煤层气开发.ppt

煤层气开采技术,,一煤层气发展现状,1、中国煤层气现状根据国际能源机构IEA统计，我国煤层气资源量居世界第三。前两位是俄罗斯、加拿大，煤层气资源量分别为113万亿立方米、76万亿立方米。美国居第四位，资源量为21万亿立方米。国土资源部油气资源战略研究中心副主任车长波日前在第三届亚太非常规天然气煤层气国际会议上表示，截至2009年底，全国共施工各类煤层气井近4000口，建成煤层气地面开发产能25亿立方米/年，外输能力达40亿立方米/年，中国煤层气产业化已进入快速发展阶段。,,2、山西煤层气现状山西地处我国腹地，是煤炭资源大省，也是煤层气资源大省。全省含煤面积6.2万km2，占国土面积的40.4。作为煤伴生矿产的煤层气资源极为丰富，山西煤层气资源量约为10万亿m3，约占全国的1/3。山西省煤层气资源量与美国相当。在山西的六大煤田中，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，其中以沁水和河东煤田最为富集，资源量分别为6.85万亿m3和2.84.00万亿m3，为全省的93.26以上，是山西及我国煤层气开发利用的两大基地。中石油目前已确定利用从山西省南部经过的西气东输管道，每年向东部输送30亿立方米煤层气。,二、煤层气概况,煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷,与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气，热值是通用煤的2-5倍，主要成分为甲烷。1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。煤层气空气浓度达到5-16时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将降低70到85。煤层气的开发利用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，商业化能产生巨大的经济效益。,三、煤层气发展趋势,节能减排国家煤层气开发“十一五”规划强调“先采气，后采煤”、“采气、采煤一体化”,四、煤层气的勘探,1、勘探阶段工作内容2、地质评价和煤层气资源量计算3、测试井勘探评价4、小型实验性开发,（补充）煤层气、煤炭矿业权,尽管煤层气和煤炭位于同一地层，但是两者的开发技术、规范要求完全不同，各有特殊性，国际和国内都把煤层气作为独立矿种管理，分设煤层气、煤炭矿业权。过去，我国的煤炭矿权由国土资源部和地方政府两级管理，煤层气矿业权比照石油天然气管理，由国土资源部一级颁发许可证。煤层气的独立矿种地位，是坚持先抽气、后采煤的基础。另外，“先抽后采”也是真正实现煤矿瓦斯煤层气综合治理的最有效途径。因为通过地面尽可能多而全地抽采煤层中的瓦斯，才可能使后续采煤过程中的瓦斯浓度降低至安全水平，尽可能避免发生瓦斯矿难事故。因此，在有条件的情况下，尽可能实现“先抽后采”是最积极的瓦斯治理措施。井下边抽气、边采煤，是目前大部分煤矿的抽采和瓦斯治理措施。这种办法，一方面瓦斯抽出率不高，另一方面大量的煤层气随着煤炭开采而被动地、无法有效控制地排空。大部分煤矿抽采率只有35左右。另外，由于浓度过低，抽采煤层气利用起来难度很大，利用率一般为30左右。,,按照“先抽后采”思路，上世纪九十年代中期我曾提出了“采气、采煤一体化”设想，意在实现多赢。主要目标是把煤层中的煤和煤层气的开采通过前期的统一规划、优化不同条件下的开采技术方案，在最大限度不伤害煤层地质构造的基础上实现最大程度抽出煤层气，保障后期开采煤炭的安全性和完整性。因此，坚持“先采气、后采煤，采气采煤一体化”方针，是实现瓦斯这个昔日“矿井杀手”变废为宝，实现华丽转身的科学原则。,煤炭煤层气矿业权重叠解决,煤层气与煤炭资源的矿权交叉（重叠）,对两种能源的开发、对两个产业的发展，都产生了不良影响。截至2007年底全国98个煤层气探矿权中有86个煤层气探矿权涉及矿权重叠问题，86个煤层气探矿权与1406个煤炭矿业权重叠，重叠总面积约12534平方公里，其中煤炭探矿权重叠242个，重叠面积9137平方公里，煤炭采矿权重叠1164个，重叠面积3397平方公里。近年来，偏紧的煤炭供求关系客观上对两种资源的矿权交叉（重叠）产生了一定程度的推动作用。,煤炭煤层气矿业权重叠解决,煤炭与煤层气是两个独立矿种，赋存于同一空间，但开采方法截然不同。开发利用煤层气要与煤炭开发利用相互协调、相互促进，保障煤层气资源与煤炭资源勘查、开采的时空配置关系在空间上布局科学和时间上合理有序。地面抽采与井下回收需采用国际上通行做法，实行不同的管理措施，发挥各自优势，相互补充，以地面抽采为主，应成为我国煤层气科学开发利用的理性选择。,煤炭煤层气矿业权重叠解决,实行探矿权采矿权统一配号，确保不出现新的重叠依法清理未按法定投入的煤层气探矿权鼓励煤炭、煤层气综合开采。协调两矿种开发方案，煤炭首采矿段以煤炭企业为主，煤炭采矿权范围的后备资源区以煤层气开发企业为主。,五、煤层气开采,1、井下抽放煤层气⑴开采层抽放⑵邻近层抽放⑶采空区抽放2、煤层压裂技术（井上抽放煤层气）,