煤层气集输问题与对策

煤层气集输第一节煤层气的矿产集输工艺自地层中采出的煤层气中，一般有饱和的水蒸气和机械杂质，水汽和机械杂质是煤层气中有害无益的组分。

煤层气中水汽和机械杂质的存在，减小了输气管道对其它有效组分的输送，降低了煤层气的热值。

当输气管道压力和环境温度变化时，可能引起水汽从煤层气中析出，形成液态水、冰或甲烷水合物，这些物质的存在会增加输气压降，减小输气管线的通过能力，严重时还会堵塞阀门和管线，影响平稳供气。

因此，现场常采用加热、节流、分离、脱水等工艺对煤层气进行处理，以保证安全平稳地输送合格的煤层气。

一、采气流程把从气井采出的含液固体杂质的一定压力煤层气变成适合矿场输送的合格煤层气的各种设备组合，称为采气流程。

采气流程是对采气全过程各工艺环节间关系及管路特点的总说明。

用图例符号表示采气全过程的图称为采气流程图。

煤层气井的采气流程分为单井常温采气流程和多井常温采气流程。

崔凯华，郑洪涛.煤层气开采[M]. 北京：石油工业出版社，2009.在单井上安装一套包括调压、分离、计量和保温设备的流程，称为单井采气流程。

其工艺过程为：井里边出来的煤层气经阀减压后，进入加热炉，通过加热后再由节流阀进入分离器，在分离器中除去液体和固体杂质后，从集气管线输出。

分离出的液体固体从分离器下部排放到污水罐中。

把几口井的采气流程集中在气田适当部位进行集中采气和管理的流程，称为多井常温采气流程，一般把具有这样流程的站称为集气站。

各单井由采气管线和集气站连接。

集气站的流程和单井采气流程的格式是一致的。

流程的工艺过程一般依次包括加热、节流、分离、脱水、计量等几个部分。

其中加热部分是为了预防在节流降压过程中气体温度过低形成水合物，也可注入抑制剂来防止水合物的生成。

若气体压力较低，节流后不会形成水合物，集气站的流程就可简化为：节流-分离-脱水-计量，然后输出。

二、煤层气的矿产集输把气井采出的煤层气经过加热、降压（或加压降温）、分离、增压、脱水、计量后，集中起来输送到输气干线或脱硫、脱水厂的过程，称为煤层气的矿场集输。

我国煤层气产业发展中存在的问题与对策
我国煤层气产业发展中存在的问题与对策
一、存在的问题
1、开发技术能力不足：我国目前煤层气开发技术能力还很薄弱，反映在技术研究、技术改造、技术服务等方面，存在很多落后的情况。

2、依赖外部技术：煤层气开发技术大都是多部门、多学科联合完成，既需要涵盖
从勘探、测井评价、开发工艺、系统设计等多个方面的技术支撑，也需要从井下油气采收、气室控制等多个方面的创新性技术支持。

3、技术研发不系统：我国煤层气开发技术的不同问题目前也只是孤立地解决，缺
乏知识复合、思维集成、技术优化、系统机制化等，而且作为一种复杂的非常规油气开发技术，煤层气开发技术和煤层气开发技术的研发结构也没有细致的系统研究过程。

二、对策
1、完善煤层气技术研发体系：要加强完善煤层气开发技术研发体系，建立从科学
研究到技术服务的流程，保证开发技术更新及时、发展质量可控，更有效的应对技术要求。

2、加强培训技能：要加强技术骨干人员的技术培训和技能提升，特别是提高技术
人员的技术分析能力及应用能力，开发更高效、更好的煤层气产品。

3、引进外源技术：要积极探索和借鉴国外先进的技术、设备、工艺等，就有资源
的情况，可以采取合作方式来引进多种先进技术，加快我国煤层气开发的进程。

4、优化管理手段：要完善行业管理机制，积极探索完善安全、稳定生产的管理手段，以求煤层气的开发和生产最大化的效益。

晋城市煤层气面临的突出问题一、阻碍我市煤层气开发的矛盾和问题当前我市在煤层气开发利用过程中面临着一些深层次的困难和问题，严重阻碍着我市煤层气产业的进一步发展，集中体现在以下几方面：（一）关于土地、林地用地手续审批办理问题。

1、煤层气抽采井用地手续办理复杂，办理周期长。

煤层气开采企业在项目开发建设中，需要根据具体的煤田分布产状和地质构造、地形等条件，按一定的间距布置多个抽采井，每个抽采井在建设时期需要临时占用几百至上千平方米土地，在后期排采时期需要占用几十平方米土地并将其他临时用地复垦。

在整个抽采井的建设和生产过程中涉及到土地或林地用地手续的办理和使用情况，企业普遍反映遇到用地手续办理繁杂、办理困难、办理周期长等问题，特别是涉及到基本农田用地更加难以办理用地手续。

迟迟拿不到的用地手续严重影响了煤层气项目开发建设的进度。

2、临时用地手续到期后无法续办，导致用地无法可依。

根据《中华人民共和国土地管理法》第57条“临时使用土地期限一般不超过两年”的规定，我市各煤层气企业办理抽采井用地手续时，只能从国土部门得到两年的临时用地手续，并且各县国土局目前不受理两年以后用地手续的续办申请。

但煤层气抽采井一般要持续数年甚至十几年的生产周期，这样就导致众多抽采井在两年的临时用地手续到期后，无法继续得到合法的用地手续，造成了无合法手续用地的问题。

（二）关于企地矛盾的问题。

1、补偿标准不统一，企业计划外开支严重。

煤层气项目在开发推进过程中，需要补偿被占地村委和村民个人经济利益。

由于没有统一的占地补偿标准，出现部分村委和村民哄抬补偿费用、狮子大开口、因补偿问题而阻碍现场施工等情况，导致企业补偿负担严重，项目工期延误，项目推进缓慢。

2、个别村民扰乱施工秩序，企业叫苦不迭。

煤层气勘探开发建设过程中，涉及到的送（抽）水、修路、垃圾清运等工程一般由当地村委或者村民承担，个别村民出于利益分配不均等问题时常无端进入施工作业现场且不服从管理，甚至随意对施工作业现场道路进行封堵，给企业的生产建设带来很大的障碍和安全隐患。

江西省煤层气开发利用存在的问题及建议1黄孝波1,2，汪恩满3(1.江西省煤田地质勘察研究院，南昌 330001；2.江西省页岩气研究院，南昌 330001；3.中国国土资源经济研究院，北京 101149）摘要：江西省煤层气（煤矿瓦斯）开发利用中存在如下问题：基础研究工作薄弱，研究不够深入；地质条件复杂，开发难度大；煤层气资源估算值偏低；矿业权设置不合理；瓦斯利用困难；政策与制度不完善。

江西省煤层气（瓦斯）开发利用建议：加强基础地质研究，加大经济投入；加强政策引导，调动瓦斯勘探开发的积极性；完善煤层气（瓦斯）配套人员与设施；加强矿业权管理，合理划分矿业权。

关键词：煤层气；开发利用；问题；建议；江西中图分类号：F407.1；F062.1 文献标识码：C 文章编号：1672-6995（2014）10-0049-030 引言煤层气是一种以甲烷为主的，主要以吸附态赋存在煤层中的自生自储的非常规天然气[1-3]。

煤炭是我国的能源主体，预计到2050年，煤炭仍占50%以上，全国的煤矿重大事故中，近70%是由瓦斯造成的，是煤矿安全的第一杀手[4-5]。

美国、加拿大、澳大利亚、德国等国家的煤层气勘探开发利用技术世界领先，在强有力的政策与经济支持下，煤层气产业快速发展，在能源结构中占有重要的位置[6-8]。

我国的沁水盆地、鄂尔多斯盆地东缘、阜新盆地以及铁法盆地是煤层气开发最为成功的地区。

这些盆地煤层气的成功开发在于国家大量的科研与经济投入， “十五”、“十一五”、“十二五”连续三个五年的科研攻关，加之地方政府的支持，煤炭企业、勘查开发单位与科研单位的高效合作，煤层气管网等配套设施建设加速了煤层气的开发利用。

相比之下，江西省煤层气（瓦斯）开发利用的现状却不容乐观。

江西省煤层气资源丰富，全省煤层气资源量168.46×108m³，三分之一以上的煤矿是高瓦斯煤矿，多次发生重大煤炭瓦斯事故。

因此，加强江西省煤层气（瓦斯）的研究开发十分必要。

1151 管道堵塞的原因分析1.1 地形原因大多数的煤矿区所处的环境都非常复杂，不仅自然条件恶劣，而且地形地势也十分严峻，很多都在高山地区，山区内的地势复杂、地形崎岖，导致增压煤层气集输管道只能布置在这些凹凸不平的地方，而管道在不平整的地区运行，因为巨大的高差和多转弯就可能在设计和铺设时出现U形谷，而这种类似的布置会使煤层气管道中的煤层气携带的液体与管道中的凝析液在管道的U形谷位置汇集而形成水堵问题。

1.2 粉尘颗粒原因煤层气中本身就含有大量的粉尘颗粒杂质，这些杂质在管道中流动时在遇到转弯、管道断面变化时就会极大地降低流动速度，使液体中的颗粒杂质逐渐沉淀下来，日益月累就会导致管道发生堵塞。

另外，煤层气中的粉尘颗粒还会加快水蒸气的凝结导致液体量增多，尤其在温差较大的季节或者经过温差变化较大的地段时煤层气中的粉尘颗粒是最好的凝结剂，导致大量的水蒸气凝结为水滴附着在管道上，然后这些水滴又去吸附空气中的粉尘颗粒，又使粉尘颗粒附着在管道上，在水和粉尘颗粒的共同作用下就会使管道发生严重的堵塞。

1.3 煤层气组分原因煤层气的组分和具体煤矿的煤炭性质有关，大多数的煤炭硫含量较大，导致煤层气中含有大量的酸性气体，尤其以二氧化硫、硫化氢为主，这些硫化酸性气体的存在使得煤层中的水蒸气，在流动速度、环境温度变化和酸性气体的共同作用下生成亲水膜，而这些亲水膜又可以作为原电池腐蚀的条件，使酸性气体在管道壁上和凝结的水溶液发生化学电离反应，析出大量的铁锈，不但使输气管道发生腐蚀、降低管道的使用质量和寿命，而且因为铁锈的存在也会使管道发生严重的堵塞问题。

1.4 温度和输送压力原因在煤层气输送中温度对于水化物和水的形成起着关键性作用，当温度出现变化便会影响管道内各物质的生存条件，还会引起各类化学反应，使大量水和水化合物产生而引起水堵。

从当前煤矿区煤层气管道堵塞问题分析来看，大多数水化合物和水的生成主要在温度变化较大的地段或季节，尤其在冬季或低谷区域十分明显。

我国煤层气产业发展中存在的问题与对策近几十年来，随着能源供应能力的不断提高，我国煤层气产业发展也取得了显著成就。

然而，目前我国煤层气产业仍然存在一些问题，这些问题会影响煤层气产业的发展，所以必须采取有效的措施来解决这些问题。

首先，我国煤层气开发技术有待提高。

我国现有煤层气开发技术已经处于落后水平，矿井水平技术落后，有钻井难度大、效率低、成本高等问题。

同时，还存在着地质反应不良、储层质量不高、水热压力低等问题，这些问题都会影响煤层气产量和质量。

因此，我们必须加强技术研究，加快煤层气开发技术的创新，使煤层气的开发更加高效、安全和可持续。

其次，我国煤层气开发运营模式也有待改进。

当前，我国煤矿企业在煤层气开发运营模式上存在国有独占、服务独家、资本缺乏等问题，这些问题导致了发展效率低，经济效益不高。

因此，我们应该推行多元化的发展模式，以资本、技术、服务等多方参与，充分发挥企业创新能力和技术优势，提高煤层气开发效率，提升经济效益。

再者，我国煤层气的市场开发也需要强化。

当前，我国煤层气的市场开发能力不强，煤层气在市场竞争中没有足够的优势，市场占有率也不高。

因此，我们应该采取有效措施，强化市场开发，加强煤层气产品的推广和宣传，建立完善的定价机制，加强煤层气产品的质量管理，吸引更多投资者参与煤层气产业，提高煤层气在市场上的份额。

最后，应该加强对煤层气产业的监督管理。

煤层气开发过程中可能会造成生态环境的污染，因此，必须加强管理，以确保煤层气的开发不会影响到当地的生态环境。

此外，煤层气的开发和运营过程还存在安全隐患，因此，我们必须制定出严格的安全管理规定，确保煤层气的开发过程是安全的。

综上所述，煤层气产业发展存在一些问题，必须采取一系列有效措施解决这些问题，以促进煤层气产业的可持续发展。

首先，应加强煤层气开发技术的研究，实现技术的创新和发展，提高开发效率和质量；其次，应该推行多元化的发展模式，以提高发展效率和经济效益；最后，应加强煤层气市场开发，确保煤层气可持续发展，充分受益于煤层气产业的发展。

煤层气开采与集输工艺研究煤层气，又称为煤层甲烷，是一种非常规天然气，其主要成分为甲烷。

煤层气的开发利用对于能源安全、环境保护以及气候变化等方面具有重要意义。

然而，煤层气开采与集输工艺的研究仍面临许多挑战，如低渗透性、水气共存、地层复杂等多方面问题。

本文将探讨煤层气开采与集输工艺的研究现状及存在问题，并提出可能的改进途径。

近年来，国内外学者针对煤层气开采与集输工艺进行了广泛研究。

在开采方面，主要有水力压裂、注气增产等工艺技术。

其中，水力压裂通过将高压水流注入煤层，使煤层产生裂缝，从而提高煤层气的产量。

在集输方面，主要有管道输送、压缩天然气（CNG）输送等技术。

管道输送具有高效、节能、安全等优点，但建设成本较高；CNG输送则适用于远距离运输，但压缩效率较低。

然而，煤层气开采与集输工艺在实际应用中仍存在诸多问题。

水力压裂虽然可提高产量，但易导致煤层过度压裂，影响煤层稳定性。

管道输送过程中易出现泄漏、堵塞等问题，需要加强维护管理。

CNG输送的压缩效率较低，导致运输成本较高。

本文采用文献综述和实验研究相结合的方法，对煤层气开采与集输工艺进行研究。

收集国内外相关文献资料，系统梳理煤层气开采与集输工艺的研究现状及存在问题。

然后，设计并进行集输工艺实验，通过模拟不同工况条件下的集输过程，对管道堵塞、泄漏等问题进行检测和评估。

实验过程中采用先进的测量仪器，确保数据的准确性和可靠性。

运用统计分析方法对实验数据进行处理和分析。

实验结果表明，在煤层气开采过程中，水力压裂可显著提高煤层气的产量，但同时可能导致煤层稳定性的降低。

集输过程中管道易发生堵塞和泄漏，严重影响集输效率。

针对这些问题，本文提出以下改进途径：优化水力压裂技术，控制压裂液的成分和注入量，以减少对煤层的损害，提高煤层稳定性。

加强管道维护管理，定期进行巡检和检测，发现泄漏、堵塞等问题及时处理。

结合CNG输送技术，提高压缩效率，降低运输成本，适用于远距离运输。