新一轮全国煤层气资源评价方法与结果

Gr = Gi R
式中 : Gr 为煤层气可采资源量 ,108 m3 ; Gi 为煤层气 地质资源量 ,108 m3 ; R 为煤层气可采系数 。 2. 2. 2 评价参数 评价关键参数包括 :对煤层气地质资源量计算 结果有重 要 影 响 的 煤 层 含 气 量 和 煤 层 气 风 化 带 深 度 ,对煤层气可采资源量有重要影响的可采系数 ;对 资源优劣程度评价有重要影响的煤层气资源类别评 价标准等 。 2. 2. 2. 1 可采系数 可采系数是依据等温吸附试验结果 、原始含气 量和与排采废弃压力对应的含气量计算的理论值 , 可用来反 映 基 于 煤 等 温 吸 附 特 性 的 煤 层 气 可 采 系
大区 、含气盆地 (群) 、含气区带与计算单元 ,首先评
价出计算单元的资源量 ,然后汇总得到含气区带 、含
气盆地的煤层气资源量 ,进一步汇总得到大区 、全国
的煤层气资源量 。
2. 2 评价方法及参数
2. 2. 1 评价方法
本轮资源评价选择体积法作为主要的评价方法 。
2. 2. 1. 1 地质资源量评价方法
未包括褐煤以及藏粤闽台地区的煤层 可采资源量 18. 15 ×1012 m3
含气量大于 4 m3 / t 、埋藏 2 000 m 以浅的可采煤层 未包括褐煤
未包括褐煤以及藏粤闽台地区的煤层
个主要含煤盆地 (群) 、121 个含气区带进行了评价 ,
同时筛选评价了 22 个重点煤矿区煤层气资源 ,评价
区域为历次评价最广的一次 。
中联公司
表 1 历次全国煤层气资源量估算值表
时间 (年) 资源量 (1012 m3 )
1985 1987
17. 93 31. 92
说 明 全国所有可采煤层
1990
32. 15
全国所有可采煤层
1991 1992 1999 1999 2000
30. 00～35. 00 36. 30 14. 34 25. 00 31. 46
在计 算 单 元 内 尚 未 获 得 煤 炭 储 量 或 ຫໍສະໝຸດ Baidu 源 量 数
据 ,则计算公式为 :
n
∑ Gi = 0. 01 A j h j D j C j j =1
式中 : n 为计算单元中划分的次一级计算单元总数 ; Gi 为第 i 个计算单元的煤层气地质资源量 ,108 m3 ; A j 为第 j 个次一级计算单元的煤储层含气面积 , km2 ; hj 为第 j 个次一级计算单元的煤储层平均厚 度 ,m ; Dj 为第 j 个次一级计算单元的煤储层平均原 地基视密度 ,t/ m3 ; Cj 为第 j 个次一级计算单元的煤 层平均原地基含气量 ,m3 / t 。 2. 2. 1. 2 可采资源量评价方法 在获取煤层气地质资源量后 ,乘以可采系数可 计算出煤层气可采资源量 ,计算公式为 :
单层煤厚 分值 ( m)
>5
50
> 10
50
2～5
30
5～10 30
<2
20
<5
20
表 2 煤层气资源类别评价参数取值标准表
参与评价的因素及评价赋分
含气量 ( m3 / t)
> 10
分值 50
埋深范围 分值 ( m)
300～1 000 50
煤储层渗透率 (10 - 3μm2 )
分值
>1
50
>4
50
在计算单元内可获得煤炭储量数据 ,或资源量
数据 (第三次全国煤田预测与评价结果) ,采用下面
公式计算煤层气地质资源量 :
n
∑ Gi =
Mrj Cj
j =1
式中 : n 为计算单元中划分的次一级计算单元总数 ;
Gi 为第 i 个计算单元的煤层气地质资源量 ,108 m3 ; Mrj 为第 j 个次一级计算单元的煤炭储量或资源量 , 108 t ; Cj 为第 j 个次一级计算单元的煤储层平均原 地基含气量 ,m3 / t 。
数[426 ] 。计算公式为 : R = Ci - Ca
Ci
为便于应用上式可变为 : R = 1 -
V L pa Ci ( pL + pa )
式中 : Ca 为煤层气废弃时的煤层含气量 ,m3 / t ; Ci 为煤
储层原始含气量 ,m3 / t ;VL 为煤储层兰氏体积 ,m3 / t ;
pL 为煤储层兰氏压力 ,MPa ; pa 为废弃压力 ,MPa 。
法也不同 : ①当 5 项因素同时参与评价时 , Ⅰ类资 源 :积分大于 180 分 ; Ⅱ类资源 :180～140 分 ; Ⅲ类资 源 :小于 140 分 。 ②当缺乏某一参数时 , Ⅰ类资源 : 大于 160 分 ; Ⅱ类资源 : 160～120 分 ; Ⅲ类资源 : 小于 120 分。 ③当缺乏某两项参数时 ,Ⅰ类资源 :大于 110 分 ; Ⅲ类资源 :110～70 分 ; Ⅲ类资源 :小于 70 分 。
2. 2. 2. 2 资源类别
根据单层煤厚 、含气量 、煤层埋深 、煤层渗透率
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新 能 源 天 然 气 工 业 2009 年 11 月
煤 〗级
气煤 —无烟煤 褐煤 —长焰煤 气煤 —无烟煤 褐煤 —长焰煤 气煤 —无烟煤 褐煤 —长焰煤
< 500
50
> 10
50
4～10 30 1 000～1 500 30
0. 1～1
30
2～4
30 500～1 000 30
5～10
30
<4
20
> 1 500 20
< 0. 1
20
<2
20
> 1 000 20
<5
20
煤储层 压力状态
正常 —超压 正常 正常 欠压 欠压 欠压
分值
50 30 30 20 20 20
新 能 源 天 然 气 工 业 2009 年 11 月
新一轮全国煤层气资源评价方法与结果 3
刘成林1 朱 杰2 车长波2 杨虎林2 樊明珠3
1. 中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室 2. 国土资源部油气资源战略研究中心 3. 中国石化石油勘探开发研究院
在“八五”期间 ,国家重点科技攻关项目中设立 课题和专题 , 分别由原地质矿产部 、原煤炭工业部 、 中国石油的有关单位负责实施 。在“九五”期间 ,中 国煤田地质总局 、中联公司 、中国石油等单位 ,分别 实施了新的全国煤层气资源评价 。其中 : 中国煤田 地质总局通过对储量计算块段 、勘探区 (井田) 、煤田 (矿区) 、聚煤带 、大区的逐级测评 ,首次提出了全国 煤层气区划方案 ,将全国划分为五大煤层气聚集区 、 30 个煤层气聚集带和 115 个煤层气目标区 ,获得埋 深 2 000 m 以浅 、煤层气风化带以下 、含气量大于 4
2 评价范围及评价方法
2. 1 评价范围 新 一 轮 全 国 煤 层 气 资 源 评 价 对 全 国 陆 地 上 4 2
3 本文受到国土资源部 、国家发展和改革委员会与财政部联合组织的国家重大项目“新一轮全国油气资源评价 (编号 : 200322007) ”的资助 。 作者简介 :刘成林 ,1970 年生 ,副教授 ,博士 ;主要从事油气成藏机理和资源评价研究工作 。地址 : (102249) 北京市昌平区 府学路 18 号中国石油大学资源与信息学院 。电话 : (010) 89734471 。E2mail :liucl @cup . edu. cn
本轮评价增加了褐煤区的煤层气资源量 。东北
的二连 、海拉尔 、伊兰等盆地 ,西北的准噶尔和吐哈
盆地褐煤资源都非常丰富 。本轮评价依据煤层内所
含气体的成分确定风化带的深度 ,与以往评价时将
煤层气资源计算的上限 ———风化带统一定在煤层埋
深某一深度 (多为 300 m) 相比 ,资源量计算边界的
确定方法更为合理 。本轮资源评价的评价层次包括
和煤层压力特征等 5 项参数的差异 ,制定煤层气资 源类别评价标准 ,并将煤层气资源类别分为 Ⅰ类 、Ⅱ 类和 Ⅲ类 (表 2) 。勘探程度不同 ,资源类别的计算方
黄土塬为主 。丘陵和山地的煤层气地质资源量分别 占全国的 33. 35 %和 17. 17 % ;可采资源量分别占全 国的 35. 54 %和 28. 75 %。
刘成林等. 新一轮全国煤层气资源评价方法与结果. 天然气工业 ,2009 ,29 (11) :1302132. 摘 要 新一轮的全国煤层气资源评价是迄今为止评价规模最大 、范围最广 、资源系列最全的一次 ,其成果已 经得到了广泛应用 。为此 ,详细介绍了新一轮全国煤层气资源评价采用的方法 ,并与我国历次煤层气资源评价进 行了对比 。新一轮全国煤层气资源评价采用了以体积法为主的评价方法体系 ,以煤层含气量 、可采系数 、煤层气资 源类别评价标准等为关键评价参数 ,系统评价了全国 42 个主要含煤层气盆地 (群) 、121 个含气区带的煤层气资源 。 评价结果表明 :全国埋深 2 000 m 以浅煤层气地质资源量为 36. 81 ×1012 m3 ,可采资源量为10. 87 ×1012 m3 ;煤层气 资源集中分布在鄂尔多斯 、沁水 、准噶尔等大型盆地 ,在层系 、深度和地理环境的分布上具有很强的不均衡性 ,资源 品质较好 ,以 Ⅰ、Ⅱ类为主 。 关键词 新一轮 煤层气 资源 评价 方法 评价参数 分布 盆地 DO I :10. 3787/ j. issn. 100020976. 2009. 11. 038
3 资源量及分布
5) 煤层气资源品质较好 。资源类别为 Ⅱ类的煤 层气地质资源量为 129 294. 07 ×108 m3 ,可采资源 量为 46 467. 44 ×108 m3 ,分别占全国的 59. 86 %和 51. 81 % ;品质较好的 Ⅰ类资源 ,其地质资源量和可 采资源量分别占全国的 35. 12 %和 42. 75 %。
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第 29 卷第 11 期 天 然 气 工 业 新 能 源
评价机构
地矿部石油地质所 焦作矿业学院
煤炭科学研究总院西安分院 , 淮南矿业学院 ,中国矿业大学 煤炭科学研究总院西安分院
地矿部石油地质大队 中国煤田地质总局 中国石油勘探开发研究院廊坊分院
m3 / t 的可采烟煤 —无烟煤煤层中的煤层气资源总 量 14. 34 ×1012 m3 ; 中联公司提交埋深 2 000 m 以 浅 、煤层气 风化 带以 下的 全国 煤层气 资源 总量 为 31. 46 ×1012 m3 。历年来我国煤层气资源量的计算 结果见表 1[123 ] 。 我国历次煤层气资源评价具有如下特点 : ①在 资源评价中采用体积法计算资源量 ; ②计算的煤层 气资源量中未包括褐煤的煤层气资源量 ; ③评价工 作中均侧重于煤层气地质资源量的预测和评价 ,较 少涉及可采资源量的预测和评价 ; ④大多以含煤区 或含气带为基本评价单元 ,在评价单元内划分计算 块段 (单元) ,采用煤矿生产和煤田勘探 、预测的数据 计算煤层气资源量 ; ⑤资源量计算的范围多采用下 列条件来确定 :煤层风化带以下 、浅于 2 000 m 的煤 层 ;煤层厚度大于可采厚度 ; 煤级从长焰煤 —无烟 煤 ,也有将含气量作为确定计算范围的指标 。
4 结束语
新一轮全国煤层气资源评价采取“五统一”原
评价结果表明 ,我国埋深 2 000 m 以浅的煤层 气地质资源量为 36. 81 ×1012 m3 ,超过了天然气的 地质资源量 (35 ×1012 m3 ) ; 埋深 1 500 m 以浅的煤 层气可采资源量 10. 87 ×1012 m3 ,是天然气可采资 源量的 1/ 2 左右 。煤层气资源在盆地 、层系 、深度 、 地理环境和资源类别上有以下分布特点 : 1) 煤层气资源集中分布在大盆地 。地质资源量
1 历次煤层气资源评价情况
我国 将 煤 层 气 作 为 独 立 的 能 源 进 行 研 究 是 从 “六五”煤成气国家科技攻关项目开始的 。在“七五” 期间 ,国家重点科技攻关项目中列出专题对我国煤 层气资源开展研究 。其中 :原地矿部石油地质研究 所评价我国煤层气资源总量为 (10. 60 ～25. 23) × 1012 m3 ,期望值为 17. 93 ×1012 m3 ;由煤炭科学研究总 院西安分院 、淮南矿业学院 、中国矿业大学共同承担 的课题得出我国煤层气资源总量为 32. 15 ×1012 m3 。