1 国内外煤层气勘探开发现状

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我国煤层气产业发展中存在的问题与对策

我国煤层气产业发展中存在的问题与对策

我国煤层气产业发展中存在的问题与对策

我国煤层气产业发展中存在的问题与对策

一、存在的问题 1、开发技术能力不足:我国目前煤层气开发技术能力还很薄弱,反映在技术研究、

技术改造、技术服务等方面,存在很多落后的情况。 2、依赖外部技术:煤层气开发技术大都是多部门、多学科联合完成,既需要涵盖

从勘探、测井评价、开发工艺、系统设计等多个方面的技术支撑,也需要从井下油

气采收、气室控制等多个方面的创新性技术支持。 3、技术研发不系统:我国煤层气开发技术的不同问题目前也只是孤立地解决,缺

乏知识复合、思维集成、技术优化、系统机制化等,而且作为一种复杂的非常规油

气开发技术,煤层气开发技术和煤层气开发技术的研发结构也没有细致的系统研究

过程。

二、对策 1、完善煤层气技术研发体系:要加强完善煤层气开发技术研发体系,建立从科学

研究到技术服务的流程,保证开发技术更新及时、发展质量可控,更有效的应对技

术要求。

2、加强培训技能:要加强技术骨干人员的技术培训和技能提升,特别是提高技术

人员的技术分析能力及应用能力,开发更高效、更好的煤层气产品。 3、引进外源技术:要积极探索和借鉴国外先进的技术、设备、工艺等,就有资源

的情况,可以采取合作方式来引进多种先进技术,加快我国煤层气开发的进程。 4、优化管理手段:要完善行业管理机制,积极探索完善安全、稳定生产的管理手

段,以求煤层气的开发和生产最大化的效益。

煤层气不同开发方式的应用现状及适应条件分析

煤层气不同开发方式的应用现状及适应条件分析

第38卷第2期 2010年4月 煤田地质与勘探 CoALGEOI,0GY&EⅪ)LORATION Vo1.38NO.2 Apr.2010 

文章编号:1001.1986(2010)02—0009—05 

煤层气不同开发方式的应用现状及适应条件分析 

张培河 ,张明山 

(1.煤炭科学研究总院西安研究院,陕西西安710054; 2.东北煤田地质局107队,辽宁阜新123003) 

摘要:在对国内外煤层气勘探开发现状调研的基础上,分析了不同煤层气开发方式的技术特点、 

技术优势和存在问题,以及应用现状和应用效果,并根据不同开发方式的技术、工艺要求,从地 

质、储层、地形和投资等方面研究了主要开发方式的适应性。基于美国和我国煤层气地质条件的 

综合对比分析,并针对我国主要煤盆地的地质特征和地形条件等,提出了相应的煤层气开发方式: 

沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘比较适合地面垂直井和定向井开发方式;其他地区因地质条件大都 

比较复杂等原因,建议首选直井方式进行煤层气勘探开发。 

关键词:煤层气;开发方式;应用现状;适应条件 

中图分类号:P618.1l 文献标识码:A DOI:10.3969 ̄.issn.100l-1986.2010.02.003 

Analysis of application status and adapting conditions for different methods Of CBM development 

ZHANG Peihe ,ZHANG Mingshan ̄ 

(1. ”Branch,China CoalResearchInstitute,Xi'an 710054,China; 2.107th Team,Northeast Coal Geology Bureau,Fuxin 123003,China) 

Abstract:Based on the analysis of current status of CBM exploration and development in the world,the effect and adapting conditions,technical characteristics,advantage and existing problems were analyzed for different methods of CBM development.In term of technical and technological requirements of different methods of CBM develop— ment,the adaptability of the major CBM development approaches were studied in view of geology,reservoir,to- pography and investment.On the basis of comprehensive comparison and analysis of CBM geological conditions in China and U.S.A,corresponding CBM development way was proposed.CBM development by surface vertical wells and directional wells is suitable in Qingshui basin and eastern Ordos basin,and exploration and development of CBM by vertical wells is suggested for other areas due to complicated geological conditions. 

中国煤层气储量、产量、标准及开发分析

中国煤层气储量、产量、标准及开发分析

中国煤层气储量、产量、标准及开发分析

一、煤层气储量

我国对煤层气资源进行评价已有十多轮,在2006年的资源评价中,我国的煤层气总量接近37万亿立方米,可采资源的总量接近11万亿立方米。到了2015年对煤层气资源进行的动态评价则表明煤层气总量接近30万亿立方米,可采资源的总量约为12.5万亿立方米。2020年中国煤层气探明储量为3315.54亿立方米,同比上升15.71%。

对于我国的煤层气资源,其分布可以划分为五大赋气区,按照资源量从少到多分别是青藏、东北、南方、西北和华北。青藏赋气区仅占全国总量的万分之一左右,东北赋气区占全国的9.67%,南方赋气区占全国的18.18%,西北赋气区则大约占全国的四分之一,占比最大的华北赋气区,其资源最为丰富,约占全国的46.27%。

二、煤层气产量

根据国家统计局数据显示,2015-2021年中国煤层气产量整体上呈上升趋势,到2021年中国煤层气产量达到104.7亿立方米,同比上升2.35%。煤层气产量的增长主要是地面煤层气。尽管行业发展还存在一些问题,但随着国家补贴的进行,以及各种问题的改善,煤层气的产能建设和实际产量都将迎来快速增长期,且抽采资源的利用率也将进一步提高。 分省市来看,中国煤层气主要产区在山西,2021年产量达到89.5亿立方米,占2021年煤层气总产量的85.48%。

三、煤层气标准现状

截止我国煤层气行业发布国家标准与各类行业标准共87项,其中国家标准16项、行业标准71项。各标准归口单位共17个,其中归口全国煤炭标准化技术委员会的国家标准与行业标准共17项,归口全国安全生产标准化技术委员会的行业标准7项,归口能源行业煤层气标准化技术委员会的行业标准43项。

对17个归口单位发布的87项标准进行了标准类别划分,其中基础类标准有14项,方法类标准有22项,管理类标准46项,产品类标准5项。16项国家标准中,基础类标准5项、方法类标准7项、管理类标准2项、产品类标准2项。71项行业标准中,其中基础类标准有9项、方法类标准15项、管理类标准44项、产品类标准3项。

我国煤矿区煤层气地面开发现状及技术研究进展

我国煤矿区煤层气地面开发现状及技术研究进展

我国煤矿区煤层气地面开发现状及技术研究进展

摘要:煤矿区煤层气开发面临“抽采难度大、抽采效率低、抽采集中程度低”的难题,煤层气抽采长钻孔精准定向施工是制约井下煤层气抽采效果的主要技术及装备因素。有限采掘空间内小体积大功率钻进装备的提升是破解井下抽采钻孔限制的主要方式。气动定向钻进技术是解决“碎软煤层成孔率和成孔精度差”的可靠技术,可以避免出现抽采盲区和空白带。本文对煤矿区煤层气地面开发现状及技术研究进展进行分析,以供参考。

关键词:煤矿区;煤层气;地面开发

引言

煤层气开发生产的国家中最为成功的就是美国,当前共有23个州已经开始勘探与开发煤层气,并且根据当地的分布情况来看,美国煤层气的产量有半数以上集中在圣湖安盆地和粉河盆地,目前美国所用的煤层气大约80%都取自这里。

1大倾角多煤组煤矿区时空协同煤与煤层气协调开发模式

改变以往将煤层气作为煤炭开采中的灾害性气体的观念,把它作为资源性气体,在煤炭开采的同时将煤层气安全高效的抽采出来,形成一体化系统,有利于煤与煤层气高效、安全、经济开采,从而提高生产效率与资源利用率。然而,大倾角煤层群广泛存在。新疆矿区煤层平均倾角为30°,属于典型的大倾角多煤组煤矿区。因此,本节基于煤炭开采与煤层气抽采相互关系,提出了适用于大倾角煤层群地质条件下的煤与煤层气耦合协调开发模式,规划区主要是对煤炭开采进行远景规划。在规划区阶段完成主井、副井、风井等必要的开拓作业的同时,采用地面井进行煤层气抽采作业。其中,大倾角多重采动卸压下其覆岩破坏具有明显非对称性,而垂直井对此种地质条件具有较好的适应性,故规划区地面井采用直井。规划区地面井的井底施工至煤层顶板或煤层底板位置处。在规划区进行地面井煤层气抽采作业,采用地面井进行采前预抽,通过5~10年甚至更长时间的排水降压预抽煤层气,达到有效开采煤层气,同时大幅度降低该区域煤层的煤层气含量,提高井下生产安全的目的。在准备区阶段,采用地面与井下联合抽采工艺进行煤层气抽采作业。首先,布置石门抽采钻孔,并进行石门揭煤等其余开拓巷道的作业;其次,进行采区准备巷道的掘进,利用底抽巷抽采钻孔预抽煤层气;最后,待准备巷道作业全部完成后,采用煤巷条带顺层抽采钻孔对准备巷道煤层气进行抽采。其中,所述底抽巷抽采钻孔为底抽巷定向钻孔或底抽巷穿层钻孔。开拓掘进作业后,每隔一年计算准备区阶段的开拓煤量;准备巷道掘进作业完成后,每隔一月计算采区范围内准备煤量;若出现某一煤量突升或突降的情况,则需调整开采方案,降低预期生产产量或减缓准备巷道掘进作业速度。

煤层气开采技术应用现状及其改进

煤层气开采技术应用现状及其改进

233 科学管理2020年第12期

煤层气是一种新型清洁能源,属于非常规天然气

中的一种。开采煤层气不仅可以对现有的能源结构

进行优化和完善,而且还可以对大气环境起到保护作

用,同时保障煤矿整个生产过程更加安全、可靠。当

前,我国正处于能源转型的重要时期,从煤层气资源

大国逐渐朝着煤层气生产大国发展。虽然现阶段煤

层气在整个勘探和开采过程中已经取得一定的发展

成效,但是在实践中仍然存在很多问题。要想实现煤

层气产业更加高效发展,就必须要针对当前存在的诸

多问题进行客观分析和处理,提出有针对性的改进措

施,为煤层气开采技术的发展提供有力支撑。

1 煤层气开采技术应用现状

1.1 钻井成本普遍比较高

煤层气开采在实际应用过程中,钻井成本占投

入比例较高。经过详细的统计计算分析发现其在

总成本中的占比在50%以上。虽然在目前钻井工艺

中,以欠平衡钻井技术为主,该技术在实践过程中

也有很多优势,但在对钻井液的选择和利用上,仍

然面临很多问题。主要表现为空气、泡沫等类型的

钻井液只适用于在浅煤层中,而对于超过1000米的

深部煤层,通常还是以使用泥浆携带钻屑的钻进液

为主[1]。这就造成一旦操作不当,很容易导致煤层

受到严重污染,其自身的渗透性也会大幅降低,对

后期煤层气排采造成非常不利的影响。针对这种情

况,研发低伤害、低污染、高携带性能的钻井液体

系尤为突出,同时还要考虑低成本钻井的开发要

求,达到钻井效果与成本控制的有机统一,这样才

能保证煤层气开发效果达到预期。

1.2 压裂技术问题

水力压裂是当前煤层气开发比较成熟的一种增

产技术手段,该技术在实际应用过程中,由于煤层

煤质较软,所以石英砂等支撑剂在煤层中很容易就

会直接镶嵌进去,造成裂缝孔隙性下降,孔隙出现

严重的闭合,造成增产改造效果差。此外,部分遇

水膨胀的煤层水力压裂后,其自身的渗透率就会下

降,同样影响增产改造效果。同时在进行压裂液选

择时,不同类型压裂液体系成本相差较大,例如纤

维压裂液体系、胍胶压裂液体系成本还比较高,清

澳大利亚煤层气开发现状综述

澳大利亚煤层气开发现状综述

中国煤层气

CHINA COALBED METHANEVol. 16 No. 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 Australia

FENG Ning, PENG Xiaolong, WANG Yiting, FEI Dong

(State Key Laboratory of Oil & Gas Reservoir Geology and Exploitation,

Southwest Petroleum University, Sichuan 610500)

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 suc­

cessful production only results from the good match between production strategy and geology situation.

中国煤层气勘探开发现状、问题及其建议

中国煤层气勘探开发 

现状 问题及其 

孙茂远 

(中联煤层气有限责任公司 北京100011) 

【摘要】目前,中国的煤层气产业仍然处于发展的初期阶段,这使得这个新兴的产业在走向成 

熟的过程中自然地会面临着许多挑战、问题和障碍。为加速中国煤层气产业的发展,本文就如何克 

服这些障碍和问题提供了一些具有现实意义的政策建议,以供参考。 【关键词】煤层气;对外合作;自营勘探;建议. 

【中图分类号】TD845 【文献标识码】B 【文章编号】1003.2355(2002)11-0027.03 

Abstract:China’s CBM Industry is still in its infant stage。which naturally confronts this new industry with lots of challenges、problems and barriers during its maturation.In order to accelerate the development of the CBM 

Industry,some practical policy suggestions on how to solved these problems are submitted in this paper. 

Key Words:combed methane;international cooperation;self—-financed exploration;suggestion 

我国是煤炭生产和消费大 

国,煤炭和煤层气资源十分丰 

富。国内若干权威机构对我国煤 

层气资源进行过测算,煤炭科学 

研究总院西安分院预测我国煤层 

气资源量为30—34万亿m ,中 联煤层气有限责任公司(简称中 

联公司)预测为31万亿m ,中国 

煤田地质总局预测我国埋深 

1500—300m以内、甲烷含量 

4m /t的煤层气资源量约为14 万亿m 。在无论哪种预测结果 

新技术 新工艺 新设备 新材料及岗位标准(采煤工)

教 案 附 页

时 间 教 学 过 程

(含教师的学习行为及学生的学习行为) 教 学 手 段

及 教 具

2课时

导语:

近年来,我国煤炭开采与生产技术取得巨大的进步,减轻了煤矿工人的劳动强度,减少了各类事故的发生,提高了劳动生产率,增加了企业的经济效益;为煤矿安全生产形势的好转提供了坚强的保障,有力地促进了煤炭工业的发展,下面简单介绍几种采煤新技术;

第一章、无人工作面

第一节、无人工作面采煤:

工人不出现在回采工作面内,而是在回采工作面以外的地点操作和控制机电设备,完成工作面内的各项工序;是一种先进、高效的回采工艺;

第二节、煤锯无人工作面开采:

主要用来开采厚度0.3—5m的围岩稳定的倾斜和急倾斜煤层,如果煤层有软或较软的夹层,且煤层节理裂隙发育更为有利;

设备简单,大大减轻了工人的劳动强度;

一、 煤锯采煤及其装置:

二、 走向长壁煤锯无人工作面开采:

三、 倾向长壁煤锯无人工作面开采:

四、 对煤锯采煤的评价:

第三节、螺旋钻机无人工作面开采:

主要用来开采倾角15度、厚度5—1.5m的缓倾斜煤层;用人少,效益较好;

第四节、刨煤机无人工作面开采:

一、 刮刨机刀柱式无人工作面开采:

二、 刮刨机—楔形支架无人工作面开采:

三、 刮刨机综合机组无人工作面开采:

四、 刨煤机液压支架综合机械化无人开采:

第五节、综合机械化无人工作面开采:

一、 缓倾斜薄煤层短壁综合机械化无人工作面开采:

二、 倾斜煤层短壁综合机械化无人工作面开采:

三、 急倾斜煤层短壁综合机械化无人工作面开采:

四、 气垛支架长壁无人工作面开采:

第二章、高产高效综采一次采全高采煤技术

第一节、概述

一、 高产高效矿井的特点:

1、 矿井井型大型化:

1)、产量大(日产1.0—1.5万t);

2)、效率高(全员效率40—60t/工):

3)、年产300--500万t,甚至更高;

黑龙江省煤层气勘探前景分析——以鸡西、勃利盆地为例

第11卷第18期2011年6月 l671—1815(2011)18—4355—05 科学技术与工程 Science Technology and Engineering Vo1.11 No.18 June 2011 ⑥201 1 Sci.Tech.Engng. 

黑龙江省煤层气勘探前景分析 

以鸡西、勃利盆地为例 

李婷婷 许承武 胡慧婷 

(东北石油大学地球科学学院 ,大庆163318;大庆油田勘探开发研究院 ,大庆163318) 

摘要 随着我国天然气需求日益增大和国内外煤层气勘探开发技术的成熟,煤层气已经成为常规天然气现实的补充和接 替目标。黑龙江省煤炭资源丰富,含煤盆地众多,煤层气资源潜力大,具有较好的勘探前景。通过对鸡西、勃利盆地钻井资料 分析,评价了煤层特征并预测了城子河组煤层的厚度和空间分布。通过对煤层厚度、埋深和变质程度等因素综合分析认为鸡 西盆地煤层好,含气量高,是黑龙江省煤层气勘探开发的重点探区。勃利盆地煤层分布广,含气量达到开发标准,但煤层薄, 间距大,埋深较大,可做为煤层气勘探的远景探区。 关键词煤层气 资源潜力 鸡西盆地 勃利盆地 中图法分类号TEl32.2; 文献标志码A 

随着我国对天然气的需求逐年增加,从2003年 

起我国天然气缺口不断增大,预计至2015年进口量 

将达到约400亿立方米,我国天然气面临的需求压 

力越来越大,因此必须寻找非常规天然气(页岩气、 

致密砂岩气和煤层气等)来补充和接替勘探难度日 

益增大的常规天然气。 

我国是煤炭资源大国,煤层气资源十分丰富, 

是仅次于俄罗斯、加拿大的世界第三大煤层气储藏 

国,2 000 m以浅总资源量36.81×10 m ,探明储 

量仅为1 654×10 m ,勘探潜力巨大。因此将煤层 

气作为常规天然气的接替或补充能源最为现实和 

有利,为此要大力加快勘探开发我国的煤层气资源。 探开发前景。美国、加拿大等产煤国都十分重视煤 

层气开发利用,其中美国煤层气商业开发始于20世 

煤气层

什么是煤层气

煤层气俗称“瓦斯”,其主要成分是CH4(甲烷),是主要存在于煤矿的伴生气体。也是造成煤矿井下事故的主要原因之一。

煤层气是热值高、无污染的新能源。它可以用来发电,用作工业燃料、化工原料和居民生活燃料。煤层气随着煤炭的开采泄漏到大气中,会加剧全球的温室效应。而如果对煤层气进行回收利用,在采煤之前先采出煤层气,煤矿生产中的瓦斯将降低70%到85%。

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,我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。

1.国内外煤层气开发利用现状

煤层气资源

世界上目前发现有74个国家蕴藏着煤炭资源,同时也赋存着煤层气资源。根据国际能源机构(IEA)估计,全球煤层气资源总量可达260万亿立方米,俄罗斯、加拿大、中国、美国和澳大利亚均超过10万亿立方米。据中联公司最新一轮的全国煤层气资源预测结果显示(2002年),中国陆上烟煤煤田和无烟煤煤田中(未包括褐煤煤田),在埋深300~2 000m范围内煤层气资源总量为31·46万亿立方米,位居世界第三。

煤层气的危害

瓦斯有煤矿“第一杀手”之称,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[3]。在中国煤矿重大恶性事故中,瓦斯爆炸引起的事故约占70~80%[4],造成的伤亡占到特大事故伤亡人数的九成[5]。据中国监察部网统计, 2004年全国共发生煤矿死亡事故3 639起,造成6 027人死亡。2003年全国矿难的死亡人数达到6 177人,两年共有1·2204万名矿工死亡,其中绝大部分死于瓦斯爆炸事故[6]。瓦斯不仅是矿工的生命杀手,还是人类生存环境的破坏者。煤层气中95%以上是甲烷。甲烷是造成环境温室效应的3种主要气体(甲烷、二氧化碳和氟利昂)之一,如果以原子为基准,甲烷的加热效应是CO2的25~30倍,以重量为基准则达70倍。甲烷排入大气层,不仅因其温室效应引起气候异常,而且消耗大气平流层中的臭氧,对臭氧层的破坏能力是二氧化碳的7倍,严重削弱了臭氧层对太阳紫外线侵袭的防护作用,危害人类健康[6, 7]。

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