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

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