2021新版煤层气利用技术简介
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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。
煤层⽓发电简介煤层⽓发电简介)056031)王华锋(中煤邯郸设计⼯程有限责任公司河北邯郸056031⼀、前⾔全球埋深浅于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,世界主要产煤国都⼗分重视开发煤层⽓。
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,中国煤层⽓资源量达36.8万亿⽴⽅⽶,居世界第三位。
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。
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。
“⼗⼀五”煤层⽓发展⽬标:2010年,全国煤层⽓(煤矿⽡斯)产量达100亿⽴⽅⽶,其中,地⾯抽采煤层⽓50亿⽴⽅⽶,利⽤率100%;井下抽采⽡斯50亿⽴⽅⽶,利⽤率60%以上。
新增煤层⽓探明地质储量3000亿⽴⽅⽶,逐步建⽴煤层⽓和煤矿⽡斯开发利⽤产业体系。
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。
即将印发的《煤层⽓开发利⽤“⼗⼆五”规划》提出,到2015年,新增煤层⽓探明地质储量8900亿⽴⽅⽶;煤层⽓(煤矿⽡斯)产量达210亿⽴⽅⽶,其中地⾯开发90亿⽴⽅⽶,基本全部利⽤,煤矿⽡斯抽采120亿⽴⽅⽶,利⽤率60%以上;建设13条输⽓管道,总长度2054千⽶,设计年输⽓能⼒120亿⽴⽅⽶。
煤矿⽡斯以就地发电和民⽤为主,⾼浓度⽡斯⼒争全部利⽤,推⼴低浓度⽡斯发电。
到2015年,⽡斯利⽤量72亿⽴⽅⽶,利⽤率60%以上,民⽤超过320万户,发电装机容量超过285万千⽡。
⼆、煤层⽓发电的意义和相关政策(⼀)煤层⽓发电的意义利⽤煤矿⽡斯发电,不仅可以增加我国的能源供应,节约优质资源,还可以以抽保⽤,以⽤促抽,进⼀步加⼤煤层⽓抽采利⽤⼒度,强化煤矿⽡斯治理,减轻煤矿⽡斯灾害,促进煤矿安全⽣产。
煤层气开采技术随着全球能源需求的不断增长,煤层气作为一种新型清洁能源的开发和利用备受关注。
煤层气是一种在煤层内形成并被吸附的天然气,其主要成分为甲烷。
煤层气的开采技术越来越成熟,其对环境的污染也得到了有效控制,因此其广泛应用已经成为一种趋势。
一、煤层气的开采原理煤层气是在横向和纵向上被煤层裂隙或孔隙中的水吸附,同时由于煤层下方的地质压力,煤层内的天然气在煤层顶部形成了一定的压力,使煤层内的天然气产生自然游离现象。
因此,引导煤层内的天然气排出来是煤层气开采的基本原理。
二、煤层气开采技术煤层气开采技术根据采气方式的不同可以分为两种方式:地面采气和井下采气。
地面采气需要通过钻井设备和管道将煤层内的气体排出,井下采气则是通过井下钻机和煤层凿岩来直接挖掘煤层内的气体。
1. 煤层抽采技术煤层抽采技术是以减少煤层中水的压力来形成煤层动压力,从而通过孔洞将天然气排出。
其主要包括开挖排水井和煤层瓦斯水平钻探井。
2. 爆破松动煤层法爆破松动煤层法需要通过在煤层内进行爆破,使煤层内的天然气得到释放。
其主要包括预削裂爆破法、高压喷射爆破法和空气喷射爆破法等。
3. 气力破碎技术气力破碎技术是通过高压气体喷射,将煤层进行轻微的破碎,从而使煤层内的天然气更容易释放。
其主要包括弹力冲击和气流冲击等。
4. 地层水热裂解技术地层水热裂解技术是通过在煤层中注入高温高压的水,使煤层裂隙和孔隙变得更加通透,从而使天然气能够更加顺利的排出。
其优点是可以提高煤层气提取率,但需要高温高压的流体。
三、煤层气开采的优点和不足1. 优点(1) 煤层气开采可以取代传统的石油、煤炭等能源,避免大量的矿山和工厂污染,具有很强的环保性。
(2) 煤层气可以提供稳定的能源,不受气候和季节限制,可以作为一个重要的能源储备。
(3) 煤层气钻探和开采成本低,可以大量释放能源,为国家经济发展提供有力支持。
2. 缺点(1) 煤层气开采过程中会产生大量的煤层瓦斯,如果处理不当,会对环境产生危害。
1.1. 煤层气的定义和基本特征从矿产资源的角度讲,煤层气是以甲烷为主要成分(含量>85%),是在煤化作用过程中形成的,储集在煤层气及其临近岩层之中的,可以利用开发技术将其从煤层中采出并加以利用的非常规天然气。
对煤层气而言,煤层既是气源岩,又是。
煤层具有一系列独特的物理、化学性质和特殊的岩石力学性质,因而使煤层气在贮气机理、孔渗性能、气井的产气机理和产量动态等方面与常规天然气有明显的区别(详见表1.1),表现出鲜明的特征。
资料来源:张新民中国煤层气地质与资源评价2002年1.2. 煤层气生成1.2.1. 煤层气成因类型及形成机理从泥炭到不同变质程度煤的形成过程中,都有气体的生成。
根据气体生成机理的不同,可以将煤层气的成因类型分为生物成因和热成因两类。
生物成因气主要形成于煤化作用的未成熟期,而热成因气主要形成于煤化作用的成熟期和过成熟期。
1.2.1.1. 生物成因气生物成因气主要由甲烷组成,它是由各种微生物的一系列复杂作用过程导致有机质发生降解作用而形成。
生物成因气又可以根据产生阶段的不同分为原生生物气和次生生物气。
(1)原生生物气原生生物气是在煤化作用早期(R0<0.5%),在较低的温度下(一般低于50 0C),在煤层埋藏较浅处(<400m),在细菌的参与和作用下,微生物对有机质发生分解作用而形成的以CH4为主要成分的生物生成气。
在原生物生成气生成的具体途径和方式有两种,一种是由CO2还原而成;另一种由甲基类发酵(一般为醋酸发酵)而成。
生物气的形成应具备的主要条件是:①缺氧环境;②低硫酸盐浓度;③低温;④丰富的有机质;⑤高PH值;⑥足够的空间。
(2)次生生物气Rice(1981)和Scott(1994)等人认为在近地质时期,煤层被抬升,活跃的地下水系统和大气淡水形成了微生物活动的有利环境,在相对较低的温度下,微生物降解和代谢煤层中已经形成的湿气、甲烷和其它有机化合物,生成次生物成因气(主要是CO2和CH4)。
煤层气开采方法与技术煤层气是一种天然气,储存在煤层中,主要由甲烷组成。
煤层气开采是一种新兴的能源开发方式,它将煤矿的煤层中的天然气利用起来,既能提供清洁能源,又能实现煤矿资源的综合利用。
下面将详细介绍煤层气开采的方法与技术。
1.井网式开采:井网式开采是目前常用的煤层气开采方法。
它通过设置分层水平钻孔和垂直钻孔,在煤层中建立井网系统,将煤层中的天然气连续、稳定地抽采出来。
井网式开采具有开采效果好、井网布置合理、生产能力大等优点,已被广泛应用于煤层气的开采。
2.水平井开采:水平井开采是一种相对较新的煤层气开采方式。
它通过在煤层中平行钻探水平井,使水平井与煤层气的运移方向一致,提高气体采收效果。
水平井开采具有开采效果好、钻井速度快、减少矿井建设工作量等优点,但是水平井的建设和操作技术相对较为复杂。
1.井眼稳定技术:井眼稳定技术是煤层气开采中的关键技术之一、由于煤层中存在着岩层断裂、软弱层等问题,井眼稳定技术的好坏直接影响到井眼的穿越效果。
目前,井眼稳定技术主要采用套管固井、衬套固井和液氮注入固井等方法来保证井眼的稳定。
2.完井技术:完井技术是煤层气开采中的重要环节。
完井技术主要是指将井上的钻井设备检修、拆除后,用专门的设备和工具对井眼进行封堵和密封,确保气体不泄漏。
完井技术主要包括套管完井技术、封堵技术和沉积纠正技术等。
3.固井技术:固井技术是煤层气开采中的关键技术之一,它是指在井眼周围进行注水泥浆、环氧树脂等材料的注入,形成稳定的井壁和环境。
固井技术可以增强油井的强度和耐久性,防止井眼侧泄和污染。
除了以上的方法和技术,煤层气开采还需要进行地质勘探、工程设计、环境保护等工作,以确保煤层气的有效开采和利用。
总之,煤层气开采是一种新兴的能源开发方式,它具有广阔的应用前景和重要的经济意义。
通过煤层气的开采,不仅可以提供清洁能源,还可以实现煤矿资源的综合利用。
为了有效地开展煤层气开采工作,需要采用适当的方法和技术,确保工程的高效、稳定和可持续发展。
浅谈煤层气的利用现状和发展趋势摘要:煤层气也称瓦斯,是煤生产过程中的伴生气体。
其成分主要是CH4,热值与天然气差不多,它是一种新型清洁能源。
加强煤层气的综合利用率,既能缩减资源的浪费,优化矿山的安全生产状况,还能极大的改善中国石化能源进口比重较高的问题。
就目前来看,煤层气的利用往往需要依照浓度来确定的,经过长期摸索,煤层气的利用逐渐形成阶梯式:(1)针对不受开采影响的传统煤体,需要利用地表煤层气井提取煤层气,其中它的体积分数保持在百分之九十以上,主要用作LNG、PNG、CNG;(2)针对采空区或开采影响区,通常是从地面提取出的煤层气,其体积分数大概维持在百分之五十到九十,因为提取量不高,并未提出单一的利用手段,主要是和地下提取的高浓度煤层气相互结合,从而进行充分利用;(3)地下开采的高浓度煤层气,其体积分数基本上在百分之三十以上,它的主要使用手段是发电。
高浓度煤层气利用技术和有关产业比较稳定,但因为高浓度煤层气比重不高,使中国的煤层气利用率整体不高。
关键词:煤气层;开发技术;现状;优化引言煤层气开发属于煤矿资源开发的范畴,伴随社会的迅猛发展,能源供给侧变革同样也在慢慢推进,煤层气技术的发展越来越受到人们的关注,尽管中国的煤层气资源十分丰盈,但在开发技术上还是有许多不足,无法高效率的开采煤层气资源。
因为技术上的不足,中国这方面的专家一直持续加大对煤层气技术开发的研究强度,优化煤层气技术,促进中国能源开发的深远发展。
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中国煤层气资源十分丰盈,埋藏深度为二千米的主要煤层气盆地大概有四十二个,并以浅煤层气地质资源36.183×1012立方米,稳居世界第3名。
经过二十几年的勘探,中国煤层气勘探开发的发展愈来愈稳定,已经形成沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘两大产业基地,初步形成一千米以浅煤层气勘探开发配套的技术。
“十二五”期间,中国煤层气新区勘探取得了十分明显的成效,煤层气产量始终稳定增长,不断加强煤层气的技术研发[1]。
定向钻井技术高效开采煤层气煤层气,又称煤层甲烷,俗称瓦斯,人们对它爱恨交加。
爱的是它是一种清洁能源,有很大的利用价值;恨的是它是矿难的缘由之一。
因此,平安有效地采集煤层气可谓是一举两得的好事。
近些年,部分国家开头用定向钻井技术开采煤层气,取得了良好效果。
定向钻井,简洁说就是让向地下竖着打的井拐个弯,再顺着煤层的方向横着打井。
定向钻井采集煤层气的原理同传统方法一样,即通过抽水减压,逼出煤层气,再进行采集。
但两者的区分在于,传统方法只用竖井穿到煤层采集,而横向井顺着煤层的走势大大增加了采气的面积,因而提高了效率。
定向钻井通常在石油和自然气开发中使用较多,但近些年煤炭行业也越来越多地将这项技术用于矿山开采前的瓦斯抽放、排水、矿井探查等方面。
在煤炭领域使用这一技术的主要有美国、澳大利亚、欧洲、南非等国家和地区,而利用这一技术采集、利用煤层气的国家以美国和澳大利亚等国为主。
澳大利亚目前有17个煤矿用定向钻井技术排放井内瓦斯,以确保平安生产。
而悉尼的一家公司在2000年胜利地利用这一技术在地下600米深处开出了一口商业用煤层气井。
美国的一些煤矿企业为了矿井平安和开采煤层气也热衷采纳定向钻井技术。
在2000年,美国10%的煤层气井都采纳了这项技术。
由于这项技术的逐步开发,部分美国和澳大利亚企业的煤层气产量都得到了提高。
资料显示,定向钻井的纵向深度一般在600~1200米,横向煤层钻井长度可达到400米。
据美国某钻探公司的个例统计,采纳横井采气比传统的单一竖井采气的初期产量可高出10倍,气井的生产寿命也会增加。
依据对某些项目的估算,运用定向钻井法商业采集煤层气的内部回报率为15~18%,明显高于传统竖井采集法约3%的内部回报率。
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。
煤层气开采方法与技术煤层气开采是指通过对煤层内固定存着的天然气进行开采与利用的一项能源开采技术。
煤层气与石油、天然气等传统能源相比,具有开发潜力大、储量丰富、分布广泛等特点,因而备受关注。
本文将重点介绍煤层气开采的方法与技术。
首先是煤层排水与降压。
由于煤层中常含有一定程度的地下水,所以开采前需要将地下水排出。
煤层气开采时,将煤层内的地下水通过井筒排至井上并降压,可以有效降低煤层中水压,增加煤层气的渗透性和释放性。
煤层排水与降压的方法主要包括抽水法、抽采法和水平井法等。
其次是煤层裂缝刺激。
煤层气主要储存在煤层的孔隙中,而煤层的孔隙率较小,渗透性差。
为了增加煤层的渗透性和裂缝网络,需要进行裂缝刺激。
常用的刺激方法有压裂、爆炸、化学刺激等。
其中,压裂是最常用的裂缝刺激方法,通过将液体或气体注入井孔内,增加孔隙压力,使岩石裂缝扩大,提高煤层气的渗透性。
最后是煤层气抽采。
煤层气主要通过抽采的方式采出。
传统的抽采方式主要是通过抽水和降低井筒压力来驱使煤层气从煤层中释放出来,然后通过气体收集装置将气体收集起来。
随着技术的发展,还出现了一些新的煤层气抽采技术,如真空抽采技术、泵吸式抽采技术等。
除了上述的方法与技术外,煤层气开采还经常采用一些辅助工艺,如注水压裂、人工堵水、注气增压等。
这些辅助工艺可以提高煤层气的开采效果,并降低开采成本。
综上所述,煤层气开采是一项复杂的工程,需要综合运用多种方法与技术。
随着科技的发展,煤层气开采技术也在不断创新与改进,为我国能源开采和利用提供了重要的支撑。
希望在未来,煤层气开采能够进一步提高效率,减少环境污染,为人民群众提供更加安全可靠的能源。
煤层气用户手册一、简介: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。
俗称“瓦斯”,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,[1] 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。
为国家战略资源。
煤层气(天燃气)主要特点有:1、主要成分是甲烷,其含量一般在90%以上(),是一洁净的新型能源;2、热值高,每立方米发热值为8000-9000千卡/标米3,约相当于同体积城市燃气热值的2.4-2.7倍;3、燃烧充分,元素,无污染;易燃、易爆。
二、用途性质: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。
每平方煤层气大约相当于9.5度电、3 m3水煤气、1L柴油、接近0.8kg液化石油气、1.1-1.2L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。
在一定的空间范围内,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。
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。
煤层气勘探与开发技术的应用现状及发展方向煤层气勘探开发技术是指针对煤层气资源的勘探开发过程中所采用的相关技术。
煤层气勘探开发技术应用广泛,包括地质勘探、钻探、水文地质、检测分析、开采和环保。
本文旨在探讨煤层气勘探开发技术的应用现状及未来发展方向。
一、应用现状煤层气勘探开发技术已经在我国陆续开展了多年,煤层气资源储量越来越高,技术含量也越来越高。
煤层气勘探技术主要包括地面勘查、地质钻探、取心分析、地球物理勘探等各个环节。
地面勘查是煤层气勘探的重要环节,包括地表地貌、地质构造、水文地质等的调查,以及对煤矿的勘查。
这些数据为煤层气资源勘探提供了重要的依据。
地质钻探是煤层气资源勘探和开发的核心环节。
其主要目的是获取和分析煤层气藏的岩石、煤岩、孔隙等岩石学和地球物理学参数以及改变岩石煤的物理化学性质,为煤层气开发做好准备。
对于煤层气的取心分析,包括对煤样、岩心样品的物质成分、煤成热学指标、煤的物理力学性质和煤储层孔隙特性等的分析,这些数据对于清晰地了解煤层气储层性质和储层条件,对开发战略和技术路线的制定起着至关重要的作用。
地球物理勘探则是指通过地震、电磁波和长波透射探测等方法,获取和分析地下地层的物理性质,如弹性模量、密度等参数,以判断煤层气储层的受裂程度、构造等,这些数据在煤层气的进一步勘探和开发中起到极其重要的作用。
通过上述各种手段,我国已经勘探了大量的煤层气资源,并使其逐渐成为我国能源的重要组成部分。
二、未来发展方向1.综合勘探技术的提高:未来将会对勘探技术进行整体更新和提高,综合利用各种勘探技术开发出更高效和准确的勘探技术。
2.新型采气技术的应用:包括增量提高与二次回采技术、EOR(增油采气技术)、稀油气藏开发等。
3. 全方位环保技术:在煤层气开发的过程中,环保将成为越来越重要的一部分。
未来勘探技术将会更加注重环保,在勘探过程中,将会更加重视绿色勘探和开采等环保措施。
4.制高点技术:煤层气勘探是一个相对比较新的行业,比较研究与开发,未来将会因此产生大量的创新和新技术,同时在煤层气勘探中加强人才队伍的建设和严格的行业标准制定等方面,将会成为未来煤层气勘探开发的制高点。
煤层气利用标准
煤层气(Coalbed Methane, CBM)是煤层中储存的天然气,其
开采和利用需要遵守一定的标准和规范。
以下是煤层气利用的一些标准:
1. 资源评估标准:煤层气资源量的评估需要按照一定的标准进行。
国际上常用的评估标准有美国石油学会(SPE)等发布的
相关标准。
2. 采煤矿井设计标准:将煤层气开采纳入矿山系统,在煤层开采的同时收集煤层气,需要按照相关标准进行井筒和巷道的设计、井网布置等。
3. 井筒钻探和完井标准:煤层气井的钻探和完井需要按照一定的标准进行。
包括井筒的位置、方向、倾角、孔径等参数的设计和井壁的加固、完井液体的选择等。
4. 煤层气采收率标准:煤层气的采收率是指从煤层中获得的可利用天然气的比例,其评估需要参考一定的标准,包括钻井和完井质量、输送管道的设计和使用等因素。
5. 煤层气采收工艺标准:煤层气采收需要采用一定的工艺,包括煤层刺激和排采等。
这些工艺需要按照规范进行设计和操作,确保煤层气的高效采集和利用。
6. 煤层气排放标准:煤层气开采和利用过程中产生的废气和废水需要按照相关标准进行处理和排放,以保护环境和确保人身
安全。
7. 煤层气利用技术标准:煤层气可以通过直接燃烧、发电、替代天然气供暖或工业燃料等方式利用。
这些利用方式需要符合相关的技术标准和效能要求。
此外,还有一些地方性的标准和政策,针对不同国家和地区的煤层气资源特点和开发环境制定,以确保煤层气开采和利用的安全、高效和可持续性。
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。
2021新版煤层气利用技术简介
Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management.
( 安全管理 )
单位:______________________
姓名:______________________
日期:______________________
编号:AQ-SN-0821
2021新版煤层气利用技术简介
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。
国内外支持政策
美国1980年出台了《能源以外获利法》第29条税收补贴政策极大促进了煤层气产业的发展。
1992年美国能源管理委员会颁布第636号法令,取消了管道公司对天然气购销市场的控制,更有利于煤层气市场的扩大。
德国2000年颁布的《可再生能源法》对德国煤层气开发是个里程碑,该法规定今后20年内,500千瓦以上的煤层气发电设备每产一度电补贴7欧分。
中国从80年代就开始鼓励煤层气利用,1996年成立了中联公司,把开发利用煤层气作为一个产业来扶持,并相继出台了一系列优惠政策,主要包括进口设备税减免、免征矿区使用费以及其它税收的减
免等。
技术可行性
气源充足:我国埋深2000m以浅的煤层气资源总量约30~35万亿m3,与陆上常规天然气资源总量(30万亿m3)相当,居世界第三位。
已有较大发展:近几年我国煤层气国内自营和对外合作均取得了较大进展,2000年煤层气利用量达5亿m3左右,作为商业项目来开发的煤层气已在多个矿区展开。
由抚顺矿务局和沈阳煤气公司投资的由抚顺向沈阳供气的抚顺煤层气开发利用工程总投资2.26亿元。
2000年底,中联煤层气公司在沁水盆地东南部共钻了11口井,中国石油天然气集团公司也于1999年完成了6口井的井组试验。
已有发展模式:晋城无烟煤集团公司计划建一座120MW的煤层气电厂,该项目已经立项,是目前世界上拟建的规模最大的煤层气电厂。
据估算该项目总投资为47896万元,其中25%由晋城矿业集团以资本金的方式注入,另外75%拟通过申请亚行优惠贷款解决,具体条款正在商谈之中。
中联煤层气有限责任公司是1996年经国务院批准成立的专门从事煤层气勘探和开发的国有公司,产品分成合同是中联公司对外合作开发煤层气的标准合同。
合同期限通常为30年,包括勘探期、开发期和生产期三个阶段,在勘探期内外方独自承担项目风险和所有勘探费用。
原则上开发期中方参股比例最高可达51%,外方为49%,如中方决定参股比例小于51%,外方可相应提高其参股比例。
经济性分析
各个煤矿的煤层气抽放利用成本有较大的差异,据有关资料估算每口生产气井的投资约为120万元上下。
根据对某煤矿采煤后备区选取10km2的评价区块所作的经济评价,在15年服务期内煤层气抽放的平均成本约为461元/km3。
考虑煤层气综合利用的经济性还应综合考虑以下因素:
形成完善的市场化价格体系:目前一些地方煤层气价格是由政府相关部门而不是根据市场需求定的,导致前期投入回收周期长。
前期的勘探成本:煤层气利用最大的前期投入在于气源的勘探和选址。
由于我国煤层地质情况复杂,缺乏针对不同地质情况的勘
探开采方法,所以应与国外有经验的公司合作,利用其先进技术降低前期勘探成本和风险。
采用成熟开发和利用工艺:我国煤层气抽放技术已较为成熟,开采出来的煤层气应利用设计先进合理的工艺加以利用,开采规模小时可就地利用,开采规模较大时可考虑外输,建设以煤层气为燃料的热电厂等。
与天然气管网公司合作:煤层气是能与天然气混输、混用的洁净燃料,如能利用天然气管网加以运输,将大大降低气开发成本,并有利于拓展终端用户,提高其经济性。
投资融资渠道
总结目前的煤层气开发经验,主要有以下参与投资开发煤层气的方式:
•与当地煤矿或燃气公司合作组成煤层气开发公司;
•《京都议定书》规定缔约方可以在境外实现部分减排,因此进行减排量的转让与获得也可成为开发煤层气的投资方式之一;
•利用废弃矿井资源,开发利用煤层气。
煤层气的环境效益日益受到重视,一些与环境保护有关的国际组织愿意提供资金及技术支持,成为煤层气项目发展的融资渠道。
如全球环境基金(GEF)、联合国计划开发署(UNDP)、APEC(亚太经济合作组织)和支持减排量交易机制的机构如雏形碳基金(PCF)等。
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