煤层气开发效果影响因素分析
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。
煤层气开发的技术现状及其环境影响的评估
煤层气开发的技术现状及其环境影响的评估一、前言在当前的能源危机背景下,煤层气逐渐成为一种重要的替代能源,其开发利用正在逐渐升温。
煤层气开发的技术现状及其环境影响的评估,是目前研究人员和决策者所关注的核心问题之一。
本文将从技术、环境等方面进行分析。
二、煤层气开发的技术现状(一)煤层气的形成机理煤层气是指在煤层中吸附或游离的天然气,其主要成分是甲烷。
煤层气的形成与煤的热解有关。
在煤的成熟过程中,由于地热作用和压力变化,使得煤中的有机质经历了热变形、热分解和热重组等过程,形成了气体。
(二)煤层气的开采方式目前,煤层气的开采方式主要有地面水平井、煤体贯通式井、集中抽采井、随钻完井、矿山瓦斯抽采等。
其中,地面水平井是最常用的煤层气采取方式。
该方式采用水平井穿过煤层,在煤层中排采,同时通过沉降井将水平井中的煤层气采出,取得了较高的采出率和经济效益。
(三)煤层气开发面临的技术难题目前,煤层气开发面临着许多技术难题。
其中,最主要的是井控技术、井壁完整性、抽采技术和储气技术等。
在井控技术方面,由于煤层气存在于复杂的地质条件之中,井壁的完整性对于煤层气采取至关重要。
而由于工况的复杂性,井壁出现裂隙和位移的现象比较常见。
因此,需要采取一系列综合措施来提高井壁的完整性。
在抽采技术方面,由于煤层气的效益低于常规天然气,因此需要采取多井联合抽采的方式提高煤层气的开采效率。
在储气技术方面,由于天然气的运输需要在低压情况下进行,因此需要将煤层气压缩成液态天然气或实行管道输送。
这需要首先将煤层气进行加工、分离、净化和压缩等处理。
三、煤层气的环境影响(一)煤层气开发对水环境的影响煤层气开发过程中,需要进行水力压裂,将水和松散的石头喷入井中。
此过程会对井边水源造成污染;同时,在压裂过程中,水和添加剂可能会渗透到地下水层,导致地下水污染。
(二)煤层气开发对生态环境的影响煤层气开发可能会造成生态环境的破坏,如涵洞归属、道路建设、地表绿地和林带的剥离等。
影响煤层气单井产量的关键因素分析
煤层气单井产量是衡量煤层气开 发效果的重要指标,也是制定煤 层气开发计划和调整开发方案的 重要依据。
煤层气单井产量的影响因素
煤层厚度和煤质
煤层厚度和煤质是影响煤层气单井产量的重要因素。一般来说,煤 层厚度越大,煤质越好,煤层气单井产量越高。
煤层含气量和渗透率
煤层含气量和渗透率也是影响煤层气单井产量的关键因素。煤层含 气量越高,渗透率越好,煤层气单井产量越高。
在煤层气开采的不同阶段,由于地质条件、开采技术等因素的影响,单井产量存在明显 的差异。
采出阶段对煤层气单井产量的影响具有阶段性特征
在煤层气开采的不同阶段,产量随时间的变化趋势不同。
采出阶段与采出程度的关系及其对产量的影响
采出阶段与采出程度相互 关联
采出阶段和采出程度是相互关联的,不同采 出阶段对应不同的采出程度,从而影响煤层 气单井产量。
优化工程设计与施工
总结词
合理的工程设计与施工是提高煤层气单井产 量的关键。
详细描述
根据地质勘探与评估结果,优化煤层气开发 工程的钻井、压裂、排采等工艺设计。采用 先进的钻井技术和设备,提高钻井效率和煤 层气开发效果。优化压裂方案,提高煤层气 在压裂过程中的解吸和扩散效果。加强排采 管理,合理控制排采速度和压力,提高煤层 气的采收率。
04 采出程度与采出阶段对煤 层气单井产量的影响
采出程度对煤层气单井产量的影响
采出程度越高,煤层气单井产量越低
随着煤层气的不断开采,煤层中的压力逐渐降低,导 致产量下降。
采出程度对煤层气单井产量有直接影 响
采出程度越高,煤层气单井产量受到的影响越大。
采出阶段对煤层气单井产量的影响
不同采出阶段煤层气单井产量差异明显
采出阶段与采出程度对产 量的综合影响
浅谈我国煤层气开发利用的制约因素
Bre s us i n o c o s Re t a n ng t v l pm e ta i z to f if Dic so n Fa t r sr i i he De eo n nd Utl a i n o i CBM n Our Co nt y i u r
Chia ha d r a e eo me n r c n as n s ma e g e td v l p nti e e tye r .Ho v r t e e i g a b t e i a a d o h rc u re o e CBM t g we e ,h r shu e g p ewe n Ch n n t e o nt swh s i wi hih h de re o o g e fc mm e ca v l p e . i ril umma ie he d v lpme ta iiain sauso i s r ilde eo m nt Th s to tt fChne e CBM e o r e n bre . z r s u c s i i f Co mpa s nsa o i r o m ng Chia a te o n re r d n tr fu iiain rto,heg oo ia o iin fg s o c r nc e po n nd oh rc u tiswe e ma e i e ms o tlz to ai t e lg c lc ndto so a c ure e, x l・ r to nd d v lpme tp o e sa d n to a o iy Th uho h n h s o rfc0r r i l tr fr srci g CBM e eo a in a e eo n r c s n ai n lp lc . e a t rti kste ef u l t s ae ma n fco so e t tn 8 a i d v lpme t n i u o nty,ee a tme s r s we e a s r p s d t ov h s r b e . n o rc u r r lv n a u e r lo p o o e o s le t o e p o l ms
影响煤层气开发利用的因素分析
了影 响 煤 层 气 开 采 利 用 的各 方 面 问题 , 望 在 这 些 方 面进 行 深入 的研 究 , 正 提 高 其 利 用 效 率 。 展 和 利 用好 煤 层 气资 源 , 希 真 发 环保 经济 , 造低 碳 打 经济。
【 关键词 】 煤层气; 瓦斯 ; 储运 ; 抽采
随着气候的变暖, 经济 发 展 的 方 式 , 必 随 着 转 变 。 低碳 经 济 , 势 为 全 世 界 所 提 倡 。 济 的 发展 使 能 源 的需 求 越 来越 大 , 统 的 石 油 , 炭 经 传 煤 使 用 中产 生 了 大 量 的 C 使 地 球 温 室 效 应 越 来 越 严 重 , 界 各 国 都 O, 世 在 寻 求 新 的 如 风 能 等没 有 污 染 的新 型 能 源 . 着 煤 炭 开 采 深 度 的 不 断 随 加 大 . 层 瓦斯 的 涌 出 量 也 在 加 大 . 对 煤 炭 的 安 全 开 采 是 个 新 的 挑 煤 这
气候变化行动计划 中最重要的、 最经济 的举措之一。
.‘
放 方 法 的 综 合 利 用 , 种 联 合 抽 采 方 法 的使 用 中 , 要 是 抽 采 管 网 的 这 主
优 化 . 力 和 抽 采 量 等 方 面 还 没 有 进 行 深 入 研 究 , 是 需 要 进 行 努 力 压 这 的研 究 方 向 。
21 0 0年
第 7期
S I N E&T C O O YIF R CE C E HN L G O MATO N IN
0矿业论坛。
科技信息
影响煤层气开发利用的因素分析
宋 丽 强
( 太原 理工大 学矿 业工程 学院 山西 太原
【 摘
00 2 ) 3 0 4
煤层气开发影响因素分析及政策建议
煤层 气开发过程 中 , 对环境影 响问题需要有 一套在技术上 可行且 有所创 新的解决 办法来加 以处理 。在我 国, 目前尚没有进行 大规模的 煤层气开发 , 因此经济评价 时关 于环境指标 的定量化 有一定的网难 , 对 环境指标 可 以考虑对 其定性分析 。同时 , 煤层气 的开发和利用对 改变 我 国的能 源结构 , 减少煤矿 生产危 害 、 减少向大气层排放有害气体及保 护大气环境都具有十分重要的意义。
因素 而 波 动 。 3环 境 影 响 评 价 .
1开 发 环 境 条 件 .
开发 环境 因素是 煤层气项 目经济评价 所要考虑 的重要方 面 , 所包 括 的内容多而广 泛 , 诸如 市场 需求 、 地理 位置与交通 、 周边地 区经济环 境等因素 。 () 1市场需求 中国 是煤 炭 生 产大 国 , 煤炭 占能 源构 成 的 7 %以上 , 0 油气 仅 占 1%, 9 天然气 的比重约为 3 可 见我 国的天然气资源有 限 , %, 煤层气作为 种洁净能源 , 未来我国能源 的重要补充 , 是 市场需 求和潜力巨大 。另 外煤层气 所具有 的广泛 的用 途也是其市 场需求 的前 提 , 目前煤层 气可 以用作 民用燃料 、 瓦斯发 电 、 汽车燃料 、 工燃料 等用途 。 化 () 理位置 2地 煤层气 的地理位 置 、 交通 条件等决 定着煤层气项 目的经济效 益的 实现 。目前我 国大多数含煤层气盆地 与大多数含煤 盆地 一样位于边缘 地 区, 距 业 区较 远 , 交通 运输和基础设 施相对落后 , 尽管煤层 气资源 量大 , 含气性 和其 他储层条件非常优越 , 但在解决 交通和基础设施 以前 是难以大规模开采 的。 () 3 周边地 区经济环境 煤层气产地 的经济发展水平对煤层气产业 的经济效 益有着很大 的 影 响。地 区经济 发达 , 对能源 的需求 量大 , 层气 的开发 和利用 就迫 煤 切, 煤层气 的价格 就高 , 可以减少煤层气 的输送距 离; 另一方面 , 可以为 气产地提供各种 公共设施 、 技术帮助和原材料 的供应 等 , 对煤层气的生 产和发展将起到 巨大 的促进作 用。 2投入产出条件 . ( ) 目总 投 资 1项 煤层气项 目投资巨大 , 一般为数百万 元甚 至上亿 元 , 这与煤层气产 地 的储 层条件 、 地质地理 条件 、 开采技 术与工艺 、 层气集输等 地面设 煤 施和 日产气能力 等因素密切 相关 。因此 , 目总投 资是影 响煤 层气开 项 发项 目经济效益 的重要 因素。项 目总投 资是 由固定 资产投资 、 固定资 产投资方 向调节税 、 建设期 借款利息和流动资金四部 分组成。
贵州省煤层气地质条件及开发利用现状
《洁净煤技术》2011年第17卷第5期贵州省煤层气地质条件及开发利用现状黄培(贵州省煤田地质局一一三队,贵州贵阳550009)摘要:贵州煤层气资源丰富,笔者在分析了贵州省煤层气地质条件的基础上,得出影响煤层气开发的主要因素是复杂的地形条件;煤层气开采成本较高,且成品价格较低;煤层气与煤炭矿权没有分离是导致煤层气不能有效利用的主要原因,解决这些问题的主要措施是尝试煤层气的井下液化,国家重点扶持大型企业等。
关键词:煤层气;贵州;地质条件中图分类号:TD845文献标识码:A文章编号:1006-6772(2011)05-0104-02收稿日期:2011-05-10责任编辑:宫在芹作者简介:黄培(1969—),男,贵州贵阳人,工程师。
1989毕业于重庆煤炭工业学校地质专业,现任贵州省煤田地质局一一三队总工办主任。
煤层气也称煤层瓦斯,它是在煤的形成过程中经过一系列复杂的生物化学作用形成的,以吸附或游离状态赋存于煤层和固岩中的自储式天然气体,属于非常规天然气[1]。
煤层气具有热值高,无污染的特点,是优质的化工原料。
合理利用煤层气不仅可以降低煤炭开采时煤层中的瓦斯含量,减少事故的发生,而且可以缓解中国目前的资源紧张。
据勘测,中国煤层气资源总量为36.8万亿m 3,其中埋深1500m 以浅的可采资源量为10.9万亿m 3。
中国煤层气资源量大于1万亿m 3的盆地(群)有9个,盆地储藏煤层气总资源量为31万亿m 3,占全国总储量的81%,其中鄂尔多斯盆地资源量9.9万亿m 3,占全国的27%[2]。
贵州煤层气储量居全国第2位,但利用效率仅为16%,由于近几年国家明令禁止高浓度瓦斯的排放,这在一定程度上促使贵州省寻找适合自己发展的煤层气利用之路。
1煤层气地质条件分析贵州主要含煤地层是上二叠统龙潭组和长兴组,该组的含水性较差,水的主要来源为大气降水,煤层与地表水以及含水层较高的地层没有直接联系,地质构造简单,仅在较浅部分与小煤矿及老窑积水有联系。
煤层气生、储、开发影响因素
一、生气因素:1、有机质成分:越高生气性越好,有机质类型为腐植型的生气能力较强。
2、镜质组反射率:是反映煤化程度的一个指标,煤化程度越高,产生的煤层气越多。
但煤化程度达到一定程度(大于1.8%~3%)过成熟时,其生气能力会逐步下降。
3、厚度:厚度越大越好二、储(保)气影响因素(或形成气藏的影响因素)1、埋深:影响煤层气赋集的地质因素主要是埋藏深度。
煤化作用过程中产生的大量气体能否很好保存,与上覆有效地层厚度有关。
煤层上覆有效地层厚度增加,煤层的保存能力增强,气含量也随之增加。
到一定深度后,随着地压增大,地温也随之增高,煤的储集性能相对变差,煤层气沿煤层缓慢向上运移,含气量减少。
一般情况下,埋深大有利于储气,但超出一定深度后,受地应力等各种因素影响,游离气的量会大大减小,开发成本会增大。
2、断层:开放性(或连通性好的)断层,不利于储气;封闭性断层储气能力强。
逆断层、平推断层构造应力大,低渗,有利于储气,但不利于开发,正断层构造应力较小,高渗,利于开发;因此在选区时要从断层的多个方面评价。
3、构造:向斜埋深大,储层压力大,含气量往往较高。
背斜埋深较浅,储层压力较小,裂隙较发育,不利于储气。
4、上覆下伏地层的封盖性:对煤矿来讲就是煤层顶底板岩性,一般来说砂岩透气性好,不利于储气,泥岩的封盖性比较好。
5、水文地质:地下水活动频繁的地层渗透性较好,随着水的运移,煤层气也会产生运移,导致该区域含量较低。
三、影响开发效果的因素1、储层自身条件因素煤层对CH4的吸附性:吸附性强的煤层开发难度大。
渗透性:透气性越好越利于开发顶底板及煤层的可改造性:脆性矿物含量高利于压裂改造。
厚度:厚度越大,资源丰度越高。
地层压力:一般地应力大,储层渗透性会较低;同时,主应力方向影响压裂主裂缝的延展方向,因此对水平井布置方向及直井井网间距确定影响较大。
储层压力:一般储层压力大,储层渗透性会较好有效应力越大的储层,一般渗透性都较差(有效应力是地应力与储层压力的差值)水文条件:地下水频繁不利于气储存,在排采过程中也会加大排采开发难度地温:地温高有利于气体解吸2、开发过程中的生产工艺影响因素钻井:钻进工艺:欠平衡或平衡钻进钻井液:比重越大,对储层伤害越大,要求低固相,比重不大于1.03 固井:固井泥浆密度不大于1.6,满足固井质量要求情况下,降低固井注浆压力井身质量:狗腿弯会对油管造成磨损,造成频繁停排修井,易形成缝堵。
煤层气丛式井技术
煤层气开采的基本原理
煤层气的开采主要依赖于降低煤层的压 力,使煤层气从煤层中解吸出来。
注气开采是通过向煤层注入气体(通常是 二氧化碳),将其混入煤层气中以提高采 收率和产量。
降压采气是通过降低井口压力来增加煤 层气的解吸速度和产量。
常用的开采方法包括排水采气、降压采 气、注气开采等。
排水采气是常用的开采方法之一,通过 降低井底压力使气体解吸并随井筒中的 水被排出地面。
运行。
钻进施工
根据设计要求,按照规定的钻压 、转速及泥浆泵排量等参数进行 钻进,控制好钻进速度,及时发
现并处理异常情况。
固井作业
在钻进结束后,进行固井作业, 包括水泥浆准备、下套管、注水 泥及候凝等环节,确保煤层气丛
式井的密封性和稳定性。
煤层气丛式井钻井过程中的问题及解决方案
地层复杂
遇到地层复杂情况,如地层破碎、漏失等,需要采取相应的技术 措施,如调整钻进参数、使用堵漏剂等。
高压气田的开发过程中,丛式井的钻井和完井工 艺需要解决高压气井的密封性和安全性问题。
3
智能化与自动化
随着技术的发展,智能化和自动化技术在煤层气 丛式井中的应用将成为未来的发展趋势,但目前 仍存在技术瓶颈。
发展建议与展望
加强基础研究
加强煤层气丛式井技术的基础研究,包括地质力学、岩石力学、 钻井液等方面的研究,为技术的发展提供理论支持。
钻具损坏
钻具损坏是钻井过程中常见的问题之一,需要定期检查、更换或使 用更加耐用的材料来延长其使用寿命。
煤层气泄露
在钻进过程中需要严格控制煤层气的泄露,采取相应的技术措施如 使用密封件、加厚套管等来确保煤层气的安全采集。
04
煤层气丛式井增产技术
压裂增产技术
焦作矿区煤层气开发失利原因分析和对策
COAL GEOLOGY OF CHI NA
Vo .4 NO0 12 .2 Fe b. 2 2 01
焦作矿 区煤层气 开发 失利原 因分析和对策
张宜 生
( 河南 省煤 层 气 开 发 利 用公 司 , 南 郑 州 4 0 1 ) 河 5 0 6
摘 要 : 过对 焦 作 矿 区煤 层 气 开 发现 状 进 行 分 析 , 为 二 煤 层 “ 通 认 三低 ” 软煤 发 育 以及 底 板 灰 岩 富水 足 导 致 区 内煤 、
焦作 矿 区煤 层气 开发 试验 时 间较 早 , 1 8 从 9 0年 开 始就 陆续开 展 了三个 阶段 的煤层气 开 发 ,但 效果 均 不理想 ,严 重挫 伤 了在 该矿 区进行 煤层 气开 发 的 信心。 目前 焦作 矿 区的煤 与瓦 斯突 出灾 害严重 , 现有
的 1 5对生 产矿 井 中除赵 固一 矿 、 白庄矿 、 方庄一 矿 、
Zh n s e g a g Yih n
(e a rv c l B xli tnadUizt nC m ay zeghu H n n40 1) H n nPoi i M E po a o n ti i o p n, hnzo , ea 5 0 6 n aC ti la o
Ab ta t ho g h iou nn raCB e pott n s tsq oa ayi,”he o sr c :T ru h teJa z omiigae M x li i t u u n lss trelws ( w gss trt n p r a ii n ao a 1 a auai , eme bly a d o o t
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)。
我国煤层气产业化开发的影响因素分析
摘 要 : 层 气是一种 洁净 能源 , 层 气产业是 我 国在 十二 五期 间重 点鼓 励发 展 的 产业 之 一 , 煤 煤 但 煤 层 气 在 产 业 化 开 发 过 程 中 却 遇 到 了许 多 困难 和 阻 力 。文 章 在 简述 我 国 煤 层 气 资 源 开 发 现 状 的 基 础 上 , 析 了影 响 其 产 业 化 开 发 的 主 要 因 素 , 从 管 理 体 制 、 术 创 新 、 源 精 度 勘 探 、 定 优 惠 政 分 并 技 资 制
源 的评 价从 1 8 年 开始 , 2 0 95 到 0 6年 为止 , 关部 门 有
采 和地 面开发 技 术 。( ) 层 气 开发 利 用 研究 。黄 3煤 盛初 、 文 革 等[ 研究 了煤层 气 开发 利 用 的最 新进 刘 5 展 。( ) 层气 发展 战略研 究 。孙 茂远 、 志强_ 重 4煤 范 2
其 中, 可采储 量 为 1 . 7 0 m3 0 8 ×1 [ 。
一
有 完全步 入成熟 阶段 , 煤层 气 产 业 的发 展 涉 及管 理
体制、 技术 成熟程 度 、 本效 益 比较 、 成 国家经济 政策 、
节 能减排 压力 、 生态 统筹工程 等 , 由于 目前 的技 术经
、
文献 综 述
和学 者共有 1 4次对 我 国煤层 气资源 进行估 算 ( 表 见 1 。关德 师在 1 9 ) 9 2年 的估 算 量 为 ( 5 5 ) 0 2 ~ 0 ×1
*
收 稿 日期 : 0 20 —O 2 1 — 32
基金项 目: 国家 软 科 学 重 大 项 目( 0 1 S D 1 ) 2 1 GX 2 O 7 作 者 简 介 : 冲槐 ( 9 6 ) 男 , 牛 1 5 一 , 山西 夏 县人 , 士 , 原理 工 大 学教 授 、 士 生导 师 , 充 方 向 : 力 资 源 管理 、 博 太 博 研 人 科技 管理 、
延川南区块2号煤层排采效果主控因素分析
延川南区块2号煤层排采效果主控因素分析摘要:鄂尔多斯盆地东缘是鄂尔多斯盆地煤层气的主要富集带,也是我国最有利的煤层气勘探地区之一,煤层气勘探开发程度相对较高。
延川南地区位于鄂尔多斯盆地东南缘,构造上位于晋西挠折带、渭北隆起和伊陕斜坡的交叉部位。
通过对该区块区域构造、成煤环境、煤储层条件研究,对区块2号煤层排采效果主控因素进行了分析,认为沉积环境、煤体结构、煤层解吸压力是区块单井排采效果的主要控制因素。
关键词:延川南煤层气排采主控因素鄂尔多斯盆地一、概况延川南区块位于鄂尔多斯盆地东南缘,河东煤田南段,以黄河为界分为山西省部分和陕西省两部分。
区块东西宽22.38km,南北长33.18km,面积701.4km2,含煤面积672km2。
区块主要含煤层系为石炭系上统太原组(c3t)和二叠系下统山西组(p1s),煤层埋藏深度多在1500m以内,本文研究的目标煤层山西组2号煤层是区块分布最稳定、单层厚度最大的煤层,是煤层气勘探开发的主要目标煤层。
二、煤层气地质特征分析1.区域构造特征区块整体构造简单,整体为一走向为ne-nne,倾向nw的单斜构造。
断层总体以小断层为主,逆断层多,正断层少。
南部断层不发育,向北断层逐渐变多。
构造活动北部地区强于南部地区。
受区域单斜地层的控制,断裂多呈ne、nne向展布,与区域构造方向一致。
区块中部发育的两条北东向逆断层,规模较大,是工区内最重要的断层,区块东南部也发育一条北东向的正断层。
根据构造特征,延川南区块可进一步划分出3个次级构造单元,分别为谭坪构造带、万宝山构造带、中部断层破碎带。
谭坪构造带煤层埋深600~1000m,万宝山构造带煤层埋深1000~1500m,是煤层气开发的主体构造单元。
2.含煤岩系沉积环境与煤层分布特征以往对鄂尔多斯盆地沉积体系的分析研究普遍认为[1,2],进入二叠系下统山西组沉积后,鄂尔多斯盆地东缘受北部古陆抬升的影响,海水逐渐向东南退缩,发育了以三角洲平原分流河道、支间沼泽及支间平原亚相为主的沉积体系。
复杂地质条件储层煤层气高效开发关键技术及其应用
复杂地质条件储层煤层气高效开发关键技术及其应用煤层气资源是一种重要的天然气储备形式,具有开采成本低、资源丰富、环保等优点,因此备受关注。
然而,由于储层地质条件的复杂性,如盆地构造的多变、煤层厚度不一、含煤量差异大、煤层内部存在水文地质条件差异等因素,使得煤层气的开发面临着很多技术挑战。
本文将从储层煤层气高效开发关键技术及其应用方面进行讨论。
一、煤层气开发技术概述目前,煤层气开发主要采用的技术包括垂直钻井开发技术、水平井技术、大直径水平井技术、压裂技术、CO2增透技术等。
垂直钻井开发技术是传统的煤层气开发技术,其开发流程包括勘探、评价、定位、钻井、完井、生产等步骤。
但该技术存在着储量利用率低、开发周期较长、成本高等弊端。
水平井技术是相对于垂直钻探而言的一种新型技术,其优点在于适用于煤层厚度较大、煤层分布范围较广的地区。
该技术能够有效提高开采效率,减少成本,具有广阔的应用前景。
大直径水平井技术是水平井技术的升级版,主要解决了水平井技术中井段间的间隙难以充填的问题。
其特点在于可充分利用煤层内的水力能量,实现高效煤层气开发。
压裂技术是通过高压泵将深水储层中的压裂液注入到煤层气井中,从而将井壁、钻孔等处的煤层打裂,增加煤层气的渗透性和开采率,并提高开采效率。
CO2增透技术则是通过将CO2注入煤层中,使煤层气压力增加,从而提高煤层气产量。
此外,该技术具有环保优势,能够实现CO2的资源化利用。
二、煤层气储层的复杂地质条件煤层气储层开发面临的最大挑战在于复杂的地质条件。
具体表现在以下几个方面:1. 盆地构造的多变煤层气在盆地构造中的位置、数量、质量受盆地形成历史、地质构造条件、岩石圈运动等多种因素的综合影响,形成形态多样,分布不均的特征。
因此在煤层气开发中需要选择合适的开发方式,并在勘探中进行全面、科学的地质研究。
2. 煤层厚度不一煤层的厚度在不同地区、不同储层之间会出现很大的差异。
在厚度较小的煤层中,传统的垂直钻井开发方式效率低下,需要采用更加高效的水平井或大直径水平井技术。
关于煤层气井产气量影响因素分析
关于煤层气井产气量影响因素分析摘要:煤层气产气量与煤储层解吸压力、原始地层压力、压裂液返排率以及压裂情况等密切相关,同时排采制度对煤层气产气量也有显著影响。
受煤层气开发时间、规模、地质条件、完井方式、排采方式与工作制度等方面的影响,煤层气井的生产效果往往会有较大的差别。
本文立足于地质条件、项目条件与排采条件等层面,针对此区块煤层气井形成气体数量的管控条件展开探究,并且基于实验数据对煤层气井产气量控制因素进行研究,可为其他区块煤层气的开发提供借鉴。
关键词:煤层气井;产气量;影响因素引言研究当前该区煤层气井的生产特征是后期大范围开发的基础,同时为最大限度地发挥煤层气井的生产潜力、提高煤层气田的开发效益,明确工区煤层气井产能的主控因素成为关键所在。
1气井产能影响因素在煤层气开发过程中,煤储层的储集性能、渗透率和吸附解吸受多方面影响。
通过对比不同井之间的地质、工程,以及后期排采等方面的差异,总结分析认为影响煤层气井产能主要有以下几点因素:1.1解吸压力临界解吸压力是煤层气开始解吸时的地层压力,解吸压力越高,随着地层压力降低,煤层气解吸的时间越早,有效解吸面积越大,产量越高。
临界解吸压力与平均日产气有明显的正相关关系,小试验井组区块东南部解吸压力明显较高,产气量较高。
1.2产液量产液量主要与地层供液能力相关。
目前的开采技术都是通过对煤层水的大量抽排,降低地层压力,从而使煤层解吸渗流。
当地层供液能力强,地层压力难以下降,煤层气解吸困难。
含水较弱的地层,煤层水补给困难,储层压力随着排采水的采出而降低,从而利于煤层气解吸。
1.3渗透率渗透率是控制气井产气量的最本质因素,它决定煤层气是否能从储层中成功采出。
在煤层气排采过程中,储层渗透率会随着有效应力、流速、支撑剂嵌入深度和铺砂浓度等因素的改变发生动态变化。
引起这种变化主要包含两个因素:应力敏感性、煤基质收缩性。
一方面随着裂缝中的水排出,裂缝中流体承担的压力减小,而上覆地层压力不变,有效应力增加,使煤储层受到收缩,发生强烈的应力敏感,导致渗透率下降;另一方面煤层气的解吸产出使得煤基质收缩,煤裂隙空间扩大,渗透率增大。
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。
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
煤层气产能影响因素
气量2个参数,需要在选区时重点评价,优选高渗、
高含气量区进行开发。
在含气量和吸附等温线确定的条件下,煤层压
力越接近临界解吸压力(图1中的B点),解吸越容
易,产量越高。
5.渗透率 渗透率Fra bibliotek决定煤层气单井产量的关键因素之
一,渗透率越大,压降漏斗波及范围越大,则有效渗
流区越大,同时渗流越容易,产量也越高。圣湖安和
黑勇士盆地渗透率一般大于1×ioq,am2,特别是圣
7.相对渗透率
在有效解吸区和两相渗流区,流体渗流受相对
渗透率制约,气相相对渗透率高则气产量高,水相相
对渗透率高则水产量高。
8.临界解吸压力
在含气量和吸附等温线确定的条件下,临界解
吸压力与煤层压力越接近,解吸时间越早,有效解吸
区域越大,则产量越高。
上述8个参数为煤层的固有属性,是煤层气开
煤层厚度较大时含气量可以较低,如粉河盆地,煤储
层厚达91 m,含气量仅为2~4 m3/t,也可商业规模
开采口3。
3.吸附常数
吸附常数决定了煤层气解吸的路径,当P。一定
时,砜越大,解吸越困难,产量越低;当V。一定时,
P。越大,则低压区吸附曲线越接近线性,压力下降
早期解吸量大,产量高。
4.煤层压力
湖安盆地渗透率高达(10~50)×10_3I.Lm2,采用洞穴
完井,单井产量达5×104 m2/a以上。3。
6.孔隙度
煤层孔隙度决定水体积大小,孔隙度大,则水体
积大,产水量则大,排水降压周期将较长。煤层孔隙
度一般2%~15%,如吐哈沙尔湖侏罗系煤层属于气
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煤层气开发效果影响因素分析
煤层气井的大量使用能够缓解我国的资源紧张的就是,同时将环境污染降到最低,实现可持续发展的最终目标。
本文主要从当前我国的煤层气开发内容入手,分析了其在开采和使用方面存在问题,希望通过本文的一些关键能够提高其利用效率,合理的使用能源,保护环境,发展低碳经济。
标签:煤层气;瓦斯;储运;抽采
全球经济发展的影响下,气候变暖逐渐加剧,所以必须要采取必要的措施进行改变。
低碳经济概念应运而生,是全世界共同的目标。
经济高速发展背景下,对于能源的需求量持续增加,传统的石油、煤炭等能源在利用的过程中会产生大量的CO2,导致全球变暖加剧,世界上都在积极的寻找替代能源。
1 我国煤层气的开发利用现状
我国的煤层气储量在世界上名列前茅,根据相关研究发现,在深2000m的地层中大约存在着36万亿立方米,其中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%。
可以进行开采的总量基本达到了10万亿立方米。
煤层气是近年来我国开发的新型能源,因为其储量巨大,所以具备较大的开发价值。
传统的煤矿开采中基本将其排放到空气中。
我国的煤炭开采了居世界首位,2020年能夠达到47亿吨,在开采的过程中所产生的瓦斯总量也居世界首位。
从上图1中不难发现,我国的瓦斯排量呈现出逐渐上升的态势,而抽采量的增速较之排放量低,这主要是因为近年来随着我国的开采深度逐渐提高,瓦斯抽采存在着较高的难度,影响原因也非常的复杂。
从文献2研究中,发现在瓦斯抽采的过程中每年利用率却在逐渐的下降,这这就需要我们加大瓦斯利用技术的研发,特别是低浓度瓦斯的使用方法。
2 煤层气开发利用的影响因素
2.1 煤层气开发中的因素
煤层气利用的过程中存在较多的影响因素,而开采技术是影响最为严重的一个因素,煤层气的开采主要来源于瓦斯气的抽采工作,在实际工作中存在以下问题:
2.1.1 煤层的透气性
开采的进行,煤层透气性会逐渐降低,使得煤层气在抽采的过程中难度逐渐提高,当前很多的技术都处于研发阶段,并不能够推广使用,主要是因为其效果不是非常的明显,还需要加强研究。
2.1.2 抽放方法工艺方面
煤层气抽取方法比较多,通常需要根据矿井的地质条件选择最为合适的方法,从当前的实际情况来分析,主要使用的是管网优化,压力和抽采量还没有进行更加深入的研究,这也是未来研究的方向之一。
2.1.3 抽采时间稳定方面
煤层气抽采过程中需要充分考虑到抽采时间以及气体稳定性。
2.2 煤层气利用中的因素
2.2.1 储运的影响
煤层气利用时,以为其物理和化学的特点,与天然气存在较大的差别,以为后者经过了几十年的发展已经非常的成熟。
在实际工作中,煤层气的使用效率之所以比较低,主要就是因为储存和运输及时还不是非常的成熟。
当前的煤层气开采技术还不是非常的完善,产量也不高,供应时间不长,与其他的储运方式比较来看,要全面考虑其经济性。
2.2.2 煤层气的利用方面
煤层气在使用的过程中对于环境污染影响小,世界上各个国家都展开了深入的研究,特别是在美国、澳大利亚等国家中,利用率都非常高。
这些国家的技术水平比较高,首先开始了这一方面的研究。
除了将其使用在民用范围内之外,还可以使用在工业领域,高浓度的煤层气可以直接在工业领域中使用,低浓度的瓦斯气当前使用上还比较困难,技术水平比较低。
3 结论
煤层气作为一项世界公认的清洁能源,在当前的利用率却非常低。
在今后的发展中,应该全面提升煤层气的开采和使用技术水平,积极的利用该项清洁能源,充分的保障环境污染,打造低碳经济,为全球环境的改变做出贡献。
参考文献:
[1]孙茂远.我国煤层气产业的发展潜力、挑战及对策[J].中国煤炭,2012(01).
[2]傅雪海.我国煤层气勘探开发现存问题及发展趋势[J].黑龙江科技学院学报,2012(01).
[3]崔荣国.国外煤层气开发经验[J].中国投资,2012(03).
[4]孫茂远,朱超.国外煤层气开发的特点及鼓励政策[J].中国煤炭,2001(2).。