煤层气综合利用
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煤层气的综合利用摘要:我国是煤炭大国,每年排放煤层气近200亿立方,既污染环境,又造成资源浪费,所以应加强煤层气的有效利用,改善国家能源结构,改善生态环境。
关键词:煤层气;开发;利用1、煤层气概论煤层气是煤炭的伴生气体,是以甲烷为主的有害气体,无色、无味、无臭,可以燃烧、爆炸,难溶于水,扩散性很强,浓度较高时,还会引起窒息事故,它在煤炭生产中,容易造成重特大的安全事故,造成重大人员伤亡和财产损失。
同时甲烷是造成环境温室效应的三种主要气体(甲烷、二氧化碳和氟利昂)之一,其温室效应很强,比二氧化碳作用大20倍。
甲烷排入大气,不仅因其温室效应将引起气候异常,而且还消耗大气平流层的臭氧,它对臭氧层的破坏能力是二氧化碳的7倍,削弱了地球对太阳紫外线侵袭的防护作用,危害人类健康。
我国每年因采煤向大气排放的甲烷量为150—200亿立方,占世界采煤排放甲烷总量的三分之一,据世界首位。
煤层气主要成分(通常占90%以上)是甲烷(CH4)。
在常温下其热值为34—37兆焦/每立方米(MJ/M),与天然气的热值相当,是一种很好的高效清洁气体燃料,属于非常规天然气,可以作为新的接替能源加以开发利用,长期以来,煤矿为了避免瓦斯爆炸事故而采取的最主要方法是“通风”,即向矿井内鼓入大量空气,把矿井中的煤层气排出放空,这样既浪费了资源,同时污染了环境,破坏了生态,如能将抽出的瓦斯有效利用,是变害为利的重要措施。
矿井瓦斯的有效利用在发达国家发展较早,美国于1976年开始了煤层气的开发利用工作。
美国对煤层气的开发利用采取了大幅度退税等优惠政策,使美国成为目前煤层气开发利用最成功的国家,美国煤层气开发只用十年时间就走上商业规模利用的道路,煤层气已成为美国的重要能源,1999年产量约350亿立方米,从而引起世界产煤国家的关注,掀起开发利用煤层气的热潮。
英、德、澳大利亚、波兰、印度、加拿大、俄罗斯等20多个国家相继开展了煤层气的研究与开发试验,其中澳大利亚在低渗透率煤层中开发煤层气的研究中取得了重要进展。
我国煤层气开发利用现状及发展趋势我国煤层气开发利用大体可分为三个阶段:第一阶段(20 世纪50-70 年代末):为减少煤矿矿井瓦斯灾害的井下抽放阶段,很少对其进行利用;第二阶段(20 世纪70-9O 年代初):煤层气勘探开发试验初期和煤层气井下抽放利用阶段;第三阶段(20 世纪90 年代初至今):煤层气勘探开采试验全面展开和井下规模抽放利用段。
我国煤层气研发理论成果煤层气来源于大量聚集的成煤有机物质,是煤化同时热降解而生成的气。
以煤层为储集层的煤层气,主要以吸附状态附着在煤岩基质微细颗粒的表面,在一定的地质条件下,也有一些溶解在煤岩基质孔隙、裂隙的水中或是游离在孔隙、裂隙的空间。
我国煤层气现阶段存在的问题尽管我国在煤层气勘探开发方面进行了不懈努力,并已取得初步成效,我国煤层气的开发程度远不及美国、加拿大等煤层气产业已成功实行了商业化运作的国家,在煤层气的开发利用中我国仍存在一些问题:(1)地质构造复杂:我国煤田地质构造形态多样,煤层及煤层气资源赋存条件在大中型盆地中较为简单,但在中小盆地较为复杂,由于不同的盆地储气层具有不同的性质, 因而开采技术也不同;所以储层性质有待深入研究。
(2)煤层气抽采难度大:我国高瓦斯矿井多,煤层气含量高,但煤层较软、透气性低、压力大、抽采难度大。
目前我国重点煤矿矿井平均开采深度约为420m,而开采深度超过l000m 的有10 余处,随着矿井开采深度的加大,瓦斯压力和地应力增加,瓦斯抽采难度进一步增大;(3)缺乏有力的扶持政策:我国现行的煤层气开发利用政策与法规,只是比照常规天然气的通常做法,没有出台更优惠、更适宜煤层气产业的激励政策。
财政部自2001 年1月1 日起,对利用煤矸石、煤泥、油母页岩和风力生产的电力、部分新型墙体材料产品,实行按增值税应纳税额减半征收的政策。
煤层气与煤矸石同类,但利用煤层气发的电力和生产加工的产品,却未被列入减免税范畴;(4)缺乏资金投入:由于煤炭价格与价值长期背离,煤矿效益低下,长期处于亏损补贴和困难阶段,自身缺乏资金积累,建设瓦斯发电项目的前期投入和运营管理费用都比较高,单靠企业很难进行瓦斯利用和治理投资,这是限制瓦斯大规模开发利用的主要原因之一;(5)相关科研工作薄弱:目前国内专门从事煤层气开发利用研究的单位很少,科研力量薄弱。
煤层气综合利用现状分析摘要:煤层气(矿井瓦斯)是煤炭生成过程中的伴生气体,成分以甲烷为主,发热量接近天然气,是一种新型的、清洁能源。
提升煤层气综合利用率,不仅可以减少资源浪费、改善矿井安全生产局面,还可以在一定程度上缓解我国石化能源进口量占比过大问题。
高浓度煤层气利用技术及相关产业成熟度高,但由于高浓度煤层气占比较小,导致我国煤层气利用率总体偏低。
关键词:煤气层;综合利用;能源引言煤层气的开发属于煤矿资源开发的范畴,随着社会的快速发展,能源供给侧改革也在逐步推进,人们对煤层气技术开发的关注度不断提升,我国的煤层气资源虽然非常丰富,但是在开发技术上也存在短板,不能高效的对煤层气资源进行开采。
正是技术上的缺陷,我国的专业技术研究人员不断加大对煤层气技术开发的研究力度,希望能够进步的得到优化,推动我国能源开发的较大发展。
1我国煤层气开发研究中的问题1.1全国煤层气勘探开发现状我国煤层气资源丰富,42个主要含煤层气盆地埋深2000m以浅煤层气地质资源量36.183×1012m3,位居世界第三位。
我国煤层气勘探开发经历了20多年的探索,目前稳步发展,已形成沁水盆地、鄂尔多斯盆地东缘两大产业基地,初步形成1000m以浅煤层气勘探开发配套技术。
“十二五”期间我国煤层气新区勘探成果显著,煤层气产量保持平稳增长,煤层气技术研发力度持续加大。
截至2014年底,中国累计探明煤层气地质储量6266×108m3,沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘已探明储量分别为4686×108m3和1488×108m3,占全国总量98.53%,形成2个千亿方大气田,地面建成生产能力60亿m3/a,在建产能约40亿m3/a。
据国家能源局统计数据,截至2014年全国煤层气产量155×108m3,其中地面开发产量37×108m3,同比增长26.5%;煤矿区抽采产量合计118×108m3,同比增长8.5%。
煤炭共伴生资源加工与综合利用方案一、实施背景煤炭是中国的主要能源,但其开采和利用过程中也带来了大量的伴生资源,如煤矸石、煤层气、煤制油等。
这些伴生资源的综合利用一直是煤炭行业和环保领域的重要课题。
目前,我国煤炭伴生资源的利用率仍然较低,存在着资源浪费和环境污染等问题。
因此,开展煤炭共伴生资源加工与综合利用,对于促进煤炭产业结构调整、推进绿色发展、提高资源利用效率具有重要意义。
二、工作原理煤炭共伴生资源加工与综合利用方案主要是通过对煤炭伴生资源进行加工处理,将其转化为高附加值产品,实现资源的综合利用。
具体实施方案包括以下几个方面:1. 煤炭矸石综合利用。
将煤炭矸石进行洗选、筛分、磨碎等加工处理,生产出建筑材料、路基材料、水泥原料等产品。
2. 煤层气综合利用。
采用先进的煤层气开采技术,实现煤层气的高效开采和利用。
同时,还可以将煤层气转化为液态燃料、化学品等高附加值产品。
3. 煤制油综合利用。
采用煤制油技术,将煤炭转化为液态燃料和化学品,实现煤炭资源的高效利用。
三、实施计划步骤1. 制定方案。
根据煤炭伴生资源的特点和市场需求,制定适合本地区的煤炭共伴生资源加工与综合利用方案。
2. 建设加工设施。
根据方案要求,建设相应的加工设施,包括煤炭矸石加工设施、煤层气开采设施、煤制油设施等。
3. 实施加工处理。
对煤炭伴生资源进行加工处理,生产出高附加值产品。
4. 推广应用。
将生产的产品推广到市场上,实现经济效益和社会效益的双重提升。
四、适用范围煤炭共伴生资源加工与综合利用方案适用于煤炭开采和利用过程中产生的伴生资源,包括煤矸石、煤层气、煤制油等。
五、创新要点1. 采用先进的加工处理技术,实现煤炭伴生资源的高效利用。
2. 推广应用煤层气和煤制油技术,实现煤炭资源的多元化利用。
3. 建立科学的管理体系,保证加工处理过程中环保和安全。
六、预期效果1. 实现煤炭伴生资源的高效利用,提高资源利用效率。
2. 推动煤炭产业结构调整,促进绿色发展。
实施意见的通知发改能源〔2007〕721号各省(区、市)发展改革委,国家电网公司、南方电网公司、神华集团公司、中煤能源集团公司:为贯彻落实《国务院办公厅关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见》(国办发[2006]47号),大力推进煤层气(煤矿瓦斯)综合利用工作,变害为宝,保障煤矿安全,节约利用能源,保护生态环境,我委研究制定了《关于利用煤层气(煤矿瓦斯)发电工作的实施意见》。
现印发给你们,请各地区、各部门结合实际贯彻落实。
附:关于利用煤层气(煤矿瓦斯)发电工作的实施意见国家发展和改革委员会二○○七年四月二日根据《国务院办公厅关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见》(国办发[2006]47号),为做好煤层气(煤矿瓦斯)综合利用工作,变害为宝,保障煤矿安全,节约利用能源,保护生态环境,特制定本意见:一、国家鼓励各类企业利用各种方式开发利用煤层气(煤矿瓦斯)。
二、各级政府部门应当督促煤矿企业结合本矿区实际情况制定煤层气(煤矿瓦斯)综合利用规划,并组织审查批准,引导企业合理利用能源资源。
发电可以作为煤层气(煤矿瓦斯)综合利用规划的一项内容。
三、全部燃用煤层气(煤矿瓦斯)发电并网项目由省级人民政府投资主管部门核准;煤矿企业全部燃用自采煤层气(煤矿瓦斯)发电项目,报地方人民政府投资主管部门备案。
省级人民政府投资主管部门要将核准和备案情况及时报送国务院投资主管部门。
四、电力产业政策鼓励煤矿坑口煤层气(煤矿瓦斯)发电项目建设。
鼓励采用单机容量500千瓦及以上煤层气(煤矿瓦斯)发电机组,开发单机容量1000千瓦及以上的内燃机组,以及大功率、高参数和高效率的煤层气燃气轮机(煤矿瓦斯)发电机组。
五、鼓励煤层气(煤矿瓦斯)发电企业通过技术进步和加强与国内外瓦斯发电机组制造企业合作,提高能源利用效率和电厂的安全稳定运行水平。
六、煤层气(煤矿瓦斯)电厂应执行国家的有关法律法规、行业标准和规程,接受电网企业的专业管理和技术指导,具备并网技术条件,服从电力调度指令。
浅谈中国煤层气资源的有效开发与利用摘?要:进入21世纪以来,中国的能源安全和矛盾日益突出,石油的对外依存度已经超55%,天然气进口量也在逐年增加。
而中国的煤层气资源储量位居世界第三,开采利用价值巨大。
但由于各种原因,中国煤层气开采处于无序状态,煤层气资源未得到充分的利用,浪费相当严重。
如何加快煤层气开采进程,提高煤层气利用率,成为一个亟待解决的问题。
关键词:煤层气?资源?开发?利用率?管道中图分类号:td845 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2012)10(a)-0161-01煤层气是一种洁净、储量巨大的非常规天然气资源。
我国是煤层气资源储量较大的国家,加大煤层气资源的开发,将大大降低中国对石油、天然气等资源的国外依存度,提高中国的能源安全度。
国家能源局在2011年底正式发布《煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十二五”规划》,《规划》提出到2015年末国内煤层气开采目标定为300亿m3,瓦斯发电装机容量超过285万kw,为此国家将投资超过1200亿元用于煤层气的勘探开发和利用。
“十二五”时期,我国能源需求持续增长,能源结构调整加快,煤矿安全要求提高,资源节约力度加大,环境保护约束增强,宏观环境为“十二五”煤层气(瓦斯)产业的大发展创造了良好条件[1]。
种种迹象表明,我国将加大煤层气资源的开采力度,这使如何更有效地解决开发利用煤层气资源的问题变得更为紧迫。
本文提出以下几点建议,希望能对有效的开发利用煤层气资源起到帮助。
(1)中国煤层气开发起步较早,但发展较缓慢,技术手段缺乏。
到目前为止,国内对勘探开采技术方面的研究成果很少,针对我国地质条件的勘探、生产工艺技术缺乏。
我国应加大相关专业人才培养,建立煤层气资源利用研究的科研队伍,同时加强和煤层气开采利用先进国家的技术交流。
国家应支持科研院所根据需要建立相应的攻关技术小组,加大资金投入,用于煤层气的基础理论研究和关键技术设备等重大科技攻关,积极推动煤层气抽采利用技术的发展[2]。
长治市人民政府关于印发长治市煤层气(天然气)综合开发利用管理办法的通知文章属性•【制定机关】长治市人民政府•【公布日期】2008.07.17•【字号】长政发[2008]68号•【施行日期】2008.07.17•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】机关工作正文长治市人民政府关于印发长治市煤层气(天然气)综合开发利用管理办法的通知(长政发〔2008〕68号)各县、市、区人民政府,市直各有关单位:《长治市煤层气(天然气)综合开发利用管理办法》已经市人民政府同意,现印发给你们,望认真遵照执行。
二OO八年七月十七日长治市煤层气(天然气)综合开发利用管理办法根据《国务院办公厅关于加快煤层气抽采利用的若干意见》(国办发〔2006〕47号)、国家发改委《天然气利用政策》(发改能源〔2007〕2155号)、《山西省燃气管理条例》、《山西省人民政府关于加强全省天然气工作的意见》(晋政发〔2004〕37号)和《山西省煤层气(天然气)产业“十一五”发展规划的通知》(晋政办发〔2007〕26号)的要求,为把我市煤层气(天然气)切实管理好,保障煤层气(天然气)的安全使用和正常供应,使全市煤层气(天然气)有序经营和安全运行,保证社会公共安全,特制定本办法。
第一条坚持科学发展与统筹规划的原则。
按照国家煤层气(天然气)产业政策的要求,煤层气(天然气)事业的发展应纳入国民经济和社会发展规划,科学编制煤层气(天然气)利用与发展规划,促进煤层气(天然气)科学利用,合理发展。
第二条坚持先抽后采与治理、利用并举的原则。
加快煤层气抽采利用,采取各种鼓励和扶持措施,防范煤矿瓦斯事故,充分利用能源资源,有效保护生态环境。
第三条坚持区别对待与有序发展的原则。
明确煤层气(天然气)利用顺序,确保煤层气(天然气)优先用于城市燃气,逐步推进焦炉煤气的利用向煤层气(天然气)过渡。
积极引进煤层气(天然气)精细化工,鼓励高端冶炼、铸造、不锈钢、陶瓷、耐火材料等行业使用煤层气(天然气)。
目录1概述2资源:煤层气(矿井瓦斯)3厂址条件4工程方案5环境保护6劳动安全与工业卫生7节约及合理利用能源8工程项目实施条件、轮廓进度9劳动定员10投资估算与经济分析11结论1 概述1.1 编制依据1.1.1 项目名称平顶山煤业集团煤层气(矿井瓦斯)综合利用工程。
1.1.2 编制依据根据平煤集团公司的委托公函,依据现行的有关瓦斯及燃气等方面规范规程,并重点根据下述有关规范规程进行编制。
1.1.2.1《煤矿安全规程》1.1.2.2《煤炭工业矿井设计规范》1.1.2.3《矿井瓦斯抽放管理条例规范》1.1.2.4《瓦斯综合治理方案的通知》1.1.2.5《城镇燃气设计规范》1.1.2.6《石油化工企业设计防火规定》1.1.2.7《建筑防火规范》1.1.2.8《工业企业煤气安全规程》1.2 研究范围平煤集团四、五、六、八、十、十一、十二、十三、首山一矿的煤层气(矿井瓦斯)综合利用,通过瓦斯发动机驱动发电机进行发电,对其进行可行性分析。
主要技术原则:①机组选型为低浓度瓦斯发电机组500GF-RW型②十矿设5000m3储气罐③主厂房采用封闭式④设备年运行小时数:7200h。
1.3 平煤集团概况平顶山市位于河南省中南部,西依蜿蜒起伏的伏牛山脉,东接宽阔平坦的黄淮平原,南临南北要冲的宛襄盆地,北连逶迤磅礴的嵩箕山系。
地理坐标:北纬3308′~3420′,东经11214′~11345′之间,总面积7882平方公里。
中心市区位于北纬3340′~3349′,东经11304′~11326′,东西长40公里,南北宽17公里,面积453平方公里,以建在"山顶平坦如削"的平顶山下而得名。
市区距省会郑州铁路里程218公里,公路里程135公里。
市党政机关驻中心市区。
1957年经国务院批准建市,是河南省省辖市之一。
平顶山市是河南省工业基地之一,工业基础雄厚,全市有大中型企业50家。
其中平顶山煤业(集团)有限责任公司,年产原煤2000万吨,是全国第二大统配煤矿;中国神马集团有限责任公司年产尼龙六六盐两万吨,锦纶帘子布五万吨,是世界三大帘子布生产企业之一;姚孟发电有限责任公司,装机容量120万千瓦,是华中电网大型骨干火电厂之一;舞阳钢铁公司是我国第一家生产特宽特后钢板的重点企业;天鹰集团有限责任公司是全国生产高压电器的三大主导厂家之一,产品国内市场占有率达80%。
晋城职业技术学院矿业工程系煤层气综合利用作者白宇院系矿业工程系专业煤层气抽采技术班级11煤层气抽采技术六班学号 1104763104指导教师窦树德答辩日期成绩摘要煤层气俗称“瓦斯”,其主要成份为高纯度甲烷,是近二十年在世界上崛起的新型能源,其资源总量与常规天然气相当。
煤炭开采中排出的大量煤层气作为一种新型能源,具有独特的优势,是优化一次能源结构的重要组成部分,是优质的能源和基础化工原料。
开发利用煤层气,形成煤层气产业将对国民经济发展起到巨大的推动作用。
发展煤层气产业对于保护资源、实现煤炭产业深加工及可持续发展、减少温室气体排放、改善大气环境质量,调整产业结构、加快煤化工产业规模化发展、培育新的经济增长点,都具有十分重要的现实意义和深远的战略意义。
关键词:煤层气,甲烷,开发,利用,勘探,抽采摘要 (2)第一节. 煤层气的介绍 (4)第二节. 当前煤层气开发现状 (4)第三节. 煤层气开发方式与设备 (5)第四节. 煤层气-资源分布 (6)一、中国情况 (6)二、分布情况 (6)三、山西煤层气开发情况 (6)四、重点矿区井下煤层气资源特征 (7)1、阳泉矿区。
(7)2、晋城矿区。
(7)3、潞安矿区。
(8)4、西山矿区。
(8)5、离柳矿区。
(8)五、山西主要煤田煤层气资源特征 (8)1、沁水煤田。
(8)2、河东煤田。
(9)第五节. 煤层气作化工原料 (9)第六节. 煤层气发电 (9)第七节. 煤层气用作工业燃料 (10)结论 (10)参考文献 (10)第一节. 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。
第二节. 当前煤层气开发现状煤层气作为气体能源家族三大成员之一,与天然气、天然气水合物的勘探开发一样,日益受到世界各国的重视。
全球埋深浅于2000米的煤层气资源约为240万亿立方米。
美国是目前世界上煤层气商业化开发最成功的国家,从1983年到1995年的12年间,煤层气年产量从1.7亿立方米猛增至250亿立方米,2005年煤层气产量达到500亿立方米。
预计2020年至2030年前后,燃气在世界能源结构中的比重将赶上和超过煤炭和石油。
专家预测,2010年中国燃气缺口将达300亿立方米;2020年将达到1000亿立方米。
在中国一次性能源消费结构中,煤炭约占74.6%,石油占17.6%,天然气仅占2%,远低于23%的世界平均水平。
随着终端能源需求逐步向优质高效洁净能源转化,天然气的需求迅速增长。
开发利用煤层气可将燃气在能源消费构成中的比重在2010年提高到10%。
世界主要产煤国都十分重视开发煤层气,英国、德国、前苏联、波兰等国主要采用煤炭开采前抽放和采空区封闭抽放方式抽放煤层气。
80年代初美国开始试验应用常规油气井(即地面钻井)开采煤层气并获得突破性进展,标志着世界煤层气开发进入一个新阶段。
美国进行煤层气地面开发有两种情况,一种是在没有采煤作业的煤田开采煤层气,采用的技术与常规天然气生产技术基本相似,渗透率低的煤层往往需要采取煤层其激励增产措施,如把二氧化碳注入不可开采的深煤层中的煤层气回收增强技术;另一种是在生产矿区内开发煤层气,这种情况下采气与采煤密切相关,特别是采用地面钻井抽取采空区的煤层气,通常抽气容易,不需要进行煤层压裂处理。
另外一些发达国家煤层气开发技术已经非常成熟,如澳大利亚采用航空磁测和地震勘探以确定钻井的最佳位置,开发了水平井高压水射流改造技术,并应用水平钻孔、斜交钻孔和地面采空区垂直钻孔抽放技术开采煤层气。
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。
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。
2007年,全国瓦斯抽采47.35亿立方米,利用14.46亿立方米。
其中井下煤矿瓦斯抽采量44亿立方米,完成规划目标的127%。
形成地面煤层气产能10亿立方米,是2006年的2倍。
地面煤层气产量3.3亿立方米,比2006年增加1倍多。
2005~2007年,全国共钻井约1700口,占历年累计钻井总数的85%。
截至2007年底,国内探明煤层气地质储量1340亿立方米,煤层气年商业产量不足4亿立方米。
根据《煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十一五”规划》,到2010年,新增煤层气探明地质储量3000亿立方米;煤层气、煤矿瓦斯抽采量100亿立方米;建设煤层气输气管道10条,设计总输气能力65亿立方米;重点建设沁水盆地、鄂尔多斯盆地东源两大煤层气产业化基地。
第三节. 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。
第四节. 煤层气-资源分布一、中国情况中国煤层气资源丰富,居世界第三。
每年在采煤的同时排放的煤层气在130亿立方米以上,合理抽放的量应可达到35亿立方米左右,除去现已利用部分,每年仍有30亿立方米左右的剩余量,加上地面钻井开采的煤层气50亿立方米,可利用的总量达80亿立方米,约折合标煤1000万吨。
如用于发电,每年可发电近300亿千瓦时。
二、分布情况我国煤层气资源丰富。
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%。
1000m以浅、1000~1500m和1500~2000m的煤层气地质资源量,分别占全国煤层气资源地质总量的38.8%、28.8%和32.4%。
全国大于5000亿立方米的含煤层气盆地(群)共有14个,其中含气量在5000~10000亿立方米之间的有川南黔北、豫西、川渝、三塘湖、徐淮等盆地,含气量大于10000亿立方米的有鄂尔多斯盆地东缘、沁水盆地、准噶尔盆地、滇东黔西盆地群、二连盆地、吐哈盆地、塔里木盆地、天山盆地群、海拉尔盆地。
我国煤层气可采资源总量约10万亿立方米,其中大于1000亿立方米的盆地(群)有15个:二连、鄂尔多斯盆地东缘、滇东黔西、沁水、准噶尔、塔里木、天山、海拉尔、吐哈、川南黔北、四川、三塘湖、豫西、宁武等。
二连盆地煤层气可采资源量最多,约2万亿立方米;鄂尔多斯盆地东缘、沁水盆地的可采资源量在1万亿立方米以上,准噶尔盆地可采资源量约为8000亿立方米。
三、山西煤层气开发情况山西地处我国腹地,是煤炭资源大省,也是煤层气资源大省。
全省含煤面积6.2万km2,占国土面积的40.4%。
作为煤伴生矿产的煤层气资源极为丰富,山西煤层气资源量约为10万亿m3,约占全国的1/3。
山西省煤层气资源量与美国相当。
在山西的六大煤田中,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,其中以沁水和河东煤田最为富集,资源量分别为6.85万亿m3和2.84.00万亿m3,为全省的93.26%以上。
两区无论是资源总量还是单位面积资源量均可与美国著名的煤层气产区圣胡安和黑勇士两盆地相媲美,是山西及我国煤层气开发利用的两大基地近几年来煤层气开发和利用在我省乃至全国得到了迅猛发展,沁水、河东等煤田是我国煤层气开发利用较早、发展较快的区域,依托资源优势和良好的区位条件,阳煤、晋城煤业集团等一些国有大型煤炭企业积累了一定的技术与经验,使得市场开发前景广阔,经济效益显著,具备煤层气产业化发展的条件。