煤层气开发理论与技术概论 PPT

2）非烃类气体
氮气、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、微量的惰性气体
HP5889色谱仪
二、煤层气的物质组成与性质
3.煤层气的成因
1）生物降解煤层气
泥炭~褐煤阶段
2）热解型煤层气 褐煤~瘦煤阶段 3）裂解型煤层气
Ro,max<0.5%
Ro,max介于0.5~2.0%
瘦煤阶段~三号无烟煤 4）次生生物成因煤层气 0.3%<Ro,max<1.5%
侏罗系煤层气为主，其次是石炭-二叠系，还有少量的三叠系煤层气。中生
界的煤层气资源占总地质资源量的55.72%，其次是古生界煤层气，约占 44.18%。
6.中国煤层气资源深度分布
煤层气资源深度分布直方图
6.中国煤层气资源深度分布
7.中国煤层气资源煤阶分布
8.中国煤层气资源矿权分布
全国煤层气有效矿业权99个
涉外煤层气探矿权 20 余个，分布在 9 个省，总面积 2.3 万 平方公里。
中国50余个单位及外企在华公司进行煤层气勘探开发
中石油 中石化 煤炭 院校 公司
大 庆 、 玉 浙 门 江 ： ： 海 沁 拉 水、 尔 鄂 、 东、 鹤 筠 岗 连 、 开 潮 发 水 武 威 勘 探
中 煤 华 石 海 科 晋 渤 东 油 油 院 煤 钻、 公 勘 中 华 西 、 川 司 探 联 北 安、 阳 陕、 ： 开 ： 国 煤 重 煤 长 延 发 矿 家 层 庆 、 城 川 研 权 煤 气 分 潞 公 和 究 内 层 公 院 煤、 司 顺、 院 勘 气 司 ： 兰 ， 伊 ： 探 、、 工 宁 犁、 资 开 科 花、 程 研 榆 廊 武 织 源 发 中 攻 神 坊 阜 金 评 、 心、 新 关 ： 分 价、 区 对 技 沁 院、 开 块 综 外 术 水 合 发 勘 合 研 服 鄂 探 作 究 务 东
中 澳、 远 东、 亚 加、 能 源、 亚 太 壳 牌、 道 拓
特 拉 维 斯 特、 瑞 弗 莱 克、 中 海 沃 邦、 耀 天
三、我国煤层气资源分布与地质条件
1.板块构造复杂，国外煤层气经验理论存在局限性，研究难度大
1、小地块拼合 中朝板块最大，仅为俄罗斯克拉通地 块1/5，北美克拉通地块的1/12。 2、 地块多期聚合 元古代中朝、扬子、塔里木板块；古
煤层气开发理论与技术概论
主要内容
一、煤层气开发的意义
二、煤层气的物质组成与性质
三、我国煤层气资源分布与地质条件 四、我国煤层气勘探开发现状 五、煤层气赋存特征与产出机理 六、煤层气开发技术
一、煤层气开发的意义 1、弥补我国天然气供需缺口 2、减轻矿井灾害程度 3、降低煤矿开采成本 4、保护环境
主要内容
煤层气探矿权95个，总面积约6.5万平方公里，煤层气探
矿权分布在 17 个省。煤层气探矿权人 25 个，包括 3 家中 直企业，22家地方煤层气企业。 煤层气采矿权4个，总面积约450平方公里，采矿权仅分 布在山西、辽宁省。采矿权人为中国石油天然气股份有
限公司、辽宁省铁法煤业集团有限责任公司等。
二、煤层气的物质组成与性质
2.煤层气的化学组成 1）烃类气体
甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷。 干气（贫气）：CH4>95% 或 C2+% <5% 湿气（富气）： CH4<95% 或 C2+% >5% C1/ C1~ 5值大于99%，为特别干的气体， 95%~99%为干气，
85%~95%为湿气， 小于85%，为特别湿的气体。
三、我国煤层气资源分布与地质条件
1.煤层气资源量大、分布相对集中
41个聚煤盆地，2000m以浅的煤层气资源量为约36.8万亿立方米。 9个主要盆地资源量大于1万亿方，合计28万亿方，占全国76%
2. 中国煤层气资源大区分布
东部煤层气地质资源量最大，占31%，其次是中部和西部
，各占28%，南方占13%，青藏最少，仅0.01%。
一、煤层气开发的意义
二、煤层气的物质组成与性质
三、我国煤层气资源分布与地质条件 四、我国煤层气勘探开发现状 五、煤层气赋存特征与产出机理 六、煤层气开发技术
二、煤层气的物质组成与性质
1.三个基本概念
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，其成分以甲烷为主，往往将其简称为煤层甲烷。
199~230 240~270 257~287 295~330 346~422
8~9 9~11
11~14 18~20 14~18 20~24 24~36
主要内容
一、煤层气开发的意义
二、煤层气的物质组Hale Waihona Puke Baidu与性质
三、我国煤层气资源分布与地质条件 四、我国煤层气勘探开发现状 五、煤层气赋存特征与产出机理 六、煤层气开发技术
3.中国煤层气资源不同类型盆地分布 2. 盆地分布
资源集中分布在大型含气盆地（群），约占84.2%
煤层气资源盆地分布直方图
4.中国主要盆地煤层气资源分布 2. 盆地分布
在9个I类煤层气盆地中，鄂尔多斯最大，约占31.8%，其次是沁水、准 噶尔、滇东黔西。
主要含气盆地煤层气资源分布直方图
5.中国煤层气资源层系分布特点
2.0%<Ro,max<3.7%
煤的显微组成
镜质组
有机显微组分
惰质组
壳质组
无机显微组分
矿物质
煤薄片
煤砖光片
粉煤光片
daf
(cf/t)
不同煤类的产气量和吸附能力 煤类 褐煤 产气量m3/t 38~68 吸附能力m3/t <8
长焰煤 气煤
肥煤 焦煤 瘦煤 贫煤 无烟煤
138~168 182~212
河 贵 南 煤、 、 川 淮 煤、 南 云 煤 煤 层 ： 气 六 公 盘 司 水 ： 古 两 舒、 淮 云 焦 南 作 勘 平 探 顶 山
奥 石 瑞 新 大 安 龙 北 煤、 地 门、 京、 黑 大 亚 奥 煤、 矿 美、 铁 大 瑞 富 法、 河 安 地、 准 理 国 菲 际 东、 大： 利 技 吐 实 普 哈、 验 术 斯、 铁 室、 服 格 务、 法、 科 瑞 三 依 研 克、 兰 服 交 BP 务 开 发
瓦斯：赋存在煤层中的煤层气与采动影响带中的煤成（层）气
、采空区的煤型气及采掘活动过程中新生成的各种气体的总称 煤型气：是指含煤地层中煤和分散有机质，在成岩和煤化过程 中形成的天然气，以游离状态、吸附状态和溶解状态赋存于煤 层和其它岩层内。其中赋存在煤层中，成分以甲烷为主的煤型
气称为煤层气或煤层甲烷，赋存在围岩中的煤型气称为煤成气