煤層氣開發(fā)利用手冊學(xué)習(xí)(word版-文庫吧資料
2024-11-14 11:56本頁面
【正文】 中起著重要作用。 火成巖 巖漿侵入活動對煤層有強烈影響，主要包括以下二個方面：一是巖漿吞蝕煤層，造成煤層變薄，灰分增高；二是 由 火成巖侵入體構(gòu)成的區(qū)域性 熱力場，使煤層遭受區(qū)域巖漿變質(zhì)及（或）接觸變質(zhì)作用，有利于煤層氣的生產(chǎn)。 底層 重點了解煤系成沉積基底及其以上地層的層序、巖 性組成、厚度、橫向變化等特征，對認識煤層氣的賦存條件，預(yù)計煤層氣氣井深度的賦存條件、預(yù)計煤層氣井深度 u，進行鉆井設(shè)計都十分有用。 第二階段：小型試驗性開發(fā) 小型試驗性開發(fā)的主要目的是確定煤層氣藏氣體的產(chǎn)出能力，其次是加確測試井所獲得的氣含量和滲透率據(jù)以評價井間干擾效果對產(chǎn)氣量的影響，減少由單井試驗所預(yù)計的產(chǎn)量的推測性風(fēng)險。根據(jù)測試井所獲得的數(shù)據(jù)， 建立用于產(chǎn)量預(yù)測的氣藏描述。利用地質(zhì)評價所獲得的數(shù)據(jù)和資料，可以估計煤層氣資源的前景，選擇開發(fā)有力的目標(biāo)區(qū)。我們將大規(guī)模工業(yè)性開發(fā)前的各項工作統(tǒng)稱為煤層氣勘探階段。 第四章 煤層氣勘探 由于煤層氣藏的特殊性和煤層氣開發(fā)項目經(jīng)濟狀況的不確定性，因而為了合理、有效地開發(fā)一個地區(qū)的煤層氣資源， 特別需要有正確的策略和工作步驟。壓力是底層能量大小的反映，知道了儲層壓力就等于知道了儲層中流體的流動狀態(tài)。因此，煤層的滲透率取決于煤 計算方法 設(shè)有一截面積為 A，長度為 L 的圓柱形待測巖心， 將 其夾緊于巖心支持器中，使粘度為 ? 的流體充滿并在壓力 P1下使流體通過巖心，通過巖心后的壓力 P2，通過的流量 A 分別于巖心截面積 A 和壓差P??P1P2 成正比，與流體粘度 ? 和巖心長度 L 成反比，寫成等式，即“達西方程”： 12()A P PQK L??? 四． 煤儲層壓力 原始儲層壓力是指在煤層中部壓力。 滲透性的大小用滲透率 來表示。 三． 滲透率的測定 概念 煤層是一典型的雙孔隙介質(zhì)，它由基質(zhì)和裂隙（也稱割理）系統(tǒng)組成。 1）損失氣（ Lost gas） ，是指煤樣在 被 裝入密封 罐之前所釋放出去的氣體量。 解吸法的基本原理 解吸法是將采集的新鮮煤心樣品裝入密封的解吸罐中，直接測量從煤樣中解吸的氣體體積以及氣體解吸的速度。/g 或 cm3/t。 C） P—— 平衡時游離氣相的壓力（ MPa）。即吸附量是溫度和壓力的函數(shù)，可表示為 X=f（ T， P） 式中 X—— 吸附氣 量（ cm179。 吸附平衡 在一個封閉的系統(tǒng)里，煤顆粒表面上同時進行著吸附和解吸這樣兩種相反的過程，當(dāng)這兩種作用速度相等（即單位時間內(nèi)被表面吸留的分子數(shù)等于離開表面的分子數(shù)）時，在顆粒表面上的分子數(shù)目維持某一個定量，這是就稱為吸附平衡。 解吸： 已被吸附的氣體分子，由于熱運動其能量大于固體表面分子的吸引力，而返回到游離氣相 中，這一現(xiàn)象稱為解吸或脫附。 氣體也可進入固體物質(zhì)內(nèi)部并達到飽和，這種現(xiàn)象叫吸收作用。煤層的滲透性取決于煤中裂隙系統(tǒng)的發(fā)育程度，而裂隙系統(tǒng)又受構(gòu)造條件的控制。滲透率過高，如同滲透率太低一樣，對煤層氣的經(jīng)濟生產(chǎn)來說是有害無益的，因為這時水產(chǎn)量非常大 。 在諸多因素中，滲透率是最重要的。煤層氣藏在煤熱儲化作用過程中形成的，而在后期構(gòu)造運動中未被完全破壞，呈薄層狀展布，其形 成條件應(yīng)包括以下五個方面。他的簡單表達式為： kPvL????? 式中 K—— 煤層的滲透率（ m2） ? —— 流體的絕對粘度，對于甲烷， ? = 。 擴散流 氣體穿過煤基質(zhì)或微孔的擴散流是由于體積擴散（分子與分子之間的相互作用）、克努森（ Knudson）擴散（分子與孔壁間的相互作用）和表面擴散（吸附的類液體狀甲烷薄膜膜沿微孔隙壁的轉(zhuǎn)移）共同作用的結(jié)果。 二． 煤中氣體的貯存 吸附在煤孔隙的內(nèi)表面上 以游離態(tài)分布在煤的孔隙中，其中大部分存在于裂隙中 溶解于穿過煤層而流動的地下水中。 熱解氣 煤有機質(zhì)在成熟階段，即長焰煤到瘦煤階段（ R0,max=～ %），經(jīng)熱催化講解而生成的氣態(tài)物質(zhì)。 生物氣 生物氣又稱生物化學(xué)或細菌氣。認識并掌握這些差別和特殊性，對開發(fā)利用煤層氣資源是十分重要的。 煤層氣是一種貯存于煤層及臨近巖層中的以 自身自儲式為主的天然氣。 第二章 煤層氣的基本特征 煤層氣（即煤層甲烷）是非常規(guī)天然氣的一種重要類型。而發(fā)展煤層氣將在很大程度上有利于彌補這一缺口。如果把煤層氣利用起來，用于發(fā)電燃料、工業(yè)燃料和居民生活燃料；還可液化成汽車燃料，也可廣泛用于生產(chǎn) 合成氨 、甲醛、 甲醇 、炭黑等方面，成為一種熱值高的潔凈能源和重要原料 。 開發(fā)利用前景 在國際能源局勢趨緊的情況下，作為一種優(yōu)質(zhì)高效 清潔能源 ，煤層氣的大規(guī)模開 發(fā)利用前景誘人。 截至 2020 年底，國內(nèi)探明煤層氣地質(zhì)儲量 1340 億立方 米，煤層氣年商業(yè)產(chǎn)量不足 4 億立方米。地面煤層氣產(chǎn)量 億立方米，比 2020 年增加 1倍多。其中井下 煤礦瓦斯抽采 量 44億立方米，完成規(guī)劃目標(biāo)的 127%。 2020 年以來，政府又相繼出臺了打破專營權(quán)、稅收優(yōu)惠、財政補貼等多項扶持政策，鼓勵煤層氣的開發(fā)利用，我國煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)化雛形漸顯 。全國 95%的煤層氣資源分布在晉陜 內(nèi)蒙古 、新疆、冀豫皖和云貴川渝等四個含氣區(qū)，其中晉陜內(nèi)蒙古含氣區(qū)煤層氣資源量最大，為 萬億立方米，占全國煤層氣總資源量的 50%左右。 煤層氣是煤層本身自生自儲式的非常規(guī)天然氣，世界上有 74個國家蘊藏著煤層氣資源， 中國煤層氣 資源量達 萬億立方米，居世界第三位。美國、英國、 德國 、俄羅斯等國煤層氣的開發(fā)利用起步較早，主要采用煤炭開采前抽放和采空區(qū)封閉抽放方式抽放煤層氣，產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為成熟。開發(fā)利用煤層氣可將燃氣在能源消費構(gòu)成中的比重在 2020年提高到 10%。在 中國 目前的一次性 能源消費 結(jié)構(gòu)中，煤炭約占 %，石油占 %，天然氣僅占 2%，遠低于 23%的世界平均水平。預(yù)計 2020年至 2030 年前后，燃氣在世界 能源結(jié)構(gòu) 中的比重將趕上和超過煤炭和石油。全球埋深淺于 2020 米的煤層氣資源約為 240 萬億立
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