煤層氣開發(fā)利用手冊學習(word版）-預覽頁
【正文】 00 億立方米；煤層氣、煤礦瓦斯抽采量 100億立方米；建設煤層氣輸氣管道 10 條，設計總輸氣能力 65 億立方米；重點建設沁水盆地、鄂爾多斯盆地東源兩大煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地。 根據(jù)“十二五”煤層氣發(fā)展規(guī)劃， 2020 年我國新增探明煤層氣地質(zhì)儲量將達到 2020 億立方米， 2020 年將建成 45 億立方米的生產(chǎn)能力， 2020 年產(chǎn)量達到 45 億立方米，預計到 2020 年我國天然氣消費將達到 2400 億立方米，缺口為 500 億至 600 億立方米， 2020年缺口將進一步擴大到 900億立方米。所謂非常規(guī)天然氣，是指產(chǎn)自常規(guī)氣源（如氣藏氣、氣頂氣和石油中的溶解氣）之外的天然氣，包括水溶氣、煤層氣、頁巖氣、致密砂巖氣等。 一． 煤層氣的生成 根據(jù)煤有機質(zhì)熱演化程度的不 同，煤的生成可劃分 為未成熟、成熟、過成熟階段，相應各個階段生成的煤層氣分別為生物氣、熱解氣和裂解氣。 裂解氣 在過成熟階段，即貧煤到無煙煤階段（ R0,max≥ %），殘余干酪根和液態(tài)烴以及部分重氣經(jīng)高溫裂 解作用形成的天然氣。 達西流 達西定律：即流體的流速 （ V）與壓力梯度成正比。 煤層厚度 煤變質(zhì)程度 煤層埋藏深度 圍巖封閉性 地質(zhì)夠著條件 五．影響煤層氣生產(chǎn)能力的因素 影響煤層氣生產(chǎn)能力的因素是多方面的，歸納起來有滲透率、含氣量、煤階、沉積環(huán)境、煤層分布、構造條件、水動力學條件以及他們之間的相互聯(lián)系和作用。要降低儲層壓力以便達到較高的日產(chǎn)氣量，就必須排出大量的 水。實際上往往不可能明確區(qū)分是吸附作用還是吸收作用，或二者兼而有之，因此只好將他們統(tǒng)稱為吸著作用。 達到吸附平衡時，吸附劑（如煤樣）所吸附 的氣體量隨氣體的溫度、壓力而變化，因此它是一種動態(tài)平衡現(xiàn)象。 二．煤層氣含量的測定 基本概念 煤層氣含量是指在標準溫度和標準壓力條件下單位 重量煤中所含氣體的體積，單位是 cm179。 用解吸法測定煤的總吸附氣量，需要盡可能精確地確定煤樣中的3 部分氣體量。裂隙系統(tǒng)在一定的壓差下，有讓流體（水、氣、油）通過的性質(zhì)，稱為滲透率。儲層開發(fā)前，一般處于平衡狀態(tài)，此時儲層中部流體所承受的壓力稱為原始儲層壓力。 通常，一個煤層氣勘探開發(fā)項目的實施，要經(jīng)過開發(fā)潛力的初步評價、小型試驗性開發(fā)、項目可行性論證、大規(guī)模工業(yè)性開發(fā)等不同階段。 確定有力的目標區(qū)后，就可選擇適當?shù)奈恢檬┕と舾煽诿簩託鉁y試井，以便進一步確定目標區(qū)的生產(chǎn)能力 。 二．區(qū)塊地質(zhì)分析 勘探區(qū)區(qū)域地質(zhì)分析的內(nèi)容包括：底層、構造、火成巖、地質(zhì)發(fā)展史及水文地質(zhì)條件等。 地質(zhì)發(fā)展史 一個區(qū)域的地質(zhì)發(fā)展史從宏觀上控制了煤層氣的形成和資源的開發(fā)前景，沉積史決定了煤系，煤層和土覆蓋層 的形成，提供了煤層氣形成和保護的物質(zhì)基礎。 煤質(zhì) 用煤的工業(yè)分析和元素分析進行煤質(zhì)評價 煤的工業(yè)分析也叫做實用分析，包括測定煤的水分（ M），灰分（ A），揮發(fā)分（ V）以及計算得的固定炭（ CGD） 4 個項目 煤的元素分析是指煤中有機質(zhì)的元素分析，煤中有機質(zhì)主要有碳、氫、氧、氮和硫（有機質(zhì)）五種元素組成，其中又以碳、氫、氧三種元素為主體，總含量占有機質(zhì) 95%以上。 煤層氣是一種非常規(guī)天然氣，因此煤層氣資源量的含義應與天然氣的含義相一致，是指賦存于地下 煤層及其圍巖中的甲烷估算量。 儲量計算方法 1) 容積法 G=A C 如果能正確地確定氣藏采收率（ ER） ,則可計煤層氣可采儲量（ GR） GR =G 方法：類比法、根據(jù)等溫吸附曲線確定采收率、氣藏數(shù)值模擬 五．小型試驗性開發(fā) 試井 采氣試驗 目的是從試驗中獲得有用的產(chǎn)量數(shù)據(jù) 試驗性開發(fā)數(shù)據(jù)分析 試井和采氣試驗所獲得的數(shù)據(jù)將用于 建立一個經(jīng)過“校正”的氣藏模型 ，這個模型能精確地代表被試驗的氣藏特征，在此基礎上可以進行參數(shù)分析，評估氣藏特征變化對產(chǎn)量的影響。 低瓦斯礦井：礦井相對瓦斯涌出量不大于 10m3/t 高瓦斯礦井：礦井相對瓦斯涌出量大于 10m3/t 突出礦井：礦井生產(chǎn)過程中曾發(fā)生過一次突出 礦井瓦斯爆炸 瓦斯同空氣混合到一定濃度（ 5%— 16%甲烷），當火源道道一定溫度 (650750。在爆炸時，爆炸波開始由爆炸點向外沖擊，沖擊波的速度可達 2020m/s 瓦斯爆炸后，將產(chǎn)生大量的有害氣體，其中 CO 氣體通常超過 1%，這往往是造成人員中毒死亡的主要原因。 鄰近層煤層氣抽放 即通常所稱的卸壓抽放 采空區(qū)抽放煤層氣 三．提高煤層氣抽放效率的方法 提高煤層透氣性 提高煤層透氣性的方法有水力割縫、水力壓裂、爆破致裂、高壓氣體致裂、煤層物代處理。 二．鉆井設計 鉆井設計的主要內(nèi)容 （ 1）選擇地面位井，在地質(zhì)條件允許的范圍內(nèi)，根據(jù)水源、井場道路、泥漿池位置及井場工作條件等選擇鉆井井位。 產(chǎn)層套 管：用以將產(chǎn)層與底層以及不同壓力的產(chǎn)層分隔開， 形成煤層氣通道，保證長期生產(chǎn)，滿足開采和增產(chǎn)措施的要求。 鉆井液的粘度表示鉆井液流動的內(nèi)阻力大小。 酸堿度 鉆井液的酸堿度是指鉆井液中含堿量多少，用 PH值表示。 煤層水力壓裂的作用： 1）消除近井地帶的污染 2）溝通煤層氣天然裂隙系統(tǒng) 3）增產(chǎn)并加速排水，以加快煤層氣解吸速 度，擴大井筒壓力降的范圍 三．煤層壓裂機理 在煤層中造縫形成裂縫的條件與地應力及其分布，巖石力學性質(zhì)，壓裂液性質(zhì)及注入方式有密切關系。 前置液是最初入井的壓裂液，其作用是壓開底層，并造成一定幾何尺寸的裂縫以備攜砂液進入。 氣舉系統(tǒng)由一系列安裝于油管上的工作筒或氣舉閥構成，有兩種氣舉方法可以使用： 通過 油管注氣，由套管產(chǎn)出水和氣 是由套管注氣，通過油管采出煤氣層和水，這是最常用用方法。 吸附與解析發(fā)利用各種氣體分子直徑不同與某些特定物質(zhì)吸附性不同的性質(zhì)，是氣流通過這種物質(zhì)（吸附劑）時，將某種分子吸附下來，等到吸附飽和后，再把它解析出來，便可與其他氣體分子分離 ，屬于此類的方法有分子篩法，變壓吸附法等
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