降低温室气体排放，提高煤矿生产的安全性并带动相关产业的发展。 煤层气利用技术 世界主要产煤国都十分重视开发煤层气，英国、德
煤层气开发利用现状与发展方向
第6期2006年12月 矿产综合利用 M ulti purpose Utili za ti on of M i n era l Resources No.6 D ec.2006 煤层气开发利用现状与发展方向 朱志敏1,沈冰1,蒋刚2 (1.中国地质科学院矿产综合利用研究所,四川 成都 610041; 2.中铁十三局第四工程公司,黑龙江 哈尔滨 150008) 摘要:为了进一步开发利用煤层气资源,分析了国内外煤层气开发利用历史与现状。与美国相比,中国煤层气开发利用比较落后,中国煤层气基础工作应当首先进行煤层气地质特征研究,进而找到适合中国煤层气地质条件的开发利用方法。 关键词:煤层气;能源;勘探;开发利用 中图分类号:P618.11 文献标识码:A 文章编号:100026532(2006)0620040204 煤层气又称煤层甲烷(coalbed methane),是与煤伴生、共生的天然气资源,是一种潜在的储量巨大 [7]严建华,冯乃谦,瞿凡,等.载银天然沸石抗菌耐久性的 研究[J].硅酸盐通报,2002(3):7～10. [8]侯文生,魏丽乔,戴晋明,等.载银沸石抗菌剂在塑料中 的分散性研究[J].电子显微学报,2003,22(6):598～598. [9]李殿超,蒋引珊,姚爱华,张洪飞.载银沸石的抗菌性能 及热稳定性研究[J].非金属矿,2003,26(3):8～9. [10]刘晓洪,夏军,金晓红.海泡石载银抗菌剂的制备研究 [J].武汉科技学院学报,2003,16(4):63～66. [11]王长平,李计元,刘秀莲.载Ag海泡石抗菌粉体的研制 [J].天津城市建设学报,2001,7(4):237～239. [12]李玉平,卢军,郑廷秀.海泡石在杀虫建筑涂料研制中 的应用[J].非金属矿,2004,27(1):22～24. [13]贺卫卫,李玉平,卢军,等.以海泡石为释缓载体的杀虫 涂料[J].中国涂料,2004(5):20～24.[14]胡发社,程海丽,扬飞华,等.坡缕石型载银抗菌剂的研 制[J].现代化工,2001,21(6):35～37. [15]余海霞,张泽强,谢恒星.载银型抗菌累托石的制备及 其性能[J].武汉科技学院学报,2003,25(1):46～48. [16]李博文,肖清华.载银膨润土的抗菌性能研究[J].非金 属矿,2001,24(5):17～18. [17]田春燕,张培萍,李书法,等.非金属矿物在抗菌材料制 备中的应用[J].2004,23(2):201～204. [18]张乃娴.粘土矿物研究方法[M].北京:科学出版社, 1990. [19]郑自立,等.中国坡缕石[M].北京:地质出版社,1997. [20]郑自立,胡发社,程海丽,等.载银络合离子坡缕石型无 机抗菌剂[P].中国专利 0124957,2002-04-24. [21]韩丽,彭勇,侯书恩.累托石的开发利用[J].矿产综合 利用,2003(4):20～23. Presen t S itua ti on of Research and D evelopm en t Trends i n the Nonm et a lli c M i n era ls Ag2Carry i n g An ti bacter i a l M a ter i a ls L I A NG Kai1,2,T ANG L i2yong3,WANG Da2wei1 (1.Central South University,Changsha,Hunan,China; 2.Shaoguan College,Shaoguan,Guangdong,China; 3.J iangsu University,Zhenjiang,J iangsu,China) Abstract:The p resent situati on of research on natural nonmetallic m inerals Ag2carrying antibacterial materials was briefly intr oduced in this paper.The antibacterial ability of several Ag2carrying nonmetallic m inerals,such as zeo2 lite,sep i olite and paligorskite was revie wed.Their app licati on and devel opment trends were als o discussed. Key words:Non metallic m inerals;Ag2carrying;Antibacterial materials 收稿日期:2005207227 作者简介:朱志敏(1978-),男,硕士,主要从事天然气地质学研究。
煤层气的开采与利用
煤层气的开采与利用 （包括不限于新旧技术的介绍与对比、国内外技术对比，目的是搞清楚煤层气作为一种自然资源是如何实现经济效益的）； 一.煤层气背景介绍 1.我国煤层气资源分布 我国大型煤矿区煤层气资源丰富,13个大型煤炭基地煤矿区埋藏深度1500m以浅,煤 ,煤 2. 12起,。3. 程等。 地质载体特殊性 煤层气的地质载体为煤层,煤炭本身就是能源开发的重要对象,这一自然属性更是有别于其他所有的化石能源矿产。煤层气与煤炭资源的同源同体的伴生性决定了这2种资源的开发必然有密不可分的内在关联。煤矿区煤炭资源的开采引起矿区岩层移
动的时空关系,影响着煤层气资源开发的钻井(孔)的布设、采气方法的选择和抽采效果等多个方面。 鉴于上述特殊性,煤层气勘探开发技术既有常规天然气勘探开发技术的来源、借鉴甚至直接移植,又有自己的独特性,还有与采煤技术交叉融合的耦合特性,是一个与常规天然气和煤炭开发技术既有联系又有区别的复杂技术系统。 1. 三(多) , 2. 创新, 3. 前提下，协同开采技术得以发展和进步。如解放层开采、井上下联合抽采、煤炭与煤层气共同开采等就是其典型实例。 4.煤层卸压增透技术
对于煤层渗透率低和含气饱和度低的矿区须探索应用煤层卸压增透技术,提高煤层气 抽采率。此类技术主要包括保护层开采卸压增透技术、深孔预裂爆破技术、深穿透 射孔技术、高能气体压裂技术和高压水力增透技术等。 三.近年来我国煤层气开采技术发展 1.勘探技术手段深化 （eg 2~3倍； 管、。）2. 活性 变排量控制缝高技术、前置液粉砂多级段塞降滤失技术、前置液阶段停泵测试技术、大粒径/高强度支撑剂尾追技术、压后合理放喷控制技术等。 针对多煤层地区,采用煤层和岩层组合分段压裂技术,可以有效提高单井产量和资源 利用效率。
煤层气开采技术
煤层气简介 1、定义 煤层气，是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。 煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷),与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气，热值是通用煤的2-5倍，主要成分为甲烷。1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。 煤层气空气浓度达到5%-16%时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%。煤层气的开发利用具有一举多得的功效：洁净能源，商业化能产生巨大的经济效益。 2、煤层气与煤矿瓦斯的关系与差异 在煤炭工业界通常将涌入煤矿巷道内的煤层气称之为煤矿瓦斯（Gassy），其气体组分除煤层气组分外，还有煤矿巷道内气体的成分，如氮气（N2）、二氧化碳（CO2）等空气组分以及一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）等采矿活动所产生的气体组分。
在煤层气概念引进初期，有些学者为便于业外人士了解煤层气，通常在煤层气一词后加注“俗称煤矿瓦斯”。 近年来，国内外有些学者为区分两者之间的概念差异，将通过煤矿井下抽放（Gas Drainage in-mine）、采动区（GOB）抽放或废弃矿井（Abandoned Mines）抽排等方式获得的煤层气称为Coal Mine ethane （缩写为CMM）。 2、存在形式 吸附于煤内表面；以游离态存在于煤的天然孔隙中；少量溶解在煤的地层水中。 3、用途 煤层气（煤矿瓦斯）作为一种非常规天然气，可作为瓦斯发电、居民生活和工业锅炉燃料。煤层气可以用作民用燃料、工业燃料、发电
煤层气相关政策
国务院办公厅出台意见要求坚持采气采煤一体化 坚持采气采煤一体化，凡新设探矿权，必须对煤层气、煤炭资源进行综合勘查、评价和储量认定。2006年6月15日，国务院办公厅出台关于加快煤层气抽采利用的若干意见，对煤层气勘查开发和利用提出要求，并明确煤层气抽采利用将实行税收优惠政策。 意见指出，国土资源管理部门要依法加强对煤层气勘查开采活动的监督管理，严格执行国家关于最低勘探投入量和施工期的基本要求。 意见要求，坚持采气采煤一体化，依法清理并妥善解决煤层气和煤炭资源的矿业权交叉问题。凡新设探矿权，必须对煤层气、煤炭资源进行综合勘查、评价和储量认定。煤层中吨煤瓦斯含量高于规定标准且具备地面开发条件的，必须统一编制煤层气和煤炭开发利用方案，并优先选择地面煤层气抽采。煤层气和煤炭资源实施综合勘查、评价和储量认定的具体办法由国土资源部研究制定。 意见表明，对地面直接从事煤层气勘查开采的企业，2020年前可按国家有关规定申请减免探矿权和采矿权使用费。对煤层气抽采利用实行税收优惠政策。各级政府也要积极筹措资金。煤层气抽采利用项目建设用地，将按国家有关规定优先安排。目前，我国煤层气的地质评价、勘查、开发技术已经基本形成。
财政部关于煤层气(瓦斯)开发利用补贴的实施意见煤层气（瓦斯）既是煤矿安全生产的主要隐患，也是重要的能源资源。加快煤层气的开发利用，化害为利，变废为宝，是从根本上减少煤矿生产安全事故、减少温室气体排放、增加能源供应的重要措施，对于贯彻落实科学发展观，实现安全发展、清洁发展和节约发展都具有重要意义。目前，煤层气开发利用市场尚不成熟，开发利用成本高，技术方面也存在一些瓶颈，为鼓励煤层气的开发利用，根据国务院《研究煤矿瓦斯综合治理利用专题会议纪要》（国阅[2007]19号）精神，财政部决定对煤层气民用燃气等进行适当补贴，现提出以下意见： 各省、自治区、直辖市财政厅（局）： 一、补贴对象 中华人民共和国境内从事煤层气（含瓦斯，下同）开采的企业均有资格享受财政补贴。 二、享受补贴的具体条件： （一）企业开采的煤层气出售或自用作民用燃气、化工原料等； （二）已安装可以准确计量煤层气抽采、销售和自用的计量设备，并能准确提供煤层气开发利用量； （三）企业开采煤层气用于发电的部分，不享受补贴政策，享受《国家发展改革委印发关于利用煤层气（煤矿瓦斯）发电工作实施意见的通知》（发改能源[2007]721号）规定的相关政策。 三、补贴标准 中央财政按0.2元/立方米煤层气（折纯）标准对煤层气开采企业进行补贴，在此基础上，地方财政可根据当地煤层气开发利用情况对煤层气开发利用给予适当补贴，具体标准和补贴办法由地方财政部门
煤层气开采模式探讨通用范本
内部编号：AN-QP-HT329 版本/ 修改状态：01 / 00 When Carrying Out Various Production T asks, We Should Constantly Improve Product Quality, Ensure Safe Production, Conduct Economic Accounting At The Same Time, And Win More Business Opportunities By Reducing Product Cost, So As T o Realize The Overall Management Of Safe Production. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 煤层气开采模式探讨通用范本
煤层气开采模式探讨通用范本 使用指引：本安全管理文件可用于贯彻执行各项生产任务时，不断提高产品质量，保证安全生产，同时进行经济核算，通过降低产品成本来赢得更多商业机会，最终实现对安全生产工作全面管理。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 20xx年国家煤矿安全监察局制定了“先抽后采，以风定产，监测监控”的煤矿瓦斯防治方针，强化了瓦斯抽采在治理瓦斯灾害中的地位。但目前的井下瓦斯抽采远远不能满足瓦斯治理的要求，“地面钻采”煤层瓦斯日益提上日程。如何将“地面钻采+井下抽采”有机结合，则是摆在我们面前的难题。本文在分析了两种开采模式差异基础上，利用“系统工程事故树分析法+多层模糊数学综合评价法”，最后提出了不同类型矿井的煤层气开采模式。 1 两种开采模式的异同 1.1 开采机理的差异
国内外煤层气资源开发利用现状
国内外煤层气资源开发利用现状 煤层气又称煤层甲烷或煤层瓦斯，是煤层在其形成演化过程中经生物化学和热解作用所生成，并储集在煤层中的天然气。目前，世界上开展煤层气勘探开发的主要有美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯、印度和中国等国家，其中美国已在圣胡安、黑勇士、北阿帕拉契亚、粉河等多个盆地进行了大规模的开发，并已在美国天然气供应中发挥重要作用。加拿大也已形成商业煤层气产能，且煤层气生产规模仍在扩大。在北美，煤层气与致密气、页岩气一起已经成为实现天然气储量接替的三类重要的非常规资源之一。剑桥能源预测，在北美以外的地区，以上三类非常规气将在十年后形成大规模开发，因此，可以预见，煤层气将在世界范围内迎来一个全新的发展阶段。 一、煤层气的资源现状 1、世界煤层气资源分布 世界煤层气资源储量为256.3万亿m3，约为常规天然气资源量的50%，主要分布在北美、前苏联和中国等煤炭资源大国，其中俄、美、中、加、澳五国合计占90%（表1）。但是，由于各国研究程度不一，煤层气资源量的准确性有很大差别。， 表1 世界主要国家煤层气资源储量
数据来源：1. CMM Global Overview，2006.7；2.根据美国环保局报告，2002；3.其他文献 据不完全统计（表1），世界煤层气资源主要分布在北美洲、俄罗斯/中亚和亚太地区。其中北美地区占35％，俄罗斯/中亚32％，亚太21％，欧洲10％，非洲2％。目前许多国家都开展了煤层气的开发利用研究工作，除美、加两国以外，20个国家已钻探了煤层气探井以开展研究（表2）。但是商业煤层气开发目前主要在美国、加拿大、澳大利亚等三国，中国、印度、波兰、英国等国家正在积极推进之中。
煤层气开采模式探讨
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 煤层气开采模式探讨 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-2143-96 煤层气开采模式探讨 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 20xx年国家煤矿安全监察局制定了“先抽后采，以风定产，监测监控”的煤矿瓦斯防治方针，强化了瓦斯抽采在治理瓦斯灾害中的地位。但目前的井下瓦斯抽采远远不能满足瓦斯治理的要求，“地面钻采”煤层瓦斯日益提上日程。如何将“地面钻采+井下抽采”有机结合，则是摆在我们面前的难题。本文在分析了两种开采模式差异基础上，利用“系统工程事故树分析法+多层模糊数学综合评价法”，最后提出了不同类型矿井的煤层气开采模式。 1 两种开采模式的异同 1.1 开采机理的差异 (1)井下煤层气抽采机理。所谓井下煤层气抽采就是借助煤炭开采工作面和巷道，通过煤矿井下抽采、采动区抽采、废弃矿井抽采等方法来开采煤层气资源。
井下煤层气抽采机理是：当煤层采动以后，破坏了原岩石力学平衡，造成了煤层的卸压，由于瓦斯气体90%以上以物理吸附状态存在于煤层中，为了继续保持平衡，煤层中的瓦斯涌出，通过人工改造使其成为密闭系统，从而持续维持卸压区域．这样，煤层瓦斯将源源不断被抽出。由此可见：使井下煤层气得以抽采的2个基本条件是：在小范围内有足够的煤层气资源及使煤层瓦斯得以释放的煤层透气性大小。 (2)地面钻采煤层气机理。地面钻采煤层气就是利用垂直井或定向井技术来开采原始储层中的煤层气资源。地面钻采煤层气的机理是：当储层压力降低到临界解吸压力以下时，甲烷气体从煤基质微孔隙内表面解吸出来；由于瓦斯浓度差异而发生扩散到煤的裂隙系统，最后以达西流形式流到井筒。解吸是煤层气进行地面钻采的前提，降压是解吸的前提。由此可见：地面钻采煤层气能否发生的根本在于煤层气是否能降压解吸。 1.2 实施方法的不同
煤层气开采模式探讨
I If 编号：SM-ZD-16333 煤层气开米模式探讨 Orga nize enterp rise safety man ageme nt planning, guida nee, inspection and decisi on-mak ing. en sure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制: 审核: 时间: 本文档下载后可任意修改
煤层气开采模式探讨 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 20xx年国家煤矿安全监察局制定了“先抽后采，以风定 产，监测监控”的煤矿瓦斯防治方针，强化了瓦斯抽采在治理瓦斯灾害中的地位。但目前的井下瓦斯抽采远远不能满足瓦斯治理的要求，“地面钻采”煤层瓦斯日益提上日程。如何将“地面钻采+井下抽采”有机结合，则是摆在我们面前的难题。本文在分析了两种开采模式差异基础上，利用“系统工程事故树分析法+多层模糊数学综合评价法”，最后提出了不同类型矿井的煤层气开采模式。 1两种开采模式的异同 1.1开采机理的差异(1)井下煤层气抽采机理。所谓井下煤层气抽采就是借助 煤炭开采工作面和巷道，通过煤矿井下抽采、采动区抽采、废弃矿井抽采等方法来开采煤层气资源。井下煤层气抽采机理是：当煤层采动以后，破坏了原岩石力学平衡，造成了煤层的卸压，由于瓦斯气体90%以上以物理吸附状态存在于煤层中，为了继续保持平衡，煤层中的瓦斯涌出，通过人工改造使其成为密闭系统，从而持续维持卸压区域.这样，煤层瓦斯将源源不断被抽出。由此可见：使井下煤层气得以抽采的2个基本条件是：在小范围内有足够的煤层气资源及使煤层瓦斯得以释放的煤层透气性大小。 (2)地面钻采煤层气机理。地面钻采煤层气就是利用垂直 井或定向井技术来开采原始储层中的煤层气资源。地面钻采煤层气的机理是：当储层压力降低到临界解吸压力以下时，甲烷气体从煤基质微孔隙内表面解吸出来；由于瓦斯浓度差异而发生扩散到煤的裂隙系统，最后以达西流形式流到井筒。 解吸是煤层气进行地面钻采的前提，降压是解吸的前提。由此可见：地面钻采煤层气能否发生的根本在于煤层气是否能降压解吸。
煤层气开采井优化组合方案研究
煤层气开采井优化组合方案研究 对于煤层气的开发而言，优选合适的开采井型至关重要。优选井型需要良好的构建组合式开采井方案，优化方案使煤层气的开采最大经济效益化。国内各地区的煤层储层表现为低饱和度、低渗透率、低煤层压力“三低”特征。故此结合煤层气开采的特征与现状，优选设计合适的开采井组合方案显得尤为重要，本文通过研究优化组合设计方案与开发实效分析两个方面，通过优化组合，从根源入手减少整体的采氣成本验证，希望在次基础上为企业创造煤层气开采的最大化效益。 标签：煤层气；开采井；优化组合方案 从现状来看，煤层气开发通常选用直井开采的方式，现存的开采井多数为U 型或者水平井。然而从整体来讲，煤层气开采过程中的单井产能相对是较低的。实际上除了常用的直井开采，煤层气开发还可以选择其他类型的开采井，例如多层开采井、羽毛形状的开采井或者V型开采井。在煤层气开采中如果能够引入组合式的开采井设计方式，那么就能在根本上确保优良的产能，与此同时也缩短了开采周期。经过模拟分析，证实了组合方案具备最优的单井产量，采气成本因此也被降低。相比于常用的开采井模式，组合式煤层气的开采井能够确保综合的产气量以及经济实效，因此组合设计开采井的方案可以推广采用。 1 具体的组合设计方案 1.1 水平的锚形井 设计人员在布置水平井时，可以选用锚形的组合布置方案。具体而言，锚形水平井包含了抽排直井以及其他类型的工程井。针对不同类型的开采井，分别设置了不同的夹角。例如：工程井与左右两边的抽排直井分别设置了45°以及30°的夹角。从井眼的布置方向来看，通常选择较厚的钻进煤层。在具体布置锚形水平井时，首先需要连通多口水平井以及抽排直井。经过钻井施工后，排采作业通常依赖于抽排直井，施工人员可以恢复原有的地貌。 锚形水平井的布置方式具备了显著的优势。这是因为，锚形水平井可在根本上节省整体的用地，因而也更加便于日常的排采和钻井工作。同时，锚形水平井也获得了更大幅度的单井煤层气产能。在具体设计时，相关人员还需要谨慎排除碎裂岩屑带来的影响，确保各个层次的井眼畅通。 1.2 抽排直井与工程井的组合 具体设计方式为：首先设置90°的两口工程井，二者可以共用同一个抽排直井。通过这种方式来开采煤层气，相比而言就能够获得更显著的开采实效。在直井洞穴的位置上，可以设置两口井的交汇，对此最好设计成反向角度或者直角的交汇。直井井口与工程井相距200米，这样做也在根本上符合了连通作业的需要。
煤层气综合利用
晋城职业技术学院矿业工程系煤层气综合利用 作者白宇 院系矿业工程系 专业煤层气抽采技术 班级11煤层气抽采技术六班 学号 1104763104 指导教师窦树德 答辩日期 成绩
摘要 煤层气俗称“瓦斯”，其主要成份为高纯度甲烷，是近二十年在世界上崛起的新型能源，其资源总量与常规天然气相当。煤炭开采中排出的大量煤层气作为一种新型能源，具有独特的优势，是优化一次能源结构的重要组成部分，是优质的能源和基础化工原料。开发利用煤层气，形成煤层气产业将对国民经济发展起到巨大的推动作用。发展煤层气产业对于保护资源、实现煤炭产业深加工及可持续发展、减少温室气体排放、改善大气环境质量，调整产业结构、加快煤化工产业规模化发展、培育新的经济增长点，都具有十分重要的现实意义和深远的战略意义。 关键词：煤层气，甲烷，开发，利用，勘探，抽采
摘要 (2) 第一节. 煤层气的介绍 (4) 第二节. 当前煤层气开发现状 (4) 第三节. 煤层气开发方式与设备 (5) 第四节. 煤层气-资源分布 (6) 一、中国情况 (6) 二、分布情况 (6) 三、山西煤层气开发情况 (6) 四、重点矿区井下煤层气资源特征 (7) 1、阳泉矿区。 (7) 2、晋城矿区。 (7) 3、潞安矿区。 (8) 4、西山矿区。 (8) 5、离柳矿区。 (8) 五、山西主要煤田煤层气资源特征 (8) 1、沁水煤田。 (8) 2、河东煤田。 (9) 第五节. 煤层气作化工原料 (9) 第六节. 煤层气发电 (9) 第七节. 煤层气用作工业燃料 (10) 结论 (10) 参考文献 (10)
第一节. 煤层气的介绍 煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷）,与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层 内的非常规天然气，热值是通用煤的2-5倍，主要成分为甲烷。1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。煤层气空气浓度达到5%-16%时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%。煤层气的开发利用具有一举多得的功效：提高瓦斯事故防范水平，具有安全效应；有效减排温室气体，产生良好的环保效应；作为一种高效、洁净能源，商业化能产生巨大的经济效益。 煤层气或瓦斯的热值跟甲烷(CH4)含量有关，地面抽采的煤层气甲烷(CH4)含量一般大于96.5%，当甲烷含量97.8%时，在0℃, 101.325kPa下，高热值：QH=38.9311MJ/Nm3(约9299 kcal/ Nm3) 低热值：QL=34.5964MJ/Nm3(约8263 kcal/ Nm3) 井下抽采的煤层气（瓦斯）目前一般将甲烷(CH4)含量调整到40.8%后利用，此时瓦斯的热值为：（在0℃, 101.325kPa下） 低热值：14.63MJ/m3(约3494 kcal/ Nm3) 高热值：16.24 MJ/m3(约3878 kcal/ Nm3) 煤层气可以用作民用燃料、工业燃料、发电燃料、汽车燃料和重要的化工原料，用途非常广泛。每标方煤层气大约相当于9.5度电、3 m水煤气、1L柴油、接近0.8kg液化石油气、1.1-1.3L汽油，另外,煤层气燃烧后几乎没有污染物，因此它是相当便宜的清洁型能源。煤层气比空气轻，其密度是空气的0.55倍，稍有泄漏会向上扩散，只要保持室内空气流通，即可避免爆炸和火灾。而煤气、液化石油气密度是空气的1.5—2.0倍，泄漏后会向下沉积，所以危险性要比煤层气要大的多。 煤层气爆炸范围为5—15%，水煤气爆炸范围6.2—74.4%，因此，煤层气相对于水煤气不易爆炸，煤层气不含CO，在使用过程中不会象水煤气那样发生中毒现象。 第二节. 当前煤层气开发现状 煤层气作为气体能源家族三大成员之一，与天然气、天然气水合物的勘探开发一样，日益受到 世界各国的重视。全球埋深浅于2000米的煤层气资源约为240万亿立方米。美国是目前世界上煤层气商业化开发最成功的国家，从1983年到1995年的12年间，煤层气年产量从1.7亿立方米猛增至250亿立方米，2005年煤层气产量达到500亿立方米。预计2020年至2030年前后，燃气在世界能源结构中的比重将赶上和超过煤炭和石油。专家预测，2010年中国燃气缺口将达300亿立方米；2020年将达到1000亿立方米。在中国一次性能源消费结构中，煤炭约占74.6%，石油占17.6%，天然气仅占2%，远低于23%的世界平均水平。随着终端能源需求逐步向优质高效洁净能源转化，天然气的需求迅速增长。开发利用煤层气可将燃气在能源消费构成中的比重在2010年提高到10%。
浅析煤层气开采技术与发展趋势
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/2a5490375.html, 浅析煤层气开采技术与发展趋势 作者：焦腾辉 来源：《中国化工贸易·中旬刊》2019年第03期 摘要：我国拥有丰富的煤炭资源，并伴有极为丰富的煤层气资源。随着技术的不断发 展，煤层气的开采效率与质量均有提升。本文研究了煤层气开采过程中常运用的勘探、钻井、净化增产等几项技术，并就其开采技术的未来发展趋势进行了简要研究。 关键词：煤层气;开采;技术 在工业企业的迅速发展与人们生活水平提升的情况下，我们对煤层气等化石能源的需求逐渐提高，同时也行成了该部分能源紧缺的局势。为更好的满足人们生产生活对化石能源的需求，开采单位要不断提升开采技术，提高能源开采的产量与质量。 1 煤层气开采技术 煤层气即赋存于煤层当中的天然气，我国资源比较丰富，尤其是有着较大量的低、中煤阶煤层气储量。作为一种具有较大价值的化石能源，煤层气开采成为能源发展的重要方向。为确保开采的效率与质量，开采的几个环节都要依靠相应的先进技术。目前，煤层气开采中常用的主要技术有以下几种： 1.1 勘探技术 勘探是煤层气开采的基础环节，对整个开采工作有重大影响。施工人员在开采作业之前必须对煤层气的实际情况进行科学、详细的勘探，了解当地的地质构造，以制定科学合理的方案[1]。这是因为地质的构造与特点对煤层气产量与开采难度有巨大关联，只有准确了解当地地 质的整体情况，决策人员才能制定开采实际方案。经研究发现，煤层气多储于向斜底部等位置，且煤层气都是压力圈闭气藏。其压力圈又可分为水压圈与气压圈，向斜底部裂缝处就是水压圈闭气藏吸附气的聚集区。此外，勘探的另一项重点工作是探测当地的地质活动的相关情况，以判断煤层开采的难度。首先，开采位置若是在地质构造变化严重的区域，煤层气的储存难度会加大。其次，火山岩活动情况对开采有巨大影响，其活动严重会对煤层造成破坏，不利于开采。但其若有小幅度活动则会促进煤阶升高并利于气体转化，从而便于开采。最后，煤层顶底板的岩性密度的。密度较高的区域，其含气量较高便于开采。为保证煤层气开采的整体工作效益，开采人员要利用精准的地质勘探仪器，对开采区的地质构造及特征进行详细调查，为开采作业提供准确指导。 1.2 钻井技术 在进行钻井时，多利用石油钻井设备进行作业，钻头多选择取心钻头与压轮钻头，钻井液根据产层的实际特点多选则低密度水泥浆或清水。钻井作业中常用到欠平衡钻井与定向钻井两
煤岩特征及其对煤层气勘探开发的影响
第6期 山西焦煤科技 N o .6 2011年6月 Shanx i Cok i n g C oa l Sc ience &Techno logy Jun .2011 专题综述 收稿日期:2011-04-14 作者简介:杨景芬(1981 )女,河南信阳人,2010级中国矿业大学在读硕士研究生,主要从事矿物岩石学、古生物与层序地层的研究 (E -m a il )x i aon z m@g m a i.l com 煤岩特征及其对煤层气勘探开发的影响 杨景芬,黄兰英 (中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏 徐州 221008) 摘 要 煤岩特征分析有助于了解煤储层物性优势、优选富集高渗区域与评价单井开发潜力。基于黔西五轮山矿区煤岩和测井资料,采用地质理论与工程实践分析相结合等方法,研究了煤岩与测井响应特征,探讨了其与煤层气勘探开发的关系。结果表明,6-3 ,9,16号煤层机械强度可能相对于其它煤层较好,但16号煤层整体发育了碎粒煤 糜棱煤结构,显著降低了煤体结构强度及渗透性。采用直井压裂开发方案时,可选择3,5-3 ,6-3 ,8,16号等5个煤层分层射孔压裂,有利于排采增效。5号和8号煤层相对施工水平井较为有利,但单一薄煤层水平井作业可能提高产能有限,因此,煤层气井型选择应优先选择直井开发模式。16号煤层不利于水平井工程稳定性,如采用直井开采,应避开其构造煤分层。 关键词 五轮山矿区;煤岩特征;煤层气;勘探开发 中图分类号:[TD15] 文献标识码:A 文章编号:1672-0652(2011)06-0016-04 煤层气勘探开发高渗富集区优选、开发井型确定、层位选择与压裂排采是煤层气商业开发几个主要环节,其开发技术决策除受社会经济、开发技术等因素制约外,主要受地质因素控制。研究表明,影响开发决策的地质因素主要有构造条件、煤层埋深、煤阶、煤层厚度、煤体结构、含气量、渗透率、煤储层压力解吸压力和水文条件 [1] 。前人成果主要集中在勘探开发 影响因素分析与选区评价、开发模式探讨等综合性研究或单一开发技术的评价与优化 [2,3] ,而相对弱化了 单一因素对煤层气勘探开发决策的影响。基于上述前提,本文选择黔西五轮山矿区为例开展研究,通过对矿区内煤岩特征认识,阐述了其对直井压裂和水平井开发方式选择的影响,对煤层气前期开发评价有一定指导意义。研究表明,煤岩特征在一定程度上决定了直井压裂参数选择和水平井井壁稳定性,影响开发模式确定,同时也影响了排采效果。1 煤层气地质背景 五轮山矿区在大地构造单元上属扬子准地台(1级)上扬子台褶带(2级)黔中早古拱断褶束(3级),是上扬子台褶带上具菱形边界轮廓的长期发展的相 对隆起区。区域构造有NW 向构造、E W 向构造及NE 向构造带,构造由NW 向加戛背斜和水公河向斜、NE 向张维背斜和三塘向斜的构造格局[4] 。石炭二叠纪 含煤地层沉积之后经历了多期次构造运动,造成该区 煤岩特征复杂,非均质性强的特点。 区内地下水和地表水主要靠煤系地层含水性弱,以峨眉山玄武岩和飞仙关组为底部、顶部隔水层,煤系地层与强含水地层基本无水力联系,埋深由浅到深含水性减弱,地下水径流缓慢 停滞,煤系地层形成独立、完整的水文地质单元 [5] 。 上二叠统龙潭组为煤层气勘探开发主要层位,含可采及局部可采煤层13层,为3,5-2 ,5-3 ,6-2 ,6-3,6-4 ,8,9,14,16,32,33号。主要可采煤层为3,5-3 ,6-3,8,16等5层,平均厚度分别为1.57,1.81,2.21,1.86,1.60m [4] 。煤层具埋深小、煤层薄、层数多但间距小、非均质性强的特点。2 煤岩基本特征2.1 宏观煤岩特征 五轮山矿区宏观煤岩成分以亮煤为主,少量暗煤
浅谈煤层气的开发与利用
浅谈煤层气的开发与利用 摘要煤层气是一种宝贵而清洁的能源，有很大的利用价值，加大对煤层气的开发利用，形成煤层气产业将对国民经济发展起到巨大的推动作用。其带来效益对缓解国民经济发展中能源的供求矛盾，改善我国的能源结构，减少煤矿瓦斯灾害，改善大气环境以及促进我国社会与经济的协调可持续发展等方面都具有重大的现实意义和战略意义。尤其是在当前国际国内经济高速发展、能源日渐短缺、环境压力和煤矿安全生产的严峻形势下，煤层气有效、合理的开采工作显得更加急迫与重要。 本文在研究我国煤层气资源分布，排采技术，煤层气的综合利用技术，煤层气产业存在的主要问题等，在翻阅相关书籍资料，查阅网站上一些关于煤层气开发利用的最新动态后,形成自我对于煤层气开发利用的认识和理解并完成本文。 关键字煤层气产业煤层气开发利用 序言 中国明确提出加大煤层气的开采利用力度，把煤层气作为第二煤炭资源进行开发，发展煤层气产业。煤层气作为宝贵而清洁的能源，其所带来的产业将对国民经济发展起到巨大的推动作用，可谓是利国利民。据国家开发和改革委员会制定的“煤层气开发利用‘十二五’规划”，今后将逐步建立煤层气和煤矿开发利用的产业体系。故加大对煤层气开发利用的研究具有很大的现实和经济意义。 一、煤层气的开发 1、煤层气的介绍 煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷）,与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气，热值是通用煤的2-5倍，主要成分为甲烷。1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。煤层气空气浓度达到5%-16%时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%。煤层气的开发利用具有一举多得的功效：提高瓦斯事故防范水平，具有安全效应；有效减排温室气体，产生良好的环保效应；作为一种高效、洁净能源，商业化能产生巨大的经济效益。
煤层气利用技术简介
煤层气利用技术简介集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
煤层气利用技术简介煤层气简介 煤层气俗称煤矿瓦斯，是一种以吸附状态为主，生成并储存在煤系地层中的非常规天然气。其成分与常规天然气基本相同(甲烷含量大于95%，发热量大于8100大卡)，完全可以与常规天然气混输、混用，井下抽放的煤层气不需提纯或浓缩就可直接作为发电厂的燃料，可大大降低发电成本。 煤层气是近20年来崛起的新型洁净能源，它在发电、工业和民用燃料及化工原料等方面有广泛的应用，对煤层气的合理利用可以缓解当前能源短缺的状况，改善能源结构，降低温室气体排放，提高煤矿生产的安全性并带动相关产业的发展。 煤层气利用技术 世界主要产煤国都十分重视开发煤层气，英国、德国、前苏联、波兰等国主要采用煤炭开采前抽放和采空区封闭抽放方式抽放煤层气。80年代初美国开始试验应用常规油气井（即地面钻井）开采煤层气并获得突破性进展，标志着世界煤层气开发进入一个新阶段。美国进行煤层气地面开发有两种情况，一种是在没有采煤作业的煤田开采煤层气，采用
的技术与常规天然气生产技术基本相似，渗透率低的煤层往往需要采取煤层其激励增产措施，如把二氧化碳注入不可开采的深煤层中的煤层气回收增强技术；另一种是在生产矿区内开发煤层气，这种情况下采气与采煤密切相关，特别是采用地面钻井抽取采空区的煤层气，通常抽气容易，不需要进行煤层压裂处理。 另外一些发达国家煤层气开发技术已经非常成熟，如澳大利亚采用航空磁测和地震勘探以确定钻井的最佳位置，开发了水平井高压水射流改造技术，并应用水平钻孔、斜交钻孔和地面采空区垂直钻孔抽放技术开采煤层气。 我国地质条件复杂，煤储层具有“三低一高”的特点，即：低压、低渗、低饱和、高含气量的特征，需要进一步完善基础理论，指导煤层气勘探开发工作。我国对于本层、邻近层和采空区的井下煤层气开采都已经有比较成熟的技术，还有些关键技术需进一步完善。从90年代初开始引进国外煤层气开发技术，目前基本掌握了适合我国煤储层特征的煤层气勘探开发技术，为煤层气的商业化开发创造了条件。 国内外支持政策 美国1980年出台了《能源以外获利法》第29条税收补贴政策极大促进了煤层气产业的发展。1992年美国能源管理委员会颁布第636号法
煤层气产能影响因素分析
煤层气井产能影响因素分析 李 亭 在我国,煤层气的开发日益受到重视,但是单井产气量却一直难以 有较大提高,这也是一直制约煤层气开发的主要问题。本文试图从地 质因素和开发技术两个大的方面入手,分析影响煤层气井产能的种种 因素,找出问题所在。 1地质因素 地质因素是决定煤层气富集及产出的关键,是影响气井产能的内 在因素。以沁水盆地南部煤层气的开发为例,通过研究及勘探开发的 实践表明,气井产能受煤构造部位、煤层厚度、埋深、气含量、渗透 率、水文地质条件等因素影响。不同地区煤层气地质、储层条件对比 情况见表1。 1.1构造发育及分布 1.1.1褶皱 煤层气勘探开发资料显示,褶皱对煤层气井的产量有一定影响。 中联煤在潘河地区的煤层气井分布在背斜、向斜的不同部位,虽然各 种产量井在背斜、向斜上的分布没有明显的比例优势,产能分布与构
造关系不十分显著,但在背斜轴部,高产井的比例高[1],向斜和褶皱翼部 的高产井比例分别为75%和59%,背斜轴部的煤层气井全为高产井(表2)。中石油在樊庄区块进行的煤层气开发也基本上表现为相同的产气 特征,在背斜区和褶皱翼部高产气井的比例高。 表2不同构造位置区的气井产气状况[2] 1.1.2断层 断层对煤层气开发的影响表现为:①在局部范围内使煤层厚度或 煤体结构发生变化,如煤层变薄、煤层渗透率降低等;②导通邻近含水 层,导致产水量大、降压困难等；③使附近的煤层气逸散,气含量降低; ④使煤层气井间形成隔离屏障,阻断井间的联系,降低开发效果；⑤增 加钻井、固井、压裂作业等的施工难度,对煤储层的污染可能更大。 这些都会导致产气量降低,因此断层对煤层气井的产量影响是比较显 著的。 1.2煤层厚度 煤层厚度越大，向井筒渗流汇聚的煤层气就越充足,产气量就越 高。对沁水盆地南部煤层气井产量与目标煤层厚度进行统计发现,随 着煤层厚度的增大,煤层气井产量有增加的趋势。 1.3煤层埋深 煤层气理论研究和勘探开发的实践表明,深度是影响煤层气井产