澳大利亚煤层气发电项目
澳大利亚SuratBowen盆地煤层气田地面改

? Bowen盆地区块:矿权面积 1.1×104km2,2003年投入开发 Moranbah煤层气田,现有采气井 110口,全为水平井。井 深600~800m,单井产气量6000m3/d-30000m3/d。
? Surat、Bowen盆地气田煤层气组分和物性很相近, CH496% 以上,N2为2%左右,CO2为0.03%左右,不含H2S和煤粉。
Moranbah处理厂
0.05MPa
0.85MPa
采气干线
2020/7/27
Bowen 盆地 Moranbah 气田布局图
第10页
CPPEI 中国石油规划总院
1. 总体布局技术特点
? 根据煤层气田地理形状、井位布置、单井产量、集气集水半径、下游 用户位置,结合集输气流向确定总体布局,因地制宜布置站场。
Surat 、Bowen 盆地蕴藏着丰
富的煤层气资源 。地面多
为牧场草原、森林、农田地 貌,目前已有多个煤层气田 在开发,有各类采气、水井 3.9 万口。澳大利亚 Arrow 公 司为煤层气资源的最大的拥 有者,登记勘探面积 6.5×104km2,已开发了 5 个 煤层气田,采出气主要供应 气田周边电厂和下游用户。
澳大利亚Surat、Bowen盆地煤层气田地面 集输技术对我国煤层气开发的启示
中国石油规划总院 惠熙祥 2012年7月
目录
一、 Surat、Bowen盆地煤层气田与 我国煤层气田的自然差异
二、 Surat、Bowen盆地煤层气田地 面工程主要技术特点分析
澳大利亚箭牌公司苏拉特区块煤层气开发地面集输工艺技术

澳大利亚箭牌公司苏拉特区块煤层气开发地面集输工艺技术李庆;陈霞【摘要】随着全球进入能源紧张时代,煤层气作为重要的替代能源逐渐受到世界各国的重视.介绍了澳大利亚箭牌公司在苏拉特盆地煤层气开发中地面集输工艺技术,包括井场不分离计量工艺、大口径高密度聚乙烯管的应用、25 km大集气半径集气、井场到站场一级布站、采气管道自动低点排液、集水管道自动高点放空等技术.通过采用这些技术,实现了地面厂站的优化简化,降低了投资和运行成本,促进了煤层气田的高效开发.这些新工艺、新技术、新材料的应用体现了煤层气集输工艺未来的发展方向,对今后我国煤层气田的开发具有很好的借鉴意义.【期刊名称】《石油规划设计》【年(卷),期】2017(028)005【总页数】4页(P12-15)【关键词】澳大利亚;苏拉特区块;煤层气;集输;工艺技术【作者】李庆;陈霞【作者单位】中国石油天然气股份有限公司规划总院;中国石油天然气股份有限公司规划总院【正文语种】中文【中图分类】TE866煤层气赋存状态以吸附态为主,存储于典型的自生自储、多重孔渗的非常规储层,产出机理特殊(排水→降压→解析→采气),这些都与常规天然气开采存在较大的差异,因此,煤层气被称之为非常规天然气。
随着全球进入能源紧张时代,煤层气作为重要的替代能源逐渐受到世界各国的重视。
美国于20世纪70年代最早开展煤层气的商业开发并取得成功,澳大利亚和加拿大等国也开发较早。
目前,国外煤层气地面建设已经形成了较为成熟的建设模式和配套工艺技术。
我国煤层气资源丰富,储量居世界第三位,但煤层气在我国仍然属于新兴产业,煤层气田的开发与建设处于起步阶段。
我国煤层气具有“低储层压力、低饱和度、低渗透率、低丰度”的特点,导致开采与集输成本高。
自2007年以来,我国煤层气产业进入了快速发展的轨道,逐步向规模化发展。
随着我国煤层气产业的快速发展,促进了煤层气地面工程设计理念与设计方式的更新与发展,也形成了自身的建设模式和配套工艺技术。
澳大利亚Bowen盆地M气田中煤阶煤层气水平井开发优化

澳大利亚Bowen盆地M气田中煤阶煤层气水平井开发优化丁伟;夏朝辉;韩学婷;孙华超;汪萍【摘要】以澳大利亚Bowen盆地M气田中煤阶煤层气为例,依据渗透率和含气量,将储集层划分为4类,建立井组模型,提出相应的中煤阶煤层气水平井开发策略.针对I类和Ⅱ类煤储集层渗透率较高,优化单井控制面积,采用与面割理垂直的单分支SIS 水平井开发,后期加密,大幅减少钻井进尺、地面井口数;针对Ⅲ类煤储集层,考虑先期投产井对该区域压力的影响,适当增加单井控制面积,优化水平分支长度和夹角;Ⅳ类煤储集层渗透率较低,单井控制面积小,SIS水平井和MBL井开发效果均较差,建议暂不开发.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2014(035)005【总页数】4页(P614-617)【关键词】Bowen盆地;中煤阶;煤层气;水平井;渗透率;控制面积;优化【作者】丁伟;夏朝辉;韩学婷;孙华超;汪萍【作者单位】中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中联煤层气有限责任公司,北京100011;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE112.2;TE243中煤阶煤储集层与高煤阶和低煤阶煤储集层相比,具有割理发育程度高、含气量中等的特点,割理提高了煤储集层的渗透性和基质孔隙连通性,有利于煤层气的解吸、扩散和运移[1-3]。
采用水平井开发,尽可能垂直于面割理方向进行水平钻井,从而使水平井水平段充分接触割理,高效利用割理带来的高速渗流通道,提高单井产气量[4-6]。
SIS(surface into seam)水平井是从U型井发展而来,一般包含1口直井,2口水平井,直井为排水采气生产井,水平井从远端地面钻进贯穿煤层,同直井在水平段末端连通,两口水平井呈“V”型,夹角30°~ 60°,长度1 000 m左右,水平井提供气水流向直井的通道。
澳大利亚煤层气开发现状

2 煤层气地面开发井的设计与施工
在澳大利亚 , 煤层气地面开发井的设计采用了 地质导向井的施工方法, 而不是采用石油上施工羽 状分支孔的施工方法。施工这种瓦斯抽放井时 , 首 先在预抽工作面的合适位置施工一口垂直井, 并将 煤层孔段扩大 到 1 5~ 2 0 m, 然后下入筛管 , 筛 管和扩大了的井壁之间填人砾料。这种垂直井的井 身结构如图 1 所示。垂直井施工结束后, 沿工作面 方向向这口垂直井打中曲率半径 ( 曲率半径 200 m 左右 ) 的定向井 , 进入煤层后沿煤层 钻进, 快接 近垂直井时在垂直井的煤层孔段放入电磁信号源 , 装在水平孔定向钻具前端的导向系统接收其信号 , 测量水平孔的钻孔轨迹, 并测出水平孔的钻孔轨迹 和垂直井扩大段的相对位置和距离, 指导水平孔的 定向钻进, 确保水平 孔在煤层扩大 段和垂直井对 接。由于采用先进的导向钻进系统和垂直井煤层段 一般情况下 , 同方向的 3口水平井打到同一垂 直井内 , 水平井口距垂直井的地面距离为 1 000~ 1 500 m。而 3 口水平井 , 既可从一个位置施工垂 直孔段 , 在煤层孔段再施工 3 个水平定向分支孔 , 并和预先施工的 1 个垂直瓦斯抽放井贯通 , 也能在 地面施工 3 个中曲率半径的定向井和预先施工的一 个垂直瓦斯抽放井贯通。采用的方式和每个钻井公 司的施工习惯以及每个 地区的地层、煤层条件有 21
2008 年第 5 期
煤炭科学技术
第 36 卷
关。同一工作面要打 的瓦斯抽放井 数根据需要确 定。如果遇到软煤地层塌孔无法钻进时, 不会花太 高的代价去采煤层气。澳大利亚钻井公司使用的地 面定向钻进钻具和导向钻进系统是美国的产品和技 术。采用上述技术, 某公司已在澳大利亚打了 350 口煤层气开发井 , 且全部成功。 在澳大利亚, 目前正在 进行 TRD ( 极小半径 钻进 ) 技术的工业性试验。这项技术的关键是利 用高压水的能量来完 成钻孔过程。施工这种钻孔 时 , 首先施工一个直径不小于 200 mm 的垂直孔并 穿过煤层, 将煤层段的孔径扩大至 2 m, 再用双壁 钻杆将 TRD 钻具的引导柄下到扩孔位置 , 用液压 油将引导柄打开 , 使引导柄完成 90 的变向 , 而带 有高压管 ( 耐压 120M Pa, 由大型绞车驱动 ) 的喷 射头从双壁钻杆的中心下到孔底, 通过引导柄 , 使 钻孔由垂直方向转到水平方向 , 再通过高压水利用 喷射头来完成碎岩成孔工作。这套装置的关键是利 用高压水的巨大能量 , 向前喷水, 用水力切割煤层 或岩石 ; 向后喷水则利用喷射反力推动喷射头而带 动其后的高压胶管向前运动; 向侧面喷水则使喷头 产生偏斜力 , 从而改变钻孔轨迹的方向。经过喷射 头的水及切削下来的岩煤粉, 经双壁钻杆的外环间 隙返回地面 , 水经沉淀后再重复利用。一个钻孔结 束后, 用高压胶管将喷射头提到引导柄内 , 通过在 地面转动双壁钻杆使引导柄方向发生变化 , 从而为 同一煤层下一个钻孔的施工创造条件。装置的测量 传感器装在喷头部位 , 用电池供电, 用电磁波传输 测量信号, 整个设备的运行情况及数据采集工作全 部由计算机监控。设备的工作水量为 235 L /m in, 工作水压为 80~ 90 MP a , 孔径不小于 100 mm , 现 最大孔深 230 m, 正常钻进速度 2 m /m in 。目前在 硬煤中取得了较好的使用效果 , 但在软煤中的钻进 效果则不理想。
国内外煤层气开发利用状况简介

国内外煤层气开发利用状况及其技术水平简介摘要:本文介绍了国内外煤层气资源的利用现状,国外的主要介绍了美国、加拿大和澳大利亚以及俄罗斯的煤层气资源的分布、储量以及开发现状,并对其勘探开发理论和开发技术进行了介绍和分析。
之后对国内的煤层气资源分布和分类进行了简要的介绍,简述了我国煤层气开发所取得的进展和遇到的问题。
最后依据国外的开发经验给我国的煤层气开发提出一些建议。
关键字:煤层气国内外开发利用现状开采技术启示0 引言煤层气,又名瓦斯,是一种在煤层生成,主要以吸附状态储集于煤层,成分以甲烷为主的天然气.在20世纪80年代之前,煤层气只是被人们认为是一种对煤矿安全生产具有严重威胁的气体.然而近年来,随着世界能源局势持续紧张,人们已经认识到煤层气是一种新的非常规能源,具有热值高、污染少、安全性高的特点,完全可以成为石油和天然气等常规能源的重要补充。
所以在此之后,世界上一些主要产煤国家纷纷涉足这一领域,在勘探开发理论与开采应用技术方面进行了大量的研究与试验工作,取得了突出的成就,使这一产业得到快速发展。
如今,煤层气已经成为能源家族中的一位新的成员。
1 世界煤层气资源分布根据国际能源署(IEA)的统计资料和我国煤层气资源评价结果,全球煤层气资源量可能超过260 × 1012m3,90%分布在12个主要产煤国,其中俄罗斯、加拿大、中国、美国和澳大利亚的煤层气资源量均超过10 × 1012m3。
2 国外煤层气开发利用现状美国、加拿大和澳大利亚等国煤层气勘探开发比较活跃,其中美国是世界上煤层气商业化开发最为成功、产量最高的国家。
2。
1 美国美国煤层气总资源量21万亿m3。
全美含煤盆地大约有17个,已有13个进行了资源评价.按照地质理论,这13个盆地可分为东部大盆地和西部大盆地两类。
西部大盆地拥有美国煤层气资源的70%以上。
东部大盆地的煤层气主要分布在上石炭统宾夕法尼亚系的多层薄煤层中,煤层稳定,埋藏较浅,以高挥发分烟煤为主,煤层呈常压或低压状态,煤层气含量和煤层渗透率均较高,以黑劳士盆地为代表;西部大盆地的煤层气主要分布在白垩系——早第三系煤层中,煤层厚度较大,但变化大,煤阶较低,埋深几百至三千米以上,煤层气含量较高,煤层渗透率高,煤层压力从低压到超压,以圣胡安盆地为代表(李鸿业,1995)。
澳大利亚煤层气开发现状综述

中国煤层气CHINA COALBED METHANEVol.16No.1 February.2019第16卷第1期2019牟2月澳大利亚煤层气开发现状综述冯宁彭小龙王祎婷费冬(西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川610599)摘要:本文通过对澳大利亚主要煤层气盆地的地质特征以及开发方式进行了归纳分析,对比了我国煤层气盆地的特点,并认为只有匹配煤层地质特征的开发方式才能实现煤层气的高效开发。
经研究分析得出以下结论:考虑到煤层地质特征以及目前的开发技术,我国煤层气开发的主要目标应从中-高阶煤层向低阶煤层转变,从而提高煤层气的单井产量,实现我国煤层气的高效开发。
关键词:煤层气澳大利亚地质特征开发对策Review on CBM Exploration and Production in AustraliaFENG Ning,PENG Xiaolong,WANG Yiting,FEI Dong(State Key Laboratory of Oil&Gas Reservoir Geology and Exploitation,Southwest Petroleum University,Sichuan610500)Abstract:In this paper,the geology characteristics and production strategies are reviewed and analyzed in CBM production basins in Australia.The lessons from Australia CBM production indicates that the successful production only results from the good match between production strategy and geology situation.Based on the study,the conclusions can be drawn that owing to the coal characteristic and current pro-(luction techniques,the primary target of China should be reconsidered and the low rank CBM reservoir should be emphasized to improve the CBM production rate.Keywords:Coalbed methane;Australia;geology situation;production strategy1澳大利亚煤层气赋存盆地特征煤层气在盆地中分布有一定的分布规律,不同封闭机理和成藏规律对应不同的煤层气藏类型。
澳大利亚煤层气田地面工程技术对我国煤层气田开发的启示

1 2
惠熙祥等 :澳大利亚煤层气 田地面工程技术对我 国煤层气 田开发的启示
2 0 1 3年 5月
表 1 澳大利亚 S u r a t 、B o w e n盆地典型煤层气田及我 国山西沁水 、保德和陕西韩城煤层气田相关参 数
第2 4 卷
第3 期
石 油 规 划 设 计
2 0 1 3年 5 月
1 1
文章 编 号 :1 0 0 4 - 2 9 7 0( 2 0 1 3 )0 3 一 O 0 1 卜0 4
惠 熙 祥
巴 玺 立
郭峰 赵 钰 惠 刚
. 中 国石 油 天然气 管道 局 东北石 油管 道公 司 ) ( 1 . 中 国石 油天 然气 股份 有限 公司规 划总 院 2
中 图 分 类 号 :T D 8 4 5 ,T E 8 6 文 献 标 识 码 :A D Ol :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 4 — 2 9 7 0 . 2 0 1 3 . 0 3 . 0 0 3
S t r a t h e d e n 和T i p t o n We s t 等4 个 煤 层 气 田井 数 为 3 3 1
0 . 0 3 %,不含 H : s 。其煤层气 田具有煤层埋藏 浅 、渗 透率高 、净煤厚度大 、丰度较大 、单井产气量 高 、 单 井 产 水 量 较 大 、气 中不 含 煤 粉 等 特 点 。其 煤 层 气 田的 相 关 参 数 见 表 1 。 1 . 2 典 型 煤 层 气 田 主要 工 艺 技 术
已经 成 熟 。对 澳 大 利 亚 S u r a t 和B o we n盆 地 典 型煤 层 气 田 地 面 工程 主要 工 艺技 术进 行 了分析 ,从 气 田 总 体 布局 、 主要 工 艺 流程 、设 备 及 材 料 选 择 、动 力 与 自动控 制 、 采 出水 处理 等 方 面介 绍 了相
澳大利亚东部S区块煤层气储层特征及有利区预测

第31卷第1期2019年2月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSV ol.31No.1Feb.2019收稿日期:2018-03-18;修回日期:2018-06-09;网络发表日期:2018-09-10基金项目:青年科学基金项目“未固结砂岩中的井孔声波传播特征研究”(编号:41504090)、中央高校基金基础研究项目“页岩气储层测井评价方法研究”(编号:310826161021)与“疏松砂岩储层中的井中声波数值模拟”(编号:310826161014)联合资助作者简介:淮银超(1988—),男,博士,主要从事油气田开发地质、测井解释方面的研究工作。
地址:(710069)陕西省西安市太白北路229号西北大学地质学系。
Email :******************。
文章编号:1673-8926(2019)01-0049-08DOI :10.12108/yxyqc.20190106引用:淮银超,张铭,谭玉涵,等.澳大利亚东部S 区块煤层气储层特征及有利区预测.岩性油气藏,2019,31(1):49-56.Cite :HUAI Y C ,ZHANG M ,TAN Y H ,et al.Reservoir characteristics and favorable areas prediction of coalbed methane in S block ,eastern Australia.Lithologic Reservoirs ,2019,31(1):49-56.澳大利亚东部S 区块煤层气储层特征及有利区预测淮银超1,2,张铭2,谭玉涵3,王鑫4(1.西北大学地质学系,西安710069;2.中国石油勘探开发研究院,北京100083;3.中国石油集团测井有限公司测井应用研究院,西安710077;4.中国石油长庆油田分公司第七采油厂,西安710200)摘要:开发技术较成熟、需求量大等为澳大利亚东部S 区块的低煤阶煤层气开发提供了良好的条件,但是缺乏系统性的关于低煤阶煤层气储层特征的研究。
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澳大利亚煤层气发电项目澳大利亚煤层气发电项目作者: P·埃迪(澳大利亚BHP煤矿分公司采矿与岩土工程部经理) 收录来源: 中国煤层气【摘要】煤层气就地发电技术是煤层气开发利用的一项新兴技术,该技术对煤矿的安全高效生产、环境保护、煤层气能源有效利用有着重要的现实意义,澳大利亚在此领域居世界领先地位。
本文就澳大利亚两个正在实施的煤层气就地发电项目,着重从投资厂商来源、煤层气利用发展史、煤层气抽放系统、煤层气燃料特征、发电厂的配置、煤层气就地发电的经济效益及环境效益等方面进行了详细的阐述,以期为中国煤层气就地发电事业提供一些有益的参考。
1引言在澳大利亚东南部新南威尔士州的两项重点试验项目表明,在利用煤层气就地发电方面,澳大利亚居世界领先水平。
这两个项目不仅取得了经济上的成功,而且在煤矿安全生产及环境保护方面也取得了重大的效益。
煤层气作为一种工业废物和对煤矿安全生产具有潜在威胁的有害气体,在澳大利亚一项能源项目中,将被转化成电能,该项目涉及澳大利亚四家大公司,即澳大利亚能源开发有限公司(EDL),资金平等租借交换开发公司(LLDC)、勘探电力公司(即现在的能源总公司)和BHP公司。
其中,EDL公司和LLDC公司将利用BHP公司煤矿分公司所提供的、来自阿平煤矿和陶尔煤矿的煤层气来发电,并供给能源总公司,能源总公司再将这些电输送给其用户。
1995年5月,澳大利亚开始建造两座发电厂,每座电厂有一组1MW燃气发动机,陶尔矿设计安装40台,阿平矿设计安装54台,如果全部建成,电厂总输出功率持达94MW,这些电将被售予能源总公司,该公司宣称,这些电能满足60000户家庭的能源需求。
这个项目最显著的效益是减少了温室气体--甲烷向大气中的排放。
在此以前,大量的甲烷通过瓦斯抽放系统和矿井通风系统排放到大气中,现在,这四家公司已经联合开发了一种新技术,该技术不仅能收集抽放的甲烷,而且也能收集一部分通风气体中的甲烷,这在世界上尚属首次。
井下抽放煤层气中甲烷含量一般为50%左右,而通风气体中的甲烷含量大多在0?5~1?0%左右。
这两座发电厂的建成、投入运行意味着BHP公司所属煤矿分公司的甲烷排放量减少了50%以上,这相当于澳大利亚温室气体排放量每年减少300万t的二气化碳排放。
自1994年2月和1995年5月,阿平矿和陶尔矿的两座示范电厂先后投入运行,每座电厂有两台燃气发动机,其中,阿平发电厂利用一部分矿井通风气体。
从这几套发电机组获得的生产经验加强了对更大规模燃气内燃机发电厂的投入。
该项目为当地居民带来的其它利益包括:(1)增加就业机会;(2)提高了地方电力供应的可靠性;(3)为地方商业带来了经济效益;(4)阿平矿新电厂设备将取代现存14MW燃气轮机发电机组,从而降低噪声水平。
2 投资厂商BHP公司所属煤矿分公司总部位于悉尼南75km的伍伦贡(Wollongong),该分公司经营四座井工矿井,雇用1550名工人。
这四座澳大利亚煤炭储量最好的矿,利用现代化长壁采煤技术,每年生产炼焦洗精煤600多万t和动力煤100万t。
埃卢拉煤矿开采3号煤层--旺加威利(Wongawilli)煤层,而科尔代澳科斯煤矿、陶尔煤矿和阿平煤矿全部开采1号煤层--布里煤层(Bulli)。
布里煤层和旺加威利煤层都属于伊勒瓦拉(lLLawarra)含煤岩系,开采深度在地表以下140~550m之间,煤层厚度由布里层的2?2m到旺加威利层的3?5m不等。
所产炼焦煤主要用于肯布拉港(PorbKembla)、纽卡斯尔(Newcastle)和怀阿拉(Whyalla)地区BHP公司钢铁分公司的炼钢厂,多余煤炭出口到日本、中国、台湾、土尔其、南美洲和英国。
EDL公司是一家集开发、拥有、经营发电厂和电力输送项目于一体的综合性能源公司。
在电力行业方面,该公司基础雄存,经营业务广泛,并有若干项目正在开发。
在垃圾场沼气抽放及利用方面,该公司居澳大利亚领先地位。
同时,在电力项目的设计、建设、经营、投资方面,总的综合能力也处于领先位置。
1996年1月,位于南澳大利亚州(SouthAustralia)、维多利亚州(Victoria)、新南威尔士州(NewSouthWales)及澳大利亚北部地区的所有隶属于EDL公司的电厂总发电能力超过100MW。
这些电厂分别以天然气、垃圾厂沼气、溜出液和煤层气为燃料,同时,该公司还有一些其它开发工程,预计在以后的三年中,该公司的发电装机容量将超过220MW。
LLDC公司是由澳大利亚平等租借交换公司(LLC)全部拥有的附属公司。
LLC公司是一家集财产、金融服务行业为一体的综合性集团公司,该公司的办事处遍布全国各地,并在新西兰、东南亚、美国和英国等地也设有办事处。
LLDC公司主要从事基础设施工程,该公司在世界电力生产的环境保护领域扮演着重要角色,目前,该公司通过参与开发和占有两种形式涉足6座发电厂,总装机容量约175MW,其中包括4座水力发电厂。
3 阿平矿阿平矿建于1962年,是BHP公司煤矿分公司经营的一座最老矿井。
该矿井北与阿平镇紧邻,距伍论贡37km。
阿平矿开采布里煤层,开采深度达550m。
所产煤炭主要是高质量炼焦煤,供肯布拉港、纽卡斯尔和怀阿拉等地炼钢所用。
1969年阿平矿引进长壁采煤技术。
目前,阿平矿典型的长壁采区工作面长度为200m,采区长度大约为2km。
该矿采用一对通风立井、两条倾斜平硐或巷道的开拓方式。
立井井筒深540m,开拓斜巷长近1?8km。
大断面副井(2?5m×3?5m)采用高度自动化提升机,借助矿车运人运料。
这种提升机利用矿车发射的无线电信号进行自动控制。
小断面主井(2?3m×2?6m)采用胶带输送机将本矿生产的全部煤炭运到地面。
在早期,高瓦斯涌出严重地影响了阿平矿的煤炭生产,为了解决这一问题,阿平矿于1981年开始施实瓦斯抽放。
瓦斯抽放包括布里煤层的采前予抽放和现采长壁采区下伏煤层--巴尔戈尼(Balgownie)和旺加威利煤层的采后抽放。
结果,在开采前,长壁采区布里煤层中和采准盘区中的瓦斯浓度由抽放前的18m?3/t降到抽放后的平均3m?3/t。
这种效果是通过在煤层中打瓦斯抽放钻孔并把抽放的瓦斯经由管道输送到地面甲烷抽放站的7台真空泵而获得的。
在长壁采区布里煤层的采掘过程中,下伏邻近的巴尔戈尼和旺加威利煤层受到采动影响,裂隙形成,使得瓦斯产生流动,以巴尔戈尼层和旺加威利层涌入到长壁开采工作面。
为了解决这一问题,向这些下伏煤层打入向下倾斜的穿层钻孔,截获由于受采动影响而释放的甲烷,阿平矿利用这种方法阻止甲烷涌入布里煤层。
这些钻孔为现采区下伏煤层提供了有效的采后瓦斯抽放。
井下输送系统将采落煤输送到容量350t的井底煤仓,这些煤经破碎后,由胶带输送机运到容量3000t的地面煤仓。
阿平矿年产煤炭200万t以上,通过公路,用卡车将这些煤运到奥布赖恩斯德里夫特(O′Brien′sPrilt),再通过公司专用铁路,将煤炭输送到肯布拉港的炼钢厂。
4 陶尔煤矿陶尔矿位于伍伦贡西南40km,在效区威尔顿和道格拉斯帕克(DouglasPark)之间。
该矿开采始于1978年11月,开采布里煤层。
陶尔井田是高质量、低灰分炼焦煤的重要储地,所产炼焦煤主要用于炼钢。
1979年初,陶尔煤矿在井底深部区遇到大断层带,结果,煤矿采取包工形式以掘通岩石层,在1979年6~10月间,煤矿生产被迫停止。
1982年后期,主要受当时经济衰退的影响,陶尔矿被迫减产减员,直到80年代中期,陶尔矿因为拥有巨大储量的高质量炼焦煤,被公司改造成长壁采煤生产大矿。
由于布里矿和卡里莫尔矿的关闭,自1985年底,这两个矿的职工开始向陶尔矿调动。
陶尔矿经营逐步好转,并最终于1988年3月开始长壁采煤,所用长壁采煤设备是从BHP公司约翰达令(JohnDarling)矿转运来的',由多台韦斯特法利亚(Westfalia)型双柱支架和一台埃克夫(Eichoff)型滚筒采煤机组成,在这套设备能应用于陶尔矿之前,该矿进行了大范围的改造。
最终,这套设备被成功地应用于陶尔矿长为100m的第1~5长壁采区回采工作面中,第6采区开始于1992年1月,由于从凯米拉(Kemira)煤矿转运来了梅科(Meco)型四柱垛式掩护支架和一台安德森(Anderson)型滚筒采煤机,本采区工作面长度延长到150m。
陶尔煤矿是一座高瓦斯涌出矿井。
有效的甲烷抽放对于该矿连续安全生产非常必要,陶尔矿甲烷抽放站有8台真空泵,它们与井下抽放管道及抽放钻孔网连成一体。
在陶尔矿,无论是长壁开采还是采准盘区开采都从该矿大范围甲烷抽放中得到好处。
5 甲烷利用回顾阿平矿和陶尔矿实践表明,甲烷抽放必然导致不同特性的燃料气体产生,一般情况是,这些特性的变化与气体成分和流量有关。
考虑到甲烷可作为一种能源或化学资源的可能性,BHP公司对这种气体的可能用途进行了试验,根据瓦斯所处位置和组成特征,BHP公司断定瓦斯气体最经济可行的用法是将之转化成电能,售给地方输电机构。
1986年4月,在阿平矿,BHP公司安装了一台额定功率为14MW的单循环燃气轮机发电机组及与之相配套的气体压缩机、防回火器、气体过流器等辅助装置,这套发电机组利用从矿井中收集的部分甲烷生产电能,售给勘探电力公司(即现在的能源总公司)。
不幸的是,该电站经历了许多重要故障,并最终被永久地放弃,所有的故障均不是由燃料质量引起的,这套燃气轮机发电机组用溜出油作为备用起动运转燃料,以避免在矿井甲烷燃料暂时短缺时机器停止运转。
6 甲烷抽放系统最初,实施煤层气抽放是为了提高煤矿生产安全,保障阿平矿和陶尔矿这两个高瓦斯矿井能持续生产。
现在,虽然提高煤矿生产安全仍是煤层气抽放的一个重要因素,但甲烷作为一种能源来利用所获得的环境效益却变得越来越重要。
阿平矿和陶尔矿分别于1981年和1989年开始甲烷抽放工作。
在阿平矿和陶尔矿,甲烷抽放站的核心设备是一组水环式真空泵(阿平矿安装7台、陶尔矿安装9台),其最大实用抽放能力分别为6m?3/s和7?5m?3/s,在需要时,通过开动指定数目的真空泵,抽放能力可以满足不同的抽放要求,随着运转真空泵的增加,抽放能力不断增加。
在每座矿井,四通八达的甲烷抽放管道网把井下甲烷抽放点和地面抽放站联接在一起。
在开采前,通过将抽气钻孔打到采准工作区前部煤层中,对所有要采煤层的甲烷进行预抽放,同时,在现采长壁工作面附近,通过利用不同排布的穿层钻孔,对下部煤层实施采后抽放。
两矿还对已封闭的采空区残余甲烷进行抽放。
由于受后退式长壁采煤工作面的影响,地层松驰,结果穿层钻孔从下伏煤层中抽排出大量的甲烷。
从长壁工作面附近穿层钻孔获得的甲烷产量明显地受采煤工作面推进速度的影响。
7 燃料气体的特征来自甲烷抽放站的气体燃料的流速和纯度受开采生产的影响。