煤层气勘探与开发中的技术创新与应用研究

【文章编号】１００４—７３４４（２０１３）０８－０２２６—０２　

浅谈地质录井技术在探测煤层气中的应用　

钟吉祥靳树虎　

（青海庆华矿冶煤化集团有限公司木里煤矿青海省西宁市８１００００）　

摘要：我国的煤层气资源十分丰富，但煤层气开发利用起步较晚。煤层、页岩层与油气层相比，埋藏浅，微孔隙、节理发育、裂缝　

发育。煤层的机械强度和孔隙度低，易坍塌、易污染、易气侵；页岩特征为成分复杂，除粘土矿物外，还含有许多碎屑矿物和自生矿物。　

具页状或薄片状层理。易风化，用硬物击打易裂成碎片。是由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。页岩含有大量已碳　

化的有机质，常见于煤系地层的顶底板。本文根据煤层气井地质录井的特点，总结了国内目前煤层气井录井技术现状及存在的问题，　

提出了几个在以后煤层气、地质录井中应研究解决的问题。　关键词：煤层气；地质录井：岩屑；岩芯；钻井液　

煤层气是指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。煤储层是具有基质孔隙和裂缝孔隙特　

征的双孔隙系统，渗透率小于ｌｘｌ０－。岫　ｚ（远远小于油气储集层砂岩的渗　

透率）。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方水　煤气、ｌ　柴油、接近０．８ｋｇ液化石油气、１．１～１．３Ｌ汽油，因此它是最便宜　

的。　１概述　

２００３～２０１１年间，新疆油田开发公司与加拿大特拉维斯特能源公司　

合作，在新疆乌鲁木齐市以西９０ｋｉｎ的硫磺沟矿区先后钻探了ＬＨＧ０９一　Ｏ１、ＬＨＧ０９—０２、ＬＨＧ０９—０３等多口煤层气评价井，因起步阶段对地质录井　

工作不重视，造成资料缺失，影响了开采的进度和效果［１】。后来经我们地　

质录井队伍中标，作业仪器、人员到位并利用地质录井方法，圆满的完成　了煤层气、的地质录井及评价任务，本文结合笔者几年的地质录井工作　

煤层气项目可行性研究报告

一、项目背景

煤层气是一种广泛存在于煤矿中的天然气资源，具有丰富的储量和潜在的经济价值。随着全球能源需求的不断增长和对可再生能源的追求，煤层气作为一种清洁能源得到了广泛关注。本文旨在对煤层气项目的可行性进行研究，为项目决策提供科学依据。

二、项目概述

本项目计划在某地开展煤层气勘探、开发与利用工作。通过对煤层气资源的勘探工作，确定煤层气资源的规模和潜力；通过开发与利用工作，提取煤层气资源，应用于工业生产和城市供暖等领域。

三、市场分析

1. 全球能源需求快速增长，煤层气作为一种清洁能源的市场需求稳步上升；

2. 煤层气资源丰富，尤其是在某地区具有较大的煤矿储量和较高的产能； 3. 政府对清洁能源的支持力度加大，为煤层气项目发展提供了务实的政策环境；

4. 煤层气在工业和城市供暖等领域的应用潜力巨大，市场广阔。

四、技术可行性分析

1. 煤层气勘探技术：通过先进的勘探技术，可以对煤层气资源进行准确定位和评估，提高勘探工作的准确性和效率；

2. 煤层气开发技术：采用水平井和多级压裂技术可以提高煤层气的开采率和产量，减少开采对环境的影响；

3. 煤层气利用技术：利用煤层气发电、工业燃料、城市供暖等应用技术，实现煤层气资源的有效利用和清洁能源的替代。

五、经济可行性分析

1. 项目投资：包括煤层气勘探、开发与利用设备的购置费用，以及工程建设、人力资源和运营成本等；

2. 收益预测：通过对煤层气资源规模和市场需求的分析，结合成本与价格的比较，预测项目的收益形势； 3. 投资回收期：根据项目投资和预计收益，计算项目的投资回收期，评估项目的经济可行性；

4. 敏感性分析：对项目的关键参数进行敏感性分析，评估项目的风险和可持续性。

六、环境可行性分析

1. 煤层气开采对水资源和土地环境的影响进行评估，制定环境保护措施；

2. 煤层气利用对大气环境的影响进行评估，制定大气污染防治措施；

中国煤层气储量、产量、标准及开发分析

一、煤层气储量

我国对煤层气资源进行评价已有十多轮，在2006年的资源评价中，我国的煤层气总量接近37万亿立方米，可采资源的总量接近11万亿立方米。到了2015年对煤层气资源进行的动态评价则表明煤层气总量接近30万亿立方米，可采资源的总量约为12.5万亿立方米。2020年中国煤层气探明储量为3315.54亿立方米，同比上升15.71%。

对于我国的煤层气资源，其分布可以划分为五大赋气区，按照资源量从少到多分别是青藏、东北、南方、西北和华北。青藏赋气区仅占全国总量的万分之一左右，东北赋气区占全国的9.67%，南方赋气区占全国的18.18%，西北赋气区则大约占全国的四分之一，占比最大的华北赋气区，其资源最为丰富，约占全国的46.27%。

二、煤层气产量

根据国家统计局数据显示，2015-2021年中国煤层气产量整体上呈上升趋势，到2021年中国煤层气产量达到104.7亿立方米，同比上升2.35%。煤层气产量的增长主要是地面煤层气。尽管行业发展还存在一些问题，但随着国家补贴的进行，以及各种问题的改善，煤层气的产能建设和实际产量都将迎来快速增长期，且抽采资源的利用率也将进一步提高。 分省市来看，中国煤层气主要产区在山西，2021年产量达到89.5亿立方米，占2021年煤层气总产量的85.48%。

三、煤层气标准现状

截止我国煤层气行业发布国家标准与各类行业标准共87项，其中国家标准16项、行业标准71项。各标准归口单位共17个，其中归口全国煤炭标准化技术委员会的国家标准与行业标准共17项，归口全国安全生产标准化技术委员会的行业标准7项，归口能源行业煤层气标准化技术委员会的行业标准43项。

对17个归口单位发布的87项标准进行了标准类别划分，其中基础类标准有14项，方法类标准有22项，管理类标准46项，产品类标准5项。16项国家标准中，基础类标准5项、方法类标准7项、管理类标准2项、产品类标准2项。71项行业标准中，其中基础类标准有9项、方法类标准15项、管理类标准44项、产品类标准3项。

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。