煤层气的开采方式

3.即是现有的垂直井，也存在井斜严重、全角 变化率大的情况，也需要无杆泵排采。 综合上述原因，利用目前常规的抽油机设备越 来越受到限制，有时考虑到一次性投资少，勉 强使用，会加大维修成本。螺杆泵有一定的长 处，比抽油机贵很多，也存在加大维修成本的 问题。每年作业2-4次，作业费用10万左右，不 断更换磨损的油管和抽油杆，一年维护正常生 产费用应是10-20万元。一是造成排采经济效益 低，二是在排采过程频繁的停抽、修井，最易 造成储层伤害。

煤层气特征及用途
井下抽采的煤层气（瓦斯）目前一般将甲 烷(CH4)含量调整到40.8%后利用，此时 瓦斯的热值为：（在0℃, 101.325kPa下） 低热值：14.63MJ/m3(约3494 kcal/ Nm3) 高热值：16.24 MJ/m3(约3878 kcal/ Nm3)

煤层气特征及用途

煤层气储量
煤层气是煤层本身自生自储式的非常规天 然气，世界上有74个国家蕴藏着煤层气资 源，全球埋深浅于2000米的煤层气资源 约为240万亿立方米，是常规天然气探明 储量的两倍多，中国煤层气资源量达36.8 万亿立方米，居世界第三位。 目前，中国煤层气可采资源量约10万亿立 方米，累计探明煤层气地质储量1023亿 立方米，可采储量约470亿立方米。


（5）根据个井出煤粉和砂的情况，定期和不定期进行 不间断的稀释工作。 （6）液晶显示屏显示主页面：电压、电流、频率、井 下液面、井下温度、井口温度、液体排量、总排液量、 产气量、管线阀门开度、平衡阀门开度。 (7) 根据用户要求，配置无线数据远程传输及监控系统。 煤层气井智能排采设备是一种全自动的电潜泵排采系统， 隶属无杆泵，可实现一年以上不检泵、不修井。是丛式 井和井身质量差的垂直井排采的最佳设备。特别是针对 水平分支井，采用该设备可直接利用目前的工程井进行 排采，无需施工生产井。
煤层气特征及用途源自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%。
煤层气特征及用途
煤层气或瓦斯的热值跟甲烷(CH4)含量有 关，地面抽采的煤层气甲烷(CH4)含量一 般大于96.5%，当甲烷含量97.8%时，在 0℃, 101.325kPa下， 高热值：QH=38.9311MJ/Nm3(约 9299 kcal/ Nm3) 低热值：QL=34.5964MJ/Nm3(约 8263 kcal/ Nm3)
煤层气储量

我国煤层气可采资源总量约10万亿立方米，其 中大于1000亿立方米的盆地(群)有15个：二连、 鄂尔多斯盆地东缘、滇东黔西、沁水、准噶尔、 塔里木、天山、海拉尔、吐哈、川南黔北、四 川、三塘湖、豫西、宁武等。二连盆地煤层气 可采资源量最多，约2万亿立方米；鄂尔多斯盆 地东缘、沁水盆地的可采资源量在1万亿立方米 以上，准噶尔盆地可采资源量约为8000亿立方 米。

煤层气的开采方式
使井下煤层气得以抽采的两个基本条件是： 在小范围内有足够的煤层气资源 使煤层瓦斯得以释放的煤层透气性大小。

煤层气的开采方式

1 实施方法的不同
井下煤层气抽采主要是通过钻孔方式钻进几 百米到上千米，利用抽放泵对井下煤层气进行 采收，资源量和透气性是其发生基础。地面钻 采煤层气是通过排水降压使煤层气解吸并采出， 其实施方式主要是打垂直井或定向井。并在井 下煤储层下制造口袋，利用抽水泵抽取煤储层 中的水使煤储层压力降低到临界解吸压力以下 产出
煤层气的开采方式

地面钻井开采方式，国外已经使用，我国 有些煤层透气性较差，地面开采有一定困 难，但若积极开发每年至少可采出50亿立 方米；由于过去除了供暖外没有找到合理 的利用手段，未能充分利用，所以，抽放 瓦斯绝大部分仍然排入大气，花去了费用， 浪费了资源，污染了环境。
煤层气的开采方式

2 两种开采模式的相同点


2.特点
(1)潜液电泵机组，是整套安装在油管下部，电机 做功直接在多级离心泵上，不需要经过杆的传递， 效率高。 （2）电机上部安装了双串保护器，保证电机在井 下的内外腔平衡和润滑及散热，有效得保证了电 机的使用寿命。 （3）由于安装了高效分离器，即能保证液体包括 ≤4mm的颗粒进入吸入口，又能把液体中的40% 的气体分离出去，提高了多级离心泵的泵效。 （4）多级离心泵的叶导轮和泵轴采用高镍材质， 耐磨性能好，使用周期长。

煤层气特征及用途

在国际能源局势趋紧的情况下，作为一种 优质高效清洁能源，煤层气的大规模开发 利用前景诱人。煤层气的开发利用还具有 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，产生巨大的经济效益。
煤层气特征及用途
煤层气的用途 用于发电燃料、工业燃料和居民生活燃料； 还可液化成汽车燃料，也可广泛用于生产 合成氨、甲醛、甲醇、炭黑等方面，成为 一种热值高的洁净能源和重要原料，开发 利用的市场前景十分广阔。
煤层气开采模式影响因素
（5）根据不同的情况定期和不定期进行 冲砂灰，稀释液体，延长检泵周期。 (6)排量调幅大，根据各井供液情况，可 调整排量0.2方-200方。 （7）以排量大小调整频率，降低了输入 电压、电流，节约电能15%-30％。 （8）井下传感装置安装简单.精度高，可 达到千分之五的精确度，给智能控制提供 了可靠的数据。
不管井下煤层气抽采还是地面煤层气钻采， 其投入资金量大、投资风险高、技术要求高、 效益回报周期长，这是其共性。同时，不管是 由于采煤引起煤储层的卸压还是地面钻探实施 的排水降压，都是破坏了煤储层的力学平衡， 为了建立新的平衡，从而使以物理吸附状态存 在于煤储层的煤层气释放出来。
煤层气开采模式影响因素

(1)资源量。一定的资源量是进行煤层气 开采的基础。而一定的含气量、煤层厚度、 资源丰度是一定资源量的保证。
(2)渗透性。煤储层的渗流能力是煤层中 气体导流能力的反映，它关系到甲烷气体 在煤中的赋存状态和开采抽放的难易程度。

• 煤层气存在于煤的双孔隙系统中，煤的双孔隙系 统为基质孔隙和裂缝孔隙。 • 基质孔隙由孔隙大小来反映，是煤层气运移的通 道； • 裂缝孔隙又称为割理，其不仅是储气空间，同时 它又可使基质孔隙连通，增强储层的渗透性。 • 煤层渗透率与煤的变质程度、煤岩组分和煤的灰 分有密切关系。 • 中等变质的肥煤和焦煤，其渗透率最高 • 低变质的褐煤、长焰煤和气煤孔隙度大，渗透率 次之； • 中、高变质的瘦煤至无烟煤渗透率最低。 • 煤中惰质组含量越高、灰分越低，其渗透率越高。

煤层气储量

全国大于5000亿立方米的含煤层气盆地 (群)共有14个，其中含气量在5000～ 10000亿立方米之间的有川南黔北、豫西、 川渝、三塘湖、徐淮等盆地，含气量大于 10000亿立方米的有鄂尔多斯盆地东缘、 沁水盆地、准噶尔盆地、滇东黔西盆地群、 二连盆地、吐哈盆地、塔里木盆地、天山 盆地群、海拉尔盆地。
煤层气储量
全国95%的煤层气资源分布在晋陕内蒙古、 新疆、冀豫皖和云贵川渝等四个含气区， 其中晋陕内蒙古含气区煤层气资源量最大， 为17.25万亿立方米，占全国煤层气总资 源量的50%左右。 位于鄂尔多斯盆地的陕西省境内韩城区块 可开发的煤层气约10亿立方米，目前韩城 区块的煤层气正处于大力开发，远期潜力 较大，近期以满足气田周边市场为主。
煤层气的开采方式

2.由于地形条件的限制和环保部门日益严 格的要求，丛式井越来越受到人们的关注。 但是，由于煤层气井浅、井身曲率小，常 用的有杆泵难以实现长时间排采，修井频 繁抽油杆，有关磨损严重杆、杆、管更换 频繁。水平分支井不得不施工一口生产井 以满足排采需求。迫切需要一种智能的无 杆泵以满足这些井的排采需求。

煤层气储量
据煤层气资源评价，我国埋深2000m以浅煤层 气地质资源量约36万亿立方米，主要分布在华 北和西北地区。其中，华北地区、西北地区、 南方地区和东北地区赋存的煤层气地质资源量 分别占全国煤层气地质资源总量的56.3%、 28.1%、14.3%、1.3%。 1000m以浅、1000～1500m和1500～2000m的 煤层气地质资源量，分别占全国煤层气资源地 质总量的38.8%、28.8%和32.4%。
煤层气可以用作民用燃料、工业燃料、发电燃 料、汽车燃料和重要的化工原料，用途非常广 泛。每标方煤层气大约相当于9.5度电、3 m水 煤气、1L柴油、接近0.8kg液化石油气、1.11.3L汽油 煤层气比空气轻，其密度是空气的0.55倍，稍 有泄漏会向上扩散，只要保持室内空气流通， 即可避免爆炸和火灾。而煤气、液化石油气密 度是空气的1.5—2.0倍，泄漏后会向下沉积，所 以危险性要比煤层气要大的多

煤层气的开采方式

1.煤层气井排采的特殊性 煤层气的产出具有解吸、扩散和渗流三种形式， 经历了单相水流、不饱和两相流和两相流三个 阶段。合理的排采强度时实现此三个阶段的平 稳过渡的关键，是确保煤层气井稳产、高产的 前提。如果排采强度过大，则会引起速敏和应 力敏感，使得储层严重伤害，造成低产；如果 排采强度过低，将造成开发成本增加。这就急 需一种能够自动控制排采强度的设备，可控制 液面（井底压力）匀速下降。
煤层气概述

煤层气又称煤层瓦斯，煤层甲烷，它是成 煤过程中经过生物化学热解作用以吸附或 游离状态赋存于煤层及固岩的自储式天然 气体，属于非常规天然气，它是优质的化 工和能源原料。
煤层气特征及用途

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。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。