煤层气讲课材料
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1、煤层气:是指赋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并部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体;煤层气爆炸范围为5—15%2、煤层气的主要成分甲烷、二氧化碳、氮气3、煤层气储层是(基质)孔隙、裂隙双重介质结构4、煤层气的赋存状态吸附态(80-90%),游离态(20%-10%)、水溶态(5%以下)。
游离态煤层气以自由气体状态储积在煤的割理和其他裂缝空隙中,在压力的作用下自由运动5、煤层气的产出机理:通过抽排煤储层的承压水,降低煤储层压力,使吸附态甲烷解吸为大量游离态甲烷并运移至井口。
即排水-降压-解析-扩散-渗流煤层气的运移方式:微孔-大孔-微裂纹-裂隙-裂缝6、在煤体的大孔和裂隙中,煤层气流动是以压力梯度为动力,其运移遵循达西定律;而在微孔结构中,煤层气流动是以浓度梯度为动力,运移遵循菲克定律。
7、井底压力:是指煤层气井储层流体流动压力8、压降漏斗:由于排水降压,供水边界到井底洞穴形成压差,其压差形状为漏斗状曲面,该曲面被称为压降漏斗,由于洞穴压力最低,煤层气定向解析,扩散,渗流和运移至洞穴。
排采时间越长,压降漏斗有效半径越大,其影响范围逐渐增加。
9、吸附:煤层气分子由气相赋存到煤体表面的过程。
10、煤中自然形成的裂缝称为割理;割理中的一组连续性较强、延伸较远的称面割理;另一组仅局限于相邻两条面割理之间的、断续分布的称端割理11、达西定律:Q=KA△h/L式中Q为单位时间渗流量,A为过水断面面积,△h为总水头损失(高度差),L 为渗流路径长度,I=h/L为水力坡度,K为渗流系数。
关系式表明,水在单位时间内通过多孔介质的渗流量与渗流路径长度成反比,与过水断面面积和总水头损失成正比。
从水力学已知,通过某一断面的流量Q等于流速v与过水断面A的乘积,即Q=Av。
菲克定律:菲克就提出了:在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量(称为扩散通量Diffusion flux,用J表示)与该截面处的浓度梯度(Concentration gradient)成正比,也就是说,浓度梯度越大,扩散通量越大12、临界解吸压力:对于未饱和煤层气藏,只有压力下降到含气量吸附等温线上,气体才开始解吸,该压力称为临界解吸压力。
2024年煤层气井排采讲稿煤层气排采井的生产管理广义的煤层气是指储存于煤层及其围岩周中的天然气。
煤的孔隙非为变质气孔、职务组织孔、颗粒间孔、胶体收缩孔、层间孔和矿物溶蚀孔六种。
与游离于常规天然气储集孔隙中天然气不同的是,煤层气绝大部分被吸附在煤层孔隙的内表面上(约占____%-____%),仅有少部分是在煤层孔隙和裂缝中的游离气(占____%-____%),以及少量溶解在煤层所含水中的气体。
吸附在内孔隙表面上的气体,通过解吸、扩散、渗流形成气流产出。
煤层气排采井的生产概括来说是利用油管抽水,利用套管产气,其他生产工艺其实是石油行业抽油机有杆抽油和低压天然气井生产工艺的结合,气生产管理大多类同于后者,但是也有不同之处。
下面将主要介绍煤层气排采井设备配置、生产管理内容、部分安全知识,以供即将开发煤层气的煤矿单位参考:一、煤层气井现场生产管理:煤层气的生产现场管理分为两部分:抽吸排液、采气管理。
有些管理经验可以借鉴国内外已有的煤层气井管理方法。
1、抽吸排液:1.1设备、流程及工作原理常规的煤层气单井抽吸排采地面设备包括了50kva变压器、游梁式抽油机(根据井深确定型号和电机功率)、电力控制柜、高架罐、避雷针和值班室等。
煤层气排采井所采用的地下设备包括尾管、砂锚、气锚、ø38或ø34mm的3.0m冲程的防砂卡气锁泵、____寸油管,以上各部件按照从下至上的顺序依次连接下井,最后连接油管挂并将管柱悬挂在井口大四通上,拧紧顶丝。
2024年煤层气井排采讲稿(二)煤层气是一种天然气资源,其开采对于能源的供给具有重要作用。
煤层气井排采是指通过井筒将煤层气从井底迅速、高效地抽出,实现煤层气的采集和利用。
在煤层气井排采中,需要采用一系列技术手段和设备,以确保煤层气能够安全有效地被采集出来。
下面是一个关于煤层气井排采的讲稿范文,共计____字。
尊敬的各位领导、各位嘉宾:大家下午好!今天我们聚集在这里,是为了探讨煤层气井排采的有关问题。
煤层气开发-煤层气开采工程教学课件 (一)煤层气作为一种新型的能源资源,近年来在我国的开发与利用中受到了广泛的关注。
为了培养和提高煤层气开采工程领域的人才,各大高校逐渐开设了相关的研究与教学课程,其中煤层气开采工程教学课件是其中一个重要的组成部分。
一、教学内容煤层气开采工程教学课件主要包括以下内容:1.煤层气资源概况。
介绍煤层气的定义、特点、储量及分布等方面的内容。
2.煤层气开采原理。
包括煤层气开采的地质条件分析、煤层气采收率、煤层气开采方式等。
3.煤层气开采工艺流程。
涵盖地面管道、井口设备、井筒采气等方面的内容。
4.煤层气开采企业管理。
包括煤层气开采的安全生产、环保和社会责任等方面的内容。
二、课件特点煤层气开采工程教学课件具有以下特点:1.科学性。
该课件系统地讲解了煤层气开采的相关理论和技术,使学生对煤层气开采有了更全面、深入的认识。
2.实践性。
该课件通过多个实际案例和数据分析,让学生更好地了解煤层气开采的实际工作和实践经验。
3.操作性。
该课件通过图形、图表等多样化的视觉展示方式,让学生更直观地了解煤层气开采的工艺流程。
4.前瞻性。
该课件不断更新煤层气开采领域的最新技术和发展趋势,更好地引导学生关注未来行业发展。
三、应用场景煤层气开采工程教学课件的应用场景主要包括以下两个方面:1.教学用途。
这种课件通常被运用在相关专业的煤层气开采课程中,通过图表、数据等形式进行展示,以提高学生学科理论知识和实践技能的掌握程度。
2.企业实践。
该课件也可以在煤层气开采企业中使用,用于员工培训和技能提高,以促进企业实际操作的效率和效果。
总之,煤层气开采工程教学课件在煤层气开发领域具有广泛的应用前景和市场需求。
虽然该课件的基础结构已经形成,但随着煤层气开采技术和理论研究的不断发展,该课件也需要不断更新和完善。
一,煤层气勘探开发的意义1、能源意义煤层气是一种新型的洁净能源,其勘探开发可以弥补常规能源的不足。
2、安全与减灾的意义煤层气,严重的影响着我国的煤矿生产安全。
在煤炭开采前预先进行煤层气抽采,有利于降低煤矿生产过程中的瓦斯灾害事故。
3、环境意义煤层气开发降低了煤炭开采中的瓦斯排放,从而降低了由此产生的温室效应。
4,形成新的支柱产业煤层气的利用并不仅仅在民用方面,已广泛用于各种领域,如煤层气发电、汽车燃料、锅炉改造、工业用气、煤化工项目等。
可以有利于衰老煤矿区转业,发展新型的相关产业,缓解转岗就业困难,成为新的经济增长5、巨大的经济意义通过采气销售直接获取经济效益(目前煤层气的井口价一般为1~1.5元/m3),如果民用或发电,还可得到0.2~0.25元/m3的财政补贴,出售减排碳指标(CDM项目)可得到0.2~0.5元/m3 。
对瓦斯突出严重的矿井,采煤过程中的瓦斯治理费用在10~20元/吨煤;同时突出矿井建设费用也远远高于一般矿井。
地面煤层气开发预先抽放了瓦斯,就可大大降低采煤过程中的瓦斯治理费用,晋煤集团的蓝焰公司一直在坚持这一发展思路。
预抽瓦斯,降低了煤矿瓦斯事故,由此产生显著的社会效益。
二,煤层气生成过程1、泥炭化作用和成岩从成煤原始物质被埋藏开始至门限深度为止。
地层条件:低温(小于50~60℃)、低压。
鉴别指标:Ro小于0.5%。
气体成因:生物成因气通过微生物的作用,使复杂的不溶有机质在酶的作用下发酵变为可溶有机质,可溶有机质在产酸菌和产氢菌的作用下,变为挥发性有机酸、H2和CO2;H2和CO2在甲烷菌作用下最后生成CH4。
2、变质作用阶段地层条件:高温(大于50)。
鉴别指标:Ro大于0.5%。
煤在温度、压力作用下发生一系列物理、化学变化的同时,也生成大量的气态和液态物质。
由于煤隶属III型干酪根,属于倾气性有机质,演化过程中形成的烃类以甲烷为主。
气体成因:热成因气三,煤层气开发过程渗透率动态变化的影响因素地质因素:地应力埋藏深度天然裂隙煤体结构储层压力水文地质条件流体介质毛管力、贾敏效应等(在地面排水降压开发煤层气过程中,随着水、气的排出,一方面在地面排水降压开发煤层气过程中,随着水、气的排出,一方面煤储层内流体压力降低,有效应力增大,渗透率降低(简称为负效应)煤储层内流体压力降低,有效应力增大,渗透率降低(简称为负效应);另一方面煤基质收缩,渗透率增大(简称为正效应)煤基质收缩,渗透率增大(简称为正效应)。
煤层气开发利用现状与展望
一、煤层气
1 煤层气的概念
煤层气、煤层甲烷、煤层瓦斯、矿井瓦斯
储集在煤层中的非常规天然气。
煤层气的主要气体成分是甲烷,又称煤层甲烷。
也称其为煤层瓦斯。
煤层甲烷,赋存在煤层中的甲烷及其气态同系物。
矿井瓦斯,是指井下有害气体的总称。
2 煤层气的气体成分
甲烷、乙烷-戊烷、二氧化碳、氮气、水、氧气、惰性气体
典型的煤层气中,甲烷含量高于95%,目前一般把80%作为工业价值的下限。
3 煤层气的赋存状态
吸附气70%-95%;游离气一般小于10%,最大20%;溶解气
4 煤层气与常规气的比较
自生自储、双孔隙系统、吸附气、蔬水降压
5 煤层气开发的意义
能源:世界2000米以浅240万亿立方米,是常规气的两倍。
其中,独联体17-113万亿立方米,加拿大5.66-76.4万亿立方米,中国30-35万亿立方米,美国11.35万亿立方米,澳大利亚8.5-14.16万亿立方米,德国和波兰各2.8万亿立方米。
环境:二氧化碳温室效应24.5倍,60亿立方米
安全问题:煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸,美国黑勇士盆地橡树林沟煤矿14.2m3/t,经11年地面抽放,含气量3.8m3/t,抽出率73%。
二、国外煤层气开发利用现状
1 发展历程
1953年第一口煤层气井(圣湖安盆地)
1981年开始商业开发
1982年 1.7亿立方米
1986年 5亿立方米,378口
1991年81.7亿立方米,2%
1992年207亿立方米,6600口,税收优惠政策取消
1996年295亿立方米,5%
1998年 324亿立方米,6%
2 发展阶段
50年代以前,井下抽放阶段
抽出率低、气体质量差难以利用
50—70年代,地面抽放的理论、技术的探索阶段
研究煤储层特征,将天然气的开发理论和工艺技术嫁接到煤层气的地面抽放实践,
形成了煤层气的开发理论和工艺。
80—90年代,商业开发蓬勃发展阶段
理论、技术、工业日趋成熟;鼓励政策陆续出台;开发规模急速
增大,产量急剧上升。
90年代以后,煤层气开发的收缩阶段
1993年加1994年的完井总数仅为1992年的1/2。
3 启示
注重基础理论和关键技术工艺的研究
尊重市场规律,运用经济杠杆促进煤层气产业发展
三、国内煤层气开发利用现状
50-60年代,井下抽放阶段
70-80年代,综合抽放的探索阶段
抚顺、阳泉、焦作、白沙进行了地面抽放实验,采用了压裂工艺井下预抽放技术日趋成熟,年收方量5亿立方米。
地面原位抽放大发展阶段
国家“七五”攻关,在煤成气项目中设立了煤成气专题
国家“八五”攻关,对煤成气勘探开发进行专项研究
1986年-1987年,华北石油地质局在唐山矿区开展了煤层气实验研究
1989年在沈阳召开了第一次“开发煤层气研讨会”
1992年,联合国开发计划署资助,开展了“中国煤层甲烷资源开发”项目
1993年,国外公司开始介入中国的煤层气开发
1994—95年,中国矿业大学、中国石油天然气总公司、西安煤田地质勘探研究分院、中原油田设立了专门的研究机构
1996年,组建中联煤层气责任有限公司,大型研究项目:全国煤层气资源评价、中国煤层气资源评价、全国煤层气综合规划研究、煤层气选区评价与配套工艺技术、国家“九五”攻关,在淮南新集矿区建立了开发实验示范区
截止1990-2000年,共施工煤层气井180口。
四、煤层气开发利用展望
建立中国煤层气地质理论是中国煤层气产业发展的基础。
开发适合中国煤储层特点的开发工艺技术是实现工业突破的关键
完善煤层气产业政策是煤层气产业发展的保证
以地面抽放为主的综合抽放将成为中国煤层气抽放的新模式。