煤层气综合利用
新集矿区煤层气的综合利用

2 综 合 利 用
21 两 种 方 法 生 产 出 的煤 层 气 对 比 .
l 煤 层 气 开 发
11 井 下 抽放 煤 层 气 .
地面钻 井 与井下 抽放 煤层 气 的对 比 见表 1 。
表 1 煤 层 气 抽 放 对 比
生产方 法 甲 烷 出 口压 力
较 高 且 稳 定
新 集 矿 区 是 一 个 设 计 生 产 能 力 6 0万 t 6 / 现 a的
3 P , 度 :8 3 %。 1 a浓 k 1 %- 5
收 稿 日期 : 0 2 0 — 6 20 - 10
地 面 钻 井 9 %以 上 O
热 值 高 ,¨ 然 气 币天 相 当 , 直 接 作 为 可 气源 供气 热 值 变 化 大 , 稳 不
生 产煤层 气
据 国 家 “ 五 ”重 点 科 技 攻 关 的煤 层 气 开 发 工 程 , 地 面 钻 孔 开 发 出 的高 浓 度 煤 层 气 与 井 下 抽 放 的 低 九 把
浓 度 煤层 气 混 合 , 高 了民用 燃 料 气 质 量 和 综合 利 用 途 径 。 提 关键词 : 层 气 ; 煤 混合 供 气 ; 合 利 用 综
维普资讯
20 02年 8月
矿 业 安 全 与 环 保
第2 卷第4 9 期
新 集 矿 区煤 层 气 的 综 台 利 用
赵 世 晨
( 投 新 集 能 源 股 份 有 限 公 司 , 徽 淮 南 2 21 ) 国 安 3 71
摘 要 : 解 决 井 下 抽 放 低 浓 度 煤 层 气( 斯) 为 民 用 燃 料 气 易 出 现 供 气 质 量 不 稳 定 的 难 题 , 为 瓦 作 依
中 图分 类 号 : D7 2.7 T 1 6 文 献标 识 码 : B 文 章 编 号 : 0 8 4 9 (0 20 — 0 9 0 1 0 — 4 52 0 )4 层 气 ( 斯 ) 有 几 十 年 历 瓦 已 史 , 年 来 抽 放 量 已达 6亿 m3 近 / a以上 。 其 主 要 目的 但 是 为 了 改 善 煤 矿 安 全 生 产 条 件 ,而 把 抽 放 的 瓦 斯 作 为 一 种 资 源 加 以利 用 , 存 在 着 许 多 实 际 困 难 。如 : 还 产 气 时 间 和 产 气 量 都 不 稳 定 ,产 出 的 气 体 甲烷 浓 度
煤层气在区块内的综合利用

工作 , 并具备发动机水温高、 油压低 、 蓄电池亏电故障报警及停车功
2 4
l l
2 0 1 3 年. 第7 期
于或 等 于 5 4 ℃。
能,保证机组运行安全。发电机组完全由单井采出煤层气供气 。
1 . 煤 层 气 的 化 学 组 分 及 物 理 化 学 性 质
大中型 装机容 量范 围广 ,适合 于大 一次性 投人大 ,要求燃 气 燃气轮机 中型 电厂 , 热效率 较高 , 可 使 浓 度和成 分稳定 ,只能 采 用 中等质量 的煤层气 用 固定式 微 型 装 机容量小 , 适合 单个矿井 , 主要 用 于移 动 式发 电 , 应 燃气轮机 噪音小 , 体 积小 , 便 于安装 和 用 范 围不 广 ,要求 燃气 成 移动 分及浓度稳定
适 合于 中型发 电厂 ,模块 化 效 率 较燃 气 轮 机稍 低 内燃机 设 计 运 结 构紧 凑 , 移 动方 便 , 对燃料浓度的变化适应性强 行 费用较燃气轮机高
,
,
煤层气是赋存在煤层 中的天然气气体 , 其化学成分 以甲烷为 主, 含有数量不等的其他烃类和杂质气体 。一般 隋况下 , 甲烷在煤 层气中的体积百分比在 8 0 %以上 , 以干气 占绝对优势。煤层气主 要化学组分的基本化学性质多为近似值 ,分子量为 2 . 0 1 6 — 4 4 . 0 1 ,
技 术 创 新
2 3பைடு நூலகம்
我 国煤 层 气 开采正处
在煤 层气开发初期 , 很多 区
块总产气量不高、 供 气不稳 定, 无 法行 成产 业链 , 本 文 结合 山西和 顺 区块 的实 践
情况, 以促进 区块 内节能减
排 为 宗 旨, 通 过 对煤 层 气 的
煤层气的综合利用

煤层气的综合利用摘要:我国是煤炭大国,每年排放煤层气近200亿立方,既污染环境,又造成资源浪费,所以应加强煤层气的有效利用,改善国家能源结构,改善生态环境。
关键词:煤层气;开发;利用1、煤层气概论煤层气是煤炭的伴生气体,是以甲烷为主的有害气体,无色、无味、无臭,可以燃烧、爆炸,难溶于水,扩散性很强,浓度较高时,还会引起窒息事故,它在煤炭生产中,容易造成重特大的安全事故,造成重大人员伤亡和财产损失。
同时甲烷是造成环境温室效应的三种主要气体(甲烷、二氧化碳和氟利昂)之一,其温室效应很强,比二氧化碳作用大20倍。
甲烷排入大气,不仅因其温室效应将引起气候异常,而且还消耗大气平流层的臭氧,它对臭氧层的破坏能力是二氧化碳的7倍,削弱了地球对太阳紫外线侵袭的防护作用,危害人类健康。
我国每年因采煤向大气排放的甲烷量为150—200亿立方,占世界采煤排放甲烷总量的三分之一,据世界首位。
煤层气主要成分(通常占90%以上)是甲烷(CH4)。
在常温下其热值为34—37兆焦/每立方米(MJ/M),与天然气的热值相当,是一种很好的高效清洁气体燃料,属于非常规天然气,可以作为新的接替能源加以开发利用,长期以来,煤矿为了避免瓦斯爆炸事故而采取的最主要方法是“通风”,即向矿井内鼓入大量空气,把矿井中的煤层气排出放空,这样既浪费了资源,同时污染了环境,破坏了生态,如能将抽出的瓦斯有效利用,是变害为利的重要措施。
矿井瓦斯的有效利用在发达国家发展较早,美国于1976年开始了煤层气的开发利用工作。
美国对煤层气的开发利用采取了大幅度退税等优惠政策,使美国成为目前煤层气开发利用最成功的国家,美国煤层气开发只用十年时间就走上商业规模利用的道路,煤层气已成为美国的重要能源,1999年产量约350亿立方米,从而引起世界产煤国家的关注,掀起开发利用煤层气的热潮。
英、德、澳大利亚、波兰、印度、加拿大、俄罗斯等20多个国家相继开展了煤层气的研究与开发试验,其中澳大利亚在低渗透率煤层中开发煤层气的研究中取得了重要进展。
大庆探区煤层气资源综合利用策略

煤储层的泄压面积, 扩大解吸范 围, 提高产量; 在鸡西、 鹤岗盆地等中煤阶、 多煤层、 薄煤层、 构造复杂区, 应用 量等 煤岩 条件 , 且要 综合考 虑煤 系地 质条件 、 面 配 超短半径水 力喷射径 向多分 支水平 井钻井技术 ,保护储 而 地 套 条件等 ,通过综 合评 价优 选 出可商业 开发 的区块 。 层, 增加渗流面积 , 提高产量 。 完井方式在低渗 区选择低 () 3 资源 类 型选 择 , 由煤层 气 向煤 成气转 变 。 大庆 密度 固井或双级注 固井 ,高渗区尝试裸 眼洞穴完井 。
由单井 向井组转变 ;综合效益评价 ,由工业气流 向商业价值转变” ,不断追求煤层气资源 “ 甜点” 目标准确圈定和合理
实施 ;相关工程实施突 出新技术 ,强化 5 项应用 ,即 二宽一高 ’地震预测煤层技术、多方式钻完井技术 、多方法气
层综合评价技术 、多参数实验室分析 技术 、简型高效压裂排采技术” ,切实满足煤层气资源客观评价和有效探采 ;生产
1 内外煤层气发展走势 国
世 界范 围内 ,煤 层气作 为一 种清 洁 能源越 来 越受
到 人们 的重视 。目前 已有 3 余个 国家或地 区在开 展煤 地 ,面积 约 6 7X 1 m 0 . 0k ,是 世界 上最早 实现 褐煤 煤
层气评价研究和开采活动 , 中美 国、 其 加拿大 、 澳大利 层 气商 业性 开 发 的盆 地 ,煤 层气 总资 源 量为 3 3 .4X 亚 已进 人大 规 模 的商 业 性 开发 并 获得 了较 好 的效 益 , 11 ,煤 系地 层主 要分 布 在尤 宁 堡组 ,盆 地 煤层 平 02 m 德 国、 国、波兰 、印度 、俄 罗斯 等 国也正 在朝 着煤 层 均 厚度 为 2 m ,煤 层 埋深 9 ~9 0 英 3 0 0 m,镜 煤 反射 率 为 气商业 性开 发阶 段积极 迈进 。 03 .%~0 4 .%,含 气量为 1 m t ~4 / ,平均 为 14 / , .m t
我国煤层气开发利用现状及发展趋势

我国煤层气开发利用现状及发展趋势我国煤层气开发利用大体可分为三个阶段:第一阶段(20 世纪50-70 年代末):为减少煤矿矿井瓦斯灾害的井下抽放阶段,很少对其进行利用;第二阶段(20 世纪70-9O 年代初):煤层气勘探开发试验初期和煤层气井下抽放利用阶段;第三阶段(20 世纪90 年代初至今):煤层气勘探开采试验全面展开和井下规模抽放利用段。
我国煤层气研发理论成果煤层气来源于大量聚集的成煤有机物质,是煤化同时热降解而生成的气。
以煤层为储集层的煤层气,主要以吸附状态附着在煤岩基质微细颗粒的表面,在一定的地质条件下,也有一些溶解在煤岩基质孔隙、裂隙的水中或是游离在孔隙、裂隙的空间。
我国煤层气现阶段存在的问题尽管我国在煤层气勘探开发方面进行了不懈努力,并已取得初步成效,我国煤层气的开发程度远不及美国、加拿大等煤层气产业已成功实行了商业化运作的国家,在煤层气的开发利用中我国仍存在一些问题:(1)地质构造复杂:我国煤田地质构造形态多样,煤层及煤层气资源赋存条件在大中型盆地中较为简单,但在中小盆地较为复杂,由于不同的盆地储气层具有不同的性质, 因而开采技术也不同;所以储层性质有待深入研究。
(2)煤层气抽采难度大:我国高瓦斯矿井多,煤层气含量高,但煤层较软、透气性低、压力大、抽采难度大。
目前我国重点煤矿矿井平均开采深度约为420m,而开采深度超过l000m 的有10 余处,随着矿井开采深度的加大,瓦斯压力和地应力增加,瓦斯抽采难度进一步增大;(3)缺乏有力的扶持政策:我国现行的煤层气开发利用政策与法规,只是比照常规天然气的通常做法,没有出台更优惠、更适宜煤层气产业的激励政策。
财政部自2001 年1月1 日起,对利用煤矸石、煤泥、油母页岩和风力生产的电力、部分新型墙体材料产品,实行按增值税应纳税额减半征收的政策。
煤层气与煤矸石同类,但利用煤层气发的电力和生产加工的产品,却未被列入减免税范畴;(4)缺乏资金投入:由于煤炭价格与价值长期背离,煤矿效益低下,长期处于亏损补贴和困难阶段,自身缺乏资金积累,建设瓦斯发电项目的前期投入和运营管理费用都比较高,单靠企业很难进行瓦斯利用和治理投资,这是限制瓦斯大规模开发利用的主要原因之一;(5)相关科研工作薄弱:目前国内专门从事煤层气开发利用研究的单位很少,科研力量薄弱。
浅谈煤层气综合利用之瓦斯发电

则及判 定电站装机规模的方法 , 阐述 了瓦斯发 电的投 资分析和余热效益 。
关键词 : 层气 ; 煤 综合 利 用 ; 瓦斯发 电
中 图分 类号 :M6 1 T 1
文献标识码 : A
1 煤层气 利 用 的意义
根据新 的资源评价结果 , 国陆上煤层 气资源量 3 800亿 我 6 0
的 原则 。 21 瓦 斯发 电 的前 提 原 则 和 技 术 .
瓦斯 在煤层中的赋存和分布受着地质 条件的控制 ,有着 明
显 的 瓦 斯 地 质 规 律 。通 过 不 同级 别 的地 质 构 造 与 瓦 斯 赋 存 地 质
首 先 , 国家煤 矿安 全管 理部 门 的要 求 , 按 安装 了 瓦斯抽 放 系统, 并且 瓦斯抽 放 系统须正 常运行 ; 其次 , 瓦斯 抽放 系统纯 瓦
组计算 ) 。我国采煤排放 的瓦斯 可利用量 达到 10亿 m3 , 当 2 /相 a 于“ 西气 东输 ” 工程 年输气 量 , 折合 标煤 近 1 0 0万 t折合 汽油 4 , 10多亿 L, 3 可发 电 3 0多亿 k h时 。从 以上数据可以看出 , 6 W・ 煤
层气综合利用迫在眉睫 。
脱水后进人瓦斯发 电机组 ; 二是胜动集团的电控混 合技术 。由于 各个煤矿本身的不同 ,抽排瓦斯过 程中浓 度和压 力很 不稳 定, 针
对这一情况 ,国产 胜动低浓 瓦斯发电机组采用 电控 混合技术对
长期以来 ,我 国煤炭生产矿井 进行煤层气开 发的主要 目的
是解决安全 问题 ,开发 的煤层气 8 %以上都 作为废气排放到大 5 气 中。煤层气的直接排 放不仅造成环境污染 , 是造成相 当惊人 更
煤层气 , 俗称瓦斯 , 化学 名称 叫甲烷 。它是一种无色 、 无臭 、 无味 、 易燃 、 易爆的气 体。
煤层气综合利用现状分析

煤层气综合利用现状分析摘要:煤层气(矿井瓦斯)是煤炭生成过程中的伴生气体,成分以甲烷为主,发热量接近天然气,是一种新型的、清洁能源。
提升煤层气综合利用率,不仅可以减少资源浪费、改善矿井安全生产局面,还可以在一定程度上缓解我国石化能源进口量占比过大问题。
高浓度煤层气利用技术及相关产业成熟度高,但由于高浓度煤层气占比较小,导致我国煤层气利用率总体偏低。
关键词:煤气层;综合利用;能源引言煤层气的开发属于煤矿资源开发的范畴,随着社会的快速发展,能源供给侧改革也在逐步推进,人们对煤层气技术开发的关注度不断提升,我国的煤层气资源虽然非常丰富,但是在开发技术上也存在短板,不能高效的对煤层气资源进行开采。
正是技术上的缺陷,我国的专业技术研究人员不断加大对煤层气技术开发的研究力度,希望能够进步的得到优化,推动我国能源开发的较大发展。
1我国煤层气开发研究中的问题1.1全国煤层气勘探开发现状我国煤层气资源丰富,42个主要含煤层气盆地埋深2000m以浅煤层气地质资源量36.183×1012m3,位居世界第三位。
我国煤层气勘探开发经历了20多年的探索,目前稳步发展,已形成沁水盆地、鄂尔多斯盆地东缘两大产业基地,初步形成1000m以浅煤层气勘探开发配套技术。
“十二五”期间我国煤层气新区勘探成果显著,煤层气产量保持平稳增长,煤层气技术研发力度持续加大。
截至2014年底,中国累计探明煤层气地质储量6266×108m3,沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘已探明储量分别为4686×108m3和1488×108m3,占全国总量98.53%,形成2个千亿方大气田,地面建成生产能力60亿m3/a,在建产能约40亿m3/a。
据国家能源局统计数据,截至2014年全国煤层气产量155×108m3,其中地面开发产量37×108m3,同比增长26.5%;煤矿区抽采产量合计118×108m3,同比增长8.5%。
煤炭共伴生资源加工与综合利用方案(四)

煤炭共伴生资源加工与综合利用方案一、实施背景煤炭是中国的主要能源,但其开采和利用过程中也带来了大量的伴生资源,如煤矸石、煤层气、煤制油等。
这些伴生资源的综合利用一直是煤炭行业和环保领域的重要课题。
目前,我国煤炭伴生资源的利用率仍然较低,存在着资源浪费和环境污染等问题。
因此,开展煤炭共伴生资源加工与综合利用,对于促进煤炭产业结构调整、推进绿色发展、提高资源利用效率具有重要意义。
二、工作原理煤炭共伴生资源加工与综合利用方案主要是通过对煤炭伴生资源进行加工处理,将其转化为高附加值产品,实现资源的综合利用。
具体实施方案包括以下几个方面:1. 煤炭矸石综合利用。
将煤炭矸石进行洗选、筛分、磨碎等加工处理,生产出建筑材料、路基材料、水泥原料等产品。
2. 煤层气综合利用。
采用先进的煤层气开采技术,实现煤层气的高效开采和利用。
同时,还可以将煤层气转化为液态燃料、化学品等高附加值产品。
3. 煤制油综合利用。
采用煤制油技术,将煤炭转化为液态燃料和化学品,实现煤炭资源的高效利用。
三、实施计划步骤1. 制定方案。
根据煤炭伴生资源的特点和市场需求,制定适合本地区的煤炭共伴生资源加工与综合利用方案。
2. 建设加工设施。
根据方案要求,建设相应的加工设施,包括煤炭矸石加工设施、煤层气开采设施、煤制油设施等。
3. 实施加工处理。
对煤炭伴生资源进行加工处理,生产出高附加值产品。
4. 推广应用。
将生产的产品推广到市场上,实现经济效益和社会效益的双重提升。
四、适用范围煤炭共伴生资源加工与综合利用方案适用于煤炭开采和利用过程中产生的伴生资源,包括煤矸石、煤层气、煤制油等。
五、创新要点1. 采用先进的加工处理技术,实现煤炭伴生资源的高效利用。
2. 推广应用煤层气和煤制油技术,实现煤炭资源的多元化利用。
3. 建立科学的管理体系,保证加工处理过程中环保和安全。
六、预期效果1. 实现煤炭伴生资源的高效利用,提高资源利用效率。
2. 推动煤炭产业结构调整,促进绿色发展。
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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%。
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。
2006年,中国将煤层气开发列入了“十一五”能源发展规划,并制定了具体的实施措施,煤层气产业化发展迎来了利好的发展契机。
2007年以来,政府又相继出台了打破专营权、税收优惠、财政补贴等多项扶持政策,鼓励煤层气的开发利用,我国煤层气产业发展迅速,产业化雏形渐显。
2007年,全国瓦斯抽采47.35亿立方米,利用14.46亿立方米。
其中井下煤矿瓦斯抽采量44亿立方米,完成规划目标的127%。
形成地面煤层气产能10亿立方米,是2006年的2倍。
地面煤层气产量3.3亿立方米,比2006年增加1倍多。
2005~2007年,全国共钻井约1700口,占历年累计钻井总数的85%。
截至2007年底,国内探明煤层气地质储量1340亿立方米,煤层气年商业产量不足4亿立方米。
根据《煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十一五”规划》,到2010年,新增煤层气探明地质储量3000亿立方米;煤层气、煤矿瓦斯抽采量100亿立方米;建设煤层气输气管道10条,设计总输气能力65亿立方米;重点建设沁水盆地、鄂尔多斯盆地东源两大煤层气产业化基地。
第三节. 煤层气开发方式与设备煤层气的开采一般有两种方式:一是地面钻井开采;二是井下瓦斯抽放系统抽出。
地面钻井开采的煤层气和抽放瓦斯都是可以利用的,通过地面开采和抽放后可以大大减少风排瓦斯的数量,降低了煤矿对通风的要求,改善了矿工的安全生产条件。
地面钻井开采方式,国外已经使用,中国有些煤层透气性较差,地面开采有一定困难,但若积极开发每年至少可采出50亿立方米;由于过去除了供暖外没有找到合理的利用手段,未能充分利用,所以,抽放瓦斯绝大部分仍然排入大气,花去了费用,浪费了资源,污染了环境。
煤层气开采主要设备可分为有杆类设备和无杆类设备两类。
前者又可分为抽油杆往复运动类(如国内外大量使用的油梁式和无油梁式抽油机)和旋转运动类(如电动浅油螺杆泵),后者主要为电动浅油离心泵。
目前,多采用有杆类设备,即油梁式抽油机和柱塞泵组合、或地面驱动头和地下螺杆泵组合,也有采用电浅泵的。
前者多用于煤层气井产水量较低、煤层较浅、水中杂质含量少的情况,螺杆泵主要用于煤层浅但水中煤粉等固体杂质含量较高的情况。
煤层气井产水量大时可选用电浅泵。
第四节. 煤层气-资源分布一、中国情况中国煤层气资源丰富,居世界第三。
每年在采煤的同时排放的煤层气在130亿立方米以上,合理抽放的量应可达到35亿立方米左右,除去现已利用部分,每年仍有30亿立方米左右的剩余量,加上地面钻井开采的煤层气50亿立方米,可利用的总量达80亿立方米,约折合标煤1000万吨。
如用于发电,每年可发电近300亿千瓦时。
二、分布情况我国煤层气资源丰富。
据煤层气资源评价,我国埋深2000m以浅煤层气地质资源量约36万亿立方米,主要分布在华北和西北地区。
其中,华北地区、西北地区、南方地区和东北地区赋存的煤层气地质资源量分别占全国煤层气地质资源总量的56.3%、28.1%、14.3%、1.3%。
1000m以浅、1000~1500m和1500~2000m的煤层气地质资源量,分别占全国煤层气资源地质总量的38.8%、28.8%和32.4%。
全国大于5000亿立方米的含煤层气盆地(群)共有14个,其中含气量在5000~10000亿立方米之间的有川南黔北、豫西、川渝、三塘湖、徐淮等盆地,含气量大于10000亿立方米的有鄂尔多斯盆地东缘、沁水盆地、准噶尔盆地、滇东黔西盆地群、二连盆地、吐哈盆地、塔里木盆地、天山盆地群、海拉尔盆地。
我国煤层气可采资源总量约10万亿立方米,其中大于1000亿立方米的盆地(群)有15个:二连、鄂尔多斯盆地东缘、滇东黔西、沁水、准噶尔、塔里木、天山、海拉尔、吐哈、川南黔北、四川、三塘湖、豫西、宁武等。
二连盆地煤层气可采资源量最多,约2万亿立方米;鄂尔多斯盆地东缘、沁水盆地的可采资源量在1万亿立方米以上,准噶尔盆地可采资源量约为8000亿立方米。
三、山西煤层气开发情况山西地处我国腹地,是煤炭资源大省,也是煤层气资源大省。
全省含煤面积6.2万km2,占国土面积的40.4%。
作为煤伴生矿产的煤层气资源极为丰富,山西煤层气资源量约为10万亿m3,约占全国的1/3。
山西省煤层气资源量与美国相当。
在山西的六大煤田中,除大同煤田属贫甲烷区外,沁水、河东、西山、霍西、宁武等煤田均有煤层气赋存,其中以沁水和河东煤田最为富集,资源量分别为6.85万亿m3和2.84.00万亿m3,为全省的93.26%以上。
两区无论是资源总量还是单位面积资源量均可与美国著名的煤层气产区圣胡安和黑勇士两盆地相媲美,是山西及我国煤层气开发利用的两大基地近几年来煤层气开发和利用在我省乃至全国得到了迅猛发展,沁水、河东等煤田是我国煤层气开发利用较早、发展较快的区域,依托资源优势和良好的区位条件,阳煤、晋城煤业集团等一些国有大型煤炭企业积累了一定的技术与经验,使得市场开发前景广阔,经济效益显著,具备煤层气产业化发展的条件。