浅谈我国煤层气的基本储层特点与开发对策
我国煤层气的地质特征和勘探开发技术
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。
煤层气的储层特点研究
研究报告科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald31煤层气,我国气体能源家族的三大成员之一,是指形成于煤层又储集于煤层中,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。
近20年中,煤层气在迅速崛起,是一种应用广泛的清洁、高效能源和化工原料,储存丰富,前景广阔,可以改善我国能源结构,增进环境保护,因此,在煤层气储层特点的基础上探讨其勘探开发意义重大[4]。
20世纪80年代初,我国开始煤层气的研究,而煤层气的勘探和开发始于90年代初,至2001年底已完成煤层气勘探和先导性开发试验井210余口,形成了十多个煤层气先导性开发试验井组,基本获得了地质储量。
目前,煤层气的研究和勘探非常活跃[1]。
1 煤层气及其储层特点煤层气,作为煤的一种伴生矿产资源,在煤的演变和变质过程中逐渐形成并在煤层中得到产生、聚集和转移。
一般情况下,我国煤层气的储层具有以下几个基本特点。
1.1 煤层的孔隙特征煤层是煤层气主要的生成与储集点,煤层由孔隙和裂隙两部分组成,孔隙是煤层气的主要储集场所,而裂隙则是煤层气运移的通道,孔隙与裂隙的结构共同决定了煤层气的解吸动力。
1.2 煤层的渗透性特征一般情况下,煤储层的渗透性强度主要取决于煤层节理裂隙系统的相互贯通,我国煤层气的煤储层的渗透率是较低的。
煤层的渗透率会同时受到外界压力与内部压力的双重影响,随外部压力或深度的增加而降低,同时也因内部压力的改变而改变。
1.3 煤层的构造应力与压力特征煤层的构造应力与压力对煤层的渗透率和含气量起着决定性的作用。
区域的构造应力强度越大,煤层裂隙的闭合性强,储层压力也较高,导致煤储层的渗透性低,气体间的交换与迁移缓慢,较难进行;而构造应力强度较小的区域,煤层裂隙的闭合性弱,开启性强,其储层压力较低,煤储层的渗透性较好,气体间的交换和迁移较为通畅,流动迅速。
煤层气储层特征研究分解
欠饱和的
饱和煤层(A)含有最大的气含量, 这在理论上是可能的,如由实验室确定 的等温吸附曲线所定义的。在开始脱水 和压力下降时,气生产立即开始。
欠饱和煤层(B)含有比煤层可能吸 附量要少的甲烷,由于先前发生过脱气事 件。为了使气产气甚至需要几年的时间进 行脱水和降压,而最终的储力
超压——煤层气井喷
三、储层的空隙压力与原地应力
2、煤层气瓦斯压力
煤层气(瓦斯) 压力是指在煤田勘探钻孔或煤矿矿井中测得的煤 层孔隙中的气体压力。煤储层试井测得储层压力是水压,二者的测试 条件和测试方法明显不同。煤储层压力是水压和气压的总和,在封闭 体系中,储层压力中水压等于气压;在开发体系中,储层压力等于水 压与气压之和。
同一煤样吸附不同气体:CO2>CH4>N2
CH4 CO2 N2
8
10
CH4 CO2 N2
8
10
四、煤储层的吸附性
2、煤层气吸附/解吸过程的差异与解吸作用类型划分
地质条件下的煤层气吸附过程与开采条件下的煤层气解吸过程的差异对比
煤层气物理吸附
煤层气物理解吸
作用过程
吸附偶于煤的热演化生烃、排烃 人为的排水-降压-解吸过程(是一 过程之中(是一种“自发过程”) 种“被动过程”)
一、煤层气的概念
1、煤层气
煤层气是以甲烷为主要成分的矿产,是在煤化作用过程中形成、储集 在煤层及其临近岩层中的非常规天然气。
2、煤层气储层
煤层作为煤层气的源岩和储层,具有2方面的特征:一是在压力作用 下具有容纳气体的能力; 二是具有允许气体流动的能力。
二、煤储层的渗透性
1、概念
储集层的渗透性是指在一定压力差下,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,渗透性优劣用渗透 率表示。
中国煤层气储量、产量、标准及开发分析
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。
中国煤层气资源特点及开发对策
作者简介:李景明,教授级高级工程师,博士,本刊第六届编委会委员;长期从事天然气(煤层气)勘探开发生产研究工作,现任中国石油煤层气有限责任公司总地质师;获国家科技进步奖2项,省部级科技奖7项。
地址:(100013)北京市东城区安外大街2号。
电话:(010)51278798。
E 2mail :lijim @中国煤层气资源特点及开发对策李景明1 巢海燕2 李小军1 刘洪林21.中国石油煤层气有限责任公司2.中国石油勘探开发研究院廊坊分院 李景明等.中国煤层气资源特点及开发对策.天然气工业,2009,29(4):9213. 摘 要 据新一轮全国油气资源评价结果,我国埋深在2000m 以浅的煤层气资源量为36.8×1012m 3,煤层气资源十分丰富,其中赋存在低、中、高煤阶中的煤层气资源各占30%左右。
分别以国内高、中、低煤阶代表性的盆地———沁水、鄂尔多斯和准噶尔3个盆地为对象,通过研究其基本地质条件、资源丰度及勘探开发状况,认为煤层气资源规模开发要立足大型含煤盆地和构造相对稳定的含煤盆地展开。
高煤阶煤层开发应以斜坡带的承压水区、滞留水区及相对构造高部位为目标区;中煤阶煤层生、储条件好,部署应避开甲烷风化带和断层带;低煤阶煤层开发应考虑具多种气源条件和构造相对稳定的区块。
关键词 中国 煤层气 资源丰度 低煤阶 中煤阶 高煤阶 开发对策 DOI :10.3787/j.issn.100020976.2009.04.0021 中国煤层气资源的基本特点 最新一轮全国油气资源评价结果表明[1]:中国42个主要含煤盆地埋深2000m 以浅煤层气资源量为36.8×1012m 3,1500m 以浅的可采煤层气资源量为10.9×1012m 3;2000m 以深的煤层气资源随着未来技术的进步得到有效的开发利用;截至2008年底,相关公司已登记煤层气区块56个,总面积6.58×104km 2,其中,国家储委认定的探明面积为691km 2,探明储量为1181×108m 3。
中国煤层气发展现状及建议
中国煤层气发展现状及建议一、煤层气储量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,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2倍多,世界主要产煤国都十分重视开发煤层气。
中国煤层气资源量达36.8万亿立方米,居世界第三位。
中国煤层气可采资源量约10万亿立方米,2019年累计探明煤层气地质储量2865.4亿立方米,同比增长5.91%。
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。
二、煤层气产量经过多年的发展,我国煤层气勘探开发已经取得了一定成果,煤层气产量不断增长,据统计,2020年中国规模以上企业煤层气产量为102.3亿立方米,同比增长15.2%,截至到2021年4月中国规模以上企业煤层气产量为33.5亿立方米。
从各省市规模以上企业煤层气产量来看,山西是煤层气主要富集区,据统计,2020年山西省规模以上企业煤层气产量为77亿立方米,占整个中国产量的75.3%,远超其他省市。
三、地面煤气层产量2007年国家出台一系列煤层气产业扶持政策以来,沁水盆地的潘河、潘庄、成庄、樊庄、郑庄和鄂尔多斯盆地东缘保德等项目建设投产,沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘两大煤层气产业基地初步建成。
我国地面煤层气开发从无到有,2005年实现零的突破,2019年全国地面煤层气开发产量为54.63亿立方米。
中国煤层气开发行业市场集中度较高,整个行业基本被中石油、中海油、晋煤集团和中石化垄断。
根据统计显示,2019年中石油地面煤层气开发量占整个地面煤层气开发量的35%,中海油占32%,晋煤集团占25%,中石化占6%,四个企业地面煤层气开发量占整个中国地面煤层气开发量的98%。
四、煤层气产业发展的对策和建议1、落实完善扶持政策一是研究制定鼓励甲烷浓度大于30%的煤矿瓦斯抽采利用政策(包括提浓至30%以上),对提高煤矿瓦斯抽采浓度的煤矿企业在财政补贴、税收减免、抽采利用工程建设等方面给予政策倾斜,调动煤矿企业在提高瓦斯抽采浓度的积极性。
浅谈我国煤层气的基本储层特点与开发对策
浅谈我国煤层气的基本储层特点与开发对策摘要: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。
中国煤层气资源丰富,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。
了解我国煤层气的基本储层特点,有助于对煤层气的开发利用。
关键词:煤层气储层特点开发对策煤层气俗称瓦斯,是指与煤炭共伴生、赋存于煤层及围岩中、以甲烷为主要成分的混合气体,是一种新型的清洁能源和优质的化工原料。
煤层气的化学组成有烃类气体,例如甲烷及其同系物、非烃类气体,例如二氧化碳、氮气、氢气、一氧化碳、硫化氢以及稀有气体。
其中,甲烷、二氧化碳、氮气是煤层气的主要化学成分,尤其是甲烷的含量最高。
煤层气的热值是普通煤的2-5倍,与天然气的热值相当,1立方米的纯煤层气的热值相当于1.13千克的汽油,1.21千克标准煤。
可以与天然气混输混用,而且燃烧后很清洁,几乎不产生任何的废气,是上好的工业、化工、发电、居民生活燃料。
煤层气也可用作民用燃料、工业燃料、发电燃料、汽车燃料和重要的化工原料。
用途很广泛。
没标准立方煤层气大约相当于9.5度电、3立方米水煤气、1升的柴油、接近0.8千克的液化石油气,1.2升的汽油。
中国煤层气资源丰富,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。
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。
中国煤层气储层特征及开发技术探讨
作者简介:刘贻军,1968年生,博士;主要从事石油天然气、煤层气的地质研究和区域评价工作,以及煤层气储层特性和开发潜力研究;已公开发表论文十余篇。
地址:(100011)北京东城区安外大街甲88号。
电话:(010)64298881。
中国煤层气储层特征及开发技术探讨刘贻军 娄建青(中联煤层气有限责任公司) 刘贻军等.中国煤层气储层特征及开发技术探讨.天然气工业,2004;24(1):68~71 摘 要 中国煤层气储层具有独特性,由于成煤期后构造破坏强烈,构造煤发育,所以具有煤层气储层低含气饱和度、低渗透率以及低压力的“三低”特性;煤层气储层的原地应力比较大;目前的煤层气开发以中、高阶煤为主;中、高阶煤具有非常强烈的非均质性。
针对中国煤层气储层的基本特性,文章提出了煤层气的开发技术,主要包括“动中之静”概念在煤层气选区评价中的应用;研究了煤层气储层封盖条件,主要包括煤层气储层的区域盖层研究和地下水动力学研究;煤层气储层保护研究,主要是指在煤层气钻井和完井工程作业过程中对煤层气储层所造成的伤害进行预防并使伤害程度最小化;煤层气储层增产措施研究,指建立有效的原地应力释放区、井间干扰效果明显、提高储层的导流能力以及有效压差;加快煤层气解吸速率和提高解吸量的研究。
主题词 中国 煤成气 储集层特征 开发 技术 我国的煤层气研究始于80年代初,而煤层气地面钻井的勘探和开发始于90年代初,至2001年底已完成煤层气勘探和先导性开发试验井210余口,形成了十多个煤层气先导性开发试验井组,获得了探明地质储量。
目前,煤层气的研究〔1~10〕和勘探、开发非常活跃。
从目前煤层气勘探和开发的情况来看,尽管有些煤层气单井的日产气量峰值超过10000m 3,但是煤层气单井和先导性开发井网的稳定日产气量普遍低。
如何预测煤层气的高渗富集区,以及提高煤层气单井稳定日产气量和增大煤层气井网的井间干扰效果,这是我国目前煤层气开发的关键之所在。
煤层气储层特征分析与开发研究
煤层气储层特征分析与开发研究近年来,随着能源需求的增长和环境问题的日益突出,煤层气作为一种清洁、高效、可持续的新能源逐渐受到人们的重视。
煤层气储层作为煤层气开发的基础,其特征分析和开发研究具有重要意义。
一、煤层气储层特征分析1. 孔隙结构特征煤层气储层的孔隙结构特征决定了煤层气的产出能力和运移性能。
煤层中的孔隙可以分为微孔、介孔和宏孔三类,其中微孔是煤层气储层的主要孔隙类型。
煤层中的孔隙分布呈现出明显的层理性,不同层段的孔隙结构特征不同,这是影响不同层段煤层气开发效益的重要因素之一。
2. 孔隙连接特征孔隙连接特征是煤层气储层中孔隙之间的连通关系,对于煤层气的产出和开发具有至关重要的影响。
煤层中的孔隙系统是一个复杂的三维网络结构,煤层气的储存和运移受孔隙之间的连接方式影响很大。
当孔隙之间存在弱连通性或断裂带等现象时,煤层气的产出难度会增加。
3. 煤层气成因特征煤层气的形成过程主要与煤炭的生生物成因、气源和生成条件等因素有关。
煤层气储层中气组分的组成与气源的降解程度密切相关,早期生成的气成分主要是甲烷、乙烷等轻烃气,随着煤炭的进一步演化,气组分中重烃气和惰性气体占比逐渐增大,这对于煤层气的开发和利用带来了一定困难。
二、煤层气储层开发研究1. 气井井下工艺研究煤层气的开发主要是通过气井进行的,因此,气井井下工艺研究是煤层气开发的核心内容之一。
目前,国内外已经有许多研究者开展了气井井下流体动力学等相关研究,以优化气井的产出效率和稳定性。
2. 联合开采煤层气的联合开采可以将煤炭和煤层气的开发有效地整合起来,提高资源的综合利用率。
联合开采的主要方式有平行开采和交错开采两种。
平行开采是指煤炭和煤层气的共同开采,交错开采则是指煤层气的开采与煤炭的开采交替进行,这可以减少资源浪费,同时对采煤和煤层气开发的影响也有所缓解。
3. 技术创新随着煤层气开发的深入,已有开发技术的局限性也逐渐显现,而技术创新是解决这一问题的重要途径。
浅谈煤层气的利用现状和发展趋势
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]。
煤层气储层特征研究分解
三、储层的空隙压力与原地应力
3、原地应力
原地应力是指煤储层没有受到任何人为扰动,处于原始状态的应力。 原地应力是压裂设计的重要依据,是储层渗透性的重要控制因素,同时也 严重影响煤层气井的排采。
四、煤储层的吸附性
1、不同煤级煤吸附不同气体的差异性
吸附量 /(cm3g-1)
35 28 21 14
7 0
饱和的
欠饱和的
饱和煤层(A)含有最大的气含量, 这在理论上是可能的,如由实验室确定 的等温吸附曲线所定义的。在开始脱水 和压力下降时,气生产立即开始。
欠饱和煤层(B)含有比煤层可能吸 附量要少的甲烷,由于先前发生过脱气事 件。为了使气产气甚至需要几年的时间进 行脱水和降压,而最终的储量减少。
五、吸附饱和度与临界解吸压力
减小,甚至闭合,使渗透率急剧下降。 根据大量资料指出随着有效应力的增加,渗透率呈指数降低。
二、煤储层的渗透性
2、渗透率影响因素
2)基质收缩效应 实验表明,煤体在吸附气
体或解吸气体时可引起自身的 膨胀与收缩。煤层气开发过程 中,储层压力降至临界解吸压 力以下时,煤层气便开始解吸。 由于煤体在侧向上是受围限的, 因此煤基质的收缩不可能引起 煤层整体的水平应变,只能沿 裂隙发生局部侧向应变。
2、临界解吸压力的意义
在煤层气开采过程中,压力降低到煤层气开始解吸的压力称之为临界 解吸压力,一般用MPa表示。
理论气含量
实测气含量
临
实
废弃气 含量
界
测
解
储
吸
层
废弃 压力
压
压
力
力
结束语
经过几十年的研究,煤储层领域的许多研究成果已经运用到煤层气勘探 和开发实践中。但是,煤层气储层研究仍然存在如下主要问题:
我国煤层气勘探开发现状与发展建议
煤层气的抽排有以下 3 种方式: ① 矿井通风排气降低煤层气浓度 在地面建通风井用风机往巷道内通空气, 在巷 道另一端的排风口抽含煤层气的空气, 以稀释巷道 内 的 煤 层 气 含 量 。这 种 方 式 抽 出 气 体 的 煤 层 气 含 量 极低, 很难应用, 都直接排到大气中去了。 ② 井下钻孔抽排 这种方式是在煤层气含量过高的工作面钻深 度为几十到几百米的横向井筒, 在井口连接管线一 直到地面, 用抽气机负压抽煤层中的煤层气, 等煤 层 中 的 煤 层 气 含 量 降 到 一 定 程 度 后 再 开 采 煤 。井 下 抽放系统回收的煤层气为中热值燃气, 其甲烷浓度 为 30%~50%。 这 种 中 热 值 煤 层 气 主 要 用 作 民 用 燃 料和工业锅炉燃料, 少量也可用于发电和生产化工 产品。 我 国 煤 层 气 井 下 抽 放 已 有 50 多 年 的 历 史 , 抽 放 技 术 成 熟 , 2000 年 全 国 井 下 煤 层 气 抽 放 量 为 8.58×108m3。随 着 环 保 意 识 的 加 强 , 更 多 煤 层 气 利 用
影响单井煤层气产量的基本因素有: 煤层厚 度 、含 气 量 、吸 附 常 热 、煤 层 压 力 、渗 透 率 、孔 隙 度 、 相 对 渗 透 率 和 临 界 解 吸 压 力 8 个 参 数 。有 利 于 煤 层 气开采的区域要选择高渗高含气量的厚煤层。
我国煤层气储层特点及主控地质因素
山西煤炭管理干部学院学报2010.1收稿日期:2009-11-09作者简介:郗宝华(1977-),山西煤炭职业技术学院助教,硕士。
我国煤层气储层特点及主控地质因素郗宝华(山西煤炭职业技术学院,山西太原030031)摘要:通过对我国煤层气储层的分析,总结我国煤层气储层具有渗透率低、地应力分布不均、普遍欠压三大特点。
同时对控制煤层气储层特点的因素进行了分析,认为控制我国煤层气储层特点的主要地质因素是构造地质条件和煤的变质程度,其次是煤层埋藏埋藏深度和地下水活动性。
关键词:地质勘探;煤层气;储层;地质因素中图分类号:P624.7文献标识码:A文章编号:1008-8881(2010)01-0112-02煤层气的生成、保存及开采直接受到储层环境的影响。
如果在采煤之前不先抽采煤层中的煤层气,它将在采煤过程中逐渐排放到大气中,一方面造成资源的浪费,另一方面给环境带来了巨大的压力。
再者不合理的开采还会造成矿井灾害。
所以研究煤层气储层特点及主控因素,对寻找和开采煤层气资源都是十分重要的一项工作。
一、中国煤层气分布在地质发展史上,我国形成了以六大聚煤区为主的丰富的煤炭资源。
为煤层气的形成和储集创造了良好基本条件。
我国的煤层气资源及其丰富。
我国煤层气资源总量为31.46万亿m3。
迄今为止最完整的煤炭资源勘探成果和煤层气含量的实测资料显示:我国煤层气埋深2000m以浅的煤层气资源量为14.34万亿m3;埋深1500m以浅的煤层气资源量为9.26万亿m3;埋藏深度介于1500-2000m的煤层气资源量为5.08万亿m3。
区域上煤层气资源的分布受含煤地区的制约,使我国煤层气资源表现出富集高产的特征。
在中国六大聚煤区中,煤层气资源量主要分布于华北、西北和华南区,分别占58.1%、31.7%和8.6%东北区仅占2%(表1)。
我国大部分的煤层气资源分布在西气东输管运沿线,有很大的开发利用前景。
二、我国煤层气储层的特点1、煤层渗透率低煤层渗透率是决定富集区糨层气能否以可采气流出的关键参数之一。
关于煤层气储层地质特征及勘探开发探讨
关于煤层气储层地质特征及勘探开发探讨发布时间:2022-08-11T01:26:22.652Z 来源:《城镇建设》2022年5卷6期作者:努尔夏提·艾比布拉[导读] 随着经济和工业的快速发展努尔夏提·艾比布拉新疆维吾尔自治区煤田地质局一五六煤田地质勘探队,新疆乌鲁木齐 830009摘要:随着经济和工业的快速发展,我国的煤层气储层由于早期成煤和板块结构挤压等因素,导致含量差,穿透率低,再加上深部热蚀、区域驱动蚀变和岩浆暴露的累积效应,使煤层的含气量增加。
通过勘探和开发实践,我们开发了一系列适合煤层气储层地质特征的技术,重点是丛式钻探技术、大规模水力压裂技术、智能排放控制技术、低成本陆上采集技术等。
然而,煤层气储层的开发仍然面临着生产能力低、油井性能低、稳定能力低和产业发展低的问题,主要是由于地质条件差与勘探开发技术不成熟,基于动态大数据数据库的分析和评估,有望为煤层气储层的勘探和开发铺平道路。
关键词:煤层气储层地质特征;勘探开发;发展趋势引言在社会经济快速发展的背景下,温室效应明显,而在经济水平提高的同时,个人自身也加强了环境保护的观念,加强了对绿色能源发展的研究。
目前,我国地理面积大,地域广阔,资源丰富。
总的来说,世界上的煤炭和天然气储量非常大,特别是在中国西北和华北地区。
本文重点介绍了煤层气储层地质特征,并详细介绍了煤层气储层勘探和开发的主要领域。
[1]1 煤层气储层地质特征简述在20世纪80年代中期和90年代中期天然气出现后,经过20年的漫长发展期,既有成功也有失败,这些失败的主要因素是所使用的勘探技术不够合理,油井较浅,大多数油井与气藏的具体深度完全不匹配,这影响了天然气的具体数量,油井产量下降,天然气勘探效果呈下降趋势。
当煤炭形成时,往往受到各种因素的影响,其中最明显的是火山岩活动的影响,它加剧了二次演化的速度,饱和度高,气体含量高。
同时,当地的热能对煤气有相当大的影响,与之接触的岩石形成高热区,热量不能有效释放,环境被封闭,它被吸收到煤层颗粒中,然后扩散到岩石储层中,那里的煤的存在减少,饱和度低。
如何做好煤层气的勘探开发
如何做好煤层气的勘探开发摘要:现代工业系统的发展与运行需要能源资源的支撑,现如今中国还是一个能源资源短缺的国家,持续完善能源结构,推动新能源、清洁、节能和环保能源的利用是解决当前能源危机的重要渠道。
从整体上看,国内储能形势不平衡,部分资源开发困难,中国煤炭资源比较丰盈,煤层气资源的开采已成为能源的重要来源,为了深入推动国内能源生产能源产量的平稳发展,应当进行技术创新,并重点开发与管理有关丰盈区域煤层气的资源储能,本文主要论述了煤层气的地质特征及勘探开发。
关键词:煤层气资源;地质勘探;地质特点;资源开发前言在新时期,社会发展应当有充足的能源做支持,并让其充当我国经济发展的关键点。
在中国经济建设发展起步阶段,耗费了大量的自然资源,长时间开采自然资源,使中国能源储备愈来愈枯竭。
许多不可再生能源,比如石油、煤炭、天然气等储存量每年都在减少,为了深入完善中国的能源结构,促进能源领域的健康可持续发展,拓宽煤层气资源的勘探、开发和利用具有十分关键的作用。
煤层气的开发利用可以高效变更能源利用结构,推动煤矿的安全生产,也可以为中国的能源建设提供新的能源来源。
一、国内煤层气资源分布地质特点如今,根据中国已勘测到的煤层气资源的有关资料能够看出,中国的各个煤区都有对应的煤层气资源储量,不同煤区的地质情况与环境均不一致,地质特征差异很大,由此得出国内煤层气资源储备的地质特征,主要设计以下几方面:第一,煤区附近的水分通常较少,总体而言,煤区内水文地质情况比较单调,煤炭资源基本都赋存在含水较少的碎屑岩地层中,使得煤层气资源开发与利用的难度系数较高。
在资源的开发与利用过程中,钻井施工作业很有可能会破坏局部断裂带和煤层破裂带,导致一些安全生产问题的出现。
第二,煤层气资源布局比较繁杂,成熟的煤层通常不是特别均匀,经过长时间的地质运动与变化,含煤层会被划分为独立的次级向斜单元,这使整体的开发难度加大。
二、影响煤层气资源分布的地质因素(一)盖层的影响如若煤层气长时间处在过饱或饱和的状态,极易出现气体解离,所以如若煤层气的盖层保护不足,将会发生瓦斯泄漏问题,煤层内部瓦斯压力强度减弱,使吸附气体解吸,造成煤层气大面积的外溢,从上述剖析中我们很容易以看出,煤层气的储备在很大程度上依赖于附近盖层的保护与包围[1]。
浅析煤层气的成藏机理与开采方法
关键词 : 煤层气 ; 成藏机理 ; 开 采 方 法
煤层气 俗称“ 瓦斯” , 是指储存在 煤层 中以 甲烷为主要 成分 、 以 压力支撑剂 。 在美 国怀俄明州的保德河 ( P o w d e r R i v e r ) 盆地 , 煤层渗 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 透率较 高 , 采用裸眼完井 , 用小 于 5 b b ] / mi n的流量冲刷井眼洗出细 中的烃类气体 , 是煤 的伴生矿产资 源 , 属于非常规天然气 的一种 , 煤 煤 , 打开割理 , 并有效地将井眼与煤层连通 。 加 拿大 阿尔伯达省的马 层气燃 烧热值高 , 燃烧后几乎不 产生污染物 , 因而煤层 气作为一 种 蹄 铁峡谷 ( H o r s e s h o e C a n y o n ) 的煤在生产 时并没有水 , 仅 通过 氮气 新 兴 能 源 被 广 泛 的应 用 于 民用 、 工业 、 发电 、 化 工原料等重要 领域 。 进 行压裂处理 , 以防止液体通过 粘土膨胀 、 细粒运移 或者其它 方式 随着煤层气 的需求越来越大 ,它也成为 了近年来备受瞩 目的洁净 、 损 坏煤层 。总之 , 具有单级或 多级 压裂 的下套 管和已射孔 井眼是煤 优质能源 。 层井完井 的最常见形式。 1煤层气 的成藏机理 大多数煤 层气 藏都处于一种水饱和状态 , 最初生产时 主要 为水 煤是沉 积岩的一种 , 重量 的一半 以上为有机物 , 煤 的原始有 机 和少量气体 。 由于这些水是从天然裂缝 系统生产的 , 储层压力下降 , 物质 主要 是碳水化合物 、 木 质素 , 这种有 机物在埋藏期 间通过细 菌 气体从基质 中解吸 , 气体 产量 随着 水产量 的减 少而增 加。在关键储 和地球化学作用而生成甲烷 。 煤层 气在储存方式上通过多种不同的 层参数 ( 比如渗透率 ) 控制下和来 自邻近钻井 的干扰作用下 , 当气体 方式存 在 ,常见 的有微孔 隙中的游离气 和有 机质 内部 表层 的吸附 生 产速度下降时 , 在某一 阶段 , 气体产量最 终达到一个 峰值或者稳 气, 宏 观上 的煤层气都被 当做是 以吸附状态存在 的。煤层 气储层 中 定状态 。 相反 , 干燥的煤层气储层则像传统的气储层一样 , 当气体通 可见一 组被称为 “ 割理 ” 的正交断层 , 其方 向与煤层 保持近垂 直 , 并 过解 吸作用而补充天然裂缝系统时 , 初始产量达 到峰值然后缓 慢下 为流体的运动提供了主要场所 。 降。 在煤层气储层中 , 控制天然气地质储量 的关键参数包 括煤层厚 另外煤层气 的开采 方式 除了地面钻井开采 , 还可 以利用井 下瓦 度、 煤 的组成成分 、 气体 含量 以及气体组成成分 。 煤的组成成分指煤 斯抽放系统抽出 , 这两种方式都具有可应用性 。 地 面钻井开采方式 , 中有机成分的数量和类型 ,它对可吸附气的数量将产生极大影响 。 国外已经使用并趋 于成熟 , 我 国有 些煤层透气性较 差 , 地面开采有 煤层 中气体含量变化较大 , 而且受煤 的成分 、 热成熟度 、 埋藏 和上升 定 困难 , 此种 方式 由于抽放 瓦斯绝大部分仍然排 人大气 , 不仅耗 历史 、 运移热量增加或生物气增加等众多 因素 的影响 。气体组成成 去 了大量的费用 , 也是对资源 的一种 浪费 , 而且 还对环境 产生 了破 分一般 9 0 %以上 为甲烷 , 少部分为液态烃 、 二氧化碳 和氮气 。 坏 。 目前井下抽放的开采 方式 已经基本被地表排采技术所取代 。 煤层中储存气体的产能主要 受两个因素的制约 , 就是渗透率 和 结束 语 气体饱和状态。生产区域的渗透率一 般为几毫达西至几十毫达西 , 本文从 国内外煤层气研究 与发展 为人手点 , 对煤 层气 的成藏机 但也有相关报告称有的渗透 率超 过 1 达西。气体从 煤中解吸出来 , 理与开采方式进行了简明的分析 : 绝对渗透率随时间增加 而增涨 , 因而导致基质收缩 , 割理 变宽 , 气体 煤层气 的成藏影响 因素很多 , 煤层气储层 中控 制天然气地质储 饱 和的煤将 立 即生成气体 , 而气体 未饱和的煤不会 生成气体 , 直 到 量 的关 键参数包括煤层厚 度 、 煤 的组成成分 、 气体含量 以及气体组 储层 中的压力降至煤的饱和压力之下 。 成成分 。 煤层气储 层在不断地聚集气体 , 然而这些储层 中储存气体 的状 煤层气 开采方 面 , 目前基本采用 地表排采 的方 式 , 从 以前 的垂 态并不是 均一的 , 而是 以不 同的密度 存在于那些 区域 , 依 照这种情 直井发 展到 目前 的水平钻 井 , 增 加了开采 的进度 , 水平压 裂技术 的 况, 判断其 区域 上和垂 向上 的变化成 为重 要研究课题 , 目前可通过 应用更是为煤层 气的开采提供 了先进的手段。 对岩心 、 测井 、 地震以及 试井数据 的研究来确定其储层特性 。 参考文献 2煤层气的开发方式 [ 1 】 李景 明, 李剑, 谢 增业等. 中国天然 气资源研 究[ J 】 . 石油勘探 与 开发, 煤层气的开采方式 国外主要 运用的地 面钻 井开采 , 以往工作资 2 0 0 5 . 2 ( 3 2 ) : 1 5 — 1 8 . 料 中显示 , 起初在煤层气藏 中进行 的大多数钻井方式都是采用 的垂 [ 2 】 孙茂远. 中国煤层 气勘探 开发技 术现状 、 问题及 其建议 [ J 】 . 中国能 直井。 在钻浅井( 1 5 0 — 1 0 0 0 m深 ) 时, 通常会采用欠平衡旋冲法 , 钻井 源. 2 0 0 2 ( 1 1 ) : 2 7 - 3 0 . 速度较快 ( 高达 1 5 m / a ) , 而且可以将对地层 的破 坏降至最小 。在钻 『 3 ] Vo n S e h o e n f e l d t , H. , Z u p a n i k , J . , Wi g h t , D… R a n d S t e v e n s , S . H. 2 0 0 4 . U n - o n v e n t i o n a l Dr i l l i n g Me t h o d s — 深井 时 ( 1 0 0 0 — 2 5 0 0 + m) , 则 采用轻 质泥浆 随钻 常规 旋转 钻井法 ( 平 c o r U n c o n v e n t i o n a l Re s e r v o i r s i n t h e US a n d Ov e r s e a s . P a p e r 0 4 41 p r e s e n t e - 衡或欠平衡 ) , 在该深度储层压 力较高 , 水 流充足 , 并考虑 到了井 眼 f d a t t h e I n t e r n a t i o n a l C o a l b e d Me t h a n e S y mp o s i u m, U n i v e r s i t y o f Al a b a ma , 稳定问题 。 e a l o o s a , Al a ba ma , 3— 7M a y . 随着近来井下技术 的发 展以及相关成 本的降低 , 水平钻井 已经 Tus 成 了一种 不错的选择 。单 井眼水平钻井在煤 层储层 的首 次大型应 【 4 ] K a w a t a , Y. a n d F u j i t a , K. 2 0 0 1 . S o m e P r e d i c t i o n s o f P o s s i b l e U n - o n v e n t i o n a l Hy d r o c a r b o n s 2 1 0 0 . Pa p e r S P E6 8 7 5 5 p r e s e n t e d a t t h e S P EAs i a — 用, 于2 0世纪 9 0年代 中期在美国俄克拉荷 马州阿科马( A r k o m a ) 盆 c a c i i f c Oi l a n d Ga s C o n f e r e n c e , J a k a r t a , 1 7- 1 9 Ap r i l . DOI : 1 0 . 2 1 1 8 / 6 8 7 5 5一 地进行 。之后 , 多分支技术在美 国西弗吉尼亚州 的阿帕拉契盆地 中 P 部得 到发展 , 包 括最初 的一个垂 直井 和后来的水平井 , 且 水平井在 M S. 有利的煤层与垂直井相交 ( V o n S e h o e n f e l d t 等, 2 0 0 4年 ) 。 [ 5 ] We i d a , S . D . , L a m b e r t , S . W. , a n d B o y e r , C . M. I I . 2 0 0 5 . C h a l l e n g i n g t h e T r a - t i o n a l C o a l b e d Me t h a n e �
浅谈煤层气的开发现状和遇到的问题
五、结语
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 层气充分利用起来,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的化工原料,开 发利用的市场前景十分广阔。
2、煤层气经济扶持政策力度不到位 我国现行的煤层气开发利用政策与法规, 只是比照常规天然气通常做法,没有出台 更优惠、更适宜的激励政策,这在煤层气 发展的幼稚期,无法为煤层气产业铺设可 与常规天然气竞争的起飞平台,影响了中、 外企业开发煤层气资源的积极性。
3、国家对煤层气勘探开发投入过低 据初步估算,我国最近十几年中,包括 政府、国内企业在内各个方面投入煤层气 勘探资金仅4~5亿元人民币,时间跨度长, 区域分布广,投资力度小。全国唯一的煤 层气骨干企业——中联煤层气有限责任公 司组建时只有1亿元人民币,每年国家批准 的地勘费和资源补偿费仅2000~3000万元 人民币,8年累计约2亿元人民币。
6、缺乏天然气管网支持 煤层气可以与天然气混输混用,可以 拥有共同的市场。但目前我国天然气管网 稀少,尤其在煤田范围内,没有适应的天 然气管线,这就使煤层气资源与市场脱节, 缺少市场需求对煤层气的推动作用。从煤 层气发展成功的事例分析,发展煤层气除 政府支持外,市场的推动作用不可忽视。
四、建议
• 1、制订国家级煤层气专项发展规划 • 2、制订适宜的经济扶持政策 • 3、国家大力推进和支持重点煤层气示范工 程项目的建设 • 4、成立国家煤层气工程技术研究中心、加 大科技投入 • 5、从立法入手,明确开发煤层气与煤矿生 产和环境保护的关系 • 6、加快全国天然气管网的规划和建设
我国煤层气资源开发现状及对策研究
我国煤层气资源开发现状及对策研究作者:王希耘董秀成皮光林来源:《中外企业家》 2012年第10期●王希耘董秀成皮光林能源是国民经济和社会发展不可缺少的生产要素和物质基础。
随着国民经济持续快速发展和工业化进程的加快,我国对能源的需求量日益增大,供需矛盾越发突出。
煤层气作为一种非常规天然气,具有洁净、高效等多方面的特点,逐渐受到世界各国的广泛关注。
我国煤层气资源储量丰富,具有极大的开发潜力。
对其进行有效的开发不仅可以保障能源安全、改善能源消费结构和平衡能源市场供需,而且在一定程度上能保护全球环境和保障煤矿安全生产。
1 我国煤层气资源禀赋分析我国煤层气资源丰富,但分布不均。
根据新一轮全国煤层气资源评价结果显示,我国煤层气地质资源量(埋深2000米以浅)约为36.81×1012m3,仅次于俄罗斯和加拿大。
从区域来看,我国西北、华北的煤层气资源量分布最多,占全国煤层气总资源量的比重分别为56.3%和28.1%,南方地区和东北地区比重较少,分别为14.3%和1.3%[1]。
我国煤层气资源量超过1×108m3的盆地有8个,由西向东分别为伊犁1.2×108m3、准噶尔3.8×108m3、吐哈2.1×108m3、鄂尔多斯9.8×108m3、沁水4×108m3、滇黔桂3.5×108m3、二连2×108m3和海拉尔1.6×108m3,总计资源量达28×1012m3,约占全国煤层气资源量的76%。
2 国外煤层气资源开发现状及启示目前全球已有近30个国家投入煤层气的研究、勘探和开发。
其中,美国开发煤层气资源的时间最早,属煤层气产业发展较为成熟的国家。
受其影响,其他如加拿大、澳大利亚、俄罗斯、德国、英国、波兰和印度等国,纷纷展开了对煤层气的开发实验活动,并取得了显著成效。
现对美国、加拿大、澳大利亚的煤层气开发现状分析如下。
煤的煤层气储藏及开发利用技术研究
煤的煤层气储藏及开发利用技术研究煤炭是我国主要的能源资源之一,而煤层气作为煤炭的一种重要衍生能源,其储藏和开发利用技术一直备受关注。
本文将从煤层气的储藏特点、开发利用技术以及研究进展等方面进行探讨。
一、煤层气的储藏特点煤层气是指在煤层中通过煤层气井进行开采的天然气,它具有以下独特的储藏特点。
首先,煤层气是一种非常丰富的资源,我国煤层气资源储量巨大,具有较高的开采潜力。
其次,煤层气的储藏与煤炭储量相对应,即煤层气主要存在于煤炭层中,因此,煤炭资源的丰富程度直接影响着煤层气的储量。
此外,煤层气的储藏具有广泛分布的特点,不受地理条件的限制,可以在全国范围内进行开发利用。
二、煤层气的开发利用技术为了更好地开发利用煤层气资源,研究人员提出了一系列的开发利用技术。
首先,煤层气的开发主要依靠煤层气井,通过钻探煤层气井将煤层气抽采到地面。
其次,煤层气的开发利用还包括煤层气的净化和利用。
煤层气中含有大量的杂质,如二氧化碳、硫化氢等,需要进行净化处理,以提高煤层气的质量。
同时,煤层气可以用于发电、供热、燃气等多种用途,因此,煤层气的利用技术也包括了发电技术、供热技术等多个方面。
三、煤层气储藏及开发利用技术的研究进展近年来,煤层气储藏及开发利用技术的研究取得了一系列的突破。
首先,在煤层气储藏方面,研究人员通过对煤层气的成因、分布规律等进行深入研究,提出了一系列的煤层气储藏评价方法。
这些方法不仅可以准确评估煤层气的储量,还可以预测煤层气的产能和开采效果。
其次,在煤层气开发利用技术方面,研究人员提出了一系列的技术创新。
例如,通过改进煤层气井的设计和施工工艺,提高了煤层气的抽采效率;通过开展煤层气净化技术研究,提高了煤层气的利用效率。
此外,还有一些新兴技术,如水力压裂技术、CO2捕集技术等,也为煤层气的开发利用提供了新的思路。
四、煤层气储藏及开发利用技术的前景展望煤层气作为一种重要的能源资源,其储藏和开发利用技术的研究将对我国的能源结构和经济发展产生重要影响。
我国煤层气储层特征研究
我国煤层气储层特征研究艾军;肖传桃;郭双;陈肯【摘要】在对国内煤储层渗透性、压力、吸附性及含气性等研究现状系统调研的基础上,提出了每种研究方法存在的局限性。
以国内主要煤层气矿区及室内实验研究为基础,提出:建立围压与煤储层基质收缩程度与裂缝系统开合程度数学模型是下步煤储层渗透性研究的重点;构造应力是影响煤储层压力变化的主要因素;在利用经验公式研究煤储层吸附特性时,应充分考虑影响煤样膨胀量的压力条件;煤层气富集区具有煤层厚度大、分布面积广、煤储层裂缝发育、顶底板封盖性能好及水动力条件优越等特点。
深化煤储层特征研究对进一步提高煤层气动用程度具有较大意义。
【期刊名称】《非常规油气》【年(卷),期】2014(001)001【总页数】8页(P33-40)【关键词】储层渗透率;储层压力;吸附特性;含气量分析【作者】艾军;肖传桃;郭双;陈肯【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TD712.67加快煤层气产业基地建设,把煤层气抽采工作同煤矿安全、环境保护相统一,其核心是找出适合本国煤层气发展的方案[1]。
煤层气在成分上与常规天然气基本相同,区别在于煤层气开发需要进行前期抽排试验[2]。
在开发过程中,煤层气储层(简称煤储层)特征研究的深入程度直接或间接影响煤层气的采收率。
我国煤储层特征等基础研究起步较晚,本文主要从渗透性、储层压力、吸附特性和含气量分析等方面对煤储层加以论述。
煤储层非均质性和储层成因机制的深入研究可指导煤层气的有效开发。
1.1 煤储层渗透性研究现状煤储层渗透性受多方面因素影响,地应力是其中一方面。
地应力大小取决于煤层埋藏深度和应力梯度,构造活动影响着应力梯度的大小。
姚艳斌认为,煤储层显微裂缝不发育、孔隙连通性差和微孔比例过大为煤层气开发的“瓶颈”[3]。
利用压汞实验进行单相渗透性测定,数据表明,“比表面积”和“孔喉直径”为其制约因素,孔缝系统中喉道的发育程度对渗透率的影响具有“短板效应”。
而热演化作用、沉积成岩作用和构造应力应变作用控制裂缝系统的变化。
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浅谈我国煤层气的基本储层特点与开发对策
摘要: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。
中国煤层气资源丰富,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。
了解我国煤层气的基本储层特点,有助于对煤层气的开发利用。
关键词:煤层气储层特点开发对策
煤层气俗称瓦斯,是指与煤炭共伴生、赋存于煤层及围岩中、以甲烷为主要成分的混合气体,是一种新型的清洁能源和优质的化工原料。
煤层气的化学组成有烃类气体,例如甲烷及其同系物、非烃类气体,例如二氧化碳、氮气、氢气、一氧化碳、硫化氢以及稀有气体。
其中,甲烷、二氧化碳、氮气是煤层气的主要化学成分,尤其是甲烷的含量最高。
煤层气的热值是普通煤的2-5倍,与天然气的热值相当,1立方米的纯煤层气的热值相当于1.13千克的汽油,1.21千克标准煤。
可以与天然气混输混用,而且燃烧后很清洁,几乎不产生任何的废气,是上好的工业、化工、发电、居民生活燃料。
煤层气也可用作民用燃料、工业燃料、发电燃料、汽车燃料和重要的化工原料。
用途很广泛。
没标准立方煤层气大约相当于9.5度电、3立方米水煤气、1升的柴油、接近0.8千克的液化石油气,
1.2升的汽油。
中国煤层气资源丰富,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。
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。
1、我国煤层气储层的基本特点
1.1我国煤层气资源丰富
我国埋深在2000米以内的煤层中含煤层气资源量达30万亿-35万亿立方米,是世界上第三大煤层气储量国,煤层气开发前景非常可观。
然而,由于种种原因,我国煤层气的开发和利用规模普遍偏小。
2004年全国井下开发煤层气约16亿立方米,国有高瓦斯突出矿井平均煤层气的开发率仅为10%左右。
据分析,煤层气开发利用率低主要是由于我国的煤炭赋存条件较差,开采主要依靠井工。
高瓦斯矿井多,目前全国共有高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井约9000多处,占矿井总数的30%左右。
其中国有重点煤矿258处,占重点煤矿矿井总数的46%。