浅谈煤层气的开发与利用

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煤炭资源的煤层气开发与利用

煤炭资源的煤层气开发与利用

煤炭资源的煤层气开发与利用煤炭是我国最重要的能源资源之一,而煤层气则是煤炭资源的重要组成部分。

煤层气是一种天然气,在煤炭矿井中存在,通过开采可以转化为清洁能源。

本文将探讨煤层气的开发与利用,并探究其重要性和可持续性发展。

一、煤层气开发的背景与现状中国拥有丰富的煤层气资源,其开采与利用具有重要的战略意义。

煤层气的开发可以提供清洁能源,减少对石油和天然气的依赖,促进能源结构的优化与升级。

目前,中国的煤层气储量居世界第一,但开发利用率却不高,亟需加大开发力度。

二、煤层气开发的技术与方法煤层气开发主要采用的技术有水平挖掘、水平井钻探、压裂注水以及煤层气井的钻探等。

其中,水平挖掘技术是最主要且最具发展潜力的开采技术之一,通过在煤层中挖掘水平巷道,实现煤层气的有效开采和提高开采率。

此外,压裂注水技术在煤层气开发中也占有重要地位,通过向煤层注入水和一定压力,破坏煤层的微细裂缝,提高煤层气的渗透性和产能。

三、煤层气的利用与应用领域煤层气作为一种清洁能源,广泛应用于工业、民生和交通等多个领域。

在工业方面,煤层气可以用于发电、制造化工产品等。

在民生方面,煤层气可以用于居民供暖和炊事。

在交通方面,煤层气可以用于汽车燃料,减少对传统燃油的消耗,提高能源利用效率。

四、煤层气开发与环境保护煤层气开发与利用需要兼顾经济效益与环境保护。

在开采过程中,需要加强环境监测和治理,避免地质灾害和水源污染等问题。

此外,煤层气开发也应注重提高煤层气的利用率,减少排放,优化能源结构,推动可持续发展。

五、煤层气开发的挑战与机遇煤层气开发面临着诸多挑战,如地质条件复杂、技术难度高和投资回报周期长等。

然而,正视这些挑战,加大科研力度,推动技术创新,改善开采条件,加大政策支持,可以使煤层气开发迎来更多机遇,推动我国能源结构的升级和转型。

六、煤层气开发的前景展望煤层气的开发与利用是我国能源领域的重要战略选择。

我国在煤层气开发方面已经取得了一定的成绩,但与世界先进水平相比仍有差距。

煤层气勘探、开发、利用方案(四)

煤层气勘探、开发、利用方案(四)

煤层气勘探、开发、利用方案一、实施背景煤炭资源是我国最重要的能源资源之一,但传统煤炭开采方式存在环境污染、安全事故等问题。

为了解决这些问题,我国开始大力发展煤层气勘探、开发、利用,以实现煤炭资源的高效利用和经济转型升级。

二、工作原理煤层气是指在煤层中存在的天然气,其开采方式主要包括水平井和竖井两种方式。

水平井是通过在煤层中钻探一条水平井道,然后在井道中进行煤层气开采;竖井则是通过在地面钻探一条竖井,然后在煤层中进行煤层气开采。

煤层气勘探、开发、利用方案的工作原理主要包括以下几个步骤:1. 勘探:通过地质勘探、测井、地震勘探等手段,确定煤层气的分布、储量、品质等。

2. 开发:根据勘探结果,选择合适的开采方式,进行井口建设、井下设备安装等工作,实现煤层气的开采。

3. 利用:将开采得到的煤层气进行处理、运输、利用,包括发电、供热、工业燃料等。

三、实施计划步骤1. 勘探阶段:确定煤层气的分布、储量、品质等,选择合适的开采方式。

2. 开发阶段:进行井口建设、井下设备安装等工作,实现煤层气的开采。

3. 利用阶段:将开采得到的煤层气进行处理、运输、利用,包括发电、供热、工业燃料等。

四、适用范围煤层气勘探、开发、利用方案适用于我国煤炭资源丰富的地区,如山西、陕西、内蒙古等地。

五、创新要点1. 采用先进的勘探技术,提高勘探效率和准确度。

2. 采用先进的开采技术,提高煤层气开采效率和安全性3. 采用先进的利用技术,提高煤层气利用效率和环保性。

六、预期效果1. 实现煤炭资源的高效利用,提高能源利用效率。

2. 促进经济转型升级,推动产业结构调整。

3. 减少煤炭开采对环境的影响,保护生态环境。

七、达到收益1. 提高煤炭资源的利用效率,降低能源生产成本。

2. 推动相关产业的发展,提高就业率。

3. 促进经济转型升级,提高经济发展水平。

八、优缺点优点:1. 实现煤炭资源的高效利用,提高能源利用效率。

2. 促进经济转型升级,推动产业结构调整。

煤层气的开采与利用技术研究

煤层气的开采与利用技术研究

煤层气的开采与利用技术研究煤层气开采与利用技术研究煤层气是一种矿山瓦斯,同时也是一种可再生能源。

近年来,随着人们对环保意识的不断增强,煤层气的开采与利用成为了煤炭行业的重要发展方向。

本文将探讨煤层气的开采与利用技术研究。

一、煤层气开采技术煤层气开采技术主要有钻井开采法、煤矿采空区煤层气抽采法和地面最终采气法三种。

钻井开采法是指在矿区内钻井后,通过注水压力将煤层气推入钻眼并且再通过钻孔泵将煤层气推送至地面,进行收集。

该方法能够充分利用煤层气资源,对于钻井技术要求高,投资成本也较高。

煤矿采空区煤层气抽采法是指在煤层气开采后,对于采空区的煤层气进行回采,通过通风系统将煤层气抽送至地面。

该方法能够实现煤炭资源的最大化利用,投资成本较低,对于采空区的环境保护也能够有效实现。

地面最终采气法是指在矿区中放置地面采气井,通过直接地面开采的方式将煤层气送入地面,进行后续处理和利用。

该方法投资成本较低,具有规模化的开发优势,对于企业的经济效益也十分显著。

二、煤层气利用技术煤层气的利用技术主要有燃烧利用、发电利用、化学利用和农业利用四种。

燃烧利用是指将煤层气直接燃烧,产生热能。

然后将热能利用于工业生产和家庭生活用途。

燃烧利用具有安全性高、技术难度低、无污染排放等优点,是煤层气利用的常见方式。

发电利用是指将煤层气发电引用于电力行业中。

通过煤层气发电,节能环保效果十分显著,对于节能减排和阳光能源的充分利用也起到了积极的推动作用。

化学利用是指将煤层气通过化学反应得到有用的化学产物。

近年来,利用煤层气制造高附加值化学产品已成为煤层气利用的新方向。

农业利用是指利用煤层气提高农业生产效率和农作物的品质,例如利用煤层气加热温室,进行智能温室农业,利用煤层气发电,满足农村居民的生活用电需求等等。

三、煤层气开采与利用技术的发展现状煤层气开采与利用技术的研究和开发,已经变得越来越成熟。

中国煤炭领域在这方面的投入和积极性非常高,煤层气开采与利用技术也得到了高度的重视。

煤层气开采与利用的技术与经济研究

煤层气开采与利用的技术与经济研究

煤层气开采与利用的技术与经济研究随着全球能源需求的不断增加,对于可再生能源和矿产资源的需求越来越迫切。

而煤层气作为一种重要的非常规天然气,被越来越多的人们所关注和认可。

煤层气的资源潜力巨大,具有广泛的应用前景,尤其是在中国这样的煤炭大国,煤层气的开采和利用已经成为推动能源转型和可持续发展的一个重要方向。

本文将介绍煤层气的开采和利用技术,并从经济角度分析煤层气开采和利用的现状和发展前景。

煤层气的开采技术煤层气开采是一个复杂的过程,其核心技术是煤层气抽采。

煤层气的抽采方式可以分为两种:自然排放和强制排放。

自然排放的煤层气是通过自然的渗透作用排放到地表上的,而强制排放是通过钻井并注水,使压力增大来强制排放煤层气。

目前,最主要的煤层气开采方式是采用注水压裂,就是在钻井后,向煤层注入高压水来破裂煤层,使煤层气能够顺着孔道排出。

注水压裂技术虽然是目前最主要的煤层气开采方式,但它也存在着一些缺点。

比如,它需要用大量的水来破裂煤层,这会增加对水资源的需求;同时,注水压裂技术无法开采低透煤层,使得低透煤层的煤层气难以开采。

因此,煤层气开采技术的发展方向将是从注水压裂技术向非注水压裂技术的转化,目的是减少水的用量,提高煤层气的采收率。

煤层气的利用技术煤层气的利用方式也非常广泛,主要可以分为发电、城市燃气、燃料等几个方面。

其中发电是煤层气利用的最主要途径之一。

采用燃气轮机发电的方式,煤层气可转化为电力。

而煤层气的使用最为广泛的领域是城市燃气。

与自然气相比,煤层气具有一定的优势,比如:价格低廉、开采周期短、稳定性好等。

同时,近年来,煤层气也逐渐被应用于燃气车、工业锅炉等领域。

总的来说,煤层气的利用方式非常多样化,尤其在清洁能源方面有着明显的优势,将有利于促进我国清洁能源的持续发展和可持续发展。

煤层气开采和利用的现状和发展前景煤层气开采和利用已经成为全球能源开采业和绿色能源领域发展的重要方向之一。

目前,美国和澳大利亚是煤层气开采和利用的最主要国家,而中国近年来也在积极推动煤层气的加快开采和利用。

煤层气开发与利用的技术前沿与发展趋势

煤层气开发与利用的技术前沿与发展趋势

煤层气开发与利用的技术前沿与发展趋势煤炭是我国主要的能源资源之一,但其开采和利用也带来了严重的环境问题。

为了解决这一问题,煤层气开发与利用成为了一个备受关注的领域。

本文将探讨煤层气开发与利用的技术前沿与发展趋势。

首先,煤层气开发技术在过去几十年中取得了长足的进步。

传统的煤层气开发技术主要包括水平井和竖井钻探,但这些技术存在着钻井成本高、开采效果差等问题。

近年来,随着水平井技术和压裂技术的发展,煤层气开发取得了重大突破。

水平井技术可以在煤层中打出一条水平井段,增加了煤层气的开采面积,提高了开采效果。

而压裂技术则可以通过注入高压液体将煤层裂缝扩大,提高煤层气的渗透性,从而增加产量。

这些技术的应用使得煤层气开发进入了一个新的发展阶段。

其次,煤层气利用技术也在不断创新和完善。

煤层气是一种清洁能源,其主要成分为甲烷,相比于煤炭燃烧产生的二氧化碳,煤层气的燃烧排放更为环保。

目前,煤层气主要用于发电、供热和工业用途。

但随着技术的进步,煤层气利用的领域也在不断扩大。

例如,煤层气可以用于制氢生产,从而替代传统的石油制氢工艺,降低碳排放。

此外,煤层气还可以用于制造液化天然气,提供清洁能源替代传统的石油和天然气。

这些新的利用途径为煤层气开发带来了更广阔的前景。

再次,煤层气开发与利用的技术前沿也涉及到环境保护和可持续发展。

煤层气开发过程中会产生大量的水和废弃物,对环境造成一定的影响。

因此,如何提高煤层气开发的环境友好性成为了一个重要的研究方向。

目前,煤层气开发中的水资源利用和废弃物处理已经成为了关注的焦点。

一方面,研究人员正在探索煤层气开发中的水资源回用和再利用技术,以减少对水资源的消耗。

另一方面,废弃物处理技术的研发也在不断进行,以减少对环境的污染。

这些技术的应用将使得煤层气开发更加环保和可持续。

综上所述,煤层气开发与利用的技术前沿与发展趋势涉及到煤层气开发技术的创新和完善、煤层气利用领域的扩大以及环境保护和可持续发展等方面。

煤的煤层气开采与利用

煤的煤层气开采与利用

煤的煤层气开采与利用煤层气是指在煤矿开采过程中,由于地下煤层内煤体的热解和气体吸附释放而形成的一种可燃气体。

它是一种清洁能源,具有广泛的应用前景和巨大的经济价值。

本文将从煤层气的开采技术、利用途径和发展前景等方面进行探讨。

一、煤层气的开采技术煤层气的开采技术主要包括钻井、煤层气抽采和煤层气集输等环节。

首先,通过钻井技术进入煤层,获取煤层气的信息。

然后,利用煤层气抽采技术,将煤层气从煤层中抽出。

最后,通过煤层气集输技术,将煤层气输送到使用地点。

目前,煤层气开采技术已经相对成熟,但仍存在一些挑战。

例如,煤层气抽采过程中会产生大量的煤层水,对环境造成一定的影响。

因此,如何有效处理煤层水成为煤层气开采过程中的一个重要问题。

二、煤层气的利用途径煤层气的利用途径主要包括发电、供热和化工等领域。

首先,煤层气可以用于发电,通过燃烧煤层气产生蒸汽驱动发电机发电。

这种方式不仅能够提供电力,还能减少对传统煤炭资源的依赖,减少环境污染。

其次,煤层气还可以用于供热。

煤层气的热值高,可以作为供暖燃料使用。

这对于一些寒冷地区来说,是一种非常有效的供热方式。

同时,利用煤层气供热还可以减少对天然气等传统能源的需求,提高能源利用效率。

此外,煤层气还可以用于化工领域。

煤层气中含有丰富的甲烷等有机物,可以作为化工原料进行加工利用。

例如,可以通过甲烷制取合成气,再进行合成氨、合成甲醇等化工产品的生产。

三、煤层气的发展前景煤层气的发展前景十分广阔。

首先,煤层气是一种清洁能源,相对于传统煤炭资源的开采和利用,煤层气的碳排放量要低得多。

因此,煤层气在应对气候变化和保护环境方面具有重要意义。

其次,煤层气的储量丰富。

中国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一,煤层气的储量也非常庞大。

据统计,中国的煤层气资源储量约为3000亿立方米,占全球总储量的30%以上。

这为煤层气的开采和利用提供了巨大的潜力。

另外,煤层气的利用还能够促进地方经济发展。

煤层气开采和利用需要大量的投资和人力资源,可以带动当地就业和经济增长。

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。

其带来效益可以缓解国民经济发展中能源的供求矛盾,使我国的能源结构得到改善,使煤矿瓦斯所带来的灾害降低,对改善大气环境和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。

【关键词】煤层气产业煤层气开发利用1 引言中国明确提出要把煤层气作为第二煤炭资源进行开发,加大对煤层气的开采利用力度,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。

2 煤层气的介绍煤层气是和煤炭伴生,以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气,它的主要成分是CH4(甲烷),人们俗称为“瓦斯”,煤层气热值是通用煤的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,其热值与天然气相差不多,因此可以和天然气混输混用,并且燃烧后很洁净,几乎不产生任何废气,在工业、化工、发电和居民生活燃料中占据优势地位。

煤矿瓦斯爆炸事故的根源是当煤层气空气浓度达到5%-16%时遇明火爆炸。

如果将煤层气直接排放到大气中,它的温室效应约为二氧化碳的21倍,对生态环境具有极强的破坏性力。

如果在采煤之前先开采煤层气,煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%。

煤层气的开发利用可以获得一举多得的功效,例如:通过提高瓦斯事故防范水平,从而具有安全效应;能够有效减排温室气体,产生良好的环保效应;同时作为一种高效、洁净能源,将其商业化会带来巨大的经济效益。

煤层气开发与利用技术研究进展

煤层气开发与利用技术研究进展煤层气是一种被广泛开发和利用的清洁能源,具有丰富的储量和广泛的分布。

随着全球对清洁能源需求的不断增长,煤层气的开发与利用技术也得到了快速发展。

一、煤层气开发技术的进展煤层气开发技术主要包括煤层气勘探、开采和提取等环节。

在煤层气勘探方面,传统的勘探方法主要依靠地震勘探和钻探技术,但这些方法成本高、效率低。

近年来,随着地球物理勘探技术的发展,如地震反演技术和三维地震勘探技术的应用,使得煤层气的勘探更加精确和高效。

在煤层气开采方面,传统的开采方法主要是煤层气抽采和煤层气热解。

然而,这些方法存在着煤层气资源浪费和环境污染等问题。

为了提高煤层气开采效率和减少环境影响,煤层气开采技术也在不断创新。

例如,利用水力压裂技术可以增加煤层气的产量,而利用CO2注入技术可以提高煤层气的采收率。

在煤层气提取方面,传统的提取方法主要是通过煤层气井将煤层气抽取到地面。

然而,这种方法存在着煤层气井的建设和维护成本高的问题。

为了降低成本和提高效率,煤层气提取技术也在不断创新。

例如,利用水平井和多级压裂技术可以提高煤层气的产量和采收率。

二、煤层气利用技术的进展煤层气的利用主要包括发电、供热和化工等领域。

在煤层气发电方面,传统的发电技术主要是燃煤发电和燃气发电。

然而,这些方法存在着煤炭资源浪费和环境污染等问题。

为了提高发电效率和减少环境影响,煤层气发电技术也在不断创新。

例如,利用煤层气联合循环发电技术可以提高发电效率,而利用煤层气气化发电技术可以减少污染物排放。

在煤层气供热方面,传统的供热技术主要是燃煤供热和燃气供热。

然而,这些方法存在着煤炭资源浪费和环境污染等问题。

为了提高供热效率和减少环境影响,煤层气供热技术也在不断创新。

例如,利用煤层气热泵供热技术可以提高供热效率,而利用煤层气直接供热技术可以减少能源损失。

在煤层气化工方面,传统的化工技术主要是燃煤化工和燃气化工。

然而,这些方法存在着煤炭资源浪费和环境污染等问题。

对我国煤层气开发与利用的思考

对我国煤层气开发与利用的思考摘要:本文旨在探讨我国煤层气开发与利用的现状及其未来发展方向。

首先,简要介绍了煤层气的基本概念及其特性;其次,讨论了我国近30年来煤层气发展的历史变迁,从而着重分析了它的现状及其存在的问题;最后,总结出我国煤层气开发与利用的可行发展路径。

关键词:煤层气、开发、利用、发展历史正文:本文详细探讨了我国煤层气开发与利用的现状及其未来发展方向。

首先,本文从理论上定义煤层气,并根据煤层气的特性,阐述了煤层气能源发展的重要意义。

其次,结合近30年来我国在煤层气勘探开发及利用方面取得的显著成就,总结了其发展历史,并分析了存在的问题及其导致的原因。

最后,本文结合煤层气开发与利用的特性及我国当前的实际情况,着重探讨了我国未来煤层气开发与利用的可行发展路径。

综上所述,本文从理论叙述到实践探讨,分析全面深入地考察了我国煤层气开发与利用的现状及其发展趋势。

在实际煤层气开发与利用中,随着技术不断发展,一些新的技术应用也应运而生。

例如,管道输气成为煤层气资源勘探开发的重要手段,为管道煤层气工业带来了良好的经济效益。

除此之外,煤层气在固定装置上的利用也取得了长足的发展,在化工、烟草、冶金以及能源行业等方面均取得了良好的经济效益。

同时,改进技术设备,开发新型煤层气利用设备,使得煤层气在结构优化、节能降耗、抗压强度、性能可靠性等方面都存在显著提升。

另外,煤层气在农业生产、垃圾焚烧等方面也被广泛应用,为农业提供了新的发展动力,取得了显著的经济效益。

此外,煤层气开发与利用的成果,还体现在环境污染的大幅减少上,为空气质量的改善发挥了重要作用。

在此基础上,未来煤层气开发与利用发展的有效路径,可以归纳为三个方面:一是为了更好促进煤层气的开发和利用,应加大技术研发及技术装备的投入力度,推进技术创新及装备升级;二是加强全民参与,鼓励公民参与煤层气开发与利用,拓展煤层气资源的利用途径;三是加大社会投资,加快煤层气开发与利用项目的实施进度,加大投资力度来促进发展。

煤层气开发与利用技术研究

煤层气开发与利用技术研究煤层气是一种由煤炭中释放的天然气形式,在能源消耗高速增长的今天,其开发与利用技术的研究具有重要意义。

本文将探讨煤层气开发与利用技术的研究进展,以及其对环境和经济的影响。

首先,煤层气开发技术是指通过注入压力和抽取技术,将煤层中的煤层气从煤炭中释放出来,并进行收集和储存。

目前,主要采用的煤层气开发技术包括水平钻井、压裂技术和抽采技术等。

水平钻井技术可以提高钻孔的有效长度,增加气体释放的区域;压裂技术可以通过注入液体和沙子等材料,使煤层裂缝扩大,促进气体的释放和流动;抽采技术可以通过抽取煤层气,降低煤层压力,进一步促进气体的释放。

其次,煤层气的利用技术包括能源利用和化工利用。

煤层气作为一种清洁能源,可以替代传统的化石燃料,减少对环境的污染。

在能源利用方面,煤层气可以用于发电、供热和工业用气等领域。

其中,煤层气发电技术可以通过燃烧煤层气发电,实现能源的有效利用,并减少温室气体的排放。

另外,煤层气还可以用于供热系统,为居民和工业提供热能。

在化工利用方面,煤层气可以用作化学产品的原料,生产润滑油、化肥和合成材料等。

然而,煤层气开发与利用技术也面临一些挑战。

首先,煤层气的开发需要大量的投资和技术支持,尤其是在地质条件复杂的地区。

其次,煤层气开发往往伴随着煤层水的解压和排放,可能对地下水资源造成影响。

此外,煤层气开发也有一定的安全风险,比如地质灾害和气体泄漏等。

因此,煤层气开发需要制定严格的安全规范和监测措施,以确保运营安全和环境保护。

煤层气开发与利用技术的研究不仅对于国内能源结构的调整和优化具有重要意义,同时也对减少温室气体的排放、保护环境和推动可持续发展起到积极作用。

近年来,国内外都加大了对煤层气开发技术的研究和应用力度。

在煤层气勘探方面,采用了地震勘探、电磁勘探和射孔勘探等技术,提高了勘探效果和勘探精度。

在煤层气开发方面,针对不同地质条件和气层特点,不断优化水平钻井、压裂和抽采技术,提高煤层气开采率和生产效益。

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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。

2、我国煤层气赋存及分布现状煤层气是煤层本身自生自储式的非常规天然气,世界上有74个国家蕴藏着煤层气资源,中国煤层气资源量达36.8万亿立方米,居世界第三位。

目前,中国煤层气可采资源量约10万亿立方米,累计探明煤层气地质储量1023亿立方米,可采储量约470亿立方米。

中国煤层气资源的分布主要受煤炭资源分布的制约,两者的状况基本一致。

据张新民等的评价结果,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%。

西北地区煤层气资源量丰富,约占全国总资源量的60%,中国煤层气资源量分布相对集中的有13个含煤盆地(地区),其中主要包括鄂尔多斯盆地(约11.3万亿立方米),晋中南含煤区(约4.84万亿立方米),吐哈盆地(约4.64万亿立方米),准噶尔盆地(约3万亿立方米),南华北盆地(约1.68万亿立方米),渤海湾盆地(约1.37万亿立方米),伊犁盆地(约0.92万亿立方米),萍乐凹陷(约435亿立方米)和湘中南地区(约181亿立方米)。

上述13个含煤盆地(地区)的煤层气资源约占全国总资源量的94%。

3、开发利用现状煤层气是近二十年在世界上崛起的新型能源,具有采收率较高、发热量高等优点,但是目前勘探开发成本较高,开发利用技术还有待于进一步提高。

开发煤层气这一新型能源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。

在国际上,开发煤层气的国家在规模、技术、水平和投资各方面都应首推美国。

早在1953年,美国就在圣胡安盆地钻探完成了第一口煤层气开发实验井。

美国煤层气的开发应用对全世界产生了重大影响。

到目前为止,世界上已有包括加拿大、英国、德国、澳大利亚、俄罗斯、中国以及印度等在内的29个国家开展了煤层气研究、勘探和开发活动。

中国煤层气地面开发始于上个世纪70年代末,上个世纪90年代,煤层气开发试验出现热潮,在不同地区开展了煤层气开发试验。

经过十余年发展,取得了重大突破。

在“六五”和“七五”期间,煤层气勘探开发研究均被列入国家重点科技攻关课题,并取得了丰硕的成果,使煤层气勘探开发具有了大量的科技储备。

在“八五”期间,煤层气勘探开发被列入原地矿部勘查项目和国家重点科技攻关课题,原地矿部还承担了联合国援助的深层煤层气勘探开发项目。

中国天然气产业的快速发展仅是一个新阶段的开始。

从整个天然气上下游一体化的系统工程来看,中国天然气产业依然年轻。

与其他成熟天然气市场相比,中国发展成为成熟天然气市场的用时将更短。

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。

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。

下图为全国历年来煤层气井钻井数:5010015020025030019901991199219931994199519961997199819992000200120022003200420054、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。

5、煤层气的排采技术二、煤层气的利用技术1、煤层气作为化工原料现阶段煤层气用作化工原料主要是生产合成氨、甲醇、乙炔、氯甲烷、氢氰酸、二硫化碳等下游加工产品,而主导产业是合成氨和甲醇。

以煤层气为原料生产合成氨和尿素是经济的原料路线。

我国是农业大国,化肥需求量大,为改善环境和提高效益,在煤层气产区附近建设合成氨—尿素装置是相对合理的。

尿素造粒采用精种造粒法生产大颗粒尿素,以提高尿素肥效。

2、煤层气发电1985~2000年,天然气在全球发电领域的消费增长速度平均为2%,增长部分主要集中在发达国家。

发展中国家电价承受能力较低和环保标准执行不严,天然气发电还未得到普遍采用。

但是,随着天然气-蒸汽联合循环发电装置单机容量的不扩大,热率不断提高,以及优越的环保效益,天然气发电在发展中国家将有广阔发展前景。

即使资源缺乏地区也在积极研究进口液化天然气(LNG)发电,如我国东南沿海的上海、福建、广东等,进口LNG主要用于发电。

煤层气作为天然气的替代产品,在发电领域的应用极为普遍,尤其是低浓度煤层气发电。

煤层气发电与其他火电相比,具有明显的特点:对环境的污染小——天然气由于经过了净化处理,含硫量极低,每亿千瓦时电排放的SO2为2t,仅是普通燃煤电厂的千分之一。

另外耗水量少,只有煤发电厂的1/3,因而废水排放量减少到最低程度。

至于灰渣,排放量为零,远远优于煤电;热效率高;占地小,定员少;投资省;调峰性能好;发电成本低。

由此可见,煤层气发电比燃煤发电有更好的社会效益和经济效益,更适合作为城市调峰电厂燃料。

晋城煤业集团利用井下抽采的煤层气发电,建设一座装机容量为12MW的煤层气发电厂,年利用煤层气1.8亿M3。

3、煤层气用作工业燃料煤层气与燃料煤相比,除NO X、CO X含量低和几乎含硫等特性外,还具有燃烧及使用效率高等优点。

用煤层气直接替代煤和石油,C、N、S的氧化物及有害粉尘的排放均会降低。

各种工业燃料排放量。

煤层气替代煤和石油可使燃烧废物排放量大幅降低,其中硫氧化物和粉尘下降最为显著。

当煤层气应用范围达到一定程度时,以煤的烟尘、煤与石油燃烧后排放的SO2为主体的空气污染将得到有效抑制,空气质量将得到明显改善。

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