煤层气开发与利用
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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。
2024年煤层气开发利用工作计划一、工作目标1. 推动煤层气开发利用工作取得明显进展,提高煤层气开采率和利用率;2. 加快煤层气开发技术的研发和应用,提高采气能力和效率;3. 提升煤层气开发利用的环境保护能力,保障生态环境的可持续发展。
二、工作内容1. 优化煤层气资源布局。
开展煤层气资源调查评价工作,完善资源储量评估体系。
通过资源勘探和评价工作,确定新的煤层气开发区域,优化资源布局。
2. 加强煤层气开发技术研究。
加大对煤层气勘探和开发技术的研发投入,提高开发效率和成本控制能力。
加强煤层气勘探技术研究,提高勘探准确率;加大煤层气开采技术研究,提高采气能力和经济效益。
3. 完善煤层气开发政策体系。
进一步完善煤层气开发的政策法规,推动煤层气开发利用的政策环境更加有利。
加强煤层气开发的规划和管理,建立健全长效机制,加强监管和约束。
4. 提高煤层气利用效率。
加强煤层气利用技术研究,推广应用煤层气直接利用和发电联产技术,提高煤层气利用效率。
加强煤层气利用的配套设施建设,构建完善的煤层气输送、储存和分配系统。
5. 加强煤层气环境保护工作。
加大对煤层气开发对环境的影响研究,制定并完善煤层气环境保护政策。
加强对煤层气开发过程中的环境监测和治理工作,保障生态环境的可持续发展。
6. 加强煤层气开发利用的宣传和培训。
加大对煤层气开发利用的宣传和培训力度,提高煤层气投资者和从业人员的认识和能力。
组织开展相关培训班和研讨会,推动煤层气开发利用技术和经验交流。
三、组织实施1. 建立健全工作机制。
建立煤层气开发利用的工作协调机制,明确各部门的责任和职责,加强协同配合。
2. 加大投入力度。
加大对煤层气开发利用工作的投入,提供足够的资金和技术支持,保障工作的顺利实施。
3. 强化监测和评估。
建立完善的煤层气开发利用监测和评估体系,及时掌握工作进展情况,发现和解决问题。
4. 加强宣传和培训。
组织开展各种形式的宣传活动,提高社会对煤层气开发利用的认识和支持。
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。
煤层气开发利用工作计划煤层气开发利用工作计划一、工作目标和目标规划1.目标规划:在规定的时间内建立一套完善的煤层气开发利用管理系统,解决煤矿煤层气排放问题,合理利用煤层气资源。
2.实现目标:主要通过以下措施实现目标:(1)规划项目成本预算、人力资源配置、市场营销等信息化系统;(2)确立煤层气掘进、采出、排放、利用等工作流程;(3)制定煤层气开采、利用技术标准,加强技术攻关,提升开采效率和经济效益;(4)开展煤层气利用技术研发,加强新能源的开发创新;(5)制定煤层气开发利用的安全管理制度,强化安全生产管理体系。
二、工作任务和时间安排1.工作任务:(1)制定煤层气开采、利用技术标准和安全管理制度;(2)开采煤层气,全面利用煤层气资源;(3)建立煤层气开发利用的市场贸易体系,打通项目建设与市场营销的渠道;(4)加强技术攻关和新能源的开发;(5)积极应对煤层气开发利用面临的挑战,评估项目风险,准确掌握市场情况。
2.时间安排:(1)制定煤层气开采、利用技术标准和安全管理制度,2个月;(2)开采煤层气全面利用煤层气资源,1-5年;(3)建立煤层气开发利用的市场贸易体系,打通项目建设与市场营销的渠道,6个月;(4)加强技术攻关和新能源的开发,6个月-1年;(5)积极应对煤层气开发利用面临的挑战,评估项目风险,准确掌握市场情况,每季度进行一次评估和调整。
三、资源调配和预算计划1.资源调配:(1)人力资源:招聘专业人才和经验丰富的管理人员;(2)技术资料:调集行业内煤层气开发利用相关技术资料;(3)资金保障:通过银行贷款、股权融资等方式为项目提供资金保障。
2.预算计划:(1)项目建设方面:2000万元;(2)人力资源方面:500万元;(3)市场营销方面:100万元;(4)技术研发方面:300万元;(5)安全生产方面:100万元;(6)项目风险管理方面:100万元;总预算:3100万元。
四、项目风险评估和管理1.风险评估:(1)对可能出现的市场、技术、安全、资金等方面的风险进行评估分析;(2)对已有的风险进行实地考察,找出潜在的风险并制定应对措施。
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。
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。
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(eg2~3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。
3.煤层气开发装备取得突破目标:(1)降低开采难度(eg:针对松软煤层成孔深度不足、成孔率和抽采率低等难题,研制了适用于普氏系数f≤0.5松软煤层的高转速大扭矩螺旋钻进装备、空气套管钻进装备及地面远距离自动控制钻进装备。
煤炭资源的煤层气开发与利用技术煤炭资源一直是我国的主要能源之一,而随着能源需求的增长和环境问题的日益突出,煤层气作为一种可再生能源备受关注。
本文将探讨煤炭资源的煤层气开发与利用技术。
一、煤层气的形成与分布煤层气是指保存在煤层中的天然气,是在地质作用过程中生成与煤炭共存的一种气体。
煤层气主要存在于煤炭之间的微孔隙、裂缝中,并通过压力梯度和渗透性来实现气体的运移。
目前国内煤层气资源主要分布在陕西、山西、内蒙古等煤炭资源丰富的地区。
二、煤层气开发技术煤层气开发技术主要包括地质勘探、井筒工程、煤层气抽采和井场建设等环节。
地质勘探是煤层气资源开发的前提,通过地质勘探可以确定煤层气的分布情况、储存条件和可采储量等关键参数。
而井筒工程则是将地质勘探获得的信息转化为实际井筒的建设工程。
在井场建设中,需要注意保护环境、确保井筒的稳定性和安全性。
三、煤层气利用技术煤层气的利用技术主要包括抽采利用和转化利用两大类。
抽采利用即将煤层气抽采到地面,经过处理后供应给工业与民用。
而转化利用则是将煤层气转化为液体燃料或化工产品,如煤层气甲醇、煤层气乙二醇等。
四、煤层气开发与利用存在的问题与对策在煤层气的开发与利用过程中仍然存在一些问题,比如地质勘探难度大、技术成本高、环境影响等。
针对这些问题,可以采取一些对策来加以解决。
例如,加大地质勘探的投入,引进先进的勘探技术,提高勘探的成功率和准确性。
同时,还可以加强环境保护意识,采用生态友好型的煤层气开发和利用技术,降低环境污染风险。
五、煤层气开发与利用的前景煤层气的开发与利用具有广阔的前景。
首先,煤层气可以补充我国能源结构中的短板,并减少对传统煤炭资源的依赖。
其次,煤层气的利用可以增加煤炭资源的综合利用效益,提高资源利用率。
再者,煤层气的开发与利用也具备较好的经济效益和社会效益,可以带动相关产业的发展,促进地方经济的繁荣。
综上所述,煤炭资源的煤层气开发与利用技术在我国的能源结构调整和环境保护方面具有重要意义。
煤层气开发与利用的技术前沿与发展趋势煤层气是一种重要的清洁能源资源,其开发与利用已经成为世界各国关注的焦点。
煤层气的开发与利用技术在过去几十年中取得了长足的进展,但仍然面临着一些挑战和限制。
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,煤层气开发技术的前沿正在向更高效和环保的方向发展。
传统的煤层气开发技术主要包括煤层气井钻探、压裂、抽采等过程,但这些技术存在着能源消耗大、环境污染等问题。
因此,目前煤层气开发技术正在向更加环保和高效的方向发展。
例如,通过采用水力压裂技术替代传统的化学压裂技术,可以减少对地下水资源的污染,提高煤层气开采效率。
其次,煤层气利用技术的前沿正在向多元化和综合利用方向发展。
传统的煤层气利用主要是通过燃烧产生热能,但这种利用方式存在着能源浪费和环境污染等问题。
因此,煤层气利用技术正在向多元化和综合利用方向发展。
例如,煤层气可以通过气化技术转化为合成天然气或液化石油气,从而实现煤层气的高效利用。
此外,煤层气还可以用于发电、供热、制氢等领域,实现能源的多元化利用。
第三,煤层气开发与利用技术的前沿正在向数字化和智能化方向发展。
随着信息技术的快速发展,煤层气开发与利用技术正在向数字化和智能化方向发展。
通过应用物联网、大数据和人工智能等技术,可以实现对煤层气井的远程监控和智能化管理,提高煤层气开发与利用的效率和安全性。
此外,数字化技术还可以实现对煤层气资源的精细化管理和优化配置,从而提高煤层气的开采效率。
最后,煤层气开发与利用技术的前沿还需要解决一些技术难题。
虽然煤层气开发与利用技术取得了长足的进展,但仍然面临着一些技术难题。
例如,煤层气开采过程中存在着瓦斯抽采难、瓦斯突出等问题,需要进一步研究和解决。
此外,煤层气开发与利用技术还需要与环境保护和可持续发展相结合,实现煤层气资源的可持续利用。
综上所述,煤层气开发与利用的技术前沿与发展趋势主要包括向更高效和环保的方向发展、向多元化和综合利用方向发展、向数字化和智能化方向发展。
煤层气开发与利用本微信由洛阳罗伊机械有限公司提供赞助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煤层气相关背景简介1.1性质煤层气:俗称“瓦斯”,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、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,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。
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:16.24MJ/m3(约3878 kcal/ Nm3)1.2资源分布情况我国42个主要含气盆地埋深2000m以内浅煤层气地质资源量36.81万亿m3,埋深1500米以内潜煤层气可采资源量10.90万亿m3。
国内外煤层气勘探开发利用现状煤层气是一种新兴的清洁能源,它指的是埋藏在煤层中的天然气,是一种古生物质热解而形成的气体,在我国拥有广泛的分布区域,特别是西北、华北、华东等地区,是我国节能减排的重要战略资源之一。
目前,国内外都在积极推进煤层气勘探开发利用,以应对日益严峻的能源压力和环境污染问题。
一、国内煤层气勘探开发利用现状1.勘探状况目前,中国已建立相应的煤层气勘探体系,并形成了较为完善的勘探技术和工艺流程。
截止到2021年底,中国已探明可开采储量超过6000亿立方米,占全球储量总量的30%以上,年产量占比也逐年提高,目前已经突破了200亿立方米,成为我国能源供给结构中一个日益重要的组成部分。
2.开采技术我国的煤层气开采技术相对较为成熟,主要采用“钻孔-煤层气抽采”成套技术,包括勘探、钻探、井壁完整性评价、煤层气开采等环节。
同时,在工艺流程和装备选型上也不断提高,如基于传统煤炭开采的自动化、集约化、智能化开采技术被越来越广泛地采用,有效提高了开采效率。
3.利用现状目前,我国的煤层气主要用于城市燃气、化学工业、发电等方面,其中城市燃气是最重要的使用领域,占比近70%。
除此之外,煤层气还在催化剂、粘合剂、制氢、液化燃气等领域得到应用,但是由于国内市场短期内难以实现规模性上升,煤层气的开采目前仍面临较大的挑战。
二、国外煤层气勘探开发利用现状1.美国美国是煤层气开采最蓬勃发展的国家之一,其成功的体验证明了煤层气开发能在可持续性和环保方面得到有效控制。
在技术上,美国主要采用水平井技术进行开采,具有效率高、成本低等优点,年产量已经达到了国外10亿立方米的数量级,占全球总量的20%以上。
2.澳大利亚澳大利亚的煤层气勘探开发也非常成功,占全球煤层气市场比例近10%,主要用于液化燃气、电力、燃料气体等应用领域,其技术和工艺流程与美国也十分相似,都是采用水平井等现代化工艺进行开采。
3.加拿大加拿大是煤层气开发技术十分核心的国家之一,其开采效率非常高,年产煤层气量在国际煤层气市场中名列前茅,其技术和工艺流程十分先进,也采用水平井技术和流体压裂技术等先进工艺,大大提高了开采效率和生产效益。
煤矿煤层气资源开发与利用煤矿煤层气资源是一种重要的能源资源,其开发与利用对于能源供应和环境保护具有重要意义。
本文将从煤层气的形成与储存、开发与利用技术以及环境保护等方面进行论述,以探讨煤矿煤层气资源的开发与利用问题。
一、煤层气的形成与储存煤层气是在地质过程中形成的一种天然气,主要储存在煤层孔隙和煤体内部。
煤层气的形成与煤矿的形成过程有密切关系,主要是由于煤层中的有机质在高温、高压和长时间的作用下发生热解,产生气体。
煤层气的储存形式主要有自吸附、吸附在煤孔隙中和溶解在煤层水中等。
二、煤层气的开发与利用技术煤层气的开发与利用技术主要包括煤层气井的钻探与开采、煤层气的净化与利用等环节。
煤层气井的钻探与开采是煤层气开发的关键环节,主要通过钻探井口进入煤层,利用压裂、抽采等技术将煤层气抽采出来。
煤层气的净化与利用则是将抽采出来的煤层气进行净化处理,去除杂质,然后利用于发电、供热等领域。
三、煤矿煤层气资源的利用价值煤矿煤层气资源的利用具有重要的经济和环境价值。
首先,煤层气是一种清洁能源,其燃烧产生的二氧化碳和硫化物等污染物排放较少,对环境污染较小。
其次,煤层气的开发利用可以提高煤矿的资源综合利用率,增加煤矿的经济效益。
此外,煤层气的开发与利用还可以提供就业机会,促进当地经济发展。
四、煤矿煤层气资源开发与环境保护煤矿煤层气资源的开发与利用必须与环境保护相结合。
首先,煤层气的开采过程中需要使用大量水资源,因此必须合理利用水资源,避免对水资源造成过度消耗。
其次,煤层气的开采过程中会产生大量的废水和废气,必须采取相应的措施进行处理,避免对环境造成污染。
此外,煤层气的开采还可能引发地质灾害,因此必须进行合理的地质勘探和监测,确保开采过程的安全性。
总结起来,煤矿煤层气资源的开发与利用对于能源供应和环境保护具有重要意义。
通过科学的开发与利用技术,可以实现煤层气资源的高效利用,提高煤矿的经济效益。
同时,必须加强环境保护工作,确保煤层气开采过程中对环境的影响最小化。
煤层气的开发与利用技术引言煤层气是一种重要的可再生能源,在能源领域中具有广泛的应用前景。
本文将从煤层气的开发与利用技术方面进行探讨,介绍煤层气的形成原理、开发方式以及利用技术。
1. 煤层气的形成原理煤层气是在地下煤矿中形成的一种气体,其形成原理主要包括以下几个方面:1. 热解作用:煤的热解作用会产生大量的煤层气。
2. 煤中固定气体的释放:煤中固定的气体在特定条件下会被释放出来,形成煤层气。
3. 煤的孔隙结构:煤的孔隙结构决定了煤层气的存储和运移特性。
2. 煤层气的开发方式煤层气的开发方式主要有以下几种: 1. 直接排放利用:当煤矿开采时,煤层气会与通风气一同排放到大气中,可以直接利用这些气体供应工业生产或燃料使用。
2. 抽采利用:通过井筒将煤层气抽采到地表,然后通过处理与净化后供应给用户使用。
3. 注采联合利用:将注入的水或其他气体注入煤层,使煤层气释放,然后通过井筒抽采到地表。
这种方式可以提高煤层气的开采效率。
4. 二氧化碳驱替利用:将二氧化碳注入煤层中,使煤层气释放,然后通过井筒抽采到地表。
这种方式可以提高煤层气的产量,并使二氧化碳得到利用。
3. 煤层气的利用技术煤层气的利用技术主要包括以下几个方面: 1. 煤层气的收集与处理:通过井筒将煤层气抽采到地表后,需要进行处理和净化,以提高煤层气的纯净度。
2. 煤层气的储存与运输:煤层气需要进行储存和运输,以保证供应的连续性和稳定性。
3. 煤层气的利用方式:煤层气可以通过直燃、发电、替代传统燃料等方式进行利用。
不同的利用方式需要适用的技术设备和工艺。
4. 煤层气的环保利用:在煤层气的开发和利用过程中,需要关注环境保护问题,采取相应的措施进行环保利用。
4. 煤层气的应用前景煤层气作为一种重要的可再生能源,具有广泛的应用前景。
其应用领域包括但不限于以下几个方面: 1. 工业燃料:煤层气可以作为工业燃料供应给各类制造业和化工行业使用。
2. 居民生活燃料:煤层气可以作为居民用气供应给家庭和社区使用。
煤层气开采与利用的政策及技术研究煤层气是指存在于煤层中的天然气,具有探明量大、开采成本低等优势。
我国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一,也是全球煤层气资源最为丰富的国家之一。
在中国,煤层气已成为国家战略性新兴产业,其开采和利用也成为一个热门话题。
本文将从政策和技术两个方面进行探讨。
一、政策1. 煤层气的政策背景2004年,国家能源局将煤层气产业纳入培育重点新兴产业之列,并制定了相关政策,引导社会力量加强对煤层气产业的投资,促进其健康、有序、快速发展。
煤层气开发是我国节能减排、推动清洁能源产业发展的重要举措之一。
2.政策支持措施为了促进煤层气的开采和利用,国家出台了一系列扶持政策。
其中最主要的是煤层气免征资源税和城市燃气价格补贴。
2009年,国家发改委、财政部联合发布了《关于加快煤层气产业发展的若干意见》,从财政、法律、信息化、技术等多个方面出台了支持煤层气开发的政策。
3.政策效果自国家出台支持政策以来,煤层气产业在我国的发展迅猛。
2019年,我国煤层气产量已达到181.3亿立方米,成为我国第三大天然气采购来源。
煤层气的开发对于优化我国能源结构、提高能源利用效率,具有重要的战略意义。
二、技术研究1.煤层气开采技术煤层气开采有多种方式,目前较为常见的有抽采和钻采两种技术。
(1)抽采技术抽采技术是指通过引入气井,将煤层气抽出,并送往地面进行利用。
这种技术适用于煤层埋深较浅、地质构造简单的情况。
(2)钻采技术钻采技术是指在煤层中钻井,然后注水、注气等手段使煤层气逸出,并在钻孔中收集,之后送往地面进行利用。
这种技术适用于煤层埋深较深、地质构造复杂的情况。
2.煤层气利用技术煤层气可以用于城市燃气、工业燃气、发电等多个领域。
目前,我国煤层气利用技术已经比较完善,主要有以下两种:(1)CNG技术CNG技术指的是将煤层气压缩成高压瓶装气体,然后运输到有需要的地方进行利用。
这种技术适用于城市燃气、民用炉具、交通等领域。
煤的煤层气开采与利用煤炭作为我国主要的能源资源之一,一直以来都扮演着重要的角色。
然而,煤炭开采和利用过程中产生的煤层气问题也逐渐引起人们的关注。
煤层气是指在煤炭开采过程中通过抽采、抽采后注入其他气体等方式从煤层中提取出来的气体。
煤层气的开采与利用不仅可以提供清洁能源,还能促进煤炭资源的高效利用,对于我国能源结构的转型升级具有重要意义。
煤层气的开采是一个复杂的过程,需要综合运用地质、工程、化学等多学科知识。
首先,需要通过地质勘探和评价确定煤层气资源的储量和分布情况。
然后,利用水平井、斜井等开采技术,将煤层中的煤层气抽采到地面。
在煤层气开采过程中,还需要进行煤层气的处理和净化,以提高其品质,使其符合工业和民用需求。
煤层气的利用方式多样。
一方面,可以将煤层气作为清洁能源供应给工业和民用领域。
煤层气燃烧时产生的二氧化碳和硫化物等污染物排放量较低,对环境影响较小。
另一方面,煤层气还可以用于发电。
通过燃烧煤层气发电,不仅可以减少对传统煤炭资源的依赖,还能有效降低温室气体排放,减少空气污染。
然而,煤层气的开采与利用也面临一些挑战。
首先,煤层气资源的分布不均匀,有些地区煤层气资源丰富,而有些地区则资源匮乏。
因此,在煤层气开采中需要合理规划和布局,确保资源的高效利用。
其次,煤层气开采对地下水系统有一定的影响。
在煤层气开采过程中,需要注入水或其他气体来保持煤层的压力平衡,这可能导致地下水资源的损失和污染。
因此,在煤层气开采中需要制定科学的水资源管理方案,确保地下水资源的可持续利用。
此外,煤层气的开采与利用还需要解决技术和经济问题。
煤层气开采技术相对复杂,需要大量的投入和专业人才支持。
同时,煤层气的开采成本相对较高,需要降低开采成本,提高经济效益。
为此,需要加大技术研发和创新力度,提高煤层气的开采效率和利用水平。
总之,煤层气的开采与利用对于我国能源结构的转型升级具有重要意义。
通过合理开采和利用煤层气资源,不仅可以提供清洁能源,减少对传统煤炭资源的依赖,还能有效降低温室气体排放,改善环境质量。
煤层气勘探、开发、利用方案煤层气是一种以煤炭为主要储层的天然气资源,具有广泛的资源潜力和巨大的经济价值。
为了实现煤层气资源的高效勘探、开发和利用,需要进行产业结构改革,以提高资源利用率、降低环境污染,并促进经济可持续发展。
本文将从产业结构改革的角度,提出一个煤层气勘探、开发、利用方案,并详细阐述实施背景、工作原理、实施计划步骤、适用范围、创新要点、预期效果、达到收益、优缺点以及下一步需要改进的地方。
一、实施背景:当前,全球能源需求不断增长,传统能源资源日益减少,清洁能源的开发和利用已成为全球能源发展的重要方向。
煤层气作为一种清洁能源,具有丰富的储量和广泛的分布,可以有效替代传统能源,减少对煤炭的依赖,降低碳排放,对于实现能源结构调整和环境保护具有重要意义。
二、工作原理:煤层气勘探、开发、利用方案的工作原理主要包括以下几个方面:1. 勘探:通过地质勘探技术,确定煤层气资源的分布、储量和品质,为后续的开发提供依据。
2. 开发:采用水平井、多点压裂等技术手段,提高煤层气的开采效率,并通过合理的开采方案,最大限度地降低环境污染。
3. 利用:将开采到的煤层气进行净化、压缩、输送等处理,用于发电、供暖、工业燃料等领域,实现煤炭清洁高效利用。
三、实施计划步骤:1. 勘探阶段:(1)确定勘探区域,制定勘探方案;(2)进行地质勘探,获取煤层气资源的基本信息;(3)进行资源评价,确定可开发的煤层气储量。
2. 开发阶段:(1)制定开发方案,包括井网布局、开采技术、环保措施等;(2)进行水平井钻探和多点压裂等作业,提高煤层气开采效率;(3)建设煤层气净化、压缩、输送等设施,实现煤层气的利用。
3. 利用阶段:(1)建设煤层气发电、供暖、工业燃料等利用设施;(2)进行煤层气净化、压缩、输送等处理;(3)将煤层气输送到用户端,实现煤层气的利用。
四、适用范围:煤层气勘探、开发、利用方案适用于具有煤层气资源的地区,尤其是煤炭资源丰富的地区。
清洁煤技术的煤层气开发与利用当今社会,能源资源的开发和利用一直是人类面临的重要问题。
清洁煤技术的煤层气开发与利用作为一种相对环保的能源形式,已经受到了广泛关注和认可。
煤层气资源是一种天然气,通过高效、清洁的开发利用可以为社会和经济发展提供可持续的能源支持。
煤层气是一种保存在煤层孔隙中的气体资源,主要由甲烷组成。
随着能源需求的增长和环保意识的提升,煤层气作为一种清洁燃气资源,其开发利用已经成为各国相关部门和能源公司的重要战略。
煤层气的开发利用不仅可以实现煤炭资源的高效利用,还可以减少对传统石油和天然气资源的依赖,降低碳排放,改善环境质量。
在清洁煤技术的煤层气开发与利用过程中,需要采用一系列先进的技术手段。
首先是通过对煤层气资源进行勘探和评价,确定煤层气的地质储量和开发潜力。
其次是通过水平钻井、压裂、抽采等技术手段实现煤层气的高效开采。
同时,还需要关注煤层气开发的环保和安全问题,采取相应的措施确保开采过程对环境和周边居民的影响最小化。
在清洁煤技术的煤层气开发与利用过程中,需要充分发挥相关部门、企业和科研机构的作用。
相关部门可以出台相关支持煤层气开发利用,鼓励企业加大投入研发和生产。
企业则需要注重技术创新和管理创新,提高煤层气开发利用的效率和安全性。
科研机构则可以加强对煤层气资源的研究和开发,提供技术支持和服务。
总的来说,清洁煤技术的煤层气开发与利用是一项重要的能源项目,对于推动环保、促进经济发展具有重要意义。
未来,随着技术的不断发展和创新,相信煤层气资源的开发利用会变得更加高效、环保和可持续。
希望相关部门、企业和科研机构能够共同努力,推动清洁煤技术的煤层气开发与利用取得更大的成功和突破。
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。
1 煤层气相关背景简介1.1性质煤层气:俗称“瓦斯”,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、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,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。
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0C, 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0C , 101.325kPa 下)低热值:14.63MJ/m3(约3494 kcal/ Nm3)高热值:16.24 MJ/m3(约 3878 kcal/ Nm3)1.2煤层气重特大事故统计表-2 2001年以来煤矿百万吨死亡率1.3资源分布情况我国42个主要含气盆地埋深 2000m 以内浅煤层气地质资源量 36.81万亿埋深1500米以内潜煤层气可采资源量10.90万亿m3。
煤层气资源主要分布在东部、 中部、西部及南方四个大区, 地质资源量分别占全国的31% 28唏口 13%可采资源量分别占全国的40% 18% 26% 16%在三江—穆棱河、 淮南、淮北、沁水盆地、萍乐、鄂尔多斯盆地、川南-黔北、六盘水、准噶尔、吐哈和伊宁等 1 1个含煤盆地(地区) 的2 0 0 0 m 内的煤层气资源量共计为 20.56万亿立方米,占全国资源总量的 9 0 %。
其中又以沁水盆地、鄂尔多斯盆地为全国煤层气资源量最大的地区,资源量分别为 3.9万亿立方米 和9.8万亿立方米,占全国资源总量的40 %,且均位于我国中东地区,这里人口密集,经济发达,能源供需矛盾突出,因而具有 优越的下游市场条件。
1.4中国煤层气排放在井下煤矿中,为了确保采矿安全,随矿井通风排出的煤层气浓度极低,受目前技术的限制尚不能利 用,只能排放到大气中,在污染环境的同时也浪费了煤层气资源,煤层气抽采分为井下抽采和地面抽采, 抽采的煤层气浓度较高, 可用于民用燃气和发电。
但目前利用率较低, 大多直接排放,从下图中可以看出, 排放量从2000年的88亿m3到2007年的180RB ,中国煤层气的排放量平均以每年 13亿的速度增加,造成资源的巨大浪费。
煤矿百万吨死亡率(人年份/Mt ) 2001 5.07 煤矿百万吨死亡率(人年份 /Mt ) 2005 2.811 2002 4.942 2006 2.041 2003 3.71120071.5011.5中国煤层气抽采抽采煤层气为煤矿瓦斯治理的重要措施。
即通过钻孔方式,利用负压抽取煤层中的瓦斯,通过管道输 送到地面并集中储存、利用。
从下图中可以看出,2000年抽采煤层气量为 8.67亿m 3, 2007年抽采量达到47亿m i ,接近2000年的6倍。
之所以取得这样的发展,主要是政府重视煤矿安全工作,政府和煤炭企业投入大量资金用于煤层气抽采系 统、煤矿通风系统等安全改造项目, 极大促进了煤层气抽采量的增加。
目前中国的煤层气采量仅次于美国,居世界第2位。
用仏量放排气层煤2un24un2£on26un2轟仏量采抽气层煤2000-2007年中国煤层气排放量o 5 o o2000-2007年中国煤层气抽采量2 煤层气利用技术及可行性两种煤层气开采方法的比较我国煤层气地质研究始于20世纪80年代,经过近20年的地质研究和勘探实践,在煤层气成因、储层特性、成藏、区域展布规律、控气地质因素等方面均取得显著进展,初步形成了一套煤层气富集地质理论和选区评价技术,90年代初开始研究煤层气地面勘探开发技术,经历了十几年来对国外技术设备的引进、消化、吸收和发展,也取得了实质性的进展。
2.1 煤储层评价技术应用以乘积原则、加权平均原则、“木桶效应”原则、类比原则和综合评价原则为基本原则的煤储层评价技术,分析煤体几何特征、煤岩组成和煤质特征、煤层气解吸特征等。
且%体分子由割理运移至朴生期隐 C.汽悴分子由基駆乩隙IE面解吸丼b七惮分子由割理蛊面鮮張扩融到舸理喘潼煤外生覩隙系筑苹质龍元孔ffiSM煤层气储层几何模型22储层模拟技术引进国外先进的煤层气储层模拟技术,对完井方法和开采方式进行生产拟合和储层参数敏感性分析,预测各项开采指标;引进国外COALGA储层产量历史模拟软件,对开采中气、水产量进行预测,确定合理井距、井网几何形态和最佳开采方案。
2.3 钻井技术引进煤层气空气(泡沫)钻井和定向羽状水平井技术,并进行了试验测试。
羽状分支水平井是指在一个主水平井眼两侧钻出多个分支井眼作为泄气通道,分支井筒能够穿越更多的煤层割理裂缝系统,最大限度地沟通裂缝通道,增加泄气面积和气流的渗透率,使更多的甲烷气进入主流道,提高单井产气量。
1煤层气羽状水平井完井方法对于煤层气定向羽状分支水平井的完井方式,工艺较简单,主要采用裸眼完成,直接投产。
2井身结构煤层气需要通过排水降压解吸附才能产出,因此,定向羽状水平井井身结构必须考虑排水采气。
参考美国已成功完成的定向羽状水平井钻井方案,结合我国煤层特点提出如下两井身结构方案。
方案一,需要另钻直井抽排水。
①215.9mm井眼在目的煤层顶部下入①177.8mm技术套管并注水泥固井;用①152.4mm钻头小曲率半径造斜进入煤层,并在煤层中钻500〜1000m长的主水平井眼两侧不同位置交替侧钻出4〜6个水平分支井眼。
单个水平分支井眼长300〜600m与主水平井眼成45°夹角,全部采用裸眼完井。
最后,在距水平井井口约100m且与主水平井眼在一剖面上设计 1 口垂直井,并与主水平井眼在煤层内贯通(可采用造洞穴或压裂沟通),下人筛管,保持井眼打开,用于排水降压采气(见图1)。
方案二,主水平井内下人电潜泵直接抽排水采气。
为保证电潜泵的顺利下人,①215.9mm井眼采用中曲率半径进入煤层,①177.8mm技术套管下到煤层部位,分支井眼同方案一。
3水平分支井眼剖面设计井眼轨迹设计坚持以最光滑、最短为原则。
首先考虑分支井筒所处的煤层特性,根据煤层性质、地应力分布状态和最大主应力方向、煤藏单元的几何形状和甲烷的流动控制要求等因素来确定井眼轨迹的设计,使主水平井眼沿最小应力方向钻进,钻井复杂情况最少并且钻进速度快,可获得较大的水平位移。
主水平井眼采用中、小曲率半径和“直一增一增一稳(水平段)”的连增复合型剖面,井眼轨迹圆滑、摩阻和扭矩小,造斜点选在煤层顶部砂岩上。
分支井眼采用中曲率半径和“增一稳”剖面,与主水平井眼呈45°夹角。
煤层气定向羽状水平井示意图2.4 完井技术引进了裸眼洞穴完井技术,以提高煤层气产量,减小风险,但有待进一步深入研究。
241 储层选择该技术使用的前提条件煤级在高挥发分烟煤A以上,埋深为600-1000米,储层压力较高,煤储层本身具备发育完好的自然裂隙系统,渗透性好等。
2.4.2 钻孔结构裸眼洞穴完井常用的钻井结构有以下4种,见下图①造穴后不下套管,适用于稳定性好的煤储层;②造穴后下入套管,适用于稳定性较差的煤储层;③侧孔造穴,在已有的钻孔中造斜,形成一个侧孔,在钻孔中完井,这不仅可以降低成本,还可以减少办理各种证件的手续和税收;④造穴失败,改用水力压裂强化工艺。
2.4.3 完井程序目前常用的裸眼洞穴完井程序有三种:①注入空气或空气与水的混合物-卸压-循环排出破碎的颗粒;②欠平衡循环-自然塌落;③自然升压-降压。
以上三种操作均可使煤储层得到强化。
I 3 4裸眼洞穴完井钻孔结构2.5 钻井取心技术研制出煤层半合式取心和大通径绳索式全封闭快速取心技术,准确求取煤层含气量、提高煤层取心收获率。
2.6 试井技术引进国外先进的注入/压降试井技术(高压低排量注入泵),建立了适用于不同试验区的测试工艺技术,已形成较为成熟的试井技术规范。
2.7 压裂技术主要采用清水加砂压裂和瓜胶压裂。
水力压裂改造技术通过水力压裂使煤层内部出现众多且延伸很远的裂隙,在井中抽气时井孔周围出现大面积的压力下降,使煤层产生气体解吸的表面积增大,保证煤层气迅速并相对持久的泄放。