煤层气富集区的地球物理勘探技术概述
煤层气富集区地震勘探技术概述
前言
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、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。长期以来，煤层气一直被当做是煤矿生产过程中的重大安全隐患，往往直接被排放到大气，利用率极低，这不仅造成了严重的资源浪费，还对全球变暖产生了重要作用。自美国煤层气实现规模化商业生产以来，煤层气越来越被视为一种清洁的能源，我国煤层气资源丰富，若能够实现煤层气资源大规模的开发必将对我国国民经济可持续发展、改善我国能源结构有着重大的意义。目前，国内煤层气勘探开发、井位布设主要依靠地质和钻探研究成果，尽管地质和钻探资料可靠性很高，但由于其成本高，因此用高密度的地质和钻探资料预测煤层气不太现实。地震勘探作为一种面积勘探，可以提供煤层的空间分布形态、断裂体系、厚度和岩性等地质信息，因其密度高、成本低，已被煤田地质勘探广泛应用。
如何将稀疏的地质和钻探资料与密集的地震资料有机的结合起来，利用地球物理特征进行煤层气富集区识别，为煤层气开发选择井位、布设井网提供可靠的地质依据，成为煤层气勘探开发急需解决的问题。
一地球物理技术在煤层气勘探领域的研究现状
随着煤层气勘探开发的持续升温，地球物理技术在煤层气勘探的运用也得到了迅速的发展。
杨双安等利用三维地震勘探技术进行瓦斯预测研究；焦勇等进行了煤层气地震精细解释及储层预测技术探讨；何志勇等提出了利用地震属性预测煤层气储层孔隙度方法；祁雪梅等研究了地震相技术在煤层气勘探中的应用；彭刘亚等利用岩性地震反演信息进行煤体结构划分。
在煤层气AVO技术研究方面，彭苏萍等分析了煤层顶底界面的反射振幅特征，认为底界面不利于AVO分析，不同结构煤体在AVO响应上存在明显的差异；彭晓波等将Ｐ波方位AVO应用于煤层裂缝探测中；孙斌等研究了煤储层含气性与地震AVO属性之间的关系，获得煤层参数与地震波弹性参数之间的关系式及其AVO响应特征；杜文凤等基于zoeppritz方程，分析了振幅与偏移距的关系，
利用瓦斯突出煤与非突出煤的物性参数，进行数值正演模拟，分析了瓦斯突出煤与非突出煤的AVO响应差异；胡朝元等研究了利用地震AVO反演预测煤与瓦斯突出区；崔大尉等利用AVO属性研究构造煤的分布规律；在煤层气富集区预测方面，闫宝珍等基于控制沁水盆地煤层气富集特征分异的关键地质因素（如构造、热力场和水动力等）进行了综合分析，对该盆地煤层气的富集类型划分进行了研究；常锁亮等基于煤层气（瓦斯）富集引起的高频吸收衰减特性，利用不同频率的调谐振幅变化，对研究区煤层含气性进行了预测；汤红伟对地震勘探技术在煤层气富集区预测中的研究进行了探讨；陈勇等进行了基于主控因素的煤层气富集区地震预测技术应用研究。崔若飞等提出了利用“两个理论、四项技术”来指导煤层气(瓦斯)地震勘探工作。其中两个理论是双相介质理论和各向异性介质理论，四项技术是地震属性技术、AVO技术、方位各向异性技术和弹性波阻抗反演技术。
二煤层气地震勘探理论
（1）双向介质理论
当今煤田地质地震勘探是建立在均匀各向同性纯固体基础上的岩石弹性理论和波动传播理论的单相（固相）介质基础上的，而煤储层非均质性很强，在各向上存在异性，而且煤储层属于双相介质—煤基质和流体（气、液），因此传统的建立在单相介质理论基础上的地震勘探技术，在煤层气勘探领域是不使用的。而双相介质理论认为地下介质是由固体骨架和充
填在骨架空隙中的流体(气体和液体)组成。煤层与煤层瓦斯是一种典型的(固相+流相)双相介质，与单相介质理论相比，双相介质理论更接近于实际。因此，研究双相介质中弹性波的传播规律，对于指导煤层气地震勘探有着重要的意义。
煤储层是典型的双相介质，与单相介质相比，地震波在双相介质中传播后，各个频率成分的能量分布发生了变化，主要表现为地震波能量向低频方向移动。产生这一现象的主要原因是：双相介质中固体颗粒与空隙中流体(气体) 的相互作用产生了慢纵波，慢纵波的存在使得双相介质中波的能量分配发生了变化，即地震波场的动力学特征发生了变化。这种地震波场动力学特征的变化为预测瓦斯富集带提供了理论基础。
（2）各向异性介质中弹性波传播理论
在地震勘探中，各向异性是指在地震波长的尺度下介质弹性特征随方向发生变化。煤储层是各向异性（不同方向可能煤储层的厚度、孔裂隙发育、煤体结
构、含气量、含水等等）的储层，研究地震波在煤储层中的传播特征是进行地震勘探的基础。
在各向异性介质中，P 波速度随入射角与地层裂隙方位角而变化，界面上的反射系数随入射角、地层裂隙方位及各向异性有关，即地震属性(如速度、振幅)随波传播方向的变化而变化。而在各向同性介质中，则不具有这一特点。因此，通过研究P 波方位地震属性特征，可以研究地层的各向异性系数及裂隙发育密度。而煤储层裂隙发育区往往是煤层气聚集带。
三几种煤层气地震勘探技术
（1）煤层气地震勘探的地震反演技术——储层厚度及精细构造
地震反演技术是综合运用地震、测井、地质等资料以揭示地下目标层（储层、油气层、煤层等）的空间几何形态（包括目标层厚度、顶底板构造形态、延伸方向、延伸范围、尖灭位置等）和目标层微观特征，它是将大面积的连续分布的地震资料与具有很高分辨率的测井资料进行匹配、转换和结合的过程。波阻抗反演是指利用地震资料反演地层波阻抗（或速度）
的地震特殊处理技术。是储集层岩性预测、油藏特征描述的确定性方法，在实际应用中取得了显著的地质效果，因此，地震反演通常指波阻抗反演。波阻抗反演技术是岩性地震勘探的重要手段之一，利用波阻抗反演计算煤层气储层厚度是煤层气地震勘探技术的重要用途。将时间域的地震数据转换位深度域的地震数据，与测井数据联合反演，得到深度域的波阻抗数据体。储层的波阻抗值介于一定振幅之间，以此区间作为某储层的波阻抗的最小值，再对全区进行追踪，得到储层的顶板数据，二者之差即为该储层的初始厚度值。利用克拉克法预测的结果与实际钻井结果进行匹配，可得到采区该储层的厚度。另外，利用地震、测井数据采用稀疏脉冲反演的方法可反演出储层和顶板岩性的精细构造。储层厚度和结构的精细反演为圈定煤层气富集区提供了地质基础。
（2）煤层气地震勘探的AVO 技术——烃类、岩性和裂隙的重要检测手段AVO 技术是以弹性波理论为基础，利用叠前CDP 道集对地震反射振幅随炮检距（或入射角）的变化特征进行研究、分析振幅随炮检距的变化规律，得到反射系数与炮检距之间的关系，并对地下反射界面上覆、下伏介质的岩性特征和物性参数做出分析，达到利用地震反射振幅信息检测油气的目的。
从国内外的油气勘探的理论和实践来看，利用振幅随炮检距变化的AVO技术（包括多分量
AVO技术），能够有效获取油气储层的孔隙大小、地层压力、裂缝密度与分布、流体、气体充填量等重要的储集层参数信息。这也是最近几年AVO 技术所取得的最大的进步。但作为一门不断发展的技术，AVO本身也存在局限性，如：建立在测井资料分析基础上的弹性参数与储层物性线性统计关系的相关系数都不高，难以得到可靠的岩石物理结果，地震处理中真振幅难以保持。但AVO 技术作为油气勘探中最为有效的储层参数反演技术和发展最快的技术之一，为煤层厚度和瓦斯富集部位预测提供了一种间接的探测手段。
（3）煤层气地震勘探的三维三分量地震探测技术——准确预测煤层中的裂隙发育部位
三维三分量地震探测技术源于理论研究和实践观测，与常规三维地震勘探的区别是，在除了原来的纵波技术的基础上，还利用了地震波横波技术，其理论基础是介质的弹性各向异性，即地层的弹性性质是有方向性的，垂向的各向异性对应于地层的层状构造，水平向的各向异性对应于地层的微观断裂构造，如裂隙等。
根据实际矿区实验室测定的瓦斯含量可知：瓦斯含量低时，快慢波时差较小，瓦斯含量高时，快慢波时差较大，这说明快慢波时差与实验室测定的瓦斯含量之间具有较好的对应关系，即快慢波时差越大，表明煤层的裂隙越发育。通过拾取快波和慢波数据体上煤层的时间值，便可求得煤层的快慢波时差。
这说明，当一个横波入射到近于平行的垂直裂隙体系后，快横波在平行于裂隙平面方向上偏振，慢横波在垂直于裂隙平面方向偏振。当地震波中的横波在遇到裂隙、气体等地质异常时，其快慢波至的延迟时间加大，因此，可以利用这种方法，准确预测煤层中的裂隙发育部位，进而准确预测煤层气富集部位。
三维三分量地震勘探提供的时间、速度、振幅、波阻抗等信息同单一纵波勘探相比，会有成倍的增加，并能衍生出差值、比值、几何平均值、弹性系数等参数。利用这些参数能有效估算出地层岩性、孔隙度、裂隙、含气性等。而三维三分量纵横波速度比、传播时间比、振幅比、泊松比等可用来研究岩石孔隙度的变化、孔隙流体性质、裂隙发育区、岩性变化等参数。这些参数的预测对含气储层的研究具有直接的物理意义。
四煤层气富集区寻找的基本思路
煤层气的富集受到多种因素的影响，包括煤储层厚度、煤热演化程度、构造、埋深、沉积环境、顶底板岩性、煤体结构等等。煤层是煤层气生成和聚集的基础。煤层越发育，煤层厚度越大，其单位面积内的生气量和吸附量就越大，其勘探开
发潜力也更大；煤层埋深太浅，压力太小，煤层气自然解析附和逸散，煤层不含气或含气量极低；煤层埋深过大，压力随之增大，煤层孔渗性变差，吸附气含量和产量不随深度变化线性增加，而开采成本和难度则增加更快，埋深适中的煤层才可兼顾；煤系的热演化史和热演化程度，决定了煤系的生烃排烃史和煤岩煤阶，也直接影响煤层物性和含气性。代表不同热演化程度的不同煤阶的煤岩，其含气能力和含气方式也有不同，煤层甲烷含量随着煤变质程度的呈现出急剧增高（Ro,max<1.3%）—缓慢增加（1.3%
在上述几个较为重要的影响因素中，煤厚、埋深、构造、裂缝、煤体结构完全可以由地震勘探技术获取。因此，在进行煤层气富集区的预测时，多利用地震勘探获取某一主控或多个控制因素进行评价。例如崔若飞教授认为煤层裂隙富集区域一般为瓦斯富集带，并以此为基础利用地震P波对裂缝性地层所表现出的方位各向异性特征,根据地震属性随方位角变化可以预测裂隙发育方向和密度的基本原理,应用多种地震P波方位属性预测裂隙发育带，并据此划分瓦斯富集带；彭苏萍教授认为煤层埋深、煤层厚度、结构、构造和顶底板岩性等参数是控制研究区煤层气富集的主要地震地质因素，并据此通过地震反演和地震属性分析，获得了这些地质参数，基于地球物理信息融合方法对煤层气富集区进行了预测，取得了较好的效果。
五存在的问题
（1）煤层气地震响应微弱
常规天然气储集空间较大,含气后地震响应加强,通过地震反射异常区可预测常规天然气聚集区。而煤层气储集空间多为微孔、微裂缝,地震响应微弱,并且受煤界面地震强反射的屏蔽影响,也加大了预测难度。
（2）含气与否的煤层岩石物理差异小
对于常规天然气而言,储层的声波时差低,密度较大,波阻抗相对较高。含气后声波时差增大,密度降低,波阻抗明显降低,通过对波阻抗“高中找低”技术可以容易预测常规天然气。而煤层本身声波时差大,密度低,波阻抗较低。含气后,声波时差有所增大,密度有所降低,但煤层气波阻抗与煤层低阻抗两者差别小,难以区分,含气与非含气煤层的波阻抗门槛值难以确定。而且由于煤储层的特殊性,即使是
同一变质程度煤岩,也很难区分是煤层物性还是含气性造成的波阻抗低,使预测难度加大。
（3）裂缝性煤层气储层预测难度大
针对常规裂缝性气藏而言,气体为二次运移游离气,由于重力分异,有明显的气水分界面,通过频率异常衰减,可判断气藏的存在。而煤层吸附气与微孔、割理中的水没有明显分界面,在地震上都有频率衰减现象,因此单通过地震上频率衰减大难以判断是割理含气还是裂缝含水,使煤层气的预测难度进一步加大。
参考文献
[1]杨双安, 宁书年, 张会星等. 三维地震勘探技术预测瓦斯的研究成果[J]. 煤炭学报, 2006, (3):334-336.
[2]焦勇, 汪剑, 曹成友等. 煤层气地震精细解释及储层预测技术探讨[J]. 中国煤层气, 2011, (6).
[3]何志勇, 刘海涛, 汪铖等. 利用地震属性预测煤层气储层孔隙度方法[J]. 煤炭技术, 2011,
(4):132-134.
[4]祁雪梅, 董守华. 地震相技术在煤层气勘探中的应用[J]. 物探与化探, 2012, (2).
[5]彭刘亚, 崔若飞, 任川等. 利用岩性地震反演信息划分煤体结构[J]. 煤炭学报, 2013.
[6] 彭苏萍, 高云峰. 含煤地层振幅随偏移距变化正演模型研究[J]. 科学通报, 2005.
[7]彭苏萍, 高云峰, 杨瑞召等. AVO探测煤层瓦斯富集的理论探讨和初步实践——以淮南煤田为例[J]. 地球物理学报, 2005, (6):1475-1486.
[8] 彭晓波, 彭苏萍, 詹阁等. P波方位AVO在煤层裂缝探测中的应用[J]. 岩石力学与工程学报, 2005, (16).
[9]孙斌, 杨敏芳, 孙霞等. 基于地震AVO属性的煤层气富集区预测[J]. 天然气工业, 2010, 30(6).
[10] 杜文凤, 彭苏萍, 王珂等. 瓦斯突出煤和非突出煤AVO响应的比较[J]. 中国煤炭地质, 2010, (6):45-48.
[11] 崔大尉, 王远, 于景邨. 利用AVO属性研究构造煤的分布规律[J]. 煤炭学报, 2013, (10):1842-1849.
[12] 常锁亮, 刘大锰, 林玉成等. 频谱分解技术在煤田精细构造解释及煤含气性预测中的应用[J]. 煤炭学报, 2009, (8).
[13] 陈勇, 陈洪德, 关达等. 基于主控因素的煤层气富集区地震预测技术应用研究[J]. 石油物探, 2013, (4):426-431.
[14] 闫宝珍, 王延斌, 丰庆泰等. 基于地质主控因素的沁水盆地煤层气富集划分[J]. 煤炭学报, 2008, (10).
[15] 崔若飞, 陈同俊, 钱进等. 煤层气(瓦斯)地震勘探技术[J]. 中国煤炭地质, 2012, (6).
[16] 彭苏萍, 高云峰, 彭晓波等. 淮南煤田含煤地层岩石物性参数研究[J]. 煤炭学报, 2004, (2):177-181.
[17] 王永刚, 李振春, 邵雨. 利用地震资料预测储层裂隙发育带[J]. 中国石油大学学报：自然科学版, 2000, (4).
[18] 卢占武, 韩立国. 波阻抗反演技术研究进展[J]. 世界地质, 2002, (4):372-377.
[19] 崔若飞, 李晋平, 庞留彦等. 地震属性技术在煤田地震勘探中的应用研究[J]. 中国矿业大学学报, 2002, (3):267-270.
[20] 彭苏萍, 杜文凤, 殷裁云等. 高丰度煤层气富集区地球物理识别[J]. 煤炭学报, 2014, (8). [22]崔若飞,钱进,陈同俊等利用地震P波确定煤层瓦斯富集带的分布[J]. 煤田地质与勘探,2007,06:54-57.
煤层气基础知识
1.1. 煤层气的定义和基本特征 从矿产资源的角度讲，煤层气是以甲烷为主要成分（含量＞85%），是在煤化作用过程中形成的，储集在煤层气及其临近岩层之中的，可以利用开发技术将其从煤层中采出并加以利用的非常规天然气。 对煤层气而言，煤层既是气源岩，又是。煤层具有一系列独特的物理、化学性质和特殊的岩石力学性质，因而使煤层气在贮气机理、孔渗性能、气井的产气机理和产量动态等方面与常规天然气有明显的区别（详见表1.1），表现出鲜明的特征。 表1.1 煤层气藏与常规天然气藏基本特征的对比 特征煤层气常规天然气 气藏类型层状的沉积岩局部圈闭 气源自生外源 储基层岩性有机质高度富集的可燃有积岩，易受 入井液、水泥等的伤害几乎是100%的无机质岩石，不易受伤害 双重空隙结构煤基质块中的孔隙是主要的孔隙，占 总空隙体积德绝大部分；裂隙系统是 天然气裂隙，占总空隙体积的次要部 分，它们基本上等间距分布，并使煤 具有不连续性主要发育于石灰岩、白云岩，页岩及致密砂岩中。天然裂隙（包括节理、裂隙、溶道、洞穴等）将粒间孔隙分割成一个个方块，裂隙是随机分布的 气体的贮存气体的绝大部分贝吸附在煤的内表面 上，孔隙空间中很少或没有游离气气体以游离态贮集在岩石的孔隙空间中 流动机理在基质中的流动是由浓度梯度引起的 扩散，然后由于压力梯度的作用在裂 隙中引起渗滤流动是由压力梯度引起的层流，并服从达西定律；在近井地带可出现紊流 气产出机理解吸-扩散-渗流在气体自身的压力梯度作用下流动 气井生产状况气产量随时间而增加，直至达最大值， 然后大降。起初主要产水，气水值随 时间而增大气产量开始最大，然后随时间而降低。起初，很少或者没有水产出，但气水值随时间而减少 机械性能由于煤具有脆性和裂隙较发育，因而 是一种较弱的岩石，这使钻井的稳定 性较差，并影响水力压裂的效果。在 一定条件下，可采用特殊的洞穴完井 技术。杨氏模量在700MPa范围内岩石较坚硬，通常钻井的稳定性不成问题。杨氏模量在7000MPa范围内 储层性质易被压缩，孔隙体积压缩系数在 0.01MPa-1范围内，因而孔隙度、渗透 性对应力较敏感，在生产期间有明显 的变化压缩性很小，孔隙体积压缩系数在10-4MPa-1范围内，孔隙度、渗透性在生产期间的变化不明显 资料来源：张新民中国煤层气地质与资源评价2002年
国内外煤层气资源开发利用现状
国内外煤层气资源开发利用现状 煤层气又称煤层甲烷或煤层瓦斯，是煤层在其形成演化过程中经生物化学和热解作用所生成，并储集在煤层中的天然气。目前，世界上开展煤层气勘探开发的主要有美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯、印度和中国等国家，其中美国已在圣胡安、黑勇士、北阿帕拉契亚、粉河等多个盆地进行了大规模的开发，并已在美国天然气供应中发挥重要作用。加拿大也已形成商业煤层气产能，且煤层气生产规模仍在扩大。在北美，煤层气与致密气、页岩气一起已经成为实现天然气储量接替的三类重要的非常规资源之一。剑桥能源预测，在北美以外的地区，以上三类非常规气将在十年后形成大规模开发，因此，可以预见，煤层气将在世界范围内迎来一个全新的发展阶段。 一、煤层气的资源现状 1、世界煤层气资源分布 世界煤层气资源储量为256.3万亿m3，约为常规天然气资源量的50%，主要分布在北美、前苏联和中国等煤炭资源大国，其中俄、美、中、加、澳五国合计占90%（表1）。但是，由于各国研究程度不一，煤层气资源量的准确性有很大差别。， 表1 世界主要国家煤层气资源储量
数据来源：1. CMM Global Overview，2006.7；2.根据美国环保局报告，2002；3.其他文献 据不完全统计（表1），世界煤层气资源主要分布在北美洲、俄罗斯/中亚和亚太地区。其中北美地区占35％，俄罗斯/中亚32％，亚太21％，欧洲10％，非洲2％。目前许多国家都开展了煤层气的开发利用研究工作，除美、加两国以外，20个国家已钻探了煤层气探井以开展研究（表2）。但是商业煤层气开发目前主要在美国、加拿大、澳大利亚等三国，中国、印度、波兰、英国等国家正在积极推进之中。
中国煤层气资源分布概况
*本文为原煤炭工业部 类科研项目 全国煤层气资源评价 部分研究成果。 **唐书恒,1965年生,高级工程师;1988年毕业于中国矿业大学北京研究生部,获硕士学位;从事煤田地质及煤层气地质勘探研究工作,现为中国矿业大学(北京校区)在职博士研究生。地址:(056004)河北省邯郸市滏河大街137号。电话:(0310)7025544。 中国煤层气资源分布概况 * 唐书恒* * 史保生 岳 巍 叶建平 王爱国 (中国煤田地质总局第一勘探局) 唐书恒等.中国煤层气资源分布概况.天然气工业,1999;19(5):6~8 摘 要 在全国煤层气资源评价中,将煤层气资源划分为探明储量、控制储量、预测储量和远景资源量。全国共获得可采煤层中风化带以下煤层甲烷含量大于或等于4m 3/t 、埋深2000m 以浅的煤层气资源量为14.336944 1012m 3:其中预测储量9675.10 108m 3,远景资源量13.369434 1012m 3。全国有35个目标区的资源丰度大于1.5 108m 3/km 2,有49个目标区的资源丰度介于(0.5~1.5) 108m 3/km 2之间,有31个目标区的资源丰度小于0.5 108m 3/km 2。埋深小于1500m 的煤层气资源量9.256078 108m 3,埋深1500~2000m 的煤层气资源量5.080866 108m 3。全国有煤层气资源量大于1000 108m 3的大型目标区28个,煤层气资源量介于(200~1000) 108m 3之间的中型目标区28个,煤层气资源量小于200 108m 3的小型目标区59个。 主题词 煤成气 资源评价 资源量计算 储量计算 容积法 资源量 储量 分布 煤层气资源量的类型与级别 煤层气资源量,一般是指赋存于地下煤储层中的甲烷估算量,这些甲烷量在目前或将来技术和经济条件下可提供开采,并能获得社会经济效益。根据对煤储层的地质认识程度和储层工程数据的获得情况,将经过钻探工程控制,用所获得的有关煤层几何形态、含气量等方面的实测数据而计算的已发现的煤层甲烷量称为储量;将根据地质、地球物理、地球化学资料用统计或类比方法所估算的尚未发现的煤层甲烷量称为远景资源量。储量和远景资源量的总和称为煤层气总资源量,简称资源量。 按照国家标准 天然气储量规范 (GBn270-88)的基本原则和划分方案,同时参考前人对煤层甲烷资源的分级方案 1~2 ,结合煤层气资源评价中所遇到的实际情况,将煤层气资源量划分如下。 (1)探明储量 计算范围内的煤炭储量为(A+B+C)级探明储量,煤层甲烷的含量、分布及控制因素已经查明,煤储层参数已经基本掌握,已进行了煤层甲烷井组的 勘探开发试验,掌握了煤层甲烷的产能,甚至已进行了 滚动勘探开发 ,在目前的经济技术条件下可开发利用。这部分煤层气储量称为探明储量。探明储量可为开发可行性评价提供依据。 (2)控制储量 计算范围内的煤炭储量为(A+B+C)级探明储量,煤层甲烷含量基本掌握,初步查明甲烷分布状况,对控制因素有一定认识,对煤储层参数已有了解,进行了排采并已获得工业性气流。此时所计算的煤层气储量称为控制储量。控制储量可为开发选区提供依据。 (3)预测储量 计算范围内的煤炭储量为探明储量,有一定数量的含气量实测值,对煤层甲烷含量基本已查明或已有所了解,对煤储层参数有一定认识,对甲烷分布状况及控制因素有所了解,但缺少排采数据。此时所计算的煤层气储量为预测储量。预测储量可为评价选区提供依据。 (4)远景资源量 计算范围内的煤炭储量为预测储量或低级探明 6
煤层气LNG项目合作协议 - 汇森
煤层气LNG项目合作协议 本协议由甲方、乙方于年月日在签订。 甲方：青岛汇森能源设备股份有限公司 地址：青岛崂山区 法定代表人/授权委托人： 乙方： 地址： 法定代表人/授权委托人： 第一章总则 为了实现“十二五”节能减排的目标，交通运输行业降低运输成本，城市化建设优化能源使用结构,以及改善新疆民用燃气结构是唯一的可行路线。从目前各种清洁能源推广的现状来看，LNG替代燃油和燃料应是今后几十年现实可行的方向。 双方本着诚实守信、优势互补、合作共赢的发展原则，合作建立煤层气LNG工厂，开发推广LNG应用市场，能够取得显著的社会效应和经济效应，具有深远的战略意义。根据《中华人民共和国公司法》、《中华人民共和国合同法》及其他相关的中国法律法规之规定，经平等协商，甲乙双方就结成战略合作伙伴关系并为以后具体合作项目奠定基础等事宜达成以下协议： 第二章协议内容 第一条为了保证煤层气LNG项目的推进，甲方和乙方签订本协议，可以保证双方按协议约定开展项目前期工作。 第二条甲方出资建设万方/天LNG工厂，投资估算元人民币。乙方提供足够的气源，气价前五年按元/立方计算。五年后双方可另协调确定气价。乙方负责办理征地手续，场地由甲方租赁使用。或采用土地入股方式合作。 第三条为保证双方利益和项目进度，本协议签订后双方在正式合同签订前均有效，任何一方不得违约，否则违约方应承担对方所有损失。 第四条双方建立联络机制，设立项目协调小组。 第三章双方的权利和义务 第五条甲方的权利和义务 1、按合同约定完成项目建设。 2、办理项目立项、规划、审批、手续等；
3、甲方在乙方提供的合法场地建设LNG工厂，合法经营和销售产品。 4、本协议是排他性协议，甲方不再和其它第三方签订类似协议与合同。 第六条乙方的权利和义务 1、LNG工厂气源由乙方负责；乙方承诺提供自己自主加工生产合格的煤层气LNG气源，保证气源供应的安全稳定。 2、为支持甲方项目建设，帮助甲方协调处理项目建设相关事宜，在项目审批程序中实行简便快捷为甲方在当地加快规划布点和建设LNG工厂创造安全、宽松的投资环境； 3、公司成立后，乙方承诺名下土地作为项目建设用地，或者土地入股； 4. 乙方负责LNG工厂项目用电和用水的增容和配套到项目红线的建设项目。 5.乙方有义务协助甲方完成项目的立项和项目公司注册. 6、本协议是排他性协议，甲方不再和其它第三方签订类似协议与合同。 第四章双方约定的其他事项 第七条双方约定，双方共同合作承担后续LNG应用项目的开发。 双方利用自身在品牌效应，承诺将优先示范推广LNG项目. 第八条合同签订后，任何一方不得随意变更合同； 第九条合同自双方签字并加盖公章之日起生效。 第十条合同一式六份，甲乙双方各执叁份。 甲方：乙方： 法定代表人/授权委托人：法定代表人/授权委托人： 签订日期：年月日签订日期：年月日
煤层气报告
高压细水雾技术在煤层气抽采利用 和控制煤矿瓦斯粉尘危害的应用概述 一、中国煤层气（瓦斯）的现状 煤层气俗称“瓦斯”，是储存在煤层中的自生自储式的非常规天然气，是一种清洁高效的能源资源。它的甲烷浓度最高可达98%，而石油天然气则只有80%左右。但是煤层气的危害极大，70～80%的煤矿事故均与煤层气（瓦斯）爆炸有关，给人民的生命财产造成巨大损失，而未经处理或回收的煤层气直接排放到大气中会造成严重的环境污染，而且浪费了宝贵的能源资源。 甲烷是一种比二氧化碳威力更强的温室气体，温室效应是二氧化碳的21～23倍，同时甲烷也是一种洁净高效的能源，热值与常规天然气相当。 我国煤层气（瓦斯）资源丰富，分布区域广，位居世界第三，储量与我国陆上30万亿立方米的天然气资源储量基本相当，相当于450亿吨标准煤。但我国每年瓦斯的实际利用率不到2%，过去因为没有找到合理的利用手段，我国在煤矿开采中所抽放的瓦斯大多排放到大气中，即浪费了资源，又污染了环境。 瓦斯被称为煤矿的第一杀手。因此，开发利用煤层气不仅可以从根本上防止煤矿瓦斯事故的发生，改善煤矿安全生产，还可变害为宝。 我国煤层气资源丰富，可是煤层气钻井施工难度大，开采困难，我国煤层气单井产量不高，必须采用特殊技术工艺，才能提高产量，实现商业开采。 二、中央、省政府的高度重视及政策 大型煤层气和大型油气田的开发是《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中确定的16个重大专项之一。 国务院副总理张德江在《大力推进煤矿瓦斯抽采利用》中详细分析了煤矿瓦斯抽采的重大意义。重大煤矿安全事故时有发生，瓦斯、煤尘灾害形势不容乐观。 张德江指出：增强瓦斯抽采利用科技保障能力。搞好瓦斯抽采利用，必须立足科技创新和技术进步，要进一步加大以煤矿瓦斯抽采和利用为重点的安全技改国债支持力度，地方和企业也要增加配套资金。要大力推进煤层气开发国家科技重大专项的实施，加强瓦斯抽采利用重大问题的科技攻关，加大瓦斯抽采和煤层
煤层气(矿井瓦斯)综合利用工程项目建议书
目录 1概述 2资源：煤层气（矿井瓦斯） 3厂址条件 4工程方案 5环境保护 6劳动安全与工业卫生 7节约及合理利用能源 8工程项目实施条件、轮廓进度9劳动定员 10投资估算与经济分析 11结论
1 概述 1.1 编制依据 1.1.1 项目名称 平顶山煤业集团煤层气（矿井瓦斯）综合利用工程。 1.1.2 编制依据 根据平煤集团公司的委托公函，依据现行的有关瓦斯及燃气等方面规范规程，并重点根据下述有关规范规程进行编制。 1.1. 2.1《煤矿安全规程》 1.1. 2.2《煤炭工业矿井设计规范》 1.1. 2.3《矿井瓦斯抽放管理条例规范》 1.1. 2.4《瓦斯综合治理方案的通知》 1.1. 2.5《城镇燃气设计规范》 1.1. 2.6《石油化工企业设计防火规定》 1.1. 2.7《建筑防火规范》 1.1. 2.8《工业企业煤气安全规程》 1.2 研究范围 平煤集团四、五、六、八、十、十一、十二、十三、首山一矿的煤层气（矿井瓦斯）综合利用，通过瓦斯发动机驱动发电机进行发电，对其进行可行性分析。 主要技术原则：①机组选型为低浓度瓦斯发电机组500GF－RW型②十矿设5000m3储气罐③主厂房采用封闭式④设备年运行小时数：7200h。 1.3 平煤集团概况
平顶山市位于河南省中南部，西依蜿蜒起伏的伏牛山脉，东接宽阔平坦的黄淮平原，南临南北要冲的宛襄盆地，北连逶迤磅礴的嵩箕山系。 地理坐标：北纬33°08′～34°20′，东经112°14′～113°45′之间，总面积7882平方公里。中心市区位于北纬33°40′～33°49′，东经113°04′～113°26′，东西长40公里，南北宽17公里，面积453平方公里，以建在"山顶平坦如削"的平顶山下而得名。市区距省会郑州铁路里程218公里，公路里程135公里。市党政机关驻中心市区。1957年经国务院批准建市，是河南省省辖市之一。 平顶山市是河南省工业基地之一，工业基础雄厚，全市有大中型企业50家。其中平顶山煤业（集团）有限责任公司，年产原煤2000万吨，是全国第二大统配煤矿；中国神马集团有限责任公司年产尼龙六六盐两万吨，锦纶帘子布五万吨，是世界三大帘子布生产企业之一；姚孟发电有限责任公司，装机容量120万千瓦，是华中电网大型骨干火电厂之一；舞阳钢铁公司是我国第一家生产特宽特后钢板的重点企业；天鹰集团有限责任公司是全国生产高压电器的三大主导厂家之一，产品国内市场占有率达80%。平顶山市现已形成了以煤炭、电力、钢铁、纺织、机械、化工、建材、食品等门类为主体产业的工业体系。 平顶山地处京广和焦枝两大铁路干线之间，横贯市区的漯宝铁路把两条大动脉相连接，货物年吞吐量 3000 余万吨，客运量 4000 余万人。全市境内公路通车里程 4175 公里，铁路 409 公里。周边三个航空港，其中新郑国际机场距平顶山只有 100 公里，并有高速公路相通，可直达日本、香港和国内30多个大中城市，形成空中和地上便利的交通条件。 平顶山市属暖温带大陆性季风气候，四季分明，冬季寒冷干燥，夏季炎热，秋季晴朗，日照充足。
煤层气利用技术简介通用版
安全管理编号：YTO-FS-PD501 煤层气利用技术简介通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
煤层气利用技术简介通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 煤层气简介 煤层气俗称煤矿瓦斯，是一种以吸附状态为主，生成并储存在煤系地层中的非常规天然气。其成分与常规天然气基本相同(甲烷含量大于95%，发热量大于8100大卡)，完全可以与常规天然气混输、混用，井下抽放的煤层气不需提纯或浓缩就可直接作为发电厂的燃料，可大大降低发电成本。 煤层气是近20年来崛起的新型洁净能源，它在发电、工业和民用燃料及化工原料等方面有广泛的应用，对煤层气的合理利用可以缓解当前能源短缺的状况，改善能源结构，降低温室气体排放，提高煤矿生产的安全性并带动相关产业的发展。 煤层气利用技术 世界主要产煤国都十分重视开发煤层气，英国、德
煤层气国外研究现状
国外视煤层气为重要能源, 并把煤层气作为新的勘探目标。美国有较丰富的煤层气资源, 估计资源量为11.3*1012m3，占世界第三位,1977年2月, Amcoc公司首先在圣胡安盆地CeDARHill地区完钻第一口煤层气井, 90年代美国煤层气已逐渐形成一门新兴的能源工业.目前美国煤层气生产井有7000口以上, 预计到2000年煤层气产量可达8495*104m3/d 。美国煤层气勘探开发的成功很快引起的世界各国的重视与兴趣。加拿大把煤层气作为该国90年代的能源资源, 加紧开展评价和研究。英国也于1991年引进美国技术进行煤层气勘探开发。前苏联等国通过煤层资源的评价, 已肯定它是重要的第二动力资源 ----------《煤层气开采技术与发展趋势》p24 全球的煤层气总资源量大约达260 万亿m 3。根据国际能源机构( IEA ) 的统计数据显示, 全球90%的煤层气资源量分布在12 个主要产煤国。按资源量从大到小依次是: 俄罗斯、乌克兰、加拿大、中国、澳大利亚、美国、德国、波兰、英国、哈萨克斯坦、印度和南非〔1〕。 ------------<国外煤层气开发现状及对中国煤层气产业发展的思考>p46~p47 据美国国家石油委员会(NPC) 的报告，2006 年世界煤层气资源分布情况见表1。 表1 2006 年世界煤层气资源分布 根据美国能源部能源信息局(EIA)的报告，2007年全世界探明煤炭储量分布情况见表2。由表2 可见，世界煤炭探明储量合计9088.64×108t，其中亚太地区居第一位，欧洲和欧亚大陆地区居第二位，北美地区居第三位。 国煤层气勘探、开发、利用最为成功，居世界领先地位，加拿大和澳大利亚也初见成效[4]。 -----------<国外煤层气生产概况及对加速我国煤层气产业发展的思考>p26~p28
煤层气的开采与利用
煤层气的开采与利用 （包括不限于新旧技术的介绍与对比、国内外技术对比，目的是搞清楚煤层气作为一种自然资源是如何实现经济效益的）； 一.煤层气背景介绍 1.我国煤层气资源分布 我国大型煤矿区煤层气资源丰富,13个大型煤炭基地煤矿区埋藏深度1500m以浅,煤 ,煤 2. 12起,。3. 程等。 地质载体特殊性 煤层气的地质载体为煤层,煤炭本身就是能源开发的重要对象,这一自然属性更是有别于其他所有的化石能源矿产。煤层气与煤炭资源的同源同体的伴生性决定了这2种资源的开发必然有密不可分的内在关联。煤矿区煤炭资源的开采引起矿区岩层移
动的时空关系,影响着煤层气资源开发的钻井(孔)的布设、采气方法的选择和抽采效果等多个方面。 鉴于上述特殊性,煤层气勘探开发技术既有常规天然气勘探开发技术的来源、借鉴甚至直接移植,又有自己的独特性,还有与采煤技术交叉融合的耦合特性,是一个与常规天然气和煤炭开发技术既有联系又有区别的复杂技术系统。 1. 三(多) , 2. 创新, 3. 前提下，协同开采技术得以发展和进步。如解放层开采、井上下联合抽采、煤炭与煤层气共同开采等就是其典型实例。 4.煤层卸压增透技术
对于煤层渗透率低和含气饱和度低的矿区须探索应用煤层卸压增透技术,提高煤层气 抽采率。此类技术主要包括保护层开采卸压增透技术、深孔预裂爆破技术、深穿透 射孔技术、高能气体压裂技术和高压水力增透技术等。 三.近年来我国煤层气开采技术发展 1.勘探技术手段深化 （eg 2~3倍； 管、。）2. 活性 变排量控制缝高技术、前置液粉砂多级段塞降滤失技术、前置液阶段停泵测试技术、大粒径/高强度支撑剂尾追技术、压后合理放喷控制技术等。 针对多煤层地区,采用煤层和岩层组合分段压裂技术,可以有效提高单井产量和资源 利用效率。
煤层气资源勘查
一名词解释 1矿产资源总量：指天然产出的具有经济意义的且具有一定地质确定性的矿物原样的富集体。 2煤炭储量：指蕴藏于地下，经过一定地质勘查工作，确定符合储量计算标准，具有一定工业开发利用价值的煤炭资源量。 3煤炭资源量：是可开发利用或具有潜在利用价值的煤炭埋藏量。 4保有储量:截至统计报告期止，煤田、矿区、井田内实际拥有的探明储量。 5可采储量:指在工业储量中，可以采出来的那部分储量，即工业储量减去设计损失量。 6设计可采储量：在开发利用方案或初步设计中设计到的可以采出来的储量。 7暂不能利用储量：由于煤层厚度小、灰分高（或发热量低），或因水文地质条件及其它开采技术条件特别复杂等原因，目前开采有困难，暂时不能利用的储量。8煤层气预测储量：经过钻探工程控制，用所获得的有关煤层几何形态、含气量等方面的实测数据而计算的已发现的煤层气资源量。 9探明储量:地质勘查报告提交、经储量审批机关批准的能利用储量，是反映煤田地质勘查工作成果的主要指标。 10工业储量：在能利用储量中，可以作为设计和投资依据的那部分储量。 11 A级储量：在精查勘探阶段，通过较密的勘探工程控制和详细地质研究所圈定的储量。 12地质原始编录：在煤田勘查工作中，对勘查工程所揭露的各种地质现象进行描述和记录 并整理成原始图件、数据和文字表格等。 13地质综合编录：在煤田勘查过程中，把所获得的各种原始地质资料进行系统的分析和综合研究，然后用文字、图件表格等形式表示出来的一项综合性工作。14煤自燃倾向性：煤由于氧化放热而导致温度逐渐升高，至70～80℃以后温度升高速度骤然加快，达到煤的着火点（300～350℃)，从而引起燃烧，这就是煤的自燃倾向性，即煤在常温下氧化能力的内在属性。 15开采技术条件：指影响煤矿建设、生产与安全的各种地质因素，包括：煤层的厚度、结构、煤的物理性质、煤层的产状及其变化、煤层顶底板、工程地质
煤层气合同
彬长矿区煤层气综合利用项目建设 合同书 甲方：彬县招商局（彬县公刘街西城拐角政府大楼） 乙方：陕西亿通能源有限公司（西安市环城南路东段331号）为了有效推进彬长矿区煤层气综合利用项目顺利实施，推动资源优势快速转化为经济优势，实现企地双赢目标,甲、乙双方本着平等互利、真诚合作、优势互补、共同发展的原则，就项目建设有关事宜具体如下： 第一条项目概况 1、彬长矿区煤层气综合利用项目总投资1.8亿元，由乙方全额投资。 2、项目选址位于彬县韩家镇马家斜村，属非耕地，占地约43亩（以实际测绘点测绘面积和城建定点为准）。投产后可实现税前利润4000万元，年均所得税1000万元。 3、该项目工艺是亿通能源公司采用世界先进的撬装式设备对矿井内煤气层进行排采--收集--净化--液化，最后形成成品天然气；项目主要工程系统包括管网系统、净化装置、液化系统、储运站、供气系统等。除网管系统外，项目厂区计划占地43亩，为非固定型厂区（活动板房），项目厂址可复耕利用。 第二条立项规划 1、本合同签订后，甲、乙双方分别成立项目工作领导小
组，代表各自行使各项权利、履行各项义务，共同开展项目的前期工作。30个工作日内完成好工商注册、项目可行性论证和立项审批。 2、本项目的投资建设方案，由乙方进行规划设计，报甲方相关职能部门审批。 第三条项目土地出让与付款方式 1、本合同签订30个工作日内，甲方协助乙方办理完项目用地相关手续。 2、土地性质保持不变，使用年限15年。 第四条权利和义务 （一）甲方权利和义务 1、甲方协助乙方办理项目立项、规划设计及报建、环评、消防等相关手续和执照。 2、甲方负责对乙方提供的申请报告、平面设计图、初步设计方案、施工图纸进行全面审查和申报。 3、甲方可随时监督检查乙方项目建设方案、进度、质量及项目建设资金落实等情况，协调解决项目建设过程中各种矛盾和纠纷，确保项目建设按期竣工、顺利运营。 （二）乙方的权利和义务 1、乙方公司主要负责人亲自挂帅，并聘请国内优秀的规划、设计、施工、管理人才组成专业团队，负责该项目建设工作。 2、乙方负责承担项目建设的全部投资。 3、乙方负责聘请有一定资质机构编制建设项目可行性研
中国煤层气勘探开发的哲学思考
自然辩证法研究 Vol115,No110,1999 ?博士文苑? 中国煤层气勘探开发的哲学思考 傅 雪 海 八十年代以来,由于在圣胡安盆地地面勘探开发煤层气取得了巨大的成功,我国引进了这一技术,并在煤层气地质理论研究和勘探开发实践中经历了曲折的探索,逐渐形成了适合我国地质特征的煤层气地质理论和勘探开发技术方法。这一成果的取得经历了由实践、认识、再实践、再认识的多次循环往复,目前正在向更高一级的认识迈进。本文试图从认识论、真理相对性和矛盾的普遍性与特殊性规律等方面来阐述中国煤层气勘探开发的历程和未来的发展前景。 1 煤层气的基本概念和 勘探开发的意义 煤层气是成煤和煤化作用过程中生成并储集在煤层内的一小部分气体,俗称瓦斯,主要成分是甲烷(CH4)。由于煤层气勘探开发具有能源、煤矿安全生产、环境保护等多重意义,日益受到我国政府和有关工业部门的高度重视。中国现代化建设面临能源问题的严重挑战,由于中国人口、资源、环境以及经济、科技等因素的制约,能源供应长期以来不能满足经济迅速增长的需要。因此,我国可持续发展的能源战略不同于发达国家,也有别于其他发展中国家。我国煤炭资源量(包括探明储量和远景资源量,-2000米以浅)约5157万亿吨左右〔1〕,1994年全国煤炭产量为12129亿吨〔2〕,资源量和产量均居世界前列。煤炭在我国能源结构中一直占70%以上。煤层气资源量约14万亿米3(甲烷含量大于4米3/吨,-2000米以浅)〔3〕,煤层气地面开发尚没有取得实际产能,但井下瓦斯抽放每年约6亿米3左右(146个矿井总计)〔2〕,其中利用的约4亿米3,其它2200多个矿井,煤层气(瓦斯)直接向大气中排放,年排放量约达100亿米3,既浪费了能源,又污染了环境。因此,地面勘探开发煤层气为保护我国能源战略的可持续发展有着深远的现实意义。 2 煤层气勘探开发的早期实践与认识 实践是认识的来源,人的正确思想只能从社会实践中来,人们在实践活动中,通过自己的感觉器官同客观世界相接触,获得大量材料、信息,经过整理、加工,便形成了认识。离开人的实践活动,切断了主体和客体的联系,任何认识都是不能产生的。生产活动是最基本的实践活动,人类在煤矿开采实践活动中经历了一次又一次的煤与瓦斯突出,或瓦斯爆炸等灾害性事件,逐渐认识了煤内瓦斯气体是事故的主要原因,为了减少其对矿工的危害并改善矿井安全,人们尝试着从井下抽取瓦斯并获得了巨大的成功。并在此基础上系统地研究了煤中瓦斯的产生、储存和释放,瓦斯在煤层内流动方式及煤层开采前和开采期间的脱气机制等。 认识的深化,固然以正确的思维作指导很重要,但更重要的是事实资料的发现和积累,而这些是同新工具、新技术和新方法的应用有着密切的联系。井下瓦斯抽放早期只能在采空区和巷道内进行,随着钻探技术水平的提高,在井下施工垂直和水平钻孔进行目的层抽放或临近层排放。抽放技术由开采后老窑抽放发展到边掘边抽和预抽,由自然抽放排空到水力压裂、爆破致裂,人工卸压抽放、运输、储集和利用。我国煤层气含量测试五十年代采用的是磨口瓶法,六十年代采用的是真空罐集气法(前苏联引进),八十年代以后,采用的是解吸法(美国引进),并颁布了标准M77-84(原煤炭部),统一了煤样的采取和测试步骤与方法,测试精度有了明显改善,近年 26
煤层气管道输送项目(案例六)
高等教育自学考试 《项目论证与评估》 实践报告 题目：________________ 考生姓名：________________ 准考证号：________________ 考核号：________________ 考核教师：________________ 煤层气管道输送项目 我国天然气管道的建设一般均为从气田直接连到各个用户，而跨省的天然气管道系统尚未形成。从总体上看，中国绝大多数高瓦斯矿区都缺乏完整的天然气管道系统。目前主要通过短距离煤气管道供给附近用户，开滦的唐山矿则已将煤层气并入城市煤气系统。
因此，中国煤层气开发适合于建设地方性管道系统。将煤层气供给居民、附近的工厂和公用事业单位，从而实现矿区的煤气化，改善当地的环境质量。在建造管道运输工程时，应考虑煤层气的输送成本、产地与市场的距离以及资源的开采年限。 煤层气管道输送项目是本地区重要的基础设施项目。又是能源结构调整和环境保护的重要组成部分，项目的实施不仅可以改善该区域能源供应状况，使其结构趋于合理，缓解供需矛盾，而且对改善大气环境，方便具名生活，增加政府亲和力和优化城市整体形象都将起到十分重要的作用。 问题一.由经济指标评价煤层气管道输送项目的财务盈利能力(试根据经济指标评价该项目的财务盈利能力) 经济指标是经济研究、分析、计划和统计以及各种经济工作所通用的工具。随着生产关系和经济结构的变革，科学技术的发展，科学技术研究成果的推广应用，国际经济联系的扩展，新的经济范畴和经济指标不断涌现，使经济指标更加系统化、程序化，以同现代计算技术相适应。对于经济指标的计算范围、口径、方法、计量单位等，要有统一规定，并逐步达到标准化和通用化，以立法方式固定下来。 经济指标反映项目的财务盈利能力，项目的经济指标高项目的财务盈利能力就高。反之，项目的经济指标低项目的财务盈利能力就低。 在行业内基准折线率12%。行业基准回收期10年，行业平均投资利润率10%，行业平均投资利税率12%。 在该项目的经济评价指标中显示：投资回收期(单位:年)：7(含建设期1年)而行业基准回收期10年。投资利润率（单位：%）：17.9（平均年），而行业平
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）。 损失气量估算主要采用美国矿业局直接法（USBM法），该法假设煤中气体解吸可理想化地看作球形煤粒中气体在恒温下扩散，可以用扩散方程来描述，球形煤粒内气体的初始浓度为常数。Grank(1975)给出了各种不同几何形态和边界条件的扩散方程的解。其解析解表达式为： △G cm=[203.1G ci D]-G cl t r 式中△G cm—累计实测解吸气含量，cm3/g G ci—初始气含量，cm3/g D—扩散系数，cm2/s R—煤粒的特征扩散距离，cm G cl—损失气含量，cm3/g 该解吸解表达式表明，早期的累计解吸气量与时间平方根成正比，这就是估算损失气量的理论依据。不过，大约20%以上的吸附气体解吸逸散后，这种估算损失气量的方法所依据的数学意义就变得不准确了。 USBM法确定的零时间起点与钻探取心时使用的循环液的类型有关。当用清水或泥浆时，零时间认定为煤心被提升到一半孔深的时刻，即认为煤心被提
山西省煤层气(天然气)产业
山西省煤层气（天然气）产业 "十一五"发展规划 本规划是山西省国民经济和社会发展第十一个五年规划的重要内容，是贯彻科学发展观，建设节约型社会，落实省委、省政府关于把山西建设成为新型能源和工业基地战略部署,进一步加快煤层气（天然气）产业化进程的专项规划，也是指导"十一五"期间全省煤层气（天然气）勘探、开发、利用的行动纲领。 一、煤层气资源及开发利用进展 山西煤层气资源十分丰富。作为优质能源和化工原料，煤层气开发利用对于改善能源结构、调整产业结构、保护生态环境，促进经济、社会可持续发展具有重要意义。近年来，在省委、省政府的高度重视和中外十余家企业的不懈努力下，山西煤层气开发利用已初具雏型。 （一）煤层气资源分布及基本评价 山西是煤炭资源大省，全省含煤面积5.66万km2，占国土面积的36%。做为煤炭的伴生资源，山西煤层气资源极为丰富，煤层气资源总量占全国的1/3,是我国最具开发前景的煤层气开发利用基地。 1.煤层气资源总量及分布 我国煤层气资源丰富。全国煤层气资源量约为31.46万亿m3，与陆上常规天然气相当，主要分布在中部和西部地区，其中，中部为20.08万亿m3,西部为7.99万亿m3，占全国煤层气资源总量的89.22%。 山西地处中部，是全国煤层气资源最为富集的地区，全省2000m以浅的煤层气资源量约10万亿m3，占全国的三分之一。在六大煤田中，除大同煤田属贫甲烷区外，沁水、河东、西山、霍西、宁武等煤田均有煤层气赋存，其中，沁水煤田和河东煤田煤层气资源量最大，分别为6.85万亿m3和2.84万亿m3，占全省煤层气资源总量的93.26%，是煤层气开发利用的两大战略重点（表1）。从山西煤层气资源的分布、开采条件和资源品质分析，山西煤层气资源有着分布集中，埋藏浅，可采性好，甲烷含量高（大于95%）等特点，具备大规模开发的资源优势，开发前景广阔。 2.主要煤田煤层气资源评价 沁水煤田面积32000km2，主力煤层为山西组3号、太原组9、15号，煤种主要为贫煤、无烟煤，埋藏深度300～600m，煤层总厚5-15m,平均10m 左右；含气量5.0-38.7m3/t,平均15.5m3/t；渗透率一般在1md以上；煤层气资源丰度1.7-2.8亿m3/km2。根据煤储层参数、煤层埋藏深度和地质构造等特点，本煤田可划分北部和南部两个勘探开发有利区块。北部有利区：包括阳泉、和顺、马坊、寿阳、盂县等城镇环绕地带。煤厚15m，含气量7～18m3/t,气资源丰度2.8亿m3/km2。南部有利区：指屯留、长子、阳城、沁水、安泽等县城联线范围，煤厚10m，含气量5～38m3/t，气资源丰度1.7亿m3/km2。 河东煤田面积约17000km2。主力煤层为山西组4、5号，太原组8、9号，煤种主要为气煤、肥煤、焦煤，埋藏深度400-1500m，煤层总厚8～25m，平均15m左右；含气量4.15～23.0 m3/t,平均12.64 m3/t；渗透率最高达1-10md，平均为3.2md;含气饱和度3.5～95％,平均75％; 煤层气资源丰度1.05～3.04亿m3/km2。本煤田可划分出2个勘探开发有利区。中部有利区：包括三交北与三交区块的中西部、柳林区块、石楼区块北部。该区煤层埋深适中，煤层厚度大，渗透率高，含气饱和度高达80%，是近期煤层气勘探开发的重点区。南部有利区：位于大宁-吉县区块中部，煤层总厚达16米，含气量11-23.4 m3/t，含气饱和度76.5-90.8%,具有高压、高渗、高含气量、高饱和度的"四高"特征，为河东煤层气田勘探开发的首选区。
国外煤层气发展现状
国外煤层气开发技术新进展改善勘探开发 2011-11-14 13:36:39 全球石油网 内容摘要：当前国际能源供需矛盾突出，能源安全日益成为各国关注的焦点，煤层气勘探开发聚焦了世界的目光。Big Cat 目前正和澳大利亚的一个业务供应商进行商讨评价，将ARID 井内含水层回注系统用于澳大利亚的煤层气产出水处理。 当前国际能源供需矛盾突出，能源安全日益成为各国关注的焦点，煤层气勘探开发聚焦了世界的目光。主要大国出于经济和政治利益的考虑，加大了对煤层气的投入。煤层气在采矿业被看作是危险的因素，但作为一种储量丰富的清洁能源，煤层气有巨大的发展潜力。发达国家煤层气勘探开发技术日趋成熟，通过对世界煤层气资源勘探开发现状的研究，实现煤层气资源的优化利用，改善勘探开发效果。最近的一些技术新进展正在成为我们开发这一非常规资源的得力助手。其中有些方法源于对常规油气作业中所使用的技术方法的改进，有些则是针对煤炭的独有特征而专门设计的新型技术方法。 1. 煤层气新型压裂液技术 水力压裂是煤层气增产的首选方法，美国2/3 以上的煤层气井采取水力压裂技术进行改造，以提高产量。传统压裂液能够改变煤层基质的润湿性，不利于煤层脱水。斯伦贝谢公司新型CoalFRAC 压裂液技术，添加专为煤层气生产开发的CBMA 添加剂，能够加强煤层脱水。这种添加剂不仅能够保持煤层表面的润湿性，还能减少微粒运移。添加到常规增产液的表面活性剂会改变地层流体性质，并影响对启动煤层气生产至关重要的脱水过程。斯伦贝谢公司针对煤层气储层开发的CBMA 添加剂可以优化脱水，并有助于控制生产过程中的微粒。微粒会降低产液量，堵塞井筒，损坏生产设备。黑勇士（Black Warrior）盆地的煤层气井在开始脱水后不久就显示出CoalFRAC压裂液的增产效果—比周围那些用其他压裂液处理的井产量高38%。 2. 注CO2 提高煤层气产量技术 注气开采煤层气就是向储层注入N2、CO2、烟道气等气体，其实质是向煤层注入能量,改变压力传导特性和增大或保持扩散速率不变,从而达到提高产量和采收率的目的。煤基质表面对气体分子的吸附能力是一定的,向煤层中注入氮气、二氧化碳气,其气体分子会在一定程度上置换甲烷分子,使甲烷分子脱离煤基质束缚而进入游离状态,混入流动的气流中,从而达到提高煤层气产量的目的。 西南地区碳封存合作伙伴（SWP）在美国新墨西哥州北部圣胡安盆地Pump Canyon地区进行先导试验，将CO2注入到难以采掘的深煤层进行埋存，同时提高煤层气的产量（ECBM），目的是为了测试CO2 提高煤层气产量以及埋存的效果。试验由康菲石油公司实施，在一个现有的煤层气开采井网中，新钻了一口CO2 注入井，深度达到白垩纪晚期Fruitland 煤层。康菲公司在井中部署了各种监测、验证和计算（MVA）设备，用来跟踪CO2 的运移轨迹，并实施了一个详细的地质描述和油藏模拟方案，用来再现和理解地层
二连盆地煤层气勘探目标评价
文章编号:100121986(2008)0120022205 二连盆地煤层气勘探目标评价 孙 斌1,2 ,邵龙义1 ,赵庆波2 ,李五忠2 ,陈 刚 2 (1.中国矿业大学,北京 100083; 2.中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊 065007) 摘要:二连盆地是由众多早白垩世断陷湖盆群组成的大型陆相沉积煤、油共生盆地,含有丰富的煤 层气资源。为了查明二连盆地煤层气分布特征和勘探潜力,首先,从区域地质背景和聚煤特征等方面分析了二连盆地煤层气成藏条件,并对各凹陷煤层气地质条件进行了分析对比和排队,优选出了11个煤层气勘探有利凹陷;其次,通过研究煤炭储量较大的白音华凹陷的煤层厚度、埋深、煤岩煤质特征、煤储层物性、煤层气保存条件和资源分布等因素,认为白音华凹陷煤层气成藏条件较好,并进一步指出该凹陷东部煤层厚度大、分布稳定、埋藏适中、煤层气富集且保存条件好,是今后首选的煤层气勘探目标。 关 键 词:二连盆地;凹陷;煤层气;勘探目标中图分类号:P618.11 文献标识码:A Evaluation of coalbed gas exploration target in E rlian basin S UN Bin 1,2 ,SH AO Long 2yi 1 ,ZH AO Qing 2bo 2 ,Li Wu 2zhong 2 ,CHE N G ang 2 (1.China Univer sity o f Mining and Technology ,Beijing 100083,China ;https://www.360docs.net/doc/c77966593.html,ngf ang Branch o f Research Institute o f Petroleum Exploration and Development ,PetroChina ,Langf ang 065007,China ) Abstract :Erlian basin is a large -scale continental 2facies sedimentation basin with coal and oil ,formed of many small Early Cre 2taceous lake depressions ,contains abundant coalbed gas res ources.In order to find out distribution characteristics and exploration prospect of coalbed gas in Erlian basin ,firstly ,this paper researches coalbed gas forming 2pool condition by analyzing regional geo 2logical background ,feature of accumulating coalbed and s o on ,and selects 11fav orable depressions for coalbed gas exploration based on analyzing and contrasting all depression ’s coalbed gas geological condition ;secondly ,con firmes that Baiyinhua depres 2sion has splendiferous condition of coalbed gas enriching and forming 2pool by researching coalbed thickness and depth ,coal rock characteristics ,reserv oir properties ,coalbed gas protecting condition and res ource.Furtherm ore ,authors point out that the east of Baiyinhua depression is fav ourable target for coalbed gas exploration in future with thick coal seams of extensive distribution ,m od 2erate depth ,widespread gas display and g ood protecting 2condition.K ey w ords :Erlian basin ;depression ;coalbed gas ;exploration target 二连盆地位于内蒙古自治区,东到大兴安岭,西至乌拉特,北接中蒙边界,南达阴山山脉。该盆地东 西长1000km ,南北宽20～200km ,面积10万km 2 ,是我国大型陆相沉积煤、油共生盆地之一。二连盆地含有9个较大煤田(图1),含煤凹陷总面积6000多km 2 ,煤炭探明储量近700亿t ,这为该区煤层气成藏奠定了良好的基础。相关资料显示,二连盆地各凹陷煤层气普遍发育。1 区域地质背景1.1 构造特征 二连盆地是在兴蒙弧形造山带东翼内侧形成的中生代(早白垩世)断陷盆地。其地处亚洲板块与西伯利亚板块缝合带上,东西分别与大兴安岭隆起和 索伦山隆起为界,南北挟持在温都尔庙隆起和巴彦 宝力格隆起之间,盆地总体走向北东。该盆地由小规模断陷湖盆群组合而成,这些小湖盆发育在海西期褶皱基底之上,每个湖盆有其独立的沉积体系、沉积中心和边缘相带。 二连盆地具有凹陷多、湖盆小和分割性强等特 征。单个凹陷面积一般较小,其中小于1000km 2 的 就在半数以上,最小的仅250km 2,大于2000km 2 的凹陷有14个。绝大多数凹陷为长条状或带状分布,长宽比例大,一般4∶1～10∶1。大量钻井和地震资料表明,在下白垩统沉积过程中,凸凹相间的构造背景维持始终,每个凹陷形成清晰的边缘相和独立的沉积体系,具有湖盆多、面积小、水体浅和连通差的特点。 收稿日期:2007206214 作者简介:孙 斌(1969— ),男,甘肃武威人,博士,高级工程师,从事煤层气勘探部署及综合研究1第36卷第1期2008年2月 煤田地质与勘探C OA L GE O LOGY &EXP LORATI ON V ol.36N o.1 Feb.2008