煤层气藏地面勘探开发浅析

我国煤层气的地质特征和勘探开发技术摘要：本文初步分析了影响煤层气的生成，保存和富集的三个主要地质因素：构造和热事件、沉积环境及地下水因素；讨论了我国煤层气的资源状况、分布区域及分布特点；最后对我国煤层气的勘探开发前景进行了展望。

关键字：煤层气；地质特征；勘探技术引言;煤层气俗称“瓦斯”，与煤炭伴生、以吸附或游离状态储存于煤层内的非常规天然气，主要成份是甲烷（ch4）。

其热值是通用煤的2-5倍，与天然气热值相当，可以与天然气混输混用，是上好的工业、化工、发电和居民生活的洁净燃料；当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。

因此，从能源、安全和环保的角度看，煤层气的开采具有重要意义。

1 中国煤层气的资源潜力和分布特征我国煤层气资源丰富，我国埋深2000m以内煤层气地质资源量约36万亿立方米，与常规的天然气资源量相当，约占世界煤层气总资源量的10%，居俄罗斯、加拿大之后排第3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。

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一半左右。

中国五大聚煤区包括西北、华北、东北、滇藏及华南聚煤大区，华北和西北聚煤大区为主，分别占全国总资源量的62.67％和27.98%，其次为华南聚煤大区，东北聚煤大区煤层气资源量相对较低，滇藏聚煤大区煤层气资源量极少[8](表2)。

煤层气资源具有主要含气盆地集中分布，中小盆地资源量有限的特点[9，10]。

地质资源量大于1×1012m3的含气盆地有鄂尔多斯、沁水、准噶尔、滇东黔西、二连、吐哈、塔里木、天山和海拉尔9个盆地，其中鄂尔多斯盆地资源量最大，约9.86×1012m3，占全国的26．79％，其次为沁水盆地，资源量为3.95×1012m3，占全国的10．73％；资源量在1×1011～1×1012m3之间的含气盆地有川南黔北等16个盆地；地质资源量在2×1010～1×1011m3之间的含气盆地有阴山等6个盆地；资源量小于2×1010m3的含气盆地有辽西等11个盆地。

低煤阶煤层气成藏特点与勘探开发技术随着时代的进步，科技的发展，我国煤炭开发工作随之有了很大的进步。

我国的煤炭储备主要在华北、东北以及西部地区。

本文结合低煤阶煤层气成藏实际情况分析，浅谈煤炭勘探开发技术，希望能够对煤炭开发工作提供一些帮助，并展望一下煤炭产业未来的发展方向。

标签：低煤阶煤层气；特点；勘探开发；前景煤阶的含义是煤炭开发工作中汽化步骤煤炭所能到达的等级，能够随着温度的变化而变化。

随着煤藏深度的增加，煤阶的等级也不尽相同。

从煤炭开发来看，煤炭位于哪个煤阶很重要，直接关系到煤炭的转化。

低煤阶的煤层具有很小的发射率，能够大量储存在褐煤和周围岩石中。

1 低煤阶煤层气成藏特点1.1 低煤阶煤层吸附能力低下低煤阶煤层是因为岩石挤压作用产生的，相对而言其封闭能力就很差。

煤的质量能够直接影响到煤层气的产生量以及煤层的吸附能力，煤阶越低煤层的吸附能力就越低，煤气含量就越低。

如果低煤阶煤层进行很好的开发利用，就应该要选取渗透效果好的煤层，否则就会得不偿失。

此外，煤层的孔缝相对很多，假如不能够对煤层进行有效填充，那么就会使煤层含量降低，不具备开发价值。

1.2 储集层渗透率高低煤阶煤层不容易降低质量，而且它的孔缝相对很多，基质松散。

因为煤层的渗透效果主要是煤层的自然构造产生的，所以在对低阶煤层进行开发工作时，煤层的压强就会降低，如果降低到一定范围，煤层就开始解体，基质收缩，导致周围的孔隙加大，提高煤层储集层的渗透率。

1.3 成藏步骤简便低煤阶煤层的气成藏步骤相对较为简便，主要是通过大自然的沉降作用。

没有成熟的煤层成藏周期短，煤层形成以后就会经过短期的上升作用，引起煤层结构的改变，促进煤层气成藏，所以煤层气成藏是一个循环的过程。

除此之外，低煤阶煤气成藏还具有阶段性的特征，因为在煤气层的演变过程中，要经过高温作用才能够形成。

2 低煤阶煤层气勘探开发技术随着时代的发展，社会的进步，煤层开发技术取得了不小的进步，相对于以往采用了大量的新型设备，提高了技术手段。

问题探讨收稿日期:2009-01-09作者简介:尹淮新(1974-),男,江苏淮安人,1996年毕业于辽宁工程技术大学,中国地质大学(武汉)地球科学院在职硕士研究生再读,高级工程师,中国矿业大学(北京)作“西部之光”访问学者。

浅析阜康煤矿区煤层气勘探开发尹淮新1,2,3(1.中国地质大学(武汉)地球科学院,湖北武汉　430074;2.中国矿业大学(北京),北京海淀　100083;3.新疆煤田地质局一五六煤田地质勘探队,新疆乌鲁木齐　830009)摘　要:结合阜康煤矿区具体情况,就煤层气资源勘探、采煤采气一体化、开发关键技术、市场分析和煤层气利用、投资资金来源和国家政策以及充分利用清洁发展机制(CDM )等作了简要分析。

关键词:阜康煤矿区;煤层气勘探开发;采煤采气一体化模式;煤层气利用中图分类号:T D712.67 文献标识码:B 文章编号:1671-749X (2009)03-0024-030　前言新疆阜康煤矿区煤炭保有储量丰富,可采煤层累计厚度大,分布面积广,且埋藏深度适宜,煤储层含气量较大,含气饱和度高,透气性好,煤储层有良好的盖层、水文地质条件,埋深1500m 以浅煤层气总资源量大于3000×108m 3,煤层气资源条件在全国属中上水平,在低阶煤地区相对最好,是新疆煤层气勘探开发的有利地区。

新疆煤田地质局已在该煤矿区的白杨河西开始煤层气勘探开发,2008年12月9日新疆第一口煤层气生产井点火成功,预示着阜康煤矿区煤层气勘探开发有着美好前景。

1　阜康煤矿区概况1.1　位置与交通阜康煤矿区位于天山东段北麓,准噶尔盆地南缘,昌吉回族自治州中部,煤矿区沿东西向呈不规则状展布。

矿区东西长约57k m ,南北宽3～15km ,面积约215k m 2。

行政区划属新疆昌吉回族自治州阜康市管辖。

阜康市距乌鲁木齐57km ,距乌鲁木齐国际机场65k m ,G216线、S303线横贯全境。

“乌-奇”公路及“吐-乌-大”高等级公路从矿区北部界外8～13k m 处通过;矿区内的简易公路与之相连,交通比较便利。

煤层气的勘探开发第八章煤储层的地球物理特征* (2)第十章煤层气数值模拟技术与方法 (16)第十一章煤层气的勘探开发技术 (35)第八章煤储层的地球物理特征*随着测井技术的发展，测井响应不但能提供岩层层位、岩性、煤岩煤质参数、含水层参数、孔隙度、力学参数及沉积环境分析等多种测井成果。

近年来，在煤层气含量拟合、煤体结构评价及煤储层渗透率预测方面也取得了长足发展。

第一节煤层气测井方法为评价煤层气的储层特征，普遍采用的测井方法有电阻率、自然电位、自然伽玛、密度（伽玛伽玛）、声波、中子、自然伽玛射线能谱、地球化学测井等。

一、电阻率测井地层电阻率是一种岩石特征，它反映岩石对电流的传导能力。

电阻率测井有两种基本形式，一种是“电”测井，另一种是“感应”测井。

电测井是一种用一系列电极测量地层电阻率的技术。

电流在两个电极之间通过，测得其它电极间的综合电压。

根据地层中已知的电流流动模式，可将测得的电压转换成地层的电阻率。

电流流动模式是各种参数（如井径、钻井液、盐度等）之间电极距的函数。

知道了这些参数，电压量就能换算成地层的电阻率值。

因此，一系列读数就变换成地层电阻率的测井值。

电极距的大小影响探测深度。

“探测深度”是指从井孔中进入岩石内代表总的读出数据达50％的辐射深度。

地层的电阻率随探测深度的变化而变化，因为在钻井过程中，当泥浆柱压力高于地层压力时，泥浆滤液向可渗透的岩层侵入，在渗透层靠近井孔的部分形成泥浆滤液的侵入带，并在井壁上形成泥饼。

从而出现泥饼、侵入带和非侵入带电阻率的差异。

微电阻率测井的原理正基于此，它测得的是钻孔周围直接相邻地层中，两个不同深度的电阻率，一个是泥饼的电阻率，另一个是地层（或煤层）的电阻率。

由于泥饼的电阻率比煤层低，所以，如果在穿越一个煤层段时钻井中有泥饼形成，则两条电阻率曲线将分开。

这种微电阻率测井曲线的幅度差，可以定性评价煤层裂隙的发育程度。

目前，煤中裂隙的定量评价可用双侧向测井通过交绘图技术来实现。

我国煤矿区煤层气地面开发现状及技术研究进展摘要：煤矿区煤层气开发面临“抽采难度大、抽采效率低、抽采集中程度低”的难题，煤层气抽采长钻孔精准定向施工是制约井下煤层气抽采效果的主要技术及装备因素。

有限采掘空间内小体积大功率钻进装备的提升是破解井下抽采钻孔限制的主要方式。

气动定向钻进技术是解决“碎软煤层成孔率和成孔精度差”的可靠技术，可以避免出现抽采盲区和空白带。

本文对煤矿区煤层气地面开发现状及技术研究进展进行分析，以供参考。

关键词：煤矿区；煤层气；地面开发引言煤层气开发生产的国家中最为成功的就是美国，当前共有23个州已经开始勘探与开发煤层气，并且根据当地的分布情况来看，美国煤层气的产量有半数以上集中在圣湖安盆地和粉河盆地，目前美国所用的煤层气大约80%都取自这里。

1大倾角多煤组煤矿区时空协同煤与煤层气协调开发模式改变以往将煤层气作为煤炭开采中的灾害性气体的观念，把它作为资源性气体，在煤炭开采的同时将煤层气安全高效的抽采出来，形成一体化系统，有利于煤与煤层气高效、安全、经济开采，从而提高生产效率与资源利用率。

然而，大倾角煤层群广泛存在。

新疆矿区煤层平均倾角为30°，属于典型的大倾角多煤组煤矿区。

因此，本节基于煤炭开采与煤层气抽采相互关系，提出了适用于大倾角煤层群地质条件下的煤与煤层气耦合协调开发模式，规划区主要是对煤炭开采进行远景规划。

在规划区阶段完成主井、副井、风井等必要的开拓作业的同时，采用地面井进行煤层气抽采作业。

其中，大倾角多重采动卸压下其覆岩破坏具有明显非对称性，而垂直井对此种地质条件具有较好的适应性，故规划区地面井采用直井。

规划区地面井的井底施工至煤层顶板或煤层底板位置处。

在规划区进行地面井煤层气抽采作业，采用地面井进行采前预抽，通过5~10年甚至更长时间的排水降压预抽煤层气，达到有效开采煤层气，同时大幅度降低该区域煤层的煤层气含量，提高井下生产安全的目的。

在准备区阶段，采用地面与井下联合抽采工艺进行煤层气抽采作业。

煤层气勘探开发现状、问题及其建议我国煤层气产业开发较晚，目前还处于起步阶段，各个方面还不成熟，依然面临着很多的困难。

只有科学的解决这些难题才能促进煤层气产业更好地发展。

本文简要论述了现阶段我国在煤层气开采方面的现状及问题，并提出几条建议，以期促进我国煤层气产业的进步。

标签：煤层气勘探；开发现状；问题；建议煤层氣俗称瓦斯，是一种非常规气体能源，存在煤炭开采的过程中。

而且，这种能源危害性很大，当空气中煤层气的浓度达到一定的比例，遇火就会发生爆炸。

在煤炭开采中，富集的煤层气会发生喷出的危险，造成事故。

但同时，煤层气又是一种优质能源，含的热值非常高，可用来发电，也可以做燃料。

由于这种能源能够减少污染气体的排放，保护环境，因而受到很多国家的关注。

1我国煤层气勘探开发利用现状煤层气作为一种新型能源，受到很多国家的重视。

由于煤层气的成分与天然气相似，产物无污染，因而被看做优质能源。

我国对煤层气的勘探始于上世纪九十年代初，而且煤层气的含量居世界第三位，主要分布在陕西、山西、辽宁等地。

经勘探发现，仅辽宁省煤层气的产气量就已经很庞大，与澳大利亚全国的产气量相当，因此，加强对煤层气的勘探对我国经济的发展意义重大。

但是由于煤层气的潜在危险高，资金投入大，而且还需要高科技确保勘探的质量，所以，限制了煤层气产业的发展。

只有加大对煤层气勘探的研究，掌握煤层气勘探过程中的规律以及相关的开发技术，加大科研经费的投入，并确保专业人才的全面参与，解决相关的技术难题，才能确保煤层气的勘探量，而煤层气也将成为一种不可替代的优质能源，对保护环境意义重大，促进经济的全面发展。

2中国煤层气勘探开发中遇到的问题与障碍2.1技术与工艺无实质性进展中国煤层气有其自身的特殊性，比如“三低”现象以及地质变动性等，都增加了勘探的难度。

低压、低渗、低饱和的特殊性同时增加了勘探过程中的危险，生产技术没有得到突破性的提高。

如果在实际的勘探过程中，不能准确地测量压裂径长，就无法布置勘探井组，也就无法有效地进行开采。

煤层气地球物理勘探技术方法分析煤层气是优质高效清洁的新型能源，我国煤层气资源量十分丰富，加大对煤层气勘探技术的研究，能够更好的实现煤层气的开发与利用，对于改善我国能源结构具有重要意义，同时还能降低瓦斯事故的发生，减少温室气体的排放，带来丰厚的经济效益。

基于煤层气开采与利用的良好前景，各国对于其勘探技术的研究都十分重视，文章从煤层气勘探常用技术手段地球物理勘探技术方法出发，从地震技术以及测井技术进行了详细分析。

标签：煤层气；地球物理勘探；地震技术；测井技术0 引言煤层气俗称“瓦斯”，属于煤的伴生资源，主要由甲烷以及烃类气体组成，是最近国际上兴起的一种新型能源，用途十分广泛、可以作为民用、工业、化工等多个行业的燃料进行使用。

煤层气的热值较高，能够作为一种高效能源使用，燃烧后几乎不会有废气产生，环保性能良好，对煤层气加以合理利用，可以从根源上杜绝瓦斯爆炸事故的发生，缓解全球温室效应，拥有十分广阔的开采利用前景，我国出台了一系列政策推动了煤层气产业的发展。

1 地震技术1.1 纵波方位A VO技术方向各向异形是纵波在裂缝地层中表现出来的一种特征，纵波的速度和振幅是由裂缝与入射方向之间的关系决定的，当两者垂直时，波速较慢、振幅较强；当两者平行时，波速较快、振幅较弱，根据纵波速度、振幅的不同可以对地下情况进行判断[1]。

经大量研究证明裂缝系统发育地带往往会有大量的煤层气，此时煤层的褶曲转折部位与断层两侧表现为明显的各向异性特性。

目前A VO技术已经被广泛应用于煤层气勘探中，应用范围包括二维地震勘测、三维三分量地震勘探等，特别是在三维三分量地震勘探中的应用，可以得到准确的地震资料，对降低裂缝检测风险具有重要意义。

但是A VO技术也存在一定的局限性，当地层的较多且裂缝方向和角度不同时，不适合使用A VO技术，要根据实际情况合理选用A VO技术。

1.2 转换横波技术地震波在地层中传播过程中，当裂缝的走向与入射方向关系不同时，横波所表现出来的分裂情况也会不同，两者垂直时，波速较快；两者平行时，波速较慢，与纵波的波速情况正好相反。

新疆煤田煤层气地质特征及勘探开发可行性解析[摘要]近几年来，随着科技技术地不断推进，我国的煤层气勘探取得了突破性进展。

本文基于新疆煤田的地质特征、煤层和煤质特点，开展了多方面的阐述，如煤储层的分布范围和厚度、煤层气含量及成分，从而分析煤层气的地质特征。

针对上述的分析结果，对煤层气的勘探开发现状进行评价，提出相应的可行性方案，为下一区块的煤层气开发提供有利的科学依据。

[关键字]新疆煤田煤层气地质特征勘探开发可行性0 引言目前，煤层气作为一种较好的常规天然气接替资源，在全球能源资源发展规划中的地位日渐显著，其地质研究和资源勘探开发已被重点商榷，成为一种重要的战略资源[1]。

况且，新疆煤田亦是全国最大的煤田储量基地之一，具有资源储量巨大、煤层气储量充足等优点，其有利的开发条件可用于研究分析[2，3]。

本文基于新疆煤田煤层气资源的评价工作，通过分析该煤田的地质特征及煤质地点，全面性地开展了煤层气分布范围、含量及成分的研究工作。

结合上述的分析结果，就新疆煤田煤层气勘探开发的可行性进行解析，为煤层气开发利用奠定一定的实践基础。

1 新疆煤田资源及地质概况1.1 煤田资源分布新疆土地面积广阔，煤炭资源丰富，但其分布不均衡，其中准噶尔盆地和塔里木盆地等地所占比重相对较高。

根据新疆煤田地质局最新的煤炭资源预测结果，将全疆地域划分为以下几个区块：含煤区（5个），含煤盆地（27个），和煤田（57个）。

而主要煤炭储量则分布在准东煤田、准南煤田等地，其蕴藏量大约占资源总量的90%多[4]。

各区域具体煤炭资源储量如图1所示。

1-伊宁煤田；2-尼勒克煤田；3-和什托洛盖煤田；4-克拉玛依煤田；5-准南煤田；6-托克逊煤田；7-达坂城煤田；8-准东煤田；9-巴里坤煤田；10-三塘湖煤田；12-哈密煤田；16-库拜煤田；1.2 煤田构造及煤质类型新疆内分布有准噶尔、吐-哈、塔里木等盆地，并沉积形成新的煤系。

其中边缘坳陷带中的煤田则构造比较复杂，煤田大都形成倾角为70-80℃的急倾斜。

浅析煤层气开采技术与发展趋势【摘要】煤层气是一种重要的清洁能源资源，其开采技术的发展对能源领域具有重要意义。

本文首先介绍了煤层气开采技术的重要性、煤层气资源特点以及目前的开采现状。

随后详细分析了传统和先进的煤层气开采技术，探讨了其发展趋势和创新方向。

结尾部分对煤层气开采技术未来发展、市场前景和重要性进行了总结和展望。

通过本文的分析，可以清晰了解煤层气开采技术的现状和趋势，为未来能源开发提供参考和指导。

【关键词】煤层气开采技术、发展趋势、资源特点、市场前景、创新方向1. 引言1.1 煤层气开采技术的重要性煤层气开采技术可以有效提高能源资源的利用率。

通过开发煤层气资源，可以有效利用地下煤层中的天然气，减少天然气的消耗，满足人们对能源的需求。

煤层气开采技术有利于保护环境。

相比传统的煤炭开采方式，煤层气开采可以减少地表开挖和破坏，减少矿井排放的有害气体，降低环境污染，对环境保护具有积极作用。

煤层气开采技术还可以为地方经济发展和增加就业提供支持。

通过推动煤层气开采项目，可以促进当地经济发展，增加就业机会，提升地方居民的生活水平。

煤层气开采技术的重要性体现在提高能源利用率、保护环境以及促进经济发展方面，对于我国能源结构调整和可持续发展具有重要意义。

1.2 煤层气资源特点1. 丰富储量：煤层气是一种非常丰富的天然气资源，其储量巨大。

煤炭储层中富含的天然气可以为煤矿提供额外的资源利用途径。

2. 分布广泛：煤层气资源广泛分布在全球各地，尤其是在煤炭资源丰富的地区。

这种广泛性使得煤层气成为一种非常具有开发潜力的能源资源。

3. 环保清洁：相比于传统的煤炭燃烧，煤层气的开采和利用过程更加环保清洁。

煤层气中含有的甲烷是一种清洁燃料，燃烧后产生的排放物较少，对环境的影响也较小。

1.3 煤层气开采的现状在煤层气资源的开发利用中，目前主要集中在华北、西北和东北等地区，以及山西、陕西、河南、河北等煤矿地区。

这些地区具有丰富的煤层气资源储量，为煤层气开采提供了良好的条件。