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山西煤层气地面集输与利用
作者：马小飞
来源：《中国科技博览》2018年第01期
[摘要]煤层气是一种洁净能源，山西省煤层气储量非常丰富。本文通过对山西煤层气资源发展现状的分析，提出了因地制宜综合利用途径，并进行了地面集输建设，使山西省丰富的煤层气资源，得以尽快开发利用。
[关键词]煤层气地面集输开发利用
中图分类号：TE83 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0018-01
煤层气有3种存在形态：以游离状态存在于煤孔隙（裂隙）中；以吸附状态存在于煤的表面；以溶解状态存在于矿床水中。每m3煤层气发热值为高热值：38.4MJ/m3，煤层气低热值：34.4MJ/m3，与天然气相仿。1000m3煤层气相当于1t石油。煤层气与天然气的主要成分均是甲烷，但天然气是海生动物形成的可扩散的游离气体，有压力；煤层气则不同，它主要吸附在煤层上，一般要经过排水、降压、采气3个生产过程。最初，一口井的煤层气产量只有天然气的5%～10%，收回投资一般要10～20年，但持续生产时间很长。所以煤层气开发利用的投资收回不如天然气快。
1 山西省煤层气资源发展现状
据初步预测，山西省埋深在2000m以上的煤层气储量在10万亿m3以上，深层气有35万亿m3，是我国煤层气储量最大的省份。山西省很多煤田都伴生有煤层气，而储量最丰富的是河东煤田和沁水煤田。我国工程技术人员在20世纪80年代中期独立进行过煤层气勘探，共打井98口，单产最高时达1万m3/d，标志着我国煤层气勘探正式起步。国务院于1996年批准
煤炭部、地质矿产部和中国石油天然气公司组建了煤层气产业的龙头骨干企业——中联煤层气有限责任公司公司（以下简称中联公司），承担煤层气资源的勘探、开发、生产、管道建设和煤层气的输送加工等任务。近年来，山西省开发煤层气喜讯不断。鉴于煤层气开发投入高、风险大，我国又处在起步阶段，尚缺乏成熟技术与经验，也难于筹集巨额资金，故加强国际合作，引进国外技术及资金，是我国发展煤层气产业主要战略措施之一。
2 山西省煤层气地面集输
2.1 煤层气地面集输的指导思想及原则
（1）煤层气地面建设与地下开发紧密结合，满足气田开发和采气工艺需要。简化地面集输工艺，大幅度降低工程投资，减少能量消耗；（2）贯彻“安全、适用、效益、环保”的指导思想，以提高经济效益为中心，采取各种有效措施，优化总体布局，提高煤层气田地面建设工程整体水平和开发综合经济效益，充分考虑环境保护、水土保持；（3）煤层气地面集输采用
Through the joint creation of clear rules, the establishment of common values, strengthen the code of conduct in individual learning, realize the value contribution to the organization.煤层气地面集输工程技术 规范正式版
煤层气地面集输工程技术规范正式版 下载提示：此管理制度资料适用于通过共同创造，促进集体发展的明文规则，建立共同的价值观、培养团队精神、加强个人学习方面的行为准则，实现对自我，对组织的价值贡献。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 1 范围 本标准规定了煤层气地面集输工程设计和施工的技术等。 本标准适用于煤层气地面集输工程建设的设计、施工和验收。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 50251 输气管道工程设计规范
GB 50275-98 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范 GB/T 15543 油气田液化石油气 GB/T 50183 石油天然气防火规范 SYL 04-83 天然气流量的标准孔板计量方法 SY/T 0076－2003 天然气脱水设计规范 SY/T 0089-2006 油气厂、站、库给水排水设计规范 SY/T 0515-1997 油气分离器规范 JJF 1059—1999 机械设备安装工程施工及验收规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。
煤层气地面集输工程技术规范示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
煤层气地面集输工程技术规范示范文本使用指引：此管理制度资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1 范围 本标准规定了煤层气地面集输工程设计和施工的技术 等。 本标准适用于煤层气地面集输工程建设的设计、施工 和验收。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日 期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用 于本文件。 GB 50251 输气管道工程设计规范 GB 50275-98 压缩机、风机、泵安装工程施工及验
收规范 GB/T 15543 油气田液化石油气 GB/T 50183 石油天然气防火规范 SYL 04-83 天然气流量的标准孔板计量方法 SY/T 0076－2003 天然气脱水设计规范 SY/T 0089-2006 油气厂、站、库给水排水设计规范SY/T 0515-1997 油气分离器规范 JJF 1059—1999 机械设备安装工程施工及验收规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 增压站compressor stations 在矿场或输气管道上，用压缩机等对煤层气增压的站。 3.2 清管设施pigging systems 为提高管道输送效率而设置的清除管内凝聚物和沉积
xx 时间： 2008年12月19日 xx 煤炭资源网 据预测，河北省到2010 年天然气总需求量为45-50亿立方米，而已落实气量仅为30 亿立方米，缺口约15-20亿立方米。河南、陕西情况类似。按此预测，“十一五”期间，周边省天然气（煤层气）需求缺口可达50-60 亿立方米。再考虑京、津地区和山东省，则缺口更大。煤层气周边市场 面临的机遇与挑战目前，我国能源尤其是石油、天然气严重短缺，京津唐等大中城市和东部省区的油气供需缺口急剧扩大。煤层气是赋存于煤层中的自生自储式非常规天然气，是一种新型的洁净能源和优质化工原料，是21 世纪的重要接替能源之一。开发利用煤层气，对缓解常规油气供应紧张状况、实施国民经济可持续发展战略、保护大气环境、改善煤矿安全等均具有十分重要的意义，并将进一步推动山西新能源和新产业的发展。但是山西作为全国的老工业基地之一，所有制结构过于单一，整体活力不足、竞争力薄弱，其产品结构和企业素质同国内许多省份相比也有一定差距。同国际先进水平相比，在技术、质量、价格、效益等方面更显落后。山西省煤层气产业化进程中必将面临着机遇与挑战并存的局面。 一、XX煤层气产业化发展面临的形势 煤层气作为XX的战略能源，有诸多优点： 可降低甲烷的空排引致的温室效应，极大地改善环境降低污染，可创造新的财富，据测算，煤层气的开采成本不到0.8元/m3，山西煤层气资源若全部利用，可为子孙后代节约 3.3亿吨煤，可为山西省创造 1.2万亿元的财富。 形成新的生产力和市场盈利模式。因此，新能源新产业的发展要求、煤矿安全生产和环境保护的需求均为山西省煤层气产业化发展提供了充足的依据和良好机遇。 （一）煤层气产业化发展的政策环境已经形成。 2006 年，国务院下发了《关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的若干意见》
国内外煤层气资源开发利用现状 煤层气又称煤层甲烷或煤层瓦斯，是煤层在其形成演化过程中经生物化学和热解作用所生成，并储集在煤层中的天然气。目前，世界上开展煤层气勘探开发的主要有美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯、印度和中国等国家，其中美国已在圣胡安、黑勇士、北阿帕拉契亚、粉河等多个盆地进行了大规模的开发，并已在美国天然气供应中发挥重要作用。加拿大也已形成商业煤层气产能，且煤层气生产规模仍在扩大。在北美，煤层气与致密气、页岩气一起已经成为实现天然气储量接替的三类重要的非常规资源之一。剑桥能源预测，在北美以外的地区，以上三类非常规气将在十年后形成大规模开发，因此，可以预见，煤层气将在世界范围内迎来一个全新的发展阶段。 一、煤层气的资源现状 1、世界煤层气资源分布 世界煤层气资源储量为256.3万亿m3，约为常规天然气资源量的50%，主要分布在北美、前苏联和中国等煤炭资源大国，其中俄、美、中、加、澳五国合计占90%（表1）。但是，由于各国研究程度不一，煤层气资源量的准确性有很大差别。， 表1 世界主要国家煤层气资源储量
数据来源：1. CMM Global Overview，2006.7；2.根据美国环保局报告，2002；3.其他文献 据不完全统计（表1），世界煤层气资源主要分布在北美洲、俄罗斯/中亚和亚太地区。其中北美地区占35％，俄罗斯/中亚32％，亚太21％，欧洲10％，非洲2％。目前许多国家都开展了煤层气的开发利用研究工作，除美、加两国以外，20个国家已钻探了煤层气探井以开展研究（表2）。但是商业煤层气开发目前主要在美国、加拿大、澳大利亚等三国，中国、印度、波兰、英国等国家正在积极推进之中。
煤层气开发与利用 薛学良1 （郑州大学化工与能源学院，河南郑州450001） 摘要：对煤层气性质、开发与利用的意义、煤层气重特大事故统计、资源分布情况、煤层气利用技术及可行性、利用应用点等进行分析和阐述。 关键词：煤层气；开发与利用 引言 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，每年因瓦斯灾害造成的死亡人数达2000人以上。仅根据最近15年的统计，因瓦斯事故而死亡的人数约占煤炭行业工伤事故死亡人数的30-40%，占重大事故的70-80%，直接经济损失超过500亿元。瓦斯事故造成的人员伤亡和巨大经济损失，在社会上形成很大负面影响。 另在市场热点显得难以为继的背景下，七大战略产业（节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车）无疑将成为新兴奋点。窥全豹之一斑，有效的开发利用煤层气尤显意义非凡。 1）可从根本上防止煤矿瓦斯事故的发生、改善煤矿安全生产，提高经济效益。 2）可变害为宝，把煤炭开采过程中产生的煤层气有效利用，在一定程度上改善我国的能源结构，增加洁净的气体能源，弥补我国常规天然气在地域分布和供给量上的不足。21世纪是煤层气大发展的时代，煤层气是我国常规天然气最现实、可靠的替代能源。具有重大战略意义。 3）可避免因采煤造成煤层气这种不可再生资源的浪费，还在减少温室气体排放、改善大气环境方面具有非常重要意义。 4）可带动运输、钢铁、水泥、化工、电力、生活服务等相关产业的发展，增加就业机会，促进当地经济的发展。 煤层气是一种新兴能源，在现如今低碳减排、节能减排的大潮中，煤层气必将成为一个新的热门研究方向，相对而言，煤层气这一新兴词汇还不被大众了解，我们的基本思路是：希望通过我们所了解的知识和资料，结合专业学科特色及教师项目选题写一篇关于煤层气的科技论文，让大众了解这一新兴产业。 弱水三千，我只取一瓢饮。专注，专一，只为更专业! 作为准化工人，我们愿竭尽全力参与致力于推广煤炭综合利用、高效转化与洁净生产等方面技术的研发与应用中，使煤炭工业走高效、安全、环保、现代化的新型发展道路。
煤层气检测相关标准信息 煤层气，是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。（15.02.09）（001） 煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷),与煤炭伴生、[1]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，[2]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：洁净能源，商业化能产生巨大的经济效益。 检测项目： 1.煤层气含气量测定、煤的吸附等温线测定、煤瓦斯放散初速度测定、煤的工业分析、煤层气组份、煤的有机组分反射率，煤岩组份、密度、孔隙度、渗透率、比表面等专项分析。 2.煤层气资源评价。 科标能源实验室针对煤层气检测分析，取样有两种： 一种是利用绳索取心获得的煤心样； 一种是在钻进时从循环钻井液中获得的煤屑样。 煤心样品在岩心管中基本保持煤层的原始状态，提上地面后按自然顺序装罐密封。煤屑样品多为毫米级粉粒样，循环到振动筛后冲洗干净无序状装罐密封。 自然解吸过程中，煤心样品随解吸时间加长，累计解吸量明显增加，解吸持续时间长，总解吸量大，吸附时间(定义为总气量的63.2%处的时间)长；煤屑样品在解吸初期解吸量大，以后很快趋于平缓，解吸持续时间短，总解吸量小，吸附时间短。 检测标准： AQ1081-2010煤层气地面开采防火防爆安全规程 AQ1082-2010煤层气集输安全规程 AQ4213-2011煤层气开采防尘防毒技术规范 DB14/738-2013煤层气制甲醇单位产品能源消耗限额
山西晋城市煤层气调研报告 晋城市煤层气产业发展课题调研组 2018年6月
目录 一、我市煤层气开发利用现状1 （一）我市煤层气资源赋存及矿权设置情况2（二）我市煤层气产业发展情况2二、我市煤层气产业发展主要问题及分析5 （一）顶层设计不足，产业化基地建设亟待破题5（二）资源配置垄断，现行退出机制落地难6（三）外部效应负面，生态环保问题凸显7（四）气煤两权分离，“采煤采气一体化”推进困难9（五）供需矛盾突出，调节手段及调峰设施建设滞后10（六）营商环境不优，产业发展及项目建设受阻11（七）科技研发薄弱，技术推广和合作渠道不畅12三、我市煤层气产业发展方向和政策建议13 （一）制定科学规划，完善政策体系14（二）打破矿权垄断，落实退出机制15（三）改革收益分配，完善补偿制度16（四）推广“蓝焰经验”，实现采煤采气一体化17（五）完善调峰设施，提升集输能力18（六）落实“六最”要求，优化营商环境19（七）激励技术创新，助力产业进步19
为全面摸清我市煤层气开发利用情况，破解发展难题，推动我市成为能源革命排头兵的领跑者，加快实现美丽晋城高质量转型发展，按照市委安排，近期，市委政研室（改革办）、市煤炭煤层气工业局、市国土资源局组成联合课题调研组，对我市煤层气产业发展情况进行了认真调研。课题组通过座谈交流、实地考察、个别访谈等形式，深入沁水、阳城两县和晋煤集团蓝焰公司、晋煤煤层气国家重点实验室、美中能源、亚美大陆煤层气等企业实地调研，分别召集市直有关部门、沁水和阳城两县政府及县直有关单位负责人，以及中石油公司、中联公司、山西煤层气、金鼎煤机等20余家企业负责人举行专题座谈会6场，参加人员达120余人次。通过此次调研，掌握了大量第一手资料，基本摸清了我市煤层气开发现状，梳理出了产业发展面临的主要问题，在此基础上，课题组也就推进煤层气产业发展提出了相应的建议。 一、我市煤层气开发利用现状 煤层气又称煤层甲烷或煤层瓦斯，是煤层在其形成演化过程中经生物化学和热解作用所生成，并以吸附为主、部分游离或溶解于煤层及煤层水中的非常规天然气，主要成分为CH4，具有清洁、高热值等特征。目前，世界上开展煤层气勘探开发的主要有美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯、印度和中国等国家。在北美，煤层气与致密气、页岩气一起已经成为实现天然气储量接替的3类重要的非常规资源之一。在我国，煤层气是天然气的重要组成，开发利用煤层气资源，不仅可以提供清洁能源产生经济效益，减少直接排放瓦斯造成的温室效应，而且可以大幅降低煤矿瓦斯事故，具有一举多得的功效。 从国内煤层气开发情况来看，我国埋深2000米以浅的地质储量达30万亿立方米，储量位居全球第三，已备案探明储量6572亿立方米。我国煤层气开发，包括煤矿井下抽采和地面钻井开发两种方式。井下抽采始于20世纪40年代辽宁抚顺矿区，地面开采始于20世纪70年代的煤层气资源评价，20世纪80年代末90年代初开始钻井勘探。截至2017年，已建成采气井17000余口，地面煤层气总产量约为50亿立方米。 从我省煤层气开发情况来看，我省境内埋深2000米以浅的含气面积为3.59万平方公里，预测煤层气资源量约8.31万亿立方米，占全国的27.7%。截至2015年底，全省累计探明煤层气地质储量5784.01亿立方米，约占全国总量的
安全管理编号：YTO-FS-PD501 煤层气利用技术简介通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
煤层气利用技术简介通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 煤层气简介 煤层气俗称煤矿瓦斯，是一种以吸附状态为主，生成并储存在煤系地层中的非常规天然气。其成分与常规天然气基本相同(甲烷含量大于95%，发热量大于8100大卡)，完全可以与常规天然气混输、混用，井下抽放的煤层气不需提纯或浓缩就可直接作为发电厂的燃料，可大大降低发电成本。 煤层气是近20年来崛起的新型洁净能源，它在发电、工业和民用燃料及化工原料等方面有广泛的应用，对煤层气的合理利用可以缓解当前能源短缺的状况，改善能源结构，降低温室气体排放，提高煤矿生产的安全性并带动相关产业的发展。 煤层气利用技术 世界主要产煤国都十分重视开发煤层气，英国、德
煤层气田地面集输方式以及增压方式优化 1 概述 我国开展煤层气研究已有20年，在地面集输方面也取得了重大突破，一些地区的煤层气田已经建成地面集输系统，进入小规模商业开发阶段。截至2009年，由中油辽河工程有限公司设计的山西晋城沁水盆地南部沁南煤层气端郑采气区地面工程总产量已达到40×104m3/d，于2009年12月21日成功进入西气东输管道，并于23日到达上海白鹤门站，向长江三角洲地区的用户供气[1]。 在地面集输方面，美国处于世界领先地位，位于美国西部科罗拉多州西南部的圣胡安盆地煤层气田与位于美国东部密西西比州东北部的黑勇士煤层气田的地面集输工艺已经相当成熟[2]。而我国的煤层气开发较晚，地面集输工艺还处于起步阶段。我国的煤层气田大多具有低压、低渗、低产的“三低”特点，和国外的中压、中产气田相比地面集输有很大区别，尤其表现在集输系统和增压方式的选择上。由于目前国内没有专门的煤层气田集输的标准规范可供执行，很多单位在设计开发时，都是参照油气田集输规范，造成了很大的经济浪费。因此，本文重点对煤层气地面集输方式以及增压系统进行优化分析，得出适合于煤层气的几种集输和增压方式。 2 集输方式的优化 煤层气田跟天然气田一样，采出气需通过集气、净化处理、增压等环节满足外输要求。一般总体工艺流程为：井场采出气通过采气支管汇集到采气干管，由采气干管到达集气站，在集气站进行初步气水分离脱水后，气体再由各集气支管通过集气干管到中央处理厂进行增压、净化(例如脱水、脱硫、脱碳、脱氧)处理，再通过外输管道外输。集气站一般设有计量分离器、气液两相分离器、供水、供电、值班用房等生产及辅助设施，有的集气站也有增压设备。 煤层气与天然气相比具有低压低产的特点，常规天然气开采中气液两相分离器放在井场的居多，在煤层气开采中考虑到经济性及气液分离的效果，这里选择把气液两相分离器放在集气站。根据SY/T 0010—1996《气田集气工程设计规范》，当分离器设在集气站时宜采用辐射一枝状组合管网。考虑以上因素，把井场到集气站管道的连接形式分为直接进站式、串接进站式和集气阀组进站式[3]。 2.1 直接进站式 直接进站式即每口气井(单井)通过各自独立的合适的采气支管直接进入集气站，见图1。这种进站方式的特点是气井间相互独立，没有联系，相互影响小。适合于高压高产的单井，且采气管道长，造价高，管道建设工程量大，管理困难。因此，考虑到经济性和集气方式的适应性，这种方式对低产、井距小、低压的煤层气井并不适用。
文件编号：GD/FS-3005 （管理制度范本系列） 煤层气地面集输工程技术 规范详细版 The Daily Operation Mode, It Includes All Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify The Management Process. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
煤层气地面集输工程技术规范详细 版 提示语：本管理制度文件适合使用于日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 1 范围 本标准规定了煤层气地面集输工程设计和施工的技术等。 本标准适用于煤层气地面集输工程建设的设计、施工和验收。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 50251 输气管道工程设计规范
GB 50275-98 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范 GB/T 15543 油气田液化石油气 GB/T 50183 石油天然气防火规范 SYL 04-83 天然气流量的标准孔板计量方法 SY/T 0076－2003 天然气脱水设计规范 SY/T 0089-2006 油气厂、站、库给水排水设计规范 SY/T 0515-1997 油气分离器规范 JJF 1059—1999 机械设备安装工程施工及验收规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 增压站compressor stations 在矿场或输气管道上，用压缩机等对煤层气增压
山西煤层气测井解释方法研究 一煤层电性响应特征 煤层是一种特殊沉积岩，煤层在煤热演化过程中主要产生的副产品是甲烷和少量水，而煤的颗粒细表面积大，每吨煤在0.929×108m2以上，因此煤层具有强吸附能力，所以煤层的甲烷气含量和含氢指数很高。由于煤层的上述特性，反映在电性曲线上的特征是“三高三低”。 三高是：电阻率高、声波时差大、中子测井值高（图1）。 三低是：自然伽马低、体积密度低、光电有效截面低。 根据多井资料统计，煤层的双侧向电阻率变化一般100—7000Ω·m，变质程度差的煤层电阻率一般30—350Ω·m。 测井曲线反映煤层的声波时差一般370—410μs/m；中子值30%—55%；自然伽马一般20—80API；密度测井值1.28—1.7g/cm3；光电有效截面0.35—1.5b/e之间。 不同类型的煤，在电性上的响应有较大的变化。表1中列出了几种煤类与测井信息的响应值。 表1 不同煤类骨架测井响应值
图1 晋1-1井煤层电性典型曲线图
二煤层工业参数解释 煤的重要参数有：煤层有效厚度、镜质反射率、含气量、固定碳、水分、灰分、挥发分等，这些参数是研究煤层组分，评价煤层气的地质勘探、工业分析及经济效果的依据。上述参数一般由钻井取芯后对煤层岩心进行实验测定得出。 1、煤层厚度划分 煤层有效厚度根据电性曲线对煤层的响应特征，以自然伽马和密度或声波时差曲线的半幅度进行划分（见图1），起划厚度为0.6m。2、含气量计算 煤层含气量与煤层的厚度、煤的热演化程度、煤层深度、温度和压力等参数有密切的关系，由于煤的内表面积大，储气能力高，据国外资料统计，煤层比相同体积的常规砂岩多储1～2倍以上的天然气，相当于孔隙度为30%的砂岩含水饱和度为零时的储气能力。据此应用气体状态方程和煤层密度计算含气量： P1V1＝RT1（1） P2V2＝RT2 （2） 则V1＝T1·P2·V2/ P1T2（3） 式中：P1——地面压力，0.1MPa； V1——地面气体体积，m3； T1——地面绝对温度，273.15℃+15℃；
山西省煤层气探矿权出让（延续） 合同示范文本（试行） 甲方（出让人）： 场所： 法定代表人： 乙方（受让人）： 场所： 法定代表人： 统一社会信用代码： 签订日期：年月日 签订地点： 山西省自然资源厅制订
说明 一、2020年4月30日前已设置的煤层气探矿权到期延续的，适用本合同。 二、探矿权人申请探矿权延续登记时，以本省境内其他煤层气探矿权作为抵扣对象的，执行第三条。 三、以挂牌方式出让的煤层气探矿权，执行第五条第一款；以其他方式出让的煤层气探矿权，执行第五条第二款和第三款。 四、以挂牌方式出让的煤层气探矿权，执行第七条第三款；以其他方式出让的煤层气探矿权，执行第七条第四款。 五、在已发布的招标/挂牌文件及已签订的出让合同中，明确约定需在山西省境内注册独立法人公司的探矿权人，执行第十一条。
根据《中华人民共和国矿产资源法》《中华人民共和国合同法》《矿业权出让制度改革方案》《关于推进矿产资源管理改革若干事项的意见（试行）》《矿业权出让收益征收管理暂行办法》《矿业权交易规则》《山西省煤层气勘查开采管理办法》等相关规定，甲乙双方经协商一致订立本合同。第一条原探矿权基本情况 （一）名称： （二）勘查许可证号： （三）矿种： （四）有效期限：年月日至年月日 （五）首设时间：年月日 （六）证载勘查面积： （七）矿业权人： （八）发证机关： （九）取得方式： （十）出让收益确认及缴纳情况： （十一）范围坐标：见附件1 （十二）本区块首设勘查面积： 第二条本次出让/登记探矿权情况 （一）名称： （二）矿种： （三）地理位置：
（四）面积： （五）范围坐标：见附件2 （六）范围示意图：见附件3 第三条申请抵扣探矿权情况 （一）名称： （二）勘查许可证号： （三）矿种： （四）地理位置： （五）证载勘查面积： （六）矿业权人： （七）范围坐标：见附件4 （八）抵扣勘查面积： （九）抵扣范围坐标：见附件4 （十）原范围和抵扣范围示意图：见附件5 第四条本次探矿权延续时间为5年，有效期以勘查许可证载明有效期为准。 在探矿权有效期内，乙方申请缩小勘查范围、增列矿种等变更登记的，勘查许可证有效期不重新计算。 第五条（一）以挂牌方式出让的探矿权 乙方按照原合同约定缴纳首期探矿权出让收益，剩余部分在煤层气采矿权有效期内分年度缴纳。 （二）以其他方式出让的探矿权
煤层气利用工程的安全 性分析 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
煤层气利用工程的安全性分析摘要：本文对煤层气开发利用的现状及遇到的问题进行了详细的论述，并分析了煤层气利用工程中的安全性问题，且提出了建议性的措施。 关键词：煤层气；爆炸极限；高压输送；安全性分析 引言 目前煤层气的开发和利用得到国家的特别重视。全国科学技术大会上的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》确定的16个重大专项之一就是大型油气田和煤层气开发。 煤层气作为煤层的一种伴生资源，是一种清洁的能源。它不仅环境性能好，而且热效率高。与燃煤相比，煤层气燃烧的灰份排放量为燃煤的 1/148，SO2排放量为燃煤的1/700，CO2排放量为燃煤的3/5。所以，它是常规天然气最现实可靠的补充或替代能源，可以为工业和民用等提供重要的能源。 1煤层气的应用方向 1.1矿区煤层气作为民用和工业燃气供应
在我国矿区，煤层气主要用作居民和工业炉的燃料。煤层气的民用供应主要包括矿区居民的炊事和供热以及矿区食堂、幼儿园和学校等的公用事业用气。煤层气也可以作为工业炉的燃料。与人工煤气相比，煤层气的供应具有投资少、效益高的特点，它不需要另建气源厂。煤层气作为燃气供应已在我国各矿区内迅速推广[1]。 1.2矿区煤层气作为化工生产原料 煤层气作为化工生产原料，还可以生产炭黑、甲醛、甲醇和化肥等化工产品。1952年抚顺矿务局在煤炭系统率先建成了用煤层气生产炭黑的工厂；1970年抚顺矿务局和阳泉矿务局分别建成了甲醛厂。 1.3矿区坑口燃气轮机发电厂燃料 煤层气代替煤发电和供热不仅能减轻环境污染，而且还能提高热效率。我国矿区目前使用的煤层气发电技术有两种，即燃气轮机和汽轮机发电。1990年抚顺矿务局建成了我国第一座煤层气示范电厂；1996年晋城矿务局建成煤层气电站，利用潘庄井田地面垂直井回收的煤层气发电。 1.4矿区汽车燃料
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。
山西省煤层气（天然气）产业 "十一五"发展规划 本规划是山西省国民经济和社会发展第十一个五年规划的重要内容，是贯彻科学发展观，建设节约型社会，落实省委、省政府关于把山西建设成为新型能源和工业基地战略部署,进一步加快煤层气（天然气）产业化进程的专项规划，也是指导"十一五"期间全省煤层气（天然气）勘探、开发、利用的行动纲领。 一、煤层气资源及开发利用进展 山西煤层气资源十分丰富。作为优质能源和化工原料，煤层气开发利用对于改善能源结构、调整产业结构、保护生态环境，促进经济、社会可持续发展具有重要意义。近年来，在省委、省政府的高度重视和中外十余家企业的不懈努力下，山西煤层气开发利用已初具雏型。 （一）煤层气资源分布及基本评价 山西是煤炭资源大省，全省含煤面积5.66万km2，占国土面积的36%。做为煤炭的伴生资源，山西煤层气资源极为丰富，煤层气资源总量占全国的1/3,是我国最具开发前景的煤层气开发利用基地。 1.煤层气资源总量及分布 我国煤层气资源丰富。全国煤层气资源量约为31.46万亿m3，与陆上常规天然气相当，主要分布在中部和西部地区，其中，中部为20.08万亿m3,西部为7.99万亿m3，占全国煤层气资源总量的89.22%。 山西地处中部，是全国煤层气资源最为富集的地区，全省2000m以浅的煤层气资源量约10万亿m3，占全国的三分之一。在六大煤田中，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，沁水煤田和河东煤田煤层气资源量最大，分别为6.85万亿m3和2.84万亿m3，占全省煤层气资源总量的93.26%，是煤层气开发利用的两大战略重点（表1）。从山西煤层气资源的分布、开采条件和资源品质分析，山西煤层气资源有着分布集中，埋藏浅，可采性好，甲烷含量高（大于95%）等特点，具备大规模开发的资源优势，开发前景广阔。 2.主要煤田煤层气资源评价 沁水煤田面积32000km2，主力煤层为山西组3号、太原组9、15号，煤种主要为贫煤、无烟煤，埋藏深度300～600m，煤层总厚5-15m,平均10m 左右；含气量5.0-38.7m3/t,平均15.5m3/t；渗透率一般在1md以上；煤层气资源丰度1.7-2.8亿m3/km2。根据煤储层参数、煤层埋藏深度和地质构造等特点，本煤田可划分北部和南部两个勘探开发有利区块。北部有利区：包括阳泉、和顺、马坊、寿阳、盂县等城镇环绕地带。煤厚15m，含气量7～18m3/t,气资源丰度2.8亿m3/km2。南部有利区：指屯留、长子、阳城、沁水、安泽等县城联线范围，煤厚10m，含气量5～38m3/t，气资源丰度1.7亿m3/km2。 河东煤田面积约17000km2。主力煤层为山西组4、5号，太原组8、9号，煤种主要为气煤、肥煤、焦煤，埋藏深度400-1500m，煤层总厚8～25m，平均15m左右；含气量4.15～23.0 m3/t,平均12.64 m3/t；渗透率最高达1-10md，平均为3.2md;含气饱和度3.5～95％,平均75％; 煤层气资源丰度1.05～3.04亿m3/km2。本煤田可划分出2个勘探开发有利区。中部有利区：包括三交北与三交区块的中西部、柳林区块、石楼区块北部。该区煤层埋深适中，煤层厚度大，渗透率高，含气饱和度高达80%，是近期煤层气勘探开发的重点区。南部有利区：位于大宁-吉县区块中部，煤层总厚达16米，含气量11-23.4 m3/t，含气饱和度76.5-90.8%,具有高压、高渗、高含气量、高饱和度的"四高"特征，为河东煤层气田勘探开发的首选区。
自然辩证法研究 Vol115,No110,1999 ?博士文苑? 中国煤层气勘探开发的哲学思考 傅 雪 海 八十年代以来,由于在圣胡安盆地地面勘探开发煤层气取得了巨大的成功,我国引进了这一技术,并在煤层气地质理论研究和勘探开发实践中经历了曲折的探索,逐渐形成了适合我国地质特征的煤层气地质理论和勘探开发技术方法。这一成果的取得经历了由实践、认识、再实践、再认识的多次循环往复,目前正在向更高一级的认识迈进。本文试图从认识论、真理相对性和矛盾的普遍性与特殊性规律等方面来阐述中国煤层气勘探开发的历程和未来的发展前景。 1 煤层气的基本概念和 勘探开发的意义 煤层气是成煤和煤化作用过程中生成并储集在煤层内的一小部分气体,俗称瓦斯,主要成分是甲烷(CH4)。由于煤层气勘探开发具有能源、煤矿安全生产、环境保护等多重意义,日益受到我国政府和有关工业部门的高度重视。中国现代化建设面临能源问题的严重挑战,由于中国人口、资源、环境以及经济、科技等因素的制约,能源供应长期以来不能满足经济迅速增长的需要。因此,我国可持续发展的能源战略不同于发达国家,也有别于其他发展中国家。我国煤炭资源量(包括探明储量和远景资源量,-2000米以浅)约5157万亿吨左右〔1〕,1994年全国煤炭产量为12129亿吨〔2〕,资源量和产量均居世界前列。煤炭在我国能源结构中一直占70%以上。煤层气资源量约14万亿米3(甲烷含量大于4米3/吨,-2000米以浅)〔3〕,煤层气地面开发尚没有取得实际产能,但井下瓦斯抽放每年约6亿米3左右(146个矿井总计)〔2〕,其中利用的约4亿米3,其它2200多个矿井,煤层气(瓦斯)直接向大气中排放,年排放量约达100亿米3,既浪费了能源,又污染了环境。因此,地面勘探开发煤层气为保护我国能源战略的可持续发展有着深远的现实意义。 2 煤层气勘探开发的早期实践与认识 实践是认识的来源,人的正确思想只能从社会实践中来,人们在实践活动中,通过自己的感觉器官同客观世界相接触,获得大量材料、信息,经过整理、加工,便形成了认识。离开人的实践活动,切断了主体和客体的联系,任何认识都是不能产生的。生产活动是最基本的实践活动,人类在煤矿开采实践活动中经历了一次又一次的煤与瓦斯突出,或瓦斯爆炸等灾害性事件,逐渐认识了煤内瓦斯气体是事故的主要原因,为了减少其对矿工的危害并改善矿井安全,人们尝试着从井下抽取瓦斯并获得了巨大的成功。并在此基础上系统地研究了煤中瓦斯的产生、储存和释放,瓦斯在煤层内流动方式及煤层开采前和开采期间的脱气机制等。 认识的深化,固然以正确的思维作指导很重要,但更重要的是事实资料的发现和积累,而这些是同新工具、新技术和新方法的应用有着密切的联系。井下瓦斯抽放早期只能在采空区和巷道内进行,随着钻探技术水平的提高,在井下施工垂直和水平钻孔进行目的层抽放或临近层排放。抽放技术由开采后老窑抽放发展到边掘边抽和预抽,由自然抽放排空到水力压裂、爆破致裂,人工卸压抽放、运输、储集和利用。我国煤层气含量测试五十年代采用的是磨口瓶法,六十年代采用的是真空罐集气法(前苏联引进),八十年代以后,采用的是解吸法(美国引进),并颁布了标准M77-84(原煤炭部),统一了煤样的采取和测试步骤与方法,测试精度有了明显改善,近年 26
煤层气集输 第一节煤层气的矿产集输工艺 自地层中采出的煤层气中，一般有饱和的水蒸气和机械杂质，水汽和机械杂质是煤层气中有害无益的组分。煤层气中水汽和机械杂质的存在，减小了输气管道对其它有效组分的输送，降低了煤层气的热值。当输气管道压力和环境温度变化时，可能引起水汽从煤层气中析出，形成液态水、冰或甲烷水合物，这些物质的存在会增加输气压降，减小输气管线的通过能力，严重时还会堵塞阀门和管线，影响平稳供气。因此，现场常采用加热、节流、分离、脱水等工艺对煤层气进行处理，以保证安全平稳地输送合格的煤层气。 一、采气流程 把从气井采出的含液固体杂质的一定压力煤层气变成适合矿场输送的合格煤层气的各种设备组合，称为采气流程。采气流程是对采气全过程各工艺环节间关系及管路特点的总说明。用图例符号表示采气全过程的图称为采气流程图。 煤层气井的采气流程分为单井常温采气流程和多井常温采气流程。 崔凯华，郑洪涛.煤层气开采[M]. 北京：石油工业出版社，2009. 在单井上安装一套包括调压、分离、计量和保温设备的流程，称为单井采气流程。其工艺过程为：井里边出来的煤层气经阀减压后，进入加热炉，通过加热后再由节流阀进入分离器，在分离器中除去液体和固体杂质后，从集气管线输出。分离出的液体固体从分离器下部排放到污水罐中。 把几口井的采气流程集中在气田适当部位进行集中采气和管理的流程，称为多井常温采气流程，一般把具有这样流程的站称为集气站。各单井由采气管线和集气站连接。集气站的流程和单井采气流程的格式是一致的。流程的工艺过程一般依次包括加热、节流、分离、脱水、计量等几个部分。其中加热部分是为了预防在节流降压过程中气体温度过低形成水合物，也可注入抑制剂来防止水合物的生成。若气体压力较低，节流后不会形成水合物，集气站的流程就可简化为：节流-分离-脱水-计量，然后输出。 二、煤层气的矿产集输 把气井采出的煤层气经过加热、降压（或加压降温）、分离、增压、脱水、计量后，集中起来输送到输气干线或脱硫、脱水厂的过程，称为煤层气的矿场集输。 （1）集输系统的类型 煤层气田的集输系统有两个主要目的：一是以最经济的方式将煤层气从井口输送至中心压缩站；二是对产出水进行处理，处理后的水符合环保的要求。 目前常用的煤层气集输系统有三种类型：第一类是对每口井产出的煤层气进行单独处理
YF-ED-J5790 可按资料类型定义编号 煤层气地面集输工程技术 规范实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
煤层气地面集输工程技术规范实 用版 提示：该管理制度文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的，相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 1 范围 本标准规定了煤层气地面集输工程设计和 施工的技术等。 本标准适用于煤层气地面集输工程建设的 设计、施工和验收。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少 的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本 适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其 最新版本（包括所有的修改单）适用于本文
件。 GB 50251 输气管道工程设计规范 GB 50275-98 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范 GB/T 15543 油气田液化石油气 GB/T 50183 石油天然气防火规范 SYL 04-83 天然气流量的标准孔板计量方法 SY/T 0076－2003 天然气脱水设计规范 SY/T 0089-2006 油气厂、站、库给水排水设计规范 SY/T 0515-1997 油气分离器规范 JJF 1059—1999 机械设备安装工程施工及验收规范 3 术语和定义
山西晋城潘庄区 煤层气资源开采项目 环境影响报告书简本
煤炭科学研究总院西安研究院 2008 年八月 、八、- 前言 煤层气即煤层瓦斯气，是在煤化作用过程中产生并蕴藏在煤层和相邻地层中的烃类气体，其主要成份为甲烷（CH4），属优质能源和化工原料。 根据国家发改委制订的《全国煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十一五”规划》 的总体布局，“十一五”期间，山西沁水盆地将是中国煤层气产业重点建设发展地区，而位于沁水盆地南部晋城潘庄区煤层气的尽早开发不仅会带动该地区煤层气产业的快速发展，同时也会对当地的煤矿安全生产、环境改善、能源结构的完善起到重要的作用，并将产生具大的社会和经济效益。 潘庄区面积为185.54km2，包括潘庄采气区和端郑采气区，其中潘庄采气区面积为150.77km2，端郑采气区面积为34.77km2,行政上隶属于山西省沁水县、阳城县。区内煤层气探明储量为264.31 00质，预计探明储量139.27 X 10京，可利用储量为276.88 X 108卅。 潘庄区煤层气资源由中联煤层气有限责任公司（以下简称“中联公司” ）和萨摩亚美中能源有限公司（以下建成“美中能源” ）合作开发，分两期进行。 一期开发为已建工程，中联公司在潘庄采气区建设1 50口垂直井，山西省发展和改革委员会2005年7月1 3日以“晋发改高新发[2005]594 号”文对工程进 行批复，其中110 垂直井尚未进行井场地面设施建设，40 口井已经完成地面井场和集输系统建设（通过3 座井场自带的集气阀组和1 座集气增压站、1 座CNG 站完成集输），开采3＃煤层气资源。 本方案为二期开发，计划新建514口采气井，其中中联公司在潘庄采气区和端郑采气区新建采气井266口（其中，258口直井，8口多分支水平井），与一期完
煤层气地面开采安全规程（试行） 总局令第46号 《煤层气地面开采安全规程（试行）》已经2011年12月31日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过，现予公布，自2012年4月1日起施行。国家安全生产监督管理总局局长骆琳 二○一二年二月二十二日 煤层气地面开采安全规程（试行） 第一章总则 第一条为了加强煤层气地面开采的安全管理，预防和减少生产安全事故，保障从业人员生命健康和财产安全，根据《中华人民共和国安全生产法》等法律、行政法规，制定本规程。 第二条在中华人民共和国境内从事煤层气地面开采及有关设计、钻井、固井、测井、压裂、排采、集输、压缩等活动的安全生产，适用本规程。 国家标准、行业标准对煤矿井下瓦斯抽采和低浓度瓦斯输送安全另行规定的，依照其规定。 第三条煤层气地面开采企业以及承包单位（以下统称煤层气企业）应当遵守国家有关安全生产的法律、行政法规、规章、标准和技术规范，依法取得安全生产许可证，接受煤矿安全监察机构的监察。 国家鼓励煤矿企业采用科学方法抽采煤层气。依法设立的煤矿企业地面抽采本企业煤层气应当遵守本规程，但不需要另行取得安全生产许可证。 第四条煤层气企业应当建立安全生产管理机构，配备相应的专职安全生产管理人员；建立健全安全管理制度和操作规程，落实安全生产责任制，配备满足需要的安全设备和装备。 第五条煤层气企业的主要负责人对本单位的安全生产工作全面负责。 煤层气企业的主要负责人和安全生产管理人员应当按照有关规定经专门培训并考核合格取得安全资格证书。 第六条煤层气企业应当制定安全生产教育和培训计划，对从业人员进行安全生产教育和培训，保证从业人员具备必要的安全生产知识，熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程，掌握本岗位的安全操作技能。未经安全生产教育和培训合格的从业人员，不得上岗作业。 煤层气企业的特种作业人员，应当按照有关规定经专门的安全作业培训，取得特种作业操作资格证书，方可上岗作业。 第七条煤层气企业应当按照有关规定提取、使用满足安全生产需要的安全生产费