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我国煤层气开发现状和开发技术的难点分析
1 我 国煤层气的开发现状
散 ;甲烷通过 割 系统的达西 渗流 0 0 。 1 年陈富 勇 、 ; 文 、李 小 .2 臻宜
涛等人在 《 构造煤 中煤层气扩散?渗流特 征及其机理 》一文 中,提出 ? 气 体在构造媒体 中的解吸扩散运移的步 骤为 :解吸— 散一 扩 渗流一 解吸
一
渗流 的混合动 力综合作 用的过 程 ” 。综上分 析认 为,对 于煤层气 运
煤层气是 自生 自 的非常规 天然气 ,以吸附态与煤 共生 ,成分 主 储 要 为甲烷 煤层气以煤岩的有机组份为基础 ,以各种地 质运动 、 构造 活动 引起的沉移埋藏并导致煤化作用为条件 ,内 、 凶共同作用的结 { 外 果… 煤层气作 为资源破商业性开 采是世 界油气 工业坐上的一个重要 里程碑 , 为满足能源需求而出观的新兴能源产业 . 是
阶段 :上世纪5} 代至7 年 代,煤层气的抽放以减少煤矿瓦斯灾害为 l 年 t ’ 目的 ;第二阶段 :上世纪 7年代末至9年 代,在少数煤矿区进行以商 l J ¨
改造而获得的。水力压裂主要是利用液体的传压作用,经地面没备将 压裂液在大排量条件下注入井内 , 压开煤层裂缝 ,/ ̄t搏剂, / ,: u 形成 多条具有高导流能力的渗流带,沟通煤层裂隙 最后通过煤层排水一
过程 ,分别符合朗格缪 尔等温吸附 定理 、费克定理和达西定律 有的 学 者却从 试井的 角度 认为其流动 却表现 为均匀介 质的特 征 。 者认 笔 为,在研究煤 层气 的运移 机理 的过 程中 ,要与常规油气运移理 沦 行 进
对比研究 ,I时要搞清楚煤层储层与油气储层的根本区别 _ 】
理孔隙 度和渗 透率 及限 制煤 层气的解吸 ,极 大的影响 了煤层 气的产
我国以煤 炭为主要能 源,不仅造成严重的环境污染 ,而且制约我 国经 济的高速发展 开发利 片煤层气资源 ,不仅可以弥补煤炭供应缺 { u ,而且可 以改善能 源质 量 . 截止到 目前 ,煤层气探矿权人2个 ,包 5 括3 家中直企业 ,2家地方 煤层气企业 。采矿权人为中国石油 天然 气 2 股份有限公 司 , 辽宁 省铁法煤业集 有限责任公司。涉外煤层气探 矿 权2 个,分布在9 4 个省,总面积2 2 8 5 9 平方公里 ,外方合列者主要为雪 佛 龙德士古 石油公 司,美国C M能源公 一 、德士古 中国公司 、远 东 B J 能源公 司及康菲石 油中国有限公 司 、 格瑞 克能源 ( 国际 ) _、中J 公 J J u 能源公 司 、 加能源公司 、 亚 特拉维斯特能源公司等 。我国共进行了二 二
( 水力压裂增产机理尚不明确 水力压裂是煤层气增产的首 2)
选方法 , 是主要措施 ,美国9J 也 l %以上的煤层气井是 由水力薤 裂改造 的 ,我 国产气 量在 1JJ 3a 上 的煤层气井儿乎都是通j水 力压裂 【t /I U m A : 奎
储量 的6 % 以上 国 家 《 0 煤层 气( 矿 瓦斯 ) 发利用 ”十一 五”规 煤 开 划 》提 出 ,] 2 l年 实现 4 目标 :全 国煤 层气 ( 矿瓦斯 )  ̄ ou l | 个 煤 产量 达 l J m .其 中,地 面抽采煤 层气 5 × m ,井下抽 采瓦斯5 × l Hx ¨ ( 1 l 1;利用 J um ,其中 .地面 抽采煤层气利 用5, O m ,井 lI J" 1 ×l" l ×l 下抽 采瓦斯 利片3 ×l 1 j OI ;新增煤层气探明地质储量3 ×l ; 1 J 1 I J (m‘ H H J 逐步 建立煤层气和煤 矿瓦斯开发利用产业体系 我国煤 层气领域 的研究起步较晚 ,基本上经历了三个阶段 第一
移机 , Байду номын сангаас有些 学者认为煤 层气的运 移分为解吸 、扩散币 渗流三个 我 u
我国煤 层气 资源量 全球 排 钇第三 ,前两 位分 别是锻 岁斯 和加 拿 大 我 国地下2 0 米 以内的浅 层煤 层气 资源量 为3 . Xl 1 , 00 6 O 1 ,与我 8 1 国陆上常规 天然 气资源总 量3 ×1 ‘ 相当 ,约 占世 界煤 层气总资源 8 0 量的1 % 、 3 相当于50 t 的标煤 ,4 0 O 的标油 主要分布在全 2 ×l n : ×l ̄ 1 t . 国2 个省 、市 、自治区 ,其中适宜开发 的煤层气储量 占煤层气探明总 4
降压—解吸的过程 ,达到正常排气 的目的 目的 , 内外煤层气井的 国
压裂方法有凝胶压裂 、加砂水压裂 、不加砂水压裂 、泡沫压裂 等。出 于我国含煤地层一般都经历了成煤后的强 烈构造运动 ,煤层 的原始结 构往往遭到很大破坏 ,塑性大大增强 ,导致 水力压裂时 , 往往既不能 进一步扩展原有的裂隙和割理 ,也不能产生新的较长的 水力裂缝 ,而
学 术 研 讨
南 缸 料 技 2 1年第1期 2 l 01 2 2
我 国煤 层气 开发 现 状 和 开 发 技 术 的难 点 分 析
刘 忠 华 汤 婧 吕 晶
(成 都 理 工 大 学 能 源 学 院 )
摘 要 本文在 前人研究的基础上 ,参考 了大量文献 ,总结 了我 国煤 层气的开发现状 ,认 为我 国煤 层气的开发上有较 大的空 闻 并提 出了我 国煤层气开发技 术中的几个主要问题 ,进 一步为我 国煤层 气开发理 论的发展提 出了新 的研 究方向 关 键词 煤 层 气 开发 现 状 开 发技 术
主要是在煤层发生塑性形变 ,使得一些煤层压裂效果 不理想 。压裂液 对煤层的伤害也是其增产效果不理想的重要原因 煤岩具有很强的吸
业开 发为目的的实验 ;第三阶段 :上世纪9年代 以来 ,在全国范围内 l J
开展 了煤层气 评价研究和勘探工作 ’ 。
附性,吸附压裂液后会引起煤岩基质的膨胀及堵塞割 ,从而降低割