煤及煤层气工程PPT课件

0 煤层气
海上(8)
陆上 (30)
常规天然气
我国煤层气与常规天然气资源量比较
■中东部煤层气资源巨大，可缓解发达区能源紧张状况
常规天然气
66％资源 75％探明储量 53％产量 分布在中西部
煤层气
74.6％资源 约23.4万亿方 分布在中东部
煤层气是最现实的接替能源
我国煤层气(煤矿瓦斯)利用进展缓慢。2005年，全国利 用量约10亿立方米。煤矿瓦斯利用主要集中在抽采量高的国 有重点矿区。地面钻井抽采利用，主要集中在山西沁水枣园 井组、辽宁阜新刘家井组、晋城潘庄、山西沁南潘河项目等， 采取管汇车运输销售，供周边地区使用。
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二、煤层气应用前景
常规油气资源与非常规油气资源分类表
常规油气资源 石油、天然气
非常规油气资源
煤层气、油页岩、油砂以及水溶 气、页岩气、天然气水合物等
各项 1、埋深 2、资源量计算 3、勘探开发开发 模式 4、储气方式 5、气成分
6、储层孔隙结构
7、渗透性 8、开采范围
9、井距
10、储层压力
11、产出机理
135.49 94.04 229.53 691.79
77.30 191.34 268.64 1180.29
井
75.06
下
抽
采
截至2008年底，全国累计探明煤层气地质储量1180亿m3，探明率很低，仅为0.27%。
煤层气矿权分布广
➢全国煤层气矿权面积 6.48万平方公里 ➢其中，中石油煤层气矿 权面积24650.1平方公里； 中石化矿权面积3122.8平 方公里；中联煤矿权面积 16856.5平方公里； ➢其它单位矿权面积 16935.4平方公里。
煤层气利用新领域 煤层气汽车 压缩煤层气 煤层气液化 通风瓦斯利用 低浓度瓦斯利用
瓦斯液化工厂
三、国内外煤层气开发现状与前景
由于洁净能源、煤矿安全、环境保护等多重效益，自 20世纪70年代以来，煤层气日益受到各个国家的重视。
美国是世界上最早、也是目前唯一实现煤层气工业性 开发的国家。
在美国先例的带动下，中国、加拿大、澳大利亚、英 国、俄罗斯等30余个国家先后进行煤层气开发试验。但均 未进入工业性开发阶段。
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缓慢的初始解吸和相对渗透率效应产生“负的气 下降曲线”。在经过几月或几年的排水（降压）后，气 产量增加。这一脱水期延长了项目投资回收期。
常规储层
气体充填孔隙
砂颗粒
气 产 量
回收期
常规天然气
端割理
煤层
生产时间
煤层气
气
产
量
回收期
含微孔隙的煤基质块
生产时间
资源量（1012m3）
40
30
20
陆上
10
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美国已建立起完善的煤层气工业体系
煤层气 工业的发 展与国家 能源安全 和可持续 发展战略 息息相关
煤层气工业
经改造的钻井和完井工艺技术 改进的增产强化措施 新的生产操作方法 特殊的气藏模型
适应于煤层的新技术
煤炭工业 安全方面的原因
- 通风 - 井下水平钻孔抽放 - 采动区井抽放
常规天然气工业 绕过煤层进入深部气藏 曲解了煤层产气的机理
1073 796
270 5 10 10 7 18 29 18 17 39 28 23 20 14 10 59 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
常规气藏 有深有浅，一般大于1500米
不可靠
煤层气储层 一般小于1500米
较可靠
滚动勘探开发或先勘探后开发
滚动勘探开发
圈闭，游离气 烃类气体，主要是C
吸附于煤系地层中（大部分） 1-C495%以上是甲烷
多为单孔隙结构，
双孔隙结构，微孔和裂隙发育
渗透率较高，对应力不敏感 在圈闭范围内
大，可采用单井，一般用少量生 产井开采 超压或常压
渗透率较低，对应力敏感 大面积连片开采
小，必须采用井网，井的数量较多 欠压或常压
气体在自然压力下向井筒渗流， 需要排水降压，气体在压力下降后解吸，
井口压力大
在微孔中扩散，然后经裂隙渗流到井筒
12、初期单井产量
13、增产措施 14、钻井及生产工 艺
高 一般不需要
较简单
低 一定需要 较复杂，需要人工提升排水采气。
单位
中国石油 中联公司
合计
含煤区
沁水、韩城 沁水潘庄、枣园
探明面积 （km2） 298.06 164.20
462.26
探明储量 (亿m3) 509.47 402.18
911.65
可采储量 (亿m3) 229.74 218.38
448.12
开发 方式
地 面 开 发
铁法煤业 阳泉煤业
合计 总计
铁法 沁水阳泉
中国是开发试验工作较多、并取得一定进展的国家。
● 美国煤层气 ● 中国煤层气
美国1976年打出第一口商业性煤层气井，1981年初步实现煤 层气的工业性生产；1983年煤层气产量为1.7亿立方米，到2002年 建成煤层气井20000余口，煤层气产量达453亿立方米，占全美天 然气供应量的7.8％。20年间煤层气产量增加了265倍。
025071班
《煤及煤层气地质学》
（煤层气部分）
吴立群
资源学院煤工系
一、中国煤层气分带
煤层气资源丰富
➢5大煤层气聚集区、 45个聚煤盆地、119个 勘探目标，煤层气勘探 区总面积41.5万km2， 2000m以浅总资源量 36.81万亿m3 ，可采资 源量约10.9万亿m3（新 一轮国土资源大调查）
➢煤层气资源量大于1 万亿m3的盆地包括： 鄂尔多斯、准噶尔、 沁水、滇黔桂、吐哈、 二连、海拉尔及伊犁 盆地 ； ➢8个盆地总资源量达 28万亿m3。
中国煤层气资源主要分布图
伊犁1.2 吐哈2.1
滇黔桂3.5
准噶尔3.8
海拉尔1.6 二连2.0
沁水3.6 鄂尔多斯9.2
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储量探明率低
全国煤层气探明储量表
目前，煤层气主要用于民用和工业用燃料、发电、汽车 燃料、生产炭黑等。其中，瓦斯发电发展较快，至2005 年底， 全国瓦斯发电装机容量约20 万千瓦。生产瓦斯燃气发电机组 的国内主要生产厂家有：山东胜利油田动力机械设备厂、济 南柴油机厂、江苏南通宝驹集团等。工业瓦斯锅炉的国内生 产厂家有：广东迪森、上海新业、青岛四方、太原绿威等。
中国255口煤层气井按投资主体的分布
“多井低产”是主要特点
❖截至2008年底，全国煤层气累计钻井2600余口
❖沁水盆地的煤层气井数约为2000口，占全国总钻井数的
80%
❖直井一般为2000方/日，水平井一般为20000方/日
中国煤层气钻井数增长趋势
钻井数（口）
1000 800 600 400 200 0