煤层气的相关资料
浅谈阳泉市煤层气综合应用
送审专业论文（浅谈阳泉市煤层气综合应用）阳泉市煤气公司：俞铮浅谈阳泉市煤层气综合应用阳泉市煤气公司俞铮摘要：山西省是煤层气的资源大省．阳泉市作为全国较早综合利用煤层气的城市不但储量丰硕而且已经形成较为成熟，规模较大的抽放、输配系统。
按照国家对煤层气(矿井瓦斯)开发利用长期计划，结合本市的煤层气资源，本文对阳泉市煤层气综合利用做初步探讨。
关键词：煤层气综合利用1、前言煤层气俗称瓦斯气，是与煤炭共生的一种可燃气体，属天然气的一种，其主要可燃成份同为甲烷（CH4），另含有少量CO2和N2，该燃气低热值为3000—3500大卡。
煤层气属超级规天然气．是一种资源．也是一种十分清净的能源，充分利用煤层气可化害为利、变废为宝，大大改善区域的经济和能源结构，明显减少大气污染，有效提升城乡的环境质量，它不仅可以作为民用、工业燃料，也是很好的化工原料。
大力开发利用煤层气，还可以改善煤矿安全生产条件．具有很大的社会和环保效益．符合国家的产业政策及可持续发展战略。
同时对有效减缓我国能源日趋紧张状况．提高国家能源的安全保障有着极为重要的深远意义。
山西省地处我国中部．是煤炭资源和生产大省．同时又是煤层气的资源大省。
据专家估算．山西省煤层气资源量约为10万亿．约占全国煤层气资源量的l/3。
阳泉市位于山西省中东部．太行山中段西侧．是山两省的东大门。
阳泉市是全国最大的无烟煤生产基地之一，含煤面积达1800平方千米，煤的保有储量为100. 7亿吨，阳泉矿区煤层气资源十分丰硕．煤层气资源量约为6448亿立方米，仅阳泉集团井下抽采的煤层气2006年就已达亿立方米，约占全国煤矿抽采量的1／6，因此阳泉矿区煤层气的开发被国家列为重点冲破区域之一。
2、阳泉市煤层气应用现状阳泉市城市燃气利用工程于1983年开始建设．利用阳煤集团一、二、三、四矿矿井瓦斯气作为城市气源。
1986年主体工程完成，城区、矿区开始供气。
上世纪80年代初，荫营煤矿、固庄煤矿接踵建成矿井瓦斯气利用系统，并开始向荫营煤矿、固庄煤矿矿区居民供气，现荫营煤矿居民总供气户数近3000户、固庄煤矿居民总供气户数近2000户。
煤田煤层气测井资料解释介绍
煤重要参数
煤的煤层气含量、镜质体反射率、水分、灰分、挥发分等参数是研究煤 层组分，作为评价煤层气勘探、工业分析、经济效果的依据。 1. 煤层含气量 解吸：在未开采之前，煤层气以分子状态吸附在煤颗粒表面。随着储层 压力的降低(如抽水)，地层能量的衰减，压力降到解吸压力以下，以分子状 态存在的解吸气变为游离气。 扩散：煤层甲烷解吸之后，在煤基质与割理之间的浓度不一致。由浓度 差异引起甲烷气体扩散，气体从基质进入割理。 流动：由于气体的解吸、扩散，割理与井眼之间的压力梯度发生了变化。 由于压力不同，引起气体由割理向井眼流动。 直接法测定含气量包括三部分，即散失气量、解吸气量和残余气量，煤层含 气量为三者之和。煤层含气量的单位为m3/t。 散失气量：指煤心快速取出，现场直接装入解吸罐之前释放出的气量。 根据散失时间的长短及实测解吸气量的变化速率进行理论计算。 解吸气量指煤心装入解吸罐之后解吸出的气体总量。实验过程中求出气 量随时间的变化规律，结合一些基础数据计算解吸气量。解吸过程一般延续 两周至四个月，根据解吸气量大小而定，一般在一周内每克煤样的解吸量小 于0.05cm3/d时可终止解吸。 残余气量：指终止解吸后仍留在煤中的那部分气体。需将煤样加热真空脱 气，再粉碎、加热真空脱气，测定其解吸总量。
体积模型法：
ＤＥＮ=W11Vｗ+W12Vａ+W13Vc ＡＣ=W21Vｗ+W22Vａ+W23Vc
CNL=W31Vｗ+W32Vａ+W33Vc
1=Vw+Vb+Vc
Hale Waihona Puke 概率模型法:ＤＥＮ=Ａ1Ｑｗ+Ａ2Ｑａ+Ａ3Ｑｈ+Ａ4Ｑｃ ＡＣ=Ｂ1Ｑｗ+Ｂ2Ｑａ+Ｂ3Ｑｈ+Ｂ4Ｑｃ
煤层气复习资料
煤层气地质学复习参考资料煤层气地质学复习参考资料1. 煤层气储层压力及分类指作用于煤孔隙—裂隙空间上的流体压力（包括水压和气压），故又称为孔隙流体压力。
可分为来自水的压力和来自气体的压力2. 渗透率的概念及相互关系渗透率是指煤层对气体的通过的能力。
3. 等温吸附曲线及朗格缪尔方程的意义等温吸附曲线是指在某一固定温度下，当吸附达到平衡时，吸附量（V）与游离气相压力（p）的曲线。
根据曲线可得随游离气相压力的增大，吸附量也在增大。
朗格缪尔方程的数学表达式为V=a·b·p/1+bp其中V指吸附量，p为平衡气体压力，a为吸附常数，反映吸附剂的最大吸附能力，与温度，压力无关，而取决与吸附剂的性质，b为压力常数，取决与吸附剂的性质。
朗格缪尔方程另一种表达形式为V=V L P/P L+P其中V L的意义与a相同。
而P L=1/b。
4. 煤层气资源量及储量煤层气资源量是指根据一定的地质和工程依据估算的赋予煤层中，当前可采或未来可能开采的，具有现实经济意义和潜在经济意义的煤层数量。
煤层气储量是指矿井井田范围内煤层和岩层中所含有气体的总量。
5. 煤层气生成的阶段可分为3各阶段1原生生物气生成阶段2热成因气生成阶段（含热降解和热裂解作用），3次生生物气生成阶段6. 煤储层特征7. 煤层气藏的概念、划分煤层气藏是指在地层压力作用下保有一定数量气体的同一含煤地层的煤岩体，具有独立的构造形态。
可根据煤储层特征，构造形态，含气饱和度来进行分类。
8. 煤层气井气水产量曲线的变化其变化可分为3个阶段，1排水降压阶段，这一阶段若压力低于临界解析压力后继续排水，则气含饱和度将逐渐升高，渗透率下降，产气量增加2稳定阶段，这一阶段继续排水作业煤层产气两处于最佳解吸状态，产气量稳定3产气量下降阶段，随这煤内表面煤层气吸附量的减少尽管继续排水作业，但气和水产量都不断下降。
9. 煤中气体从煤层孔隙介质向井筒的流动煤层气开发的成功始自井低，一般井筒应钻至最低产层之下，以产生一个口袋，使得产出水在排出地面之前，在次口袋汇聚。
煤层气储量
（2）《煤层气资源/储量规范》 规定夹矸的起扣厚度为0.05m-0.10m。 目前测井解释精度难以达到。综合考虑，起扣厚度下限定为0.2m。
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煤层有效厚度
储量计算参数
面积权衡法 适用于井网不均匀的评价钻探区。 （1）等值线面积权衡法 以直线内插法编制的有效厚度等值图为基础，将井与井之间煤层厚度视为 线形变化，即煤层厚度呈楔形变化。
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储量计算参数
煤层有效厚度
夹矸扣除标准
（1）煤田勘探中 可采煤厚＞0.7m时，夹矸＜0.05m，不需要剔除。 0.05m＜夹矸＜0.70m时，必须剔除夹矸。 夹矸≥0.70m时，夹矸上下煤层单独计算有效厚度 结论：煤田勘探中有效厚度的确定精度高，可直接用于储量计算。
4
基本概念
煤层气资源量——是指根据一定的地质和工程依据估算的赋 存于煤层中，当前可开采或未来可能开采的，具有现实经济 意义和潜在经济意义的煤层气数量。 煤层气地质储量——是指在原始状态下，赋存于已发现的具 有明确计算边界的煤层气藏中的煤层气总量。
5
基本概念
煤 层 气 资 源 储 量 分 类 与 分 级
Gi=A× h× D× C
Gr=Gi × Rf
Gr --- 煤层气可采储量，m3 Rf --- 采收率，%
19
储量计算方法
数值模拟法
（1）煤层气模拟软件：Comet-II、COALGAS、ECLIPSE、CMG等。 （2）技术步骤： 模型建立；敏感性分析；历史拟合；累积产气量预测曲线。 （3）对储层参数和生产数据进行拟合匹配，获得气井预测产量。 （4）求取采收率，计算可采储量。
煤层气储量规范-第三章煤层气规范
采收率参数可采用与国内外相同地质条件类比和数值模拟等其他方法
法取得。
3 术语和定义
3.3.3 经济可采储量 economic recoverable reserve
可采储量的一部分。是指在现行的经济条件技术条件下，通过理
论估算或类比的方法的可采出的煤层气总量。按勘查程度分为控制的 和探明的两级。
3.3.4 已开发经济可采储量
工程的基础上部署。其工程布置及密度应达到划分勘查区内不同参数类型的 地质块段的目的，并满足计算控制可采储量所需参数的要求。
3 术语和定义
3.4.3 排采井（组）
为取得产气量、气体成分、储层压力、产水量、水质及井间干扰试验为
主要目的的工程井（组）。排采井一般应在完成探井和参数井工程的基础上 部署，其工程布置及密度应满足计算探明可采储量所需参数的要求。
3 术语和定义
3.3 煤层气储量 coalbed methane reserve
3.3.1 地质储量 coalbed methane in place
在原始状态下，赋存于已发现的具有明确估算边界的煤层中、有现实 经济意义的煤层气总量。按勘查程度分为预测的、控制的和探明的三
级。
3.3.2 可采储量 recoverable reserve 地质储量的可采部分。是指在现行法规政策和市场条件下，采用 现有的技术，通过理论计算或类比的方法算得，从已知煤层中可采出 的煤层气总量。按勘查程度分为控制的和探明的两级。
煤层气资源/储量计算规范
国土部油气储量评审办公室 2012年9月22日
煤层气资源/储量计算规范
目 录
第一章 我国油气资源储量管理体系 第二章 国内外煤层气资源储量开发利用状况 第二章 煤层气资源/储量计算规范
煤矿开采的煤层气开采
余气利用
对开采后剩余的煤层气进行回收利用，提高资源 利用率。
04
煤层气开采的环境影响与安全问题
煤层气开采对环境的影响
破坏地形地貌
煤层气开采过程中，可能会破坏地形地貌，导致地 面塌陷、裂缝等问题。
污染水资源
煤层气开采过程中，可能会对地下水造成污染，影 响周边居民和生态环境。
排放温室气体
煤层气开采过程中，可能会释放大量的甲烷，加剧 温室效应。
特性
煤层气通常以吸附态和游离态赋存于煤孔隙中，具有低浓度、低 压力、低热值和高纯度的特点。
煤层气开采的意义与价值
意义
煤层气开采对于优化能源结构、缓解 天然气供需矛盾、降低温室气体排放 、提高煤矿安全水平等方面具有重要 意义。
价值
煤层气是一种清洁能源，可用于居民 生活、工业用气和发电等领域，具有 较高的经济价值和社会效益。
加强国际合作与交流
积极参与国际合作与交流，引进国外 先进技术和管理经验，推动煤层气产 业的国际化发展。
THANK YOU
感谢聆听
煤层气开采的法律法规与政策要求
80%
国家法律法规
国家制定了一系列法律法规，规 范煤层气开采行为，保障安全和 环求 ，对煤层气开采进行管理和监督 。
80%
企业规章制度
煤层气开采企业应制定完善的规 章制度，确保安全生产和环境保 护。
05
煤层气开采的实例分析
根据开采规模和地质条件，选 择合适的开采设备和辅助工具 。
安全与环保评估
进行风险评估和环保审查，确 保开采过程的安全和环保合规 。
煤层气开采过程中的关键环节
钻井施工
根据地质资料和设计方 案，钻探出煤层气井。
压裂技术
煤层气资源／储量规范
DZ 中华人民共和国地质矿产行业标准DZ／T 0216—2002煤层气资源／储量规范Specifications for coalbed methane resources／reserves2002-12-17发布 2003-03-01实施中华人民共和国国土资源部发布目次1 范围2 规范性引用文件3 总则4 定义4.1 煤层气4.2 煤层气资源4.3 煤层气勘查4.4 煤层气开发5 煤层气资源／储量的分类与分级5.1 分类分级原则5.2 分类5.3 分级5.4 煤层气资源／储量分类、分级体系6 煤层气资源／储量计算6.1 储量起算条件和计算单元6.2 储量计算方法7 煤层气资源／储量计算参数的选用和取值7.1 体积法参数确定7.2 数值模拟法和产量递减法参数的确定7.3 储量计算参数取值8 煤层气储量评价8.1 地质综合评价8.2 经济评价8.3 储量报告附录A（规范性附录）煤层气储量计算参数名称、符号、单位及取值有效位数的规定附录B（规范性附录）煤层气探明地质储量计算关于储层的基本井（孔）控要求附录C（资料性附录）煤层气探明储量报告的编写要求C.1 报告正文C.2 报告附图表C.3 报告附件前言煤层气是重要的洁净新能源，制定一个适合我国国情并与国际（油气）准则相衔接的煤层气储量计算、评价和管理规范，可以促进煤层气资源的合理利用。
由于目前没有通用的储量分类标准和计算方法，为规范我国煤层气资源／储量分类和计算，并促进国际交流，根据GBn／T 270—88《天然气储量规范》、GB／T17766—1999《固体矿产资源／储量分类》，并参考了美国石油工程师学会（SPE）和世界石油大会（WPC）、联合国经济和社会委员会以及美国证券交易管理委员会（SEC）等颁布的有关储量分类标准，制定本标准。
本标准自实施之日起，凡报批的煤层气储量报告，均应符合本标准的规定。
本标准的附录A、附录B是规范性附录。
本标准的附录C是资料性附录。
江苏煤层气资源分析
江苏煤层气资源分析傅学海 马筱英 夏锁林●1 江苏省煤田地质勘探研究所,徐州,221006摘要 简要地归纳了江苏省煤层气的成矿地质环境,分析了成煤区地质构造特征、煤层及围岩储层的物性特征,在此基础上,对主要地区煤层气资源进行了估算。
关键词 煤层气 晚石炭世 二叠纪 资源 江苏 煤层气是指储集在煤层中,成煤及煤化作用过程中,煤层本身产生的小部分气体,是一种与煤共生的优质清洁能源和化工原料。
在煤田勘探部门称之为煤层甲烷,在矿井生产部门称之为瓦斯。
我省煤层气资源一直被当作影响煤矿安全生产的主要因素之一,未加以利用而直接排放于大气之中,既污染了环境,又浪费了资源。
本文在对江苏煤层气成矿地质环境、煤层特征等进行分析的基础上,对主要地区煤层气资源进行了估算,为今后煤层气的开发利用或井下排放提供参考依据。
通过对全省所有煤田地质勘探、生产矿井的煤层气资源分析,选择了烃类含量大于4m3/t[煤](干燥基,以下同)的地区作为研究区段,计有徐州煤田西部九里山矿区的义安、张小楼、张集、郑集、马坡;宁镇含煤区的古洞、伏牛山;宜溧含煤区的园田、川埠;锡澄虞含煤区的妙桥、云花;苏州含煤区的长沙岛、渡村等块段。
1 含煤性与成煤环境徐州煤田、苏南地区分属华北板块构造域与下扬子板块构造域。
徐州煤田西部九里山矿区主要煤系地层为太原组、山西组、下石盒子组,可采或局部可采煤层有21煤、9煤、7煤、2煤、1煤;苏南地区主要煤系地层为龙潭组,下含煤段与上含煤段含可采和局部可采煤层。
煤层厚度、结构、稳定性类别如表1。
太原组煤层由滨岸发展到海湾充填成煤环境,成煤时间短,煤层薄,有机硫含量高,层数多,横向稳定性差,多数不可采,大部分煤层直接顶板为灰岩。
成煤水介质为还原碱性,微生物菌解强烈,煤层显微组分镜质组为富氢具微弱荧光的无结构镜质体。
山西组煤层底板发育水平、水平波状、波状、脉状和透镜状层理,常见生物搅动和潜穴构造,在砂体中可识别出小型交错层理及水流方向相反的双向交错层理,反映了山西组成煤于潮坪环境。
煤层气开发的术语名词解释
与煤层气勘探开发相关的名词术语解释60条（一）2007 年，跟河北煤田地质勘查院合作，搞了一个《煤层气资源勘查技术规定（试行）》。
为了方便工作，院方要求对其中涉及到的一些术语做个解释，特别是所涉及到的工程方面（如试井、压裂、排采）。
因此，特收集整理了与煤层气勘探开发相关的名词术语60条，并尽可能给出准确解释。
因为对于某些名词术语，各种文献或专著中的解释不仅相同，有些是笔者的意见，仅供参考。
1、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并部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。
2、天然气：地下采出的可燃气体统称为天然气。
3、煤成气：由煤层所生成的天然气，统称为煤成气。
4、临界解吸压力：对于未饱和煤层气藏，只有压力下降到含气量落在吸附等温线上，气体才开始解吸，该压力称为临界解吸压力。
5、含气饱和度：是指在一定条件（储层压力、温度和煤质等）下，实际含气量与相应条件下的理论吸附量的比值。
6、含水饱和度：是指储层内水的含量（用体积表示）与储层孔隙体积之比。
7、原始含气饱和度：在原始地层状态下的含气饱和度。
8、孔隙度：岩石孔隙大小通常以孔隙度来表征。
所为孔隙度，是介质中孔隙的体积与介质总体积的比值。
9、有效孔隙度：有效孔隙度是指连通孔隙所占的体积与总体积的比值。
10、孔隙结构：煤是一种固态胶质体，是双孔隙介质，含有基质孔隙和割理孔隙。
11、煤层渗透率：煤层的渗透性是指在一定压差下，允许流体通过其连通孔隙的性质，也就是说，渗透性是指岩石传导流体的能力，煤层渗透率是反映煤层渗透性大小的物理量。
常用单位：毫达西，md，1md=0.987×10-3μm2。
12、绝对渗透率：指单相流体充满整个孔隙、流体不与煤发生任何物理反应时，所测出的渗透率称为绝对渗透率。
13、有效渗透率：当储层中有多相流体共存时，煤对其中每相流体的渗透率称为有效渗透率。
14、相对渗透率：当储层中有多相流体共存时，每一相流体的有效渗透率与其绝对渗透率的比值。
煤层气
煤层气煤层气（Coalbed Methane）储层参数，主要包括煤的等温吸附特性参数、煤层气含量、渗透率、储层压力、原地应力，以及有关煤岩煤质特征的镜质组反射率、显微组分、水分、灰分和挥发分等，相应的测试分析技术有：煤的高压等温吸附试验（容量法）、煤层气含量测定、煤层气试井和煤岩煤质分析等。
煤的高压容量法等温吸附实验，是煤层气资源可采性评价和指导煤层气井排采生产的关键技术参数，等温吸附数据测定准确性，直接关系到煤层气开发项目的成败和煤层气产业的发展。
许多研究表明，煤是具有巨大内表面积的多孔介质，象其它吸附剂如硅胶、活性碳一样，具有吸附气体的能力。
煤层气以物理吸附方式储存在煤中，主要证据有：甲烷的吸附热比气化热低2—3倍（Moffat ＆Weale，1955；Y ang ＆Saunders，1985），氮气和氢气的吸附也与甲烷一样，这表明煤对气体的吸附是无选择性的；大量试验也证明，煤对气体吸附是可逆的（Daines，1968；Maver 等，1990）。
结合国内外资料，推荐吸附样粒度为60—80目。
煤的平衡水分—当煤样在温度30℃、相对湿度96%条件下，煤中孔隙达到水分平衡时的含水量。
测试平衡水平的主要目的是：恢复储层条件下煤的含水情况，为煤的吸附实验做准备。
煤层气含量—指单位重量煤中所含的标准状态下（温度20℃、压力101.33kpa）气体的体积，单位是cm3/g或m3/t。
它是煤层气资源评价和开发过程中计算煤层气资源量和储量、预测煤层气井产量的重要煤储层参数之一。
煤层气含量的测定方法大体上可分为两类：直接法（解吸法）和间接法（包括等温吸附曲线法和单位体积密度测井法）。
在直接法中，保压取心解吸法是精确获得原地煤层气含量最好的方法。
直接法的基本原理煤心煤样的煤层气总量由三部分气体量构成：一是损失气（lost gas）,二是实测气（measured gas），三是残余气（residual gas）。
煤层气利用现状及发展趋势煤炭科学研究总院陈贵峰资料
发电装机容量（万kW)
160
150
140
120
120
100
92
80
60
60
40
20
9
15
0
2005 2006 2007 2008 2009 2010 年份
图：2006年中国煤层气利用情况比例图
06年利用量6.15亿m3
图：煤层气发电装机容量预测走势图
11
（6）政策和管理力度不断加强
编号
2009.4
关于加快煤层气抽采有关税收政策问题的 通知
关于加强煤炭和煤层气资源综合勘查开采 管理的通知
关于煤层气勘探开发项目进口物资免征进 口税收的规定
2010年抽采量1亿m3矿区 数18个；2015年36个
首次将煤层气列入规划
宏观指导勘探开发利用享 受优惠政策。
发电外中央补贴0.2元 /m3(纯），地方适当补贴
抽放矿井数（个）
60 抽放量
50
抽放矿井数
53 55 350
44 264
300
40
214
277
286 250
180
228
30
118
133
185
23.33 26.14
18.66
200 150
20
146
142
15.2
100
10 5.34 5.6 6.34 7.42 8.58
50
0
0
年份
全国重点煤矿煤层气历年抽采情况
鼓励采用500kW以上发电 机组，开发1000kW以上 内燃机组及大功率燃气轮 机组；补贴0.25元/kWh
用于民用、锅炉燃料、汽 车、化工、非发电企业
煤层气储层敏感性实验研究
煤层气储层敏感性实验研究一、本文概述随着能源需求的日益增长，煤层气作为一种清洁、高效的能源，其开发利用受到了广泛关注。
然而，在煤层气储层开发过程中，储层敏感性问题常常会对开发效果产生重要影响。
本文旨在对煤层气储层的敏感性进行系统的实验研究，分析不同因素对储层敏感性的影响，为煤层气储层的合理开发提供理论支持和实践指导。
本文首先介绍了煤层气储层敏感性的基本概念和研究意义，阐述了储层敏感性对煤层气开发的影响。
接着，详细描述了实验材料、实验方法以及实验过程，包括实验设备、实验步骤、实验条件等。
在实验结果分析部分，本文将通过实验数据，对储层敏感性进行定量评估，并深入探讨不同因素对储层敏感性的影响机制。
本文总结了实验研究的主要结论，提出了针对性的建议，以期为我国煤层气储层的合理开发提供有益的参考。
通过本文的实验研究，旨在深入理解煤层气储层的敏感性特征，揭示储层敏感性对煤层气开发的影响规律，为煤层气储层的科学开发提供理论支撑和实践指导。
本文的研究结果也可为其他类似储层的敏感性研究提供借鉴和参考。
二、煤层气储层敏感性实验研究方法煤层气储层敏感性实验研究是评估煤层气储层对各种外部因素（如压力、温度、化学处理等）响应程度的关键手段。
本研究采用了一系列实验方法，系统地探讨了煤层气储层的敏感性特征。
我们采用了渗透率测试技术，通过改变储层压力、温度等条件，实时监测渗透率的变化情况。
这一技术能够直观反映储层在外部条件变化下的渗透性能，是评估储层敏感性的重要指标之一。
为了深入研究储层敏感性机理，我们采用了扫描电子显微镜（SEM）和射线衍射（RD）等微观分析手段。
这些技术能够揭示储层微观结构的变化，包括孔隙结构、矿物成分等，从而深入理解储层敏感性的内在原因。
我们还采用了化学处理实验，通过模拟储层中可能遇到的化学环境（如酸碱溶液、氧化剂等），研究储层对这些化学因素的响应情况。
这一方法有助于评估储层在开采过程中的稳定性，预测潜在的风险因素。
煤层气成因类型及影响因素
煤层气成因类型及影响因素摘要:煤层气已成为一种新兴的非常规天然气资源。
煤层气是成煤物质在煤化过程中生成并储集于煤层中的气体。
按其成因类型分为生物成因气和热成因气。
生物成因气有原生和次生两种类型，原生生物成因气一般在低级煤中生成，很难保存下来。
次生生物成因气常与后来的煤层含水系统的细菌活动有关。
热成因煤层气的生成始于高挥发份烟煤(Ro=0.5%～0.8%)。
与分散的Ⅰ/Ⅱ型或Ⅲ型干酪根生成的气体相比，煤层气的地球化学组成变化较大，反映了控制煤层气组成和成因的因素多而复杂，主要的影响因素包括煤岩组分、煤级、生气过程和埋藏深度及相应的温度压力条件。
此外，水动力等地质条件和次生作用等也影响着煤层气的组成。
煤层气，又称煤层甲烷(Coalbed Methane,简称CBM)，俗称煤层瓦斯，指自生自储于煤层中的气体，成分以甲烷为主，含少量其它气体成分。
在长期的地下采煤过程中，这种气体一直被视为有害气体。
70年代末，由于能源危机，美国政府采取税制优惠政策，鼓励煤层气的开发工作，从而推动了煤层气的研究和开发试验工作，并于80年代初取得重大突破，成为第一个进行大规模商业性生产的国家，证实了煤层气资源的巨大价值与潜力，从而引起煤层气研究的全球性热潮。
据估计，全世界煤层气的资源量可达(84.9～254.9)×1012m3。
根据美国的报告，煤层气的采收率为30%～60%，最高可达80%。
煤层气的发热量也很高，达8 000～9 000 kcal/m3，相当于常规天然气的90%以上。
煤层气属洁净能源，甲烷含量一般在80%～90%以上，燃烧时仅产生少量CO2。
因此，煤层气是一种潜力巨大的非常规天然气资源。
而且，采煤前排出煤层中的气体，也有利于地下采煤的安全和大气环境的改善。
1 煤层气的成因类型与形成机理植物体埋藏后，经过微生物的生物化学作用转化为泥炭(泥炭化作用阶段)，泥炭又经历以物理化学作用为主的地质作用，向褐煤、烟煤和无烟煤转化(煤化作用阶段)。
煤层气开采工程资料
第一节 煤层气开采方法与原理
②排采过程煤层有越流补给
排采过程煤层有越流补给时，煤层气垂直井排采阶段可划分为5个阶段： • І饱和水单相流，压力仅在煤层中传递阶段。排采初期，煤层中的压力梯度大 于围岩中的压力梯度，压力将在煤层中首先传递，煤层中裂隙中的水将逐渐 被排出，随着压降漏斗的扩展延伸，煤层中的压力梯度逐渐减小，因围岩储 层渗透率相对较大，直到围岩压力梯度大于煤层压力梯度时，将进入第二阶 段。 • Ⅱ饱和水单相流，压力仅在围岩中传递阶段。随着排采的进行，围岩中压力 梯度逐渐大于煤层中的压力梯度，压力传递轨迹从煤层过渡到围岩中，压力 将仅在围岩中传递，开始排采围岩中的水，此时，煤层中压力几乎不再发生 变化。随着围岩中影响半径的增加，煤层中的压力梯度小于围岩中的压力梯 度，在煤层中形成很小的压降漏斗后，压力将仅在围岩中进行传递，进入第 二阶段。直到煤层中的压力梯度大于围岩中的压力梯度为止。
第五章 煤层气开采工程
一、 煤层气开采方法与原理 二、 煤层气井排采工作制度 三、 煤层气增产措施 四、 煤层气田生产操作和管理
第一节 煤层气开采方法与原理
一、煤层气排水降压方法 煤层气井的生产是通过抽排煤储层的承压水，降低 煤储层压力，促使煤储层中吸附的甲烷解吸的全过 程。即通过排水降压，使得吸附态甲烷解吸为大量 游离态甲烷并运移至井口。因此，通过抽排地层中 的承压水，暂时、相对地降低煤储层压力是煤层气 井采气的关键。
第一节 煤层气开方法与原理
• Ш饱和水单相流 压力在煤层和围岩共同传递阶段。排采继续进行，围岩中 压力影响半径增加，煤层中压力梯度逐渐等于甚至大于围岩中的压力梯度， 压力将在煤层和围岩中共同传递，直到煤层中排采影响半径范围内压力达到 临界解吸压力以下时，气体开始解吸，即进入非饱和两相流阶段。 • Ⅳ非饱和流阶段 排采继续进行，当煤层排采影响范围内压力达到临界解吸 压力以下时，一定数量的煤层气开始解吸，并形成气泡，阻碍水的流动，水 的相对惨透率开始下降，但此时气体的量较小，无论在基质孔隙中还是在裂 隙系统中，气水都是孤立的，没有互相连接，不能流动，此阶段称为非饱和 单相流阶段。
煤层气及其开发现状与前景
煤层气及其开发现状与前景胡经国一、煤层气及其主要特征就成因而言，煤层气又叫做煤成气，是指在煤层或煤系地层形成过程中生成的一种天然气，俗称煤矿瓦斯。
它是腐殖质在煤化变质过程中热分解作用的产物。
煤化变质程度越高，生成的煤层气越多。
例如，每吨低度煤化变质的褐煤形成时，只能生成38～68立方米煤层气；而每吨高度煤化变质的无烟煤形成时，则能生成346～422立方米煤层气。
煤层气的成分主要是甲烷（CH4）。
它的甲烷含量一般为90%～99%，通常在95%以上。
煤层气的发热量很高，一般约为8500大卡／立方米，比1公斤标准煤的发热量还要高。
煤系地层是中国四大类天然气气源岩之一。
煤层气是中国两大类型天然气之一。
它是一种能单独形成工业气藏、具有巨大资源潜力和广阔开发前景的新能源。
二、世界煤层气资源及其开发概况全世界已发现的煤层气储量约占世界天然气总储量（约为103万亿立方米）的30%以上。
世界上已发现的26个最大的天然气田（储量大于2830亿立方米）中，就有16个是煤层气田；其煤层气储量占天然气总储量的77.2%。
位居世界前五位的特大气田均为煤层气田。
例如，前苏联西北利亚特大型气田，其煤层气可采储量高达18万亿立方米。
它使前苏联80年代的天然气储量和产量，比50年代中后期猛增了数十倍。
又如，荷兰格洛宁根特大型气田，其煤层气储量达2.2万亿立方米。
它使荷兰的天然气产量增长了486倍，从能源进口国一跃而成为能源出口国。
美国煤层气资源量约为5.6～22.6万亿立方米，可采储量估计可达11.3万亿立方米。
中欧盆地南部，煤层气资源量约为3.5万亿立方米。
在世界上，煤层气开发利用研究起步于本世纪50年代。
1959 年荷兰发现了格洛宁根特大型气田。
从此，煤层气一跃而成为世界各国刮目相看的一个新能源领域。
到90年代，发达国家煤层气工业生产已达到相当大的规模，其技术水平也很高。
例如，美国1986年煤层气生产井还不到200口，而到1992年却发展到了6000口。
澳大利亚煤层气资料
澳大利亚煤层气产量增长迅速2011-11-18中国行业研究网分享到： QQ空间新浪微博开心网人人网据国际能源署(IEA)统计数据，全球共有74个国家拥有煤层气资源，总储量估计达到168万亿立方米，其中90%的煤层气资源分布在12个主要产煤国。
位于南半球的澳大利亚，作为全球主要煤炭生产国和输出国之一，毫无疑问也位列其中。
有统计数据显示，2009年，澳大利亚共有煤炭生产井5200口，探明的煤层气可采储量达到4934亿立方米。
从煤层中开采天然气似乎已经成为了澳大利亚生产天然气不可或缺的一部分。
产量增长十分迅速实际上，澳大利亚对煤层气开发利用的考虑起步很早。
早在上世纪80年代，美国康菲公司就曾参与过澳昆士兰州的煤层气开发试点；不过，由于澳大利亚对开发煤层气的钻井机技术要求与美国不同，最后康菲公司只得“无功而返”，而澳的煤层气也未能大规模商业化开发。
直到上世纪90年代后半期，澳大利亚才真正开始商业化生产煤层气。
虽然推后了十数年的时间，但是，根据澳大利亚议会公布的资料，澳煤层气产业的发展“十分迅速”，这在产量上表现尤为突出。
1995年，澳煤层气产量还为零，此后就开始连年上升。
根据澳大利亚石油生产与勘探协会的统计数据，199 8年，澳煤层气产量也仅为3964万立方米；到了2004年就增加到13亿立方米；而到了2008年，煤层气总产量更是猛增到了40亿立方米。
其中，仅昆士兰一个州就拥有725口煤层气井，煤层气日产量高达近2万立方米。
现在，煤层气已经成为澳大利亚天然气供应多元化的重要组成部分。
据澳石油天然气工业集团统计，2010年，澳煤层气产量再创高峰，增长达39%，并且已经占到澳境内天然气供应量的13%以上。
LNG需求助推发展近年来液化天然气(LNG)需求的不断增长，进一步推动了澳大利亚煤层气的发展。
澳煤层气的商业化开发区域主要集中在东部地区，特别是昆士兰州和新南威尔士州。
数据显示，2008年昆士兰州的煤层气探明储量为2850亿立方米，其中鲍恩煤田占40%、瑟拉特煤田60%。
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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，主要成分为甲烷。
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。
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：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，商业化能产生巨大的经济效益。
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(CH 4)含量一般大于96.5%，当甲烷含量97.8%时，在0℃, 101.325kPa下，高热值：QH=38.9311MJ/Nm3(约9299 kcal/ Nm3)低热值：QL=34.5964MJ/Nm3(约8263 kcal/ Nm3)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）低热值：14.63MJ/m3(约3494 kcal/ Nm3)高热值：16.24 MJ/m3(约3878 kcal/ Nm3)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、1 L柴油、接近0.8kg液化石油气、1.1-1.3L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。
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。
煤层气的开采一般有两种方式：一是地面钻井开采；二是井下瓦斯抽放系统抽出,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。
地面钻井开采方式，国外已经使用，我国有些煤层透气性较差，地面开采有一定困难，但若积极开发每年至少可采出50亿立方米；由于过去除了供暖外没有找到合理的利用手段，未能充分利用，所以，抽放瓦斯绝大部分仍然排入大气，花去了费用，浪费了资源，污染了环境。
我国煤层气资源丰富，居世界第三。
每年在采煤的同时排放的煤层气在130亿立方米以上，合理抽放的量应可达到35亿立方米左右，除去现已利用部分，每年仍有30亿立方米左右的剩余量，加上地面钻井开采的煤层气50亿立方米，可利用的总量达80亿立方米，约折合标煤1000万吨。
如用于发电，每年可发电近300亿千瓦时。
[编辑本段]我国煤层气资源分布情况我国煤层气资源丰富。
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%。
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%。
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。
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。
国外煤层气利用简况煤层气作为气体能源家族三大成员之一，与天然气、天然气水合物的勘探开发一样，日益受到世界各国的重视。
全球埋深浅于2000米的煤层气资源约为240万亿立方米。
美国是目前世界上煤层气商业化开发最成功的国家，从1983年到1995年的12年间，煤层气年产量从1.7亿立方米猛增至250亿立方米，2005年煤层气产量达到500亿立方米。
预计2020年至2030年前后，燃气在世界能源结构中的比重将赶上和超过煤炭和石油。
专家预测，2010年我国燃气缺口将达300亿立方米；2020年将达到1000亿立方米。
在中国目前的一次性能源消费结构中，煤炭约占74.6%，石油占17.6%，天然气仅占2%，远低于23%的世界平均水平。
随着终端能源需求逐步向优质高效洁净能源转化，天然气的需求迅速增长。
开发利用煤层气可将燃气在能源消费构成中的比重在2010年提高到10%。
[编辑本段]中国煤层气产业发展现状全球埋深浅于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。
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。
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。
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。
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。
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。
2007年，全国瓦斯抽采47.35亿立方米，利用14.46亿立方米。
其中井下煤矿瓦斯抽采量44亿立方米，完成规划目标的127%。
形成地面煤层气产能10亿立方米，是2006年的2倍。
地面煤层气产量3.3亿立方米，比2006年增加1倍多。
2005～2007年，全国共钻井约1700口，占历年累计钻井总数的85%。
截至2007年底，国内探明煤层气地质储量1340亿立方米，煤层气年商业产量不足4亿立方米。
根据《煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十一五”规划》，到2010年，新增煤层气探明地质储量3000亿立方米；煤层气、煤矿瓦斯抽采量100亿立方米；建设煤层气输气管道10条，设计总输气能力65亿立方米；重点建设沁水盆地、鄂尔多斯盆地东源两大煤层气产业化基地。
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。
如果把煤层气利用起来，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。
煤一种可燃的有机沉积岩。
主要由碳、氢和氧组成，含少量的氮和硫。
按有机质煤化程度分为：褐煤、烟煤、无烟煤等级别。
由高等植物形成的称腐殖煤，由低等植物形成的称腐泥煤。
煤与砂泥岩共生。
煤主要形成于沼泽化环境。
煤盆地主要由煤系地层组成的沉积盆地。
按成煤环境和沉积特征可分为内陆成煤盆地和海陆过渡成煤盆地。
成煤盆地主要出现在潮湿气候、盆地收缩时期。
含煤旋回含煤岩系和不含煤岩系间互出现组成的沉积层序。
煤层主要出现在水退沉积旋回的后期或旋回的上部。
含煤旋回可多次重复，构成多旋回煤系地层。
含煤建造包含沼泽相煤层为必要组分、占据一定的大地构造位置、且有共生关系的岩石组合。
常形成于平缓山区的地堑式山间凹陷中，或广阔而平坦的褶皱山前平原上，或褶皱山前边缘的低地中。
含煤岩系与含煤沉积在成因上密切共生的一套沉积岩系。
特征是：砂泥岩间夹煤层、煤线、炭质泥岩，具韵律性，常含植物化石及黄铁矿及菱铁矿等还原矿物。
煤系一套连续沉积的含有煤层的沉积岩层或地层。
主要由碎屑岩和粘土岩组成，也夹石灰岩或油页岩等，其中常出现煤层或煤线，以及炭质泥岩。
整个岩系呈深色，富含植物化石，旋回性和韵律性显著，属湖泊沼泽相或滨海沼泽相。
煤层气煤层中伴生的气体，属于煤成气。
成分只要由甲烷组成，但与石油伴生气在成因上不同，所以通常称为瓦斯，也是天然气的一种。
煤的分类根据成煤的原始物质和形成和形成环境，把煤划分为腐殖煤和腐泥煤两大类，前者又分腐殖煤和残殖煤；后者又分为腐泥煤和胶泥煤。
按煤的变质程度或工业牌号可未变质煤—褐煤，低变质煤—长烟煤和气煤，中变质煤—肥煤和焦煤，高变质煤—瘦煤，贫煤和无烟煤。
煤成气也称煤田气，在形成煤的过程中，由其中的腐殖型有机物所生成的气体。
这些气体为以甲烷为主的气态烃以及一些非烃类气体。
他在成因上与石油伴生的天然气不同。
成煤期也称聚煤期，地质历史中成煤的有利时期。
植物的大量繁殖是成煤的先决条件，主要成煤期是：从远古代到早泥盆世，是菌藻植物时代；从志留纪末期到早中泥盆世，是裸蕨植物为主时期；从晚泥盆到晚二叠是蕨类种子蕨类植物时期；从晚二叠到中生代早期为裸子植物时期；从早白垩世到第三纪是被子植物时期。
成煤期与主要的构造运动一致。
煤层在含煤的沉积岩系中具有工业价值的、成层产出的煤岩部分。
有四种煤岩组分：镜煤、丝碳、暗煤和亮煤。
按煤的光泽强弱分光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤和暗型煤。
煤阶也称煤级，在由植物形成煤的过程中，从泥煤至褐煤、烟煤以致无烟煤，反应了煤的成熟程度。
其转化的阶段性即称煤阶。
可用反射率、水分与挥发份含量以及化学参数与发热量作为鉴定参数。
成煤木本沼泽繁殖在沼泽地带的高等植物，在其死亡以后，遗体就在有水覆盖的沼泽中堆积起来，假如沼泽的水流闭塞，细菌不能充分的分解这些植物遗体，其主要组分像木质素和纤维素等，就会在这一死水的环境中基本上保存下来，并逐渐的转变成腐殖质和腐殖酸等，这样就形成了煤的原始物质—泥炭。