煤層氣開發(fā)與利用現(xiàn)狀

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1、第21卷　第2期山　西　煤　炭Vol121No122001年6月SHANXICOALJun.2001煤層氣開發(fā)與利用現(xiàn)狀①邢平偉　　景玉海(太原理工大學(xué))(山西省煤炭廳安檢局)摘　要　介紹了國內(nèi)外煤層氣開發(fā)和利用現(xiàn)狀及其煤層氣開采的主要技術(shù),同時針對我國煤層氣資源的特點(diǎn)提出進(jìn)一步開發(fā)和利用我國煤層氣資源的建議和方法。關(guān)鍵詞　煤層氣;煤層氣資源;資源開發(fā)中圖分類號　TD71216　　　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼　A　　煤層氣是與煤巖同生共體以甲烷為主要成分,胡安盆地,另一個是黑勇士盆地,煤層埋藏深度是以吸附狀態(tài)賦存在沉積盆地地層中的可燃?xì)怏w。700m～2000m,鏡煤反射率(Ro)為016%～33煤層

2、氣(瓦斯)嚴(yán)重威脅著煤礦的安全生產(chǎn),不僅116%,噸煤含氣量14m～17m,平均單井日產(chǎn)33增大了生產(chǎn)成本,而且造成了巨大的生命和財產(chǎn)損氣量1800m～2400m.美國是目前世界上煤層失,因而長期被簡單地視為有害氣體。甲烷是一種氣開發(fā)比較成功的國家。80年代初,美國采用實(shí)[2]主要的溫室氣體,甲烷的溫室效應(yīng)約為CO2的20驗(yàn)常規(guī)油氣井(即地面鉆井)方法開采煤層氣。倍以上,對大氣臭氧層的破壞能力是CO2的7倍。十幾年以來,美國煤層氣開發(fā)發(fā)展迅速,目前已有但是煤層氣是一種巨大的能源資源,是一種高熱值十幾個煤田煤層氣生產(chǎn)達(dá)到商業(yè)性規(guī)模。在美國煤3的非常規(guī)潔凈天然氣。每1000m的發(fā)熱量達(dá)層氣

3、開采有2種情況:一是在采煤礦區(qū)開采煤層43135×10kJ,相當(dāng)于1t石油的發(fā)熱量?，F(xiàn)在,許氣,另一種是在未采煤地區(qū)開采煤層氣。在生產(chǎn)礦多國家正鼓勵本國開發(fā)和利用煤層氣,因?yàn)樗軒^(qū)采用的煤層氣開采技術(shù)包括水平鉆井、采空區(qū)鉆來多重效益:增加新能源,改善煤礦安全,保護(hù)全井(在開采區(qū))、垂直鉆井(在開采區(qū)和未開采區(qū))球環(huán)境。如美國、澳大利亞、俄羅斯、加拿大、英和水力壓裂技術(shù)。在未采煤區(qū)開采煤層氣,所采用國和德國等國家就非常重視煤層氣的開發(fā),本文主技術(shù)與常規(guī)天然氣所采用技術(shù)基本相似。要介紹國內(nèi)外煤層氣開發(fā)利用的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨煤層氣地面開采技術(shù)主要包括鉆井、完井、采勢。氣和地面處理集氣生產(chǎn)系統(tǒng)

4、。鉆井技術(shù)采用沖擊回轉(zhuǎn)技術(shù),利用空氣或空氣泡沫作為循環(huán)介質(zhì)來鉆進(jìn)1　國外煤層氣開發(fā)與利用現(xiàn)狀煤層氣井。沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)與普通回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相比,一煤層氣是20世紀(jì)70年代興起的新興能源工般鉆速高,成本低,由于沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)不使用泥[1]業(yè).美國70年代起步,80年代大力發(fā)展,90年漿,其對煤層污染最小。完井技術(shù)主要采用動態(tài)裸代技術(shù)已經(jīng)成熟,成為獨(dú)立于煤炭工業(yè)的一門新興眼完井技術(shù)和下套管射孔完井,裸眼完井是指鉆井的能源工業(yè)。到1992年底,美國已有煤層氣生產(chǎn)至目標(biāo)煤層后,下套管只下至煤層頂部,而使煤層3井7000口,年生產(chǎn)水平150億m,占美國天然氣裸露。裸眼完井技術(shù)比較簡單,成本較低,但其只總量的

5、6%.1994年,年生產(chǎn)水平預(yù)測達(dá)到225億適用于埋藏深度較淺(500m以內(nèi))、厚度較大(53m,到2000年,煤層氣可占天然氣供銷量的m～10m)、滲透率較高且頂板穩(wěn)定和不易垮塌的15%.美國有2個主要的煤層氣生產(chǎn)盆地,一是圣煤層?，F(xiàn)今,大多數(shù)都采用下套管射孔完井法,所①第一作者:邢平偉,男,1973年生,大學(xué),太原理工大學(xué)成人教育學(xué)院,助教,030024收稿日期:2000206212?1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.24山　西　煤　炭　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第21卷謂下套管射

6、孔完井法,是用完井液鉆穿煤層,下套低,煤礦井下測量透氣性更低,這就給我國煤層氣管固井,煤層被套管封住,再在煤層部位射孔,使地面開發(fā)帶來很大困難,中國煤礦井下抽放瓦斯已煤層與煤層氣井連通。射孔是一種最有效、最經(jīng)濟(jì)有數(shù)十年歷史,然而井下瓦斯抽出率不足20%.的進(jìn)入煤層方法,可以有效地進(jìn)行層間封隔,實(shí)行中國煤層氣資源豐富,煤層氣開發(fā)和利用具有分層開采,也可以方便地進(jìn)行煤層改造,對煤層采遠(yuǎn)大前景。然而,以往為了煤礦的安全生產(chǎn),常把取強(qiáng)化增產(chǎn)措施,井的壽命也長。煤層壓裂技術(shù)采它作為地質(zhì)災(zāi)害和開采技術(shù)條件來進(jìn)行研究。現(xiàn)今用水力壓裂技術(shù),壓裂時大量的液體和砂子以高壓隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,充分利用煤層甲

7、烷這一巨大泵入井筒,液體在煤中劈開一條裂縫,當(dāng)液體返排而潔凈的能源已具現(xiàn)實(shí)的可能。我國煤層氣地面開后,砂子仍留在原處以保持新裂縫開啟。所形成的發(fā)起步較晚,當(dāng)前,我國煤層甲烷的勘探工作還處有支撐劑充添的裂縫提供了水和氣提流向井筒的通于資源調(diào)查、資料匯編、分類選點(diǎn)、引進(jìn)技術(shù)、實(shí)道。如果水力壓裂是成功的,就可以大大提高煤層地實(shí)驗(yàn)階段。在我國,對煤層甲烷資源從現(xiàn)在試開甲烷的產(chǎn)量。另外提出注氮提高煤層甲烷回收率的發(fā)到商業(yè)性的勘探開發(fā),還有很長的路要走,要