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2006第六届国际煤层气研讨会

2006第六届国际煤层气研讨会

  • 召开年:2006
  • 召开地:北京
  • 出版时间: 2006-10-17

主办单位:国家煤矿安全监察局;美国环保局;世界银行

会议文集:2006第六届国际煤层气研讨会论文集

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  • 摘要:在许多煤矿开采地区,也包括中国境内的很多采矿区,甲烷排放系统所产生的甲烷气体的浓度较低,而且变化不定,甲烷气体的流量也波动不定.另外,一些矿区在最大化甲烷控制实践方面的技术极为匮乏,有的矿区技术极不成熟.中国政府已经认识到甲烷控制问题的重要性,同时也在积极采取措施鼓励在全国范围内改善甲烷排放的现状.本文旨在讨论有关甲烷排放方面的技术问题以及其市场化的问题,因为该问题的有效解决可以改善矿区的安全问题,并且有助于产出更丰富及质量更高的能源,从而达到双赢的结果.同时采用矿区内甲烷气体的综合处理方法可以最大限度地确保矿区安全,并可以为矿区带来更好的经济效益.
  • 摘要:沉积盆地是煤、石油天然气等主要能源的主要载体,沉积盆地是指在一定的板块构造背景下,受板块构造相互作用的控制或影响,从其发育、发展、充填到其废弃整个阶段的一个地质单元,它是板块构造作用的产物.严格地说"含油气盆地"、"含煤盆地"和"煤层气盆地"等都有"残留盆地"的含义,并不是原始沉积盆地.叠合盆地实际上多数是残留盆地与后来沉积盆地的叠合,或者是不同时期残留盆地的叠合,很少情况下是不同时期原型盆地的叠合.煤层气是与煤的保存具有密切关系,没有煤就必然没有煤层气,煤既是煤层气源岩又是煤层气的储集层.可见,煤层气藏的研究基础是煤在现今地质单元内的保存特征.由此可以认为,"煤层气盆地"首先不是原型盆地,是残留盆地或者沉积盆地经过构造变形后的"构造盆地".煤层气区划的研究中应综合考虑构造、聚煤期、煤层含气性和地域分布等因素.区划与"盆地"研究应该严格区别开来.
  • 摘要:本文通过分析煤层气开采特点以及抽油机的应用情况,针对现有抽油机在煤层气开采中存在操作不便利和能源消耗大等情况,提出了解决问题的改进方案,这对合理利用能源和节电有着重要的意义,并对抽油机在前后期开采中的操作使用提供了便利条件.
  • 摘要:本文分析了WJ6G1燃气轮机在外场的使用情况,利用WJ6G1燃气轮机的已知部件参数,应用航空燃气涡轮发动机原理和计算公式,对WJ6G1燃气轮机燃用低浓煤层瓦斯气(35%的甲烷+65%空气)的总体性能和工作喷嘴进行了计算.根据计算结果而改型设计的增大面积燃料喷嘴,经过河北邯郸峰峰矿务局薜村矿和甘肃靖远矿务局燃气轮机燃用煤层瓦斯撖电站试用,取得了良好效果.为WJ6G1燃气轮机改烧低热值气体燃料进一步开发市场提供了有力依据.
  • 摘要:本文对我国煤矿瓦斯防治形势与任务进行了论述。文章介绍了我国煤矿安全生产形势,分析了煤矿瓦斯治理存在的主要问题,提出了煤矿瓦斯治理措施。
  • 摘要:在煤吸附和解析气体的过程中相伴的煤膨胀和收缩(体积变化)是一种常见的现象.煤体积的变化会改变煤的孔隙(割理)开度并因此改变煤层的渗透率.在煤层气的增产和二氧化碳地质存储在深煤层的项目中,由气体吸附引起的煤膨胀和收缩会很大程度的改变煤层渗透率.因此将极大的影响二氧化碳的注入和煤层气的生产速度.本文测量了一种澳大利亚煤的膨胀率以及相应的渗透率的变化.当二氧化碳压力达到14MPa的时候,此种煤轴向的应变达到1%,同时渗透率缩小了10倍.本文同时使用了储量模拟软件评估煤的膨胀对二氧化碳的注入和煤层气的生产速度的影响.计算结果显示煤膨胀率,以基煤层的初始渗透率、初始空隙率对气体流速影响重大.
  • 摘要:晋城矿区煤层气地面抽采经过几年的发展,目前日产气量已经达到30万立方米,日压缩煤层气10万立方米,初步形成了一定的生产规模.生产实践同时证明煤层气地面抽采可以有效降低煤层瓦斯压力和瓦斯含量.根据目前的实际产气情况计算,煤层气井控制范围内的瓦斯含量每年可以降低约1立方米左右,因此煤层气地面抽采可以降低矿井突出危险,减少井下瓦斯涌出量,促进煤矿生产安全.
  • 摘要:本文对采煤采气一体化进行了研究。文章围绕采煤采气一体化理念的形成与发展、采煤采气一体化的内涵和外延、采煤采气一体化的煤层气开发技术等进行了论述。
  • 摘要:在澳大利亚的一个煤矿中,150,000scfm的通风用气(占总容量20%的侧流)中非常稀薄的甲烷被转化为过热蒸汽,以支持一个6MW的常规电厂蒸汽轮机进行发电.一个独立的较大的煤矿通风井每年排放出大约50,000吨纯甲烷.这不仅会污染环境,而且浪费能源.澳大利亚的WestVAMP项目可以说是世界上第一个利用矿井乏风作为主要燃料的大型项目.世界上第一座VAM电厂现在已经完成了机械安装,启动过程已经开始,按计划,调试阶段在2006年年底之前完成.
  • 摘要:本文通过对保护层开采后其上覆岩层三带分布形式和瓦斯流动规律分析,将卸压瓦斯抽采钻孔终孔位置布置在冒落带上部大裂隙带内抽采上部临近煤层的卸压瓦斯,应用效果良好.
  • 摘要:以晋城为核心的沁水盆地南部高煤级煤区煤层气地面开发取得成功,拉开了我国煤层气商业性开发的序幕,也昭示出我国煤层气地质条件有别于北美的一个重要特色,即高煤级煤地区具有巨大的煤层气商业性开发价值.但是,除了该地区之外,我国其他高煤级煤地区有无煤层气开发潜力?针对这一目标,国内开展了近20年的研究探索,至今尚未取得突破[1].究其原因,与晋城地区相比,其他地区煤层气地质条件劣势明显.然而,本文作者通过初步调查发现,贵州织纳煤田五轮山矿区煤层气基本地质条件与晋城地区具有一定可比性,这为形成我国新的高煤级煤煤层气开发基地提供了重要线索.同时,五轮山矿区是贵州省新的千万吨级煤炭资源开发规划基地,第一对大型矿井(五轮山煤矿)在井巷开拓过程中就发生了煤与瓦斯突出,导致人员重大伤亡.为此,注重和加强五轮山矿区煤层气地质研究,对该矿区乃至我国最大的无烟煤煤田-织纳煤田煤炭资源的高效安全开发也具有现实意义.
  • 摘要:本文以测井资料为基础,利用辽河油田东部凹陷的实验分析资料,提出了煤的工业组分、含气量、孔隙度和渗透率的计算评价方法.通过数据处理以及实际生产的应用,验证了方法的有效性.
  • 摘要:瓦斯灾害是制约煤矿安全生产的主要矛盾,采用地面钻井抽采瓦斯,是瓦斯治理和煤层气开发的一种有效手段.淮南矿区在松软低透气性的煤层赋存条件下,通过瓦斯治理与采矿技术相结合,通过多年实践,基本探索出了地面钻井抽采瓦斯技术的发展方向,其有关成熟做法对类似地质条件矿区具有借鉴意义.
  • 摘要:本文论述了井下抽放的煤层气(含甲烷30%~60%)的制氢技术.讨论了煤层气制氢工艺条件的影响.为井下抽放煤层气的利用提出了一条新的途径.
  • 摘要:本文阐述了应用于CBM和CMM的清洁发展机制(CDM)和CDM方法学的进展情况。文章围绕表CMM/CBM方法学、中国的CMM项目、CBM和VCBM的有限适用性等问题进行了论述。
  • 摘要:在国家发展和改革委员会与国土资源部组织的新一轮全国油气资源评价中,本文作者承担了重点煤矿区煤层气资源评价项目.通过对22个重点矿区的评价研究,建立了适合于煤矿区特点的煤层气资源及其潜力的评价方法体系,基本查明了相关矿区及其生产矿井煤层气资源的分布特点,分析了煤层气开发利用现状与前景,初步提出了关于煤矿区煤层气开发模式选择和对策方面的建议.本文简要报告了其中关于矿区煤层气资源、开发潜力、开发建议的研究成果,进而就评价实践中涉及的若干关键理论问题与同行共同研讨.
  • 摘要:煤层气开采是一个十分庞大的系统工程.煤层气开发技术是指将煤层气从煤层中抽出回收并加以利用的技术,回收技术主要有地面开发和井下抽放两种方式,井下抽放还包括本层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等,其中涉及对煤层气的资源评价、气藏工程、钻井技术、增产技术等广泛的技术领域,之后还涉及集输贮运以及综合利用等方面的技术,本文就石油行业广泛采用的水平井钻井技术在煤层气开采中可能产生的问题进行了多方面的探讨.
  • 摘要:煤层气地面开发技术主要是通过地面钻井抽采煤层气,是煤炭与煤层气资源共同开发的绿色开采技术,具有良好的经济效益和社会效益.目前国外的煤层气地面开发技术较为成熟,已经进入了商业化阶段,近年来,中国煤层气地面开发的发展比较迅速.本文分析了我国煤层气地面开发现状及发展趋势,并以鹤壁矿区煤层气地面抽采可研为例,展示了地面抽采的新思路.鹤壁矿区的地面井开发具有广阔的前景.
  • 摘要:煤层气及煤、石油、天然气(常规)等有机沉积盆地均归类于沉积盆地,中国大陆沉积构造盆地的成生、演化受制于中国大陆板块构造活动机制.中国大陆煤层气盆地的时空分布具有时段性与区带性特征,煤层气盆地集中分布在晚古生代以来的石炭二叠纪、晚三叠一早白垩世和第三纪的几个地质时期和塔里木--华北板块、华南板块及准噶尔--兴安活动带的几个构造活动相对稳定的陆块或地块上.中国大陆煤层气盆地依其所处大地构造域的位置及沉积构造特征,大体分为陆表海(湾)坳陷盆地、陆内坳(断)陷盆地等13种类型.古气候、古植物、古地理和古构造是煤层气盆地形成、演化的主要条件,沉积环境、构造变形和煤岩变质是控制煤层气盆地形成、演化的主要因素.有机沉积盆地是煤层气及煤、石油、天然气(常规)赋存的母体,没有有机沉积盆地就没有有机沉积矿藏.煤层气藏与煤藏是同生共存矿藏,其产状不同,性能不同,煤是固态矿藏,煤层气是气态烃类流体矿藏.煤层气藏与油气藏有更多相似之处,但又有很大差异.煤层气藏是以气态烃类甲烷为主要成分,以吸附状态储集在煤岩孔隙、裂隙空间.生烃、储集和保存是煤层气成藏的必要条件,煤层气成藏不受常规油气藏圈闭条件的控制,煤层气成藏遵其自有规律.中国大陆煤层气盆地具有良好的成藏条件,鄂尔多斯等五个煤层气盆地(群),石炭、二叠、侏罗系及下白垩统等四个含煤岩系是寻找煤层气藏的有利地区和层位.中国大陆煤层气资源丰富,有20×1012m3远景资源量,中国煤层气资源具有优厚的潜力和良好的前景.煤层气是新兴的能源矿种,具有巨大的资源潜力,有着极大的经济价值、社会效益和环境效应,是新的世纪可替代的能源之一,中国煤层气工业刚刚崛起,煤层气资源必将成为能源工业的重要组成部分.
  • 摘要:构造煤研究涉及到基础地质理论、煤层气资源、煤矿安全和环境地学等重要领域.本文以两淮地区区域地质与煤储层地质为研究背景,探讨了构造煤形成的低、中、高三种变质变形环境,提出了一套既适合于煤层气开发又适合于煤与瓦斯突出防治的结构-成因分类方案,该方案分为三个变形序列十类构造煤:脆性变形序列包括碎裂煤、碎斑煤、碎粒煤和碎粉煤,片状煤和薄片煤;韧性变形序列为揉皱煤、糜棱煤和韧性结构煤;脆韧性过渡型为鳞片煤;并分别叙述了不同类型构造煤的宏观和微观变形特征.运用X射线衍射、高分辩透射电镜、顺磁共振、核磁共振以及傅立叶红外光谱等现代技术方法系统研究了不同类型构造煤的大分子化学结构特征;利用压汞法、液氮吸附法和扫描电镜研究了构造煤的孔隙结构特征;采用平衡水条件下等温吸附/解吸实验与大直径构造煤原位样品室内渗透率实验研究了不同类型构造煤的吸附-解吸性与渗透性特征.首先建立了构造煤微孔隙结构自然分类系统;在CH4或多元气体吸附-解吸过程中,发现变形较强的构造煤CH4等温吸附曲线不符合五种吸附曲线类型,并且CH4或多元气体吸附-解吸具有不可逆性.在此基础上,深入探讨了构造煤结构演化及其与储层物性作用机理.然而,构造煤是煤中构造变形和围岩岩石力学性质等共同作用的结果,由此进一步论述了煤层断层、层滑构造、煤层流变和煤层韧性剪切带的变形特征及形成机制.研究认为:一定脆性变形程度的片状煤、碎斑煤与碎裂煤以及较弱韧性变形的揉皱煤并经后期脆性变形叠加形成的构造煤等储层具有较好的煤层气勘探开发潜势,而变形程度较强的脆韧性与韧性构造煤如鳞片煤、糜棱煤等储层恰恰是瓦斯抽采和煤与瓦斯突出防治重点解决的难题.
  • 摘要:使用煤矿瓦斯预测系统(CMGP)和瓦斯释放模型(GRM)软件,对岩层松动和瓦斯释放区进行试验性瓦斯涌出预测和的模拟.
  • 摘要:煤层气(CBM)被视为新型的天然气资源之一.煤层气的开发正在世界范围迅速发展.在美国,大约9%的国内天然气产量是由煤层气提供的.在中国,煤层气生产估计在2010年将达到15到20亿立方米,2015年将达到50到100亿立方米.在美国、加拿大、波兰、中国以及日本,人们已经开始通过将CO2和/或N2注入煤层的方式来增强煤层气的采收率(ECBMR).除了注入气体之外,还有很多备选方法可以提高甲烷产量.包括激励方式(水力压裂、洞穴完井技术)、采用水平井和多分支水平井.在ECBMR中水平井的有效性通过生产估计和经济评估进行评定.本文对三种布井方式进行了研究,即:垂直井、水平井、水平井和垂直井结合.同时根据煤层的不同渗透性、甲烷售价和碳减排额度值对这些布井方式的经济效益进行分析.在甲烷价格高或碳减排额度值高的情况下,水平井方式对于渗透度低的煤层更为经济有效.
  • 摘要:地下水动力条件是制约煤层气成藏及煤层气地球化学特性的重要因素.研究表明,当系统内外水动力能平衡时,地下水对煤层气表现为封闭;当系统内水动力能强于系统外水动力能时,地下水对煤层气表现为运移逸散且导致煤层气甲烷碳同位素变轻;当系统内水动力能弱于系统外水动力能时,地下水对煤层气表现为封堵.认为向斜或单斜内,煤层气系统外水动力能强于煤层气系统内或系统内外水动力平衡区域均有利于煤层气成藏,适合进行煤层气勘探开发.
  • 摘要:本文对安阳矿区煤层气资源状况以及开发利用的现状作了简要概述,深入分析了安阳矿区煤层气开发利用的重要性和优越性,并对安阳矿区煤层气资源开发利用作出了详细的实施方案.
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