煤层气知识培训讲座

煤层气概述
煤层气又称煤层瓦斯，煤层甲烷，它是成 煤过程中经过生物化学热解作用以吸附或 游离状态赋存于煤层及固岩的自储式天然 气体，属于非常规天然气，它是优质的化 工和能源原料。
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煤层气特征及用途
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。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。
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煤层气特征及用途
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%。
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煤层气特征及用途
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，
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煤层气储量
全国95%的煤层气资源分布在晋陕内蒙古、 新疆、冀豫皖和云贵川渝等四个含气区， 其中晋陕内蒙古含气区煤层气资源量最大， 为17.25万亿立方米，占全国煤层气总资 源量的50%左右。
位于鄂尔多斯盆地的陕西省境内韩城区块 可开发的煤层气约10亿立方米，目前韩城 区块的煤层气正处于大力开发，远期潜力 较大，近期以满足气田周边市场为主。
目前，中国煤层气可采资源量约10万亿立 方米，累计探明煤层气地质储量1023亿 立方米，可采储量约470亿立方米。
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煤层气储量
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%。
煤层气的开采方式： 一是地面钻井开采； 二是井下煤层气抽采。 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。
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煤层气的开采方式
1.煤层气井排采的特殊性 煤层气的产出具有解吸、扩散和渗流三种形式，
低热值：14.63MJ/m3(约3494 kcal/ Nm3)
高热值：16.24 MJ/m3(约3878 kcal/ Nm3)
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煤层气特征及用途
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、1.11.3L汽油
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%。
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煤层气储量
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。
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
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煤层气特征及用途
在国际能源局势趋紧的情况下，作为一种 优质高效清洁能源，煤层气的大规模开发 利用前景诱人。煤层气的开发利用还具有 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，产生巨大的经济效益。
经历了单相水流、不饱和两相流和两相流三个 阶段。合理的排采强度时实现此三个阶段的平 稳过渡的关键，是确保煤层气井稳产、高产的 前提。如果排采强度过大，则会引起速敏和应 力敏感，使得储层严重伤害，造成低产；如果 排采强度过低，将造成开发成本增加。这就急 需一种能够自动控制排采强度的设备，可控制 液面（井底压力）匀速下降。
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煤层气特征及用途
煤层气的用途 用于发电燃料、工业燃料和居民生活燃料；
还可液化成汽车燃料，也可广泛用于生产 合成氨、甲醛、甲醇、炭黑等方面，成为 一种热值高的洁净能源和重要原料，开发 利用的市场前景十分广阔。
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煤层气储量
煤层气是煤层本身自生自储式的非常规天 然气，世界上有74个国家蕴藏着煤层气资 源，全球埋深浅于2000米的煤层气资源 约为240万亿立方米，是常规天然气探明 储量的两倍多，中国煤层气资源量达36.8 万亿立方米，居世界第三位。
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煤层气的开采方式
美国、英国、德国、俄罗斯等国煤层气的 开发利用起步较早，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， 产业发展较为成熟。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。
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14储量
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。
高热值：QH=38.9311MJ/Nm3(约 9299 kcal/ Nm3)
低热值：QL=34.5964MJ/Nm3(约 8263 kcal/ Nm3)
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煤层气特征及用途
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）