低煤阶煤层气成藏特点与勘探开发技术
龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/2514144179.html,
低煤阶煤层气成藏特点与勘探开发技术
作者：孔冬云
来源：《地球》2013年第07期
[摘要]随着科学技术的发展，我国在煤炭的开发上取得了不小的成就。我国的煤炭主要集中在华北、东北和西部地区，低煤阶煤层气主要集中于西北地区，如：准噶尔、吐哈、塔里木、柴达木、三塘湖等盆地。本文对我国低煤阶煤层气成藏的特点进行分析，探讨低煤阶煤层气的勘探开发技术和未来的发展前景。
[关键词]低煤阶煤层气特点勘探开发前景
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-77-1
1低煤阶煤层气成藏的特点
煤阶代表了煤化作用中能达到的成熟度的级别，煤阶的改变是由于深埋而增加的温度而改变的。随着煤埋藏深度的增加，煤阶从褐煤，亚烟煤，烟煤到无烟煤间不断变化，煤处于哪种煤阶是很重要的，因为无烟煤煤阶的煤层很可能是最好的煤层气储层。较不成熟的煤层将产生并保持较少的煤层气，而较成熟的煤层的渗透率较低。低煤阶的煤层镜煤反射率小于0.65%，主要有褐煤和长焰煤。低煤阶煤层气是指赋存于褐煤和长焰煤及其围岩中的煤层气，煤层气的主要成分为甲烷。
1.1低煤阶吸附能力弱，含气量较低
低煤阶煤层的封闭能力较弱，这是因为低煤阶煤层的顶底板由于成岩作用较低造成的。煤的变质程度决定着煤层气的生成量和煤的吸附能力，煤阶越高，煤层的吸附能力就越高，煤层的含气量也就较高。而低煤阶煤层的煤阶较低，煤层的封闭能力较弱，故而含气量较低。要开发低煤阶煤层，就必须是要较好的渗透力，否则开发会没有多大的价值。另外，低煤阶的相对孔隙度较高，有的甚至可以达到10%左右，如果没有较好的地质条件，煤层的孔隙度难以被游离气充填，这样就会导致煤层气含量少，没有太大的经济价值。
1.2储集层渗透率高
低煤阶的变质程度较低，基质较为疏松，基质的孔隙度较高。由于煤层的储集层的渗透率的主要贡献者是割理和构造裂隙，当开发低煤阶煤层时，储集层的压力会降低，压力降到临界解吸压力时，煤层气就开始解吸，基质就开始收缩，基质收缩使得割理和构造裂隙的张开程度加大，这样就使得煤层的储集层的渗透率较高。
1.3成藏过程简单
不同煤阶煤层气吸附、解吸特征差异对比
第２８卷第３期天然气工业 为进一步定量描述高、低煤阶煤层气藏吸附特征差异，应用ＦＹ一Ⅱ型煤层气成藏模拟系统，开展煤吸附特征定量物理模拟实验。 选择一定质量完全解吸的褐煤（Ｒ。＝０．４１％～Ｏ．４６％）和无烟煤（Ｒ。＝２．４４％～３．８２％）样品，样品分别采自准噶尔南缘昌吉地区昌试１井侏罗系西山窑组下段（Ｊ：ｚ１）及沁水盆地南部郑庄区块晋试１０井山西组，置于ＦＹ一Ⅱ型煤层气成藏模拟系统的样品仓中，系统保持３８℃恒温，先用氦气将系统的空气排出，充入９９．６％的甲烷气体，加压至６ＭＰａ。系统压力降至稳定值时，煤岩样品达到吸附平衡。 图１煤阶与煤的吸附能力的关系图 （Ｒｏ＜０．８％的资料由桑树勋提供） 实验表明，褐煤达到吸附平衡的时间短，无烟煤达到吸附平衡的时间长（图２）。吸附速率呈现出各自的特点，褐煤吸附速率绝对值较小，迅速达到吸附最大速率，并在一较长时段内维持较高吸附速率，吸附饱和后吸附速率降至零；无烟煤吸附速率绝对值大，随实验时间而增加，一般在６０～１００ｈ达到峰值，然后逐渐降低；两者的吸附速率均存在一个极大值且无烟煤吸附速率极大值较低，煤阶明显增高；但实验前期，褐煤吸附速率高于无烟煤吸附速率（图３）。 ２ 、一 星 营 掘 ＊ 莲 餐 Ｒ（％） 图２Ｒ。值与吸附平衡时间的关系图 图３高、低煤阶煤吸附甲烷速率差异图 （褐煤Ｒ。一Ｏ．４２％，无烟煤Ｒ。一３．６８％） 笔者认为，这是因为在初始状态下，两者均处于吸附“饥饿’’状态，褐煤以大孑Ｌ为主，孔隙度大，吸附甲烷速率更快；达到一定吸附饱和度后，高煤阶煤体现出绝对吸附能力强的优势，其吸附速率超出褐煤。 二、解吸特征 采自北票煤层气藏及沁水盆地郑庄区块山西组的罐装煤样解吸结果表明：低煤阶煤心解吸时间较短，通常４０～６０ｈ解吸量超过总解吸体积的６８％（图４），相对解吸速率快；高煤阶煤心解吸时间长，解吸６８％的解吸气体体积的时间往往需要１００～１２０ｈ，相对解吸速率低；低煤阶煤心阶段解吸百分率变化大，高煤阶煤心阶段解吸百分率变化平缓，初始阶段解吸百分率大（图５）。 图４高、低煤阶煤层气解吸量达６８％的解吸时间差异图 图５高、低煤阶煤层气阶段解吸百分率对比图 注：阶段解吸百分率＝特定时间间隔内解吸量／总解吸量 由于高煤阶煤层气含气量高，平均解吸速率大。因此，相对解吸速率更能体现高、低煤阶煤储层物性的差异。 消除含气量的差异，对高、低煤阶煤层气的相对解吸速率进行模拟测试。分别选择尺。一Ｏ．５８％、质量为９３５ｇ、长度１２．１ｃｍ的Ｉ煤心及Ｒ。＝２．７８％、质量为９４０ｇ、长度１１．８ｃｍ的ＩＩ煤心。 将Ｉ煤心置于ＦＹ一Ⅱ煤层气藏模拟系统，注入９９．６％的甲烷气体，初始压力４ＭＰａ，２４０ｈ平衡后，平流泵注入蒸馏水，维持压力４ＭＰａ左右，计算含气量为３．７３ｍ３／ｔ。 同样，放置Ⅱ煤心的ＦＹ一Ⅱ煤层气藏模拟系统初始压力１．４ＭＰａ，３６０ｈ平衡后，维持压力１．４ＭＰａ左右，计算含气量为４．１ｍ３／ｔ。 降低系统压力至Ｏ，煤层气开始解吸，用排水法 ?３】 ?
水文地质学基础习题和答案
绪论 (1)水文地质学的研究任务是什么? 本课程是煤及煤层气工程专业/岩土工程专业的专业基础课，主要任务是为后续的专业课奠定有关现代水文地质学的基本概念、基本原理。通过该课程的学习，学生能够正确理解水文地质学的基本概念、基本原理，在此基础上能够初步掌握解决工程/煤田水文地质问题的分析方法与思路。 (2)地下水的主要功能包括哪些? >>宝贵的资源①理想的供水水源②重要的矿水资源③良好的景观资源 >>敏感的环境因子地下水是极其重要的环境因子。地下水的变化往往会打破原有的环境平衡状态，使环境发生变化。 (人类活动主要通过三种方式干扰地下水，造成一系列不良后果(图14-1)： ①过量开发与排除地下水→地下水位下降→地表径流衰减、沼泽湿地消失、土地沙化、海(咸) 水入侵等； ②过量补充地下水→地下水位升高→土地的次生盐渍化、次生沼泽化； ③地下水位下降导致的粘土压密释水释放有害离子、化肥农药的不适当使用、废弃物的无序排 放──地下水恶化、污染； ④地下水位的变动会破坏其与周围岩土构成的统一的力学平衡，而产生某种效应──地面沉降 与地裂缝、岩溶塌陷、地下洞室垮塌或突水、滑坡、岩崩、水库诱发地震、渗透变形。) >>活跃的地质营力地下水的主要作用是传递应力、传输热量和化学组分、侵蚀(化学溶蚀、机械磨蚀和冲蚀)等。 >>重要的信息载体由于地下水是应力传递者，同时又是在流动，所以地下水水位，水量，水温，水化学等的变化或异常可以提供埋藏在地下的许多信息，如找矿、地震预报、地质演变。(3)试分析我国地下水分区的特点，并探讨分区的自然背景。 略。
第一章地球上的水及其循环 (1)试比较水文循环与地质循环。 水文循环与地质循环是很不相同的自然界水循环： >>水文循环通常发生于地球浅层圈中，是H2O分子态水的转换、更替较快；水文循环对地球的气候、水资源、生态环境等影响显着，与人类的生存环境有直接的密切联系；水文循环是水文学与水文地质学研究的重点。 >>水的地质循环发生于地球浅层圈与深层圈之间，常伴有水分子的分解和合成，转换速度缓慢。研究水的地质循环，对深入了解水的起源、水在各种地质作用过程乃至地球演化过程中的作用，具有重要意义。 (水文循环特点──速度快、途径短、转化迅速。 内因──固、液、气三相可相互转化。 动力条件──太阳辐射和重力的共同作用。 形式──蒸发、径流、降水。) (2)试述我国水资源的特点，并分析其对水文地质工作需求的影响。 我国水资源具有以下特点： (1)降水偏少，年总降水量比全球平均降水量少22%； (2)人均水资源量偏低； (3)空间分布不均匀，东部丰富，西部贫乏； (4)季节及年际变化大，旱涝灾害频繁； (5)水质污染比较严重。 合理有效地利用及保护水资源，是中国具有战略意义的头等大事。 (3)地球上水的循环按其循环途径长短、循环速度的快慢以及涉及层圈的范围，可分为水文循
低煤阶煤层气成藏特点与勘探开发技术
龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/2514144179.html, 低煤阶煤层气成藏特点与勘探开发技术 作者：孔冬云 来源：《地球》2013年第07期 [摘要]随着科学技术的发展，我国在煤炭的开发上取得了不小的成就。我国的煤炭主要集中在华北、东北和西部地区，低煤阶煤层气主要集中于西北地区，如：准噶尔、吐哈、塔里木、柴达木、三塘湖等盆地。本文对我国低煤阶煤层气成藏的特点进行分析，探讨低煤阶煤层气的勘探开发技术和未来的发展前景。 [关键词]低煤阶煤层气特点勘探开发前景 [中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-77-1 1低煤阶煤层气成藏的特点 煤阶代表了煤化作用中能达到的成熟度的级别，煤阶的改变是由于深埋而增加的温度而改变的。随着煤埋藏深度的增加，煤阶从褐煤，亚烟煤，烟煤到无烟煤间不断变化，煤处于哪种煤阶是很重要的，因为无烟煤煤阶的煤层很可能是最好的煤层气储层。较不成熟的煤层将产生并保持较少的煤层气，而较成熟的煤层的渗透率较低。低煤阶的煤层镜煤反射率小于0.65%，主要有褐煤和长焰煤。低煤阶煤层气是指赋存于褐煤和长焰煤及其围岩中的煤层气，煤层气的主要成分为甲烷。 1.1低煤阶吸附能力弱，含气量较低 低煤阶煤层的封闭能力较弱，这是因为低煤阶煤层的顶底板由于成岩作用较低造成的。煤的变质程度决定着煤层气的生成量和煤的吸附能力，煤阶越高，煤层的吸附能力就越高，煤层的含气量也就较高。而低煤阶煤层的煤阶较低，煤层的封闭能力较弱，故而含气量较低。要开发低煤阶煤层，就必须是要较好的渗透力，否则开发会没有多大的价值。另外，低煤阶的相对孔隙度较高，有的甚至可以达到10%左右，如果没有较好的地质条件，煤层的孔隙度难以被游离气充填，这样就会导致煤层气含量少，没有太大的经济价值。 1.2储集层渗透率高 低煤阶的变质程度较低，基质较为疏松，基质的孔隙度较高。由于煤层的储集层的渗透率的主要贡献者是割理和构造裂隙，当开发低煤阶煤层时，储集层的压力会降低，压力降到临界解吸压力时，煤层气就开始解吸，基质就开始收缩，基质收缩使得割理和构造裂隙的张开程度加大，这样就使得煤层的储集层的渗透率较高。 1.3成藏过程简单
煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术
3高哲荣,工程师;1985年毕业于西安石油学院地球物理仪器专业;现从事石油地质研究工作。地址:(102801)河北省廊坊市万庄44号信箱天然气研究所。电话:(010)62095017转3400。 煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术 高哲荣3 (中国石油天然气总公司石油勘探开发科学研究院) 于晓丽 (中国石油天然气总公司环境监测中心) 高哲荣等.煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术.天然气工业,1997;17(1):58～60 摘 要 我国是世界上煤层气资源最丰富的国家之一,初步预测煤层气远景资源量为35×1012～ 25×1012m 3。煤层气以资源潜力、优质能源和化工原料、埋藏浅、开发成本低、受益时间长等优越条件,日益被人们 所重视。但是,一般来说,煤层气的开发会带来矿化度高的采出水。文中从煤层采出水的来源、化学组成入手,论述了煤层气藏采出水对环境的影响,提出了煤层气藏采出水的处理工艺、处理方法以及煤层气的有效利用方式等治理对策。 主题词 煤层气 采出水 环境影响 处理 技术 研究 煤层气系指赋存于煤层中的天然气,包括煤层颗粒表面的吸附气、煤层裂缝和割理内的游离气、煤层水中的溶解气以及煤层夹层中的游离气四大部分。吸附气占总含气量的90%以上,故又称为吸附气。煤层气由90%～99%的CH 4和少量其它气体 (CO 2、N 2、C 2+ )组成。早在本世纪50年代,煤层气就已在国外一些地区被利用。到1994年底,全美已有6000多口煤层气井,年产量逾210×108m 3,约占美国天然气总产量的4.2%。世界一些煤炭资源丰富的国家也开始从事这方面的研究和探索,如澳大利亚、加拿大等。我国地矿、煤炭、石油部门已开始投入煤层气这一新领域的勘探,同时吸引了众多的国外公司寻求与中国合作。目前已完钻90多口煤层气试验井。由于我国煤层气工业起步晚,现在还没有进入商业性开发阶段,基本上处于选区评价阶段。 煤层气藏采出水对环境的影响 1.煤层气藏采出水及其化学组成 由于煤层气藏的形成需要有一个较稳定的水动 力条件,与煤层气共存的是大量的煤层水。为了使煤层气解吸并流向井底,首先要排水降压。水力压裂可以缩短这种排水降压时间。所谓水力压裂就是用水力产生的人工裂缝来沟通煤层中的天然裂缝,以加速煤层的排水降压,使煤层甲烷气投入开发。美国把水力压裂作为煤层气井增产的优选措施。我国80余 口煤层气的开发实验井,多数也采用水力压裂。因此,在煤层气井采气前及采气过程中,伴随着水的不断产出。如鲁西地区靠近历城的济古1井,太原组62018～687m ,日产气500m 3、产水200m 3;河东地区高家坪附近,由中原油田施工的SG —3井,日产气2×104m 3、产水40m 3。煤层气生产与常规天然气生产的最大差别之一就在于这种采出水。在煤层气生产之前,一般来说,要从井中抽水长达6个月或更久。当进行多煤层气生产时,产出水量会更多。 煤层气藏采出水的主要化学组分包括碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、钙、镁和钠等。其次还有少量的铁、硫化物等。表1列出了湖南冷试1井等井采出水的组分。 表1 湖南冷试1井等井采出水组分 Table 1.Co m pestion of produced water fro m well L engsh i 1i n Hunan and so m e other wells 井 名N a ++K +Ca 2+M g 2+HCO 3-CO 2-3SO 2-4 Cl -矿化度 湖南冷试1井3366 12102143未检出未检出1511718445376 大城胜热1井 1170-6100250-510016713165 大参1井1547241012128901930101401218084452 注:1)湖南冷试1井为水样采集后,通过长途运输送回实验室 后的测定结果,未能在煤层气井采出口直接采样测定,此结果仅作参考;2)单位均为m g L 。 ? 85?钻采工艺与装备1997年1月
中国低煤阶煤层气地质特征_王勃
文章编号:100020747(2009)0120030205 中国低煤阶煤层气地质特征 王勃1,李景明1,张义1,2,王红岩1,刘洪林1,李贵中1,马京长1 (1.中国石油勘探开发研究院廊坊分院;2.中国石油大学(北京)) 基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB211705) 摘要:低煤阶煤层气是中国煤层气勘探开发一个相当重要的潜在接替领域。中国含煤盆地的地质构造背景复杂,多数煤田经历了不同期次、不同性质构造及其组合以及应力2应变对煤储集层的改造,煤层气的富集成藏有自身的特点:厚度大、层数多、含气量低、渗透性较好、煤层气资源量和资源丰度大,厚度大而分布广泛的煤层及巨大的煤炭资源弥补了含气量小的缺点,使得低煤阶煤层气具有良好的勘探开发前景。低煤阶煤层气藏开发过程中解吸引起的基质收缩效应造成储集层渗透率增大,从而有利于低煤阶煤层气的开发,易形成工业性气流。低煤阶煤层气成藏过程简单,多为一次沉降,一次调整,如果构造、成煤环境及水文地质等主控因素能够有利匹配,有可能形成煤层气高产富集区。图1表1参18 关键词:煤层气;低煤阶;渗透性;水文;成藏过程 中图分类号:TE122.2 文献标识码:A G eological characteristics of low rank coalbed methane,China Wang Bo1,Li Jingming1,Zhang Yi1,2,Wang Hongyan1,Liu Honglin1, Li Guizhong1,Ma Jingzhang1 (1.L ang f ang B ranch,Pet roChina Research I nstitute of Pet roleum Ex ploration&Development, L ang f ang065007,China;2.China Universit y of Pet roleum,B ei j ing102249,China) Abstract:Low rank coalbed methane is a very important and potential field of coalbed methane exploration and exploitation in China.The geological structure backgrounds of coal2bearing basins are complicated,and many coalbeds are reconstructed by multi2period and multi2property structures and combinations,as well as stress2strain.The accumulation and enrichment of coalbed methane have the following characteristics:big thickness,multiple beds,low gas content,preferable permeability,great resource and abundance.The thick and widely distributed coalbeds and huge coal resources off set the shortcoming of low gas content,probably leading to the good prospect of exploration and exploitation.Matrix shrinkage effect induced by desorption causes high permeability in exploitation of low rank coalbed methane reservoirs,which is good for coalbed methane exploitation,and prone to form industrial gas flow.Low rank coalbed methane reservoirs have a simple forming process,including one deposition and one adjustment.If the main controlling factors,such as structure,coal2 forming environment and hydrologic geology,are matched well,the enriched coalbed methane zone with high production would be formed. K ey w ords:coalbed methane;low coal rank;permeability;hydrological condition;reservoir formation 0引言 低煤阶煤层气是指赋存于褐煤(R o值小于0.50%)与长焰煤(R o值为0.50%～0.65%)及其围岩中以甲烷为主要组分的煤层气[1]。中国低煤阶煤层气资源为16×1012m3[225],约占煤层气总资源量的27.2%。随着美国、澳大利亚等国外低煤阶煤层气藏商业开发的成功和国内高煤阶煤层气勘探开发规模的逐渐形成,低煤阶煤层气成为中国煤层气勘探开发一个相当重要的潜在接替领域。但中国含煤盆地的地质构造背景要比美国复杂得多,煤层气的富集成藏有其自身的特点,而且多数煤田经历了不同期次、不同性质构造及其组合以及应力2应变对煤储集层的改造,从而造成了中国低煤阶煤层气成藏的特殊性。因此,研究低煤阶煤层气成藏条件、成藏过程及成藏的主控因素,对于指导中国低煤阶煤层气勘探开发具有重要意义。 1低煤阶煤层气特点 1.1煤层厚度大、层数多、资源量丰富 中国典型的低煤阶含煤盆地煤储集层展布具有煤层厚度大、层数多的特点,煤层最大累计厚度近200m,单煤层最大厚度逾100m,煤层层数超过50层[6]。厚 03 石 油 勘 探 与 开 发 2009年2月 PETROL EUM EXPLORA TION AND DEV ELOPM EN T Vol.36 No.1
煤及煤层气工程专业
煤及煤层气工程 专业培养目标： 培养学生热爱祖国，遵纪守法，具有服务于社会的良好职业道德；培养学生具有煤及煤层气勘探与开发工程的地质科学基础理论、基本知识、基本技能及其相关学科的基础知识，具有较好的科学思维、素养和创新意识；具有在煤及煤层气资源领域进行科学研究、教学和管理的初步能力，能成为科研机构和高等院校中从事基础研究和教学工作的高层次人才；培养学生能进入硕士研究生阶段学习，也能在煤及煤层气及相关领域的生产部门从事技术开发和技术管理工作。 专业培养要求： 本专业学生具有较好的数学、物理和化学等基础科学知识；在牢固掌握专业基础、外语、计算机技能的基础上，系统学习煤及煤层气资源勘查和开发工程的基础理论和基本知识，掌握与煤及煤层气地质学研究及资源勘查和综合评价有关的基本技能与方法。本专业将在煤及煤层气地质基础、煤层气勘探与开发工程、煤综合利用与环境保护、煤层瓦斯治理与煤矿安全等方面有所侧重。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力： 1、掌握现代地球科学，特别是煤及煤层气地质学的基础理论、基本知识和基本技能； 2、具有对煤及煤层气基本地质、矿产形成、分布规律等进行研究和综合分析的基本能力； 3、初步掌握煤及煤层气资源研究的有关基本实验、测试方法和分析技术； 4、掌握煤层气勘探与开发工程的基本理论和工程与工艺技术； 5、了解煤深加工工艺技术，掌握资源开发和利用过程中环境综合治理的基本知识； 6、掌握煤层瓦斯治理、煤矿安全生产和安全减灾的基本知识。 主干学科：煤及煤层气工程 主要课程：地质学基础理论课及技术方法课、煤及煤层气地质学、煤与煤层气勘查、煤储层评价、煤层钻探与煤层气压裂增产、采气工程（含经济评价）、煤深加工与综合利用、瓦斯治理与煤矿安全、煤工艺废弃物资源化、煤和煤层气地球物理勘探、水文地质基础（地下水）等。高年级按专业方向实施分流培养，有不同门类课程供选修。 主要专业实验：煤岩学与煤化学实验，煤储层物性实验，钻采工程实验，地球物理（地震和测井）综合解释，勘探工程设计与工程取样等。 主要实践性教学环节：为达到培养目标和培养规格的要求，有必要设置旨在提高学生实践能力、技能和综合素质的实践教学环节。 主要设置有：秭归地质教学实习、专业教学实习、生产实习、毕业（设计）论文。 学制：本科四年 授予学位：工学学士学位 相近专业：资源勘查工程、石油工程 就业领域：相关专业的高校、科研院所、产业和管理部门。
煤层气利用技术简介通用版
安全管理编号：YTO-FS-PD501 煤层气利用技术简介通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
煤层气利用技术简介通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 煤层气简介 煤层气俗称煤矿瓦斯，是一种以吸附状态为主，生成并储存在煤系地层中的非常规天然气。其成分与常规天然气基本相同(甲烷含量大于95%，发热量大于8100大卡)，完全可以与常规天然气混输、混用，井下抽放的煤层气不需提纯或浓缩就可直接作为发电厂的燃料，可大大降低发电成本。 煤层气是近20年来崛起的新型洁净能源，它在发电、工业和民用燃料及化工原料等方面有广泛的应用，对煤层气的合理利用可以缓解当前能源短缺的状况，改善能源结构，降低温室气体排放，提高煤矿生产的安全性并带动相关产业的发展。 煤层气利用技术 世界主要产煤国都十分重视开发煤层气，英国、德
煤层气成藏机理研究进展综述
煤层气成藏机理研究进展综述 煤层气成藏机理研究进展综述摘要：煤层气是贮存于煤层及其邻近围岩之中的一种自生自储式非常规天然气，其成藏机理包括煤层气从生成、赋存到运聚成藏的整个过程。是在大量调研国内外前人研究成果的基础上，简要介绍了煤层气成藏机理的研究历史；系统的总结和分析了煤层气在生成、赋存、运移机理方面的研究现状及研究进展；指出了煤层气研究方面目前存在的问题以及未来的发展趋势；为系统地开展煤层气成藏机理研究，建立符合我国地质条件的煤层气基础理论提供参考。关键词：煤层气；;成藏机理；吸附；解吸；扩散；渗流随着国民经济的迅速发展，我国对天然气的需求量逐年增加，仅靠常规天然气的勘探和开发已不能满足国民经济发展的需要，寻找新的天然气资源补充和接替常
规天然气资源成为迫在眉睫的问题。煤层气是贮存于煤层及其邻近围岩之中的一种自生自储式非常规天然气，又称煤矿瓦斯气，其主要成分为甲烷，还有少量的二氧化碳、一氧化碳、氮气等。对煤层气而言，煤层既是气源岩，又是储集岩。煤层具有一系列独特的物理，化学性质和特殊的岩石力学性质，因而使煤层气在生成、赋存、运移、成藏过程等方面与常规天然气有着明显的区别。勘探、开发并利用煤层气资源不仅可以变废弃物为资源，而且对于改善我国的能源结构、净化环境都有着十分重要的意义。美国是世界上最早实现煤层气工业性开采的国家，也是唯一拥有比较完善的煤层气勘探开发理论、勘探经验、方法以及技术的国家。我国是世界上煤炭资源和煤层气资源量最丰富的国家之一，于勘探开发起步较晚，,成藏基础理论和技术方面都存在若干关键性难题[1]，随着勘探开发的进一步深入，有必要对有关的煤层气成藏机理研究成果进
煤层气藏地面勘探开发浅析
煤层气藏地面勘探开发浅析 【摘要】我国有着丰富的煤层气资源，这些资源的勘探开发水平对资源的应用效果有着重要的影响。本文结合我国现有的煤层气藏地面勘探开发的实际情况，提出了提高煤层气藏地面勘探开发水平的建议。该研究对优化煤层气藏地面勘探开发有一定的借鉴作用。 【关键词】煤层气藏地面勘探开发应用建议 我国煤层气资源十分丰富，煤层气资源量位居世界第三。从地域分布上看，我国煤层气主要分布在华北、西北和南方的一些大盆地中。经过十多年的勘探和研究，我国煤层气勘探开发得到了极大的发展[1]。本文对煤层气藏地面勘探开发进行分析与研究。 1 煤层气藏地面勘探开发情况分析 从我国目前煤层气勘探开发技术发展来看，主要有选区评价及高效勘探技术、煤层气钻井技术、储层改造技术以及煤矿区煤层气开采技术等等。同时从煤层气自生自储的特殊性的层面来看，煤层既是生气源岩层又是储集岩层，它的特殊储层性和岩石物理学性质与常规石油天然气储层有显著的差异[2]。表现为孔隙具有典型的双孔隙机构，渗透率也与其工业组分相关紧密，气体主要是以吸附态存在的，抗张强度小、杨氏模量低、体积压缩系数大的特点。我国各大含煤盆地类型及聚煤环境差异较大，后期受到构造运动改造也比较强烈，使得我国煤层气资源处于相对复杂的地质环境中。这就使得在地面勘探开发中不同的情况，需要采用不同的地面勘探开发策略。 以北矿区芦岭煤矿为例，该煤矿属高瓦斯、双突矿井，构造煤发育，在两淮地区具有一定的代表性。中煤科工集团西安研究院与淮北矿业集团有限公司结合“十一五”国家重大油气专项，在芦岭煤矿进行了地面煤层气开发试验示范工程，以此来探索低渗松软煤层的地面煤层气开发技术及工艺，为我国松软煤发育地区地面煤层气开发利用和煤矿瓦斯综合治理提供先导性试验。芦岭煤矿地面煤层气开发试验，有效突破了构造软煤区地面井煤层气抽采的技术难题，为淮北矿区探索到了高效的煤层气开发与瓦斯治理技术。此外，在我国有超过60%区域的煤层气储层条件与淮北矿区类似：煤层松软，煤层群发育，渗透率低。因此，通过对该煤矿煤层气藏地面勘探开发技术研究所形成的技术成果也为国内其他类似地区的地面煤层气开发提供了借鉴作用[3]。 又如彬长矿区，该矿区构造简单，封盖条件较好，在褶皱的轴部形成煤层气赋存的良好部位，矿区的腹地以及向斜核部两侧均为有利勘探开发部位，同时根据矿区水文地质条件及目前煤层气井的产气情况，把矿区东南部亭南-大佛寺井田作为重点勘探区。矿区目前主要以水平井开发为主，由于地层条件，丛式井在该地区受限，加强一定井距的井网式直井开发模式，以对比水平井开发模式的优缺点，进一步制定出更合理经济的开发模式。结合矿井生产实际，为减少煤矿瓦
煤层气的开采与利用
煤层气的开采与利用 （包括不限于新旧技术的介绍与对比、国内外技术对比，目的是搞清楚煤层气作为一种自然资源是如何实现经济效益的）； 一.煤层气背景介绍 1.我国煤层气资源分布 我国大型煤矿区煤层气资源丰富,13个大型煤炭基地煤矿区埋藏深度1500m以浅,煤 ,煤 2. 12起,。3. 程等。 地质载体特殊性 煤层气的地质载体为煤层,煤炭本身就是能源开发的重要对象,这一自然属性更是有别于其他所有的化石能源矿产。煤层气与煤炭资源的同源同体的伴生性决定了这2种资源的开发必然有密不可分的内在关联。煤矿区煤炭资源的开采引起矿区岩层移
动的时空关系,影响着煤层气资源开发的钻井(孔)的布设、采气方法的选择和抽采效果等多个方面。 鉴于上述特殊性,煤层气勘探开发技术既有常规天然气勘探开发技术的来源、借鉴甚至直接移植,又有自己的独特性,还有与采煤技术交叉融合的耦合特性,是一个与常规天然气和煤炭开发技术既有联系又有区别的复杂技术系统。 1. 三(多) , 2. 创新, 3. 前提下，协同开采技术得以发展和进步。如解放层开采、井上下联合抽采、煤炭与煤层气共同开采等就是其典型实例。 4.煤层卸压增透技术
对于煤层渗透率低和含气饱和度低的矿区须探索应用煤层卸压增透技术,提高煤层气 抽采率。此类技术主要包括保护层开采卸压增透技术、深孔预裂爆破技术、深穿透 射孔技术、高能气体压裂技术和高压水力增透技术等。 三.近年来我国煤层气开采技术发展 1.勘探技术手段深化 （eg 2~3倍； 管、。）2. 活性 变排量控制缝高技术、前置液粉砂多级段塞降滤失技术、前置液阶段停泵测试技术、大粒径/高强度支撑剂尾追技术、压后合理放喷控制技术等。 针对多煤层地区,采用煤层和岩层组合分段压裂技术,可以有效提高单井产量和资源 利用效率。
浅析影响煤层气藏形成和保存的因素
浅析影响煤层气藏形成和保存的因素 摘要:煤层气已成为一种新兴的非常规天然气资源。煤层气是成煤物质在煤化过程中生成并储集于煤层中的气体,本文主要论述了影响煤层气藏形成和保存的诸多因素,对煤层气的勘探开发和合理利用都具有重要的指导意义。 关键词:煤层气形成保存 煤层气俗称“瓦斯”,其主要成份为高纯度甲烷,是近二十年在世界上崛起的新型能源,其资源总量与常规天然气相当。煤炭开采中排出的大量煤层气作为一种新型能源,具有独特的优势,是优化一次能源结构的重要组成部分,是优质的能源和基础化工原料。 1 煤层气的成因类型与形成机理 植物体埋藏后,经过微生物的生物化学作用转化为泥炭(泥炭化作用阶段),泥炭又经历以物理化学作用为主的地质作用,向褐煤、烟煤和无烟煤转化(煤化作用阶段)。在煤化作用过程中,成煤物质发生了复杂的物理化学变化,挥发份含量和含水量减少,发热量和固定碳的含量增加,同时也生成了以甲烷为主的气体。煤体由褐煤转化为烟煤的过程,每吨煤伴随有280～350m3(甚至更多)的甲烷及100～150m3的二氧化碳析出。 泥炭在煤化作用过程中,通过两个过程,即生物成因过程和热成因过程而生成气体。生成的气体分别称为生物成因气和热成因气。 1.1生物成因气 生物成因气是指在相对低的温度(一般小于50℃)条件下,通过细菌的参与或作用,在煤层中生成的以甲烷为主并含少量其它成分的气体。生物成因气的生成有两种机制,即二氧化碳的还原作用和有机酸(一般为乙酸)的发酵作用。尽管两种作用都在近地表环境中进行,但根据组分研究,大部分古代聚集的生物气可能来自二氧化碳的还原作用。煤层中生成大量生物成因气的有利条件是:大量有机质的快速沉积、充裕的孔隙空间、低温和高pH值的缺氧环境。按照生气时间和母质以及地质条件的不同,生物成因气有原生生物成因气和次生生物成因气两种类型,两者在成因上无本质差别。 1.1.1原生生物成因气
煤及煤层气工程专业毕业实习报告范文
煤及煤层气工程专业 毕 业 实 习 报 姓名：杜宗飞 学号：2011090118 专业：煤及煤层气工程 班级：煤及煤层气工程01班 指导教师：赵建明 实习时间：XXXX-X-X—XXXX-X-X 20XX年1月9日
目录 目录 (2) 前言 (3) 一、实习目的及任务 (3) 1.1实习目的 (3) 1.2实习任务要求 (4) 二、实习单位及岗位简介 (4) 2.1实习单位简介 (4) 2.2实习岗位简介（概况） (5) 三、实习内容（过程） (5) 3.1举行计算科学与技术专业岗位上岗培训。 (5) 3.2适应煤及煤层气工程专业岗位工作。 (5) 3.3学习岗位所需的知识。 (6) 四、实习心得体会 (6) 4.1人生角色的转变 (6) 4.2虚心请教，不断学习。 (7) 4.3摆着心态，快乐工作 (7) 五、实习总结 (8) 5.1打好基础是关键 (8) 5.2实习中积累经验 (8) 5.3专业知识掌握的不够全面。 (8) 5.4专业实践阅历远不够丰富。 (8) 本文共计5000字，是一篇各专业通用的毕业实习报告范文，属于作者原创，绝非简单复制粘贴。欢迎同学们下载，助你毕业一臂之力。
前言 随着社会的快速发展，用人单位对大学生的要求越来越高，对于即将毕业的煤及煤层气工程专业在校生而言，为了能更好的适应严峻的就业形势，毕业后能够尽快的融入到社会，同时能够为自己步入社会打下坚实的基础，毕业实习是必不可少的阶段。毕业实习能够使我们在实践中了解社会，让我们学到了很多在煤及煤层气工程专业课堂上根本就学不到的知识，受益匪浅，也打开了视野，增长了见识，使我认识到将所学的知识具体应用到工作中去，为以后进一步走向社会打下坚实的基础，只有在实习期间尽快调整好自己的学习方式，适应社会，才能被这个社会所接纳，进而生存发展。 刚进入实习单位的时候我有些担心，在大学学习煤及煤层气工程专业知识与实习岗位所需的知识有些脱节，但在经历了几天的适应过程之后，我慢慢调整观念，正确认识了实习单位和个人的岗位以及发展方向。我相信只要我们立足于现实，改变和调整看问题的角度，锐意进取，在成才的道路上不断攀登，有朝一日，那些成才的机遇就会纷至沓来，促使我们成为煤及煤层气工程专业公认的人才。我坚信“实践是检验真理的唯一标准”，只有把从书本上学到的煤及煤层气工程专业理论知识应用于实践中，才能真正掌握这门知识。因此，我作为一名煤及煤层气工程专业的学生，有幸参加了为期近三个月的毕业实习。 一、实习目的及任务 经过了大学四年煤及煤层气工程专业的理论进修，使我们煤及煤层气工程专业的基础知识有了根本掌握。我们即将离开大学校园，作为大学毕业生，心中想得更多的是如何去做好自己专业发展、如何更好的去完成以后工作中每一个任务。本次实习的目的及任务要求： 1.1实习目的 ①为了将自己所学煤及煤层气工程专业知识运用在社会实践中，在实践中巩固自己的理论知识，将学习的理论知识运用于实践当中，反过来检验书本上理论的正确性，锻炼自己的动手能力，培养实际工作能力和分析能力，以达到学以致用的目的。通过煤及煤层气工程的专业实习，深化已经学过的理论知识，提高综合运用所学过的知识，并且培养自己发现问题、解决问题的能力 ②通过煤及煤层气工程专业岗位实习，更广泛的直接接触社会，了解社会需要，加深对
中国煤层气勘探开发的哲学思考
自然辩证法研究 Vol115,No110,1999 ?博士文苑? 中国煤层气勘探开发的哲学思考 傅 雪 海 八十年代以来,由于在圣胡安盆地地面勘探开发煤层气取得了巨大的成功,我国引进了这一技术,并在煤层气地质理论研究和勘探开发实践中经历了曲折的探索,逐渐形成了适合我国地质特征的煤层气地质理论和勘探开发技术方法。这一成果的取得经历了由实践、认识、再实践、再认识的多次循环往复,目前正在向更高一级的认识迈进。本文试图从认识论、真理相对性和矛盾的普遍性与特殊性规律等方面来阐述中国煤层气勘探开发的历程和未来的发展前景。 1 煤层气的基本概念和 勘探开发的意义 煤层气是成煤和煤化作用过程中生成并储集在煤层内的一小部分气体,俗称瓦斯,主要成分是甲烷(CH4)。由于煤层气勘探开发具有能源、煤矿安全生产、环境保护等多重意义,日益受到我国政府和有关工业部门的高度重视。中国现代化建设面临能源问题的严重挑战,由于中国人口、资源、环境以及经济、科技等因素的制约,能源供应长期以来不能满足经济迅速增长的需要。因此,我国可持续发展的能源战略不同于发达国家,也有别于其他发展中国家。我国煤炭资源量(包括探明储量和远景资源量,-2000米以浅)约5157万亿吨左右〔1〕,1994年全国煤炭产量为12129亿吨〔2〕,资源量和产量均居世界前列。煤炭在我国能源结构中一直占70%以上。煤层气资源量约14万亿米3(甲烷含量大于4米3/吨,-2000米以浅)〔3〕,煤层气地面开发尚没有取得实际产能,但井下瓦斯抽放每年约6亿米3左右(146个矿井总计)〔2〕,其中利用的约4亿米3,其它2200多个矿井,煤层气(瓦斯)直接向大气中排放,年排放量约达100亿米3,既浪费了能源,又污染了环境。因此,地面勘探开发煤层气为保护我国能源战略的可持续发展有着深远的现实意义。 2 煤层气勘探开发的早期实践与认识 实践是认识的来源,人的正确思想只能从社会实践中来,人们在实践活动中,通过自己的感觉器官同客观世界相接触,获得大量材料、信息,经过整理、加工,便形成了认识。离开人的实践活动,切断了主体和客体的联系,任何认识都是不能产生的。生产活动是最基本的实践活动,人类在煤矿开采实践活动中经历了一次又一次的煤与瓦斯突出,或瓦斯爆炸等灾害性事件,逐渐认识了煤内瓦斯气体是事故的主要原因,为了减少其对矿工的危害并改善矿井安全,人们尝试着从井下抽取瓦斯并获得了巨大的成功。并在此基础上系统地研究了煤中瓦斯的产生、储存和释放,瓦斯在煤层内流动方式及煤层开采前和开采期间的脱气机制等。 认识的深化,固然以正确的思维作指导很重要,但更重要的是事实资料的发现和积累,而这些是同新工具、新技术和新方法的应用有着密切的联系。井下瓦斯抽放早期只能在采空区和巷道内进行,随着钻探技术水平的提高,在井下施工垂直和水平钻孔进行目的层抽放或临近层排放。抽放技术由开采后老窑抽放发展到边掘边抽和预抽,由自然抽放排空到水力压裂、爆破致裂,人工卸压抽放、运输、储集和利用。我国煤层气含量测试五十年代采用的是磨口瓶法,六十年代采用的是真空罐集气法(前苏联引进),八十年代以后,采用的是解吸法(美国引进),并颁布了标准M77-84(原煤炭部),统一了煤样的采取和测试步骤与方法,测试精度有了明显改善,近年 26
煤及煤层气工程专业毕业实习周记范文原创全套
煤及煤层气工程专业毕业实习周记全套 （本人在煤及煤层气工程专业相关岗位3个月的实习，十二篇周记，总结一篇，全部原创，共6500字，欢迎下载参考） 姓名：杜宗飞 学号：2011090118 专业：煤及煤层气工程专业 班级：煤及煤层气工程专业01班 指导教师：赵晓明
第1周 作为煤及煤层气工程专业的大学生，我很荣幸能够进入煤及煤层气工程专业相关的岗位实习。相信每个人都有第一天上班的经历，也会对第一天上班有着深刻的感受及体会。尤其是从未有过工作经历的职场大学们。 头几天实习，心情自然是激动而又紧张的，激动是觉得自己终于有机会进入职场工作，紧张是因为要面对一个完全陌生的职场环境。刚开始，岗位实习不用做太多的工作，基本都是在熟悉新工作的环境，单位内部文化，以及工作中日常所需要知道的一些事物等。对于这个职位的一切还很陌生，但是学会快速适应陌生的环境，是一种锻炼自我的过程，是我第一件要学的技能。这次实习为以后步入职场打下基础。第一周领导让我和办公室的其他职员相互认识了一下，并给我分配了一个师父，我以后在这里的实习遇到的问题和困难都可以找他帮忙。 一周的时间很快就过去了，原以为实习的日子会比较枯燥的，不过老实说第一周的实习还是比较轻松愉快的，嘿嘿，俗话说万事开头难，我已经迈出了第一步了，在接下去的日子里我会继续努力的。生活并不简单，我们要勇往直前！再苦再累，我也要坚持下去，只要坚持着，总会有微笑的一天。虽然第一周的实习没什么事情，比较轻松，但我并不放松，依然会本着积极乐观的态度，努力进取，以最大的热情融入实习生活中。 虽然第一周的实习没什么事情，比较轻松，但我并不放松，依然会本着积极乐观的态度，努力进取，以最大的热情融入实习生活中。 第2周 过一周的实习，对自己岗位的运作流程也有了一些了解，虽然我是读是煤及煤层气工程专业，但和实习岗位实践有些脱节，这周一直是在给我们培训那些业务的理论知识，感觉又回到了学校上课的时候。虽然我对业务还没有那么熟悉，也会有很多的不懂，但是我慢慢学会了如何去处理一些事情。在工作地过程中明白了主动的重要性，在你可以选择的时候，就要把主动权握在自己手中。有时候遇到工作过程中的棘手问题，心里会特别的憋屈，但是过会也就好了，我想只要积极学习积极办事，做好自己份内事，不懂就问，多做少说就会有意
浅谈煤层气藏保存条件.
浅谈煤层气藏保存条件 作者: 万玉金陈孟普收录来源: 中国煤层气 【摘要】本文主要论述了保存条件对于煤层气藏的作用及其重要意义，保存条件主要指盖层的封盖能力、水动力条件和构造运动等因素。在地质历史中，上述地质作用主要是通过改变地层的温压条件而改变吸附与解吸和吸附与溶解之间的平衡，挖制地层中的煤层气赋存形式，从而影响煤层气的保存。文中最后以大城地区为例综合评述了煤层气藏的保存条件及受各种因素的影响程度。 煤层气藏与常规天然气藏不同：煤既是气源岩，又是储集岩。一般来讲，煤 的生气量很大，从长焰煤开始，累积生气量都在50ｍ３／ｔ以上，Dｅｃｋｅ ｒ（１９８７)认为煤的生气量比其保存的气量要高8～１０倍，也就是说煤的生 气量远远超过现今各煤层的实际含气量(一般为5～２０ｍ３／ｔ)，这主要是 由于煤岩自身的吸附能力和保存条件的不同造成的。 １较强的吸附能力是煤层气富集的前提 煤层气以溶解气、游离气和吸附气三种方式赋存于煤层的双孔隙系统中：割 理系统和微孔隙系统。割理孔隙度一般都较小且被水充满，溶解气、游离气较少 ，煤层气主要以吸附状态存在于煤的基质微孔中，吸附气占总含气量的90～９５ ％以上，正是由于煤的这种吸附特性决定了煤的储集能力。 在地层条件下，吸附气、游离气和溶解气处于一种动态平衡过程中，在达到 吸附平衡后，吸附量是压力和温度的函数。但煤对气体的吸附属于物理吸附，吸 附与解吸是可逆的，当温度和压力条件改变后，吸附量也会改变：当压力下降或 温度升高时，吸附气就会解吸，转化为游离气。同样，在地层水交替作用下，原 有的平衡条件也会被打破而使吸附气越来越少。由于吸附气的活性较游离气和溶 解气弱得多，更易保存，因此煤的吸附能力越强，吸附量越大，越有利于煤层气 的保存。各种地质作用就是通过改变吸附与解吸及吸附与溶解的关系而影响煤层 气的保存。 ２良好的封盖条件是煤层气保存的重要因素 煤层气属于自生自储式，不需要初次运移，这就要求自生气开始，就需要有 良好的封盖条件才能使煤层气得以保存。盖层对于煤层气藏的作用主要是维持
煤及煤层气资源勘查
一、名词解释 1煤炭可采储量: 在工业储量中，可以采出来的那部分储量，即工业储量减去设计损失量。 2煤炭探明储量: 地质勘查报告提交、经储量审批机关批准的能利用储量，是反映煤田地质勘查工作成果的主要指标。 3煤层气地质储量: 在原始状态下，赋存于已发现的、具有明确计算边界的煤层中的、有现实经济意义的煤层气总量。 4煤层气资源量: 根据一定的地质和工程依据估算的赋存于煤层中，当前可开采或未来可能开采的，具有现实经济意义和潜在经济意义的煤层气数量。 5等温吸附曲线法: 在等温吸附曲线上通过废弃压力计算煤层气采收系数的方法，只能用于预测可采储量的计算，也可以作为控制可采储量计算的参考。 6体积法: 又称容积法，块段法，是煤层气地质资源量/储量计算的基本方法，适用于各勘探阶段、各级别煤层气地质资源量/储量的计算，其精度取决于有关参数的控制精度和数量，并与对计算区煤层气地质条件和储层条件的认识程度密切相关。 7灰分: 是指煤中所有可燃物质完全燃烧，煤中矿物质在一定温度下产生分解、化合等复杂反应后剩下的残渣。
8挥发分: 称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样1g，在隔绝空气、900℃土10℃的高温下加热7min，煤样减轻的质量占原煤样质量的百分数，减去煤的内在水分（Mad），即为煤样的挥发分产率，用符号Vad表示。 9煤炭开采技术条件: 指影响煤矿建设、生产与安全的各种地质因素，包括： 煤层的厚度、结构、煤的物理性质、煤层的产状及其变化、煤层顶底板、工程地质条件、水文地质条件以及瓦斯、煤尘、煤的自燃性、地温等。 10煤层气资源勘查: 在充分分析地质资料的基础上，利用地震、遥感、钻井以及生产试验等手段，调查地下煤层气资源赋存条件和赋存数量的评价研究和工程实施过程。 11煤储层含气饱和度: 实测含气量与原始储层压力对应的吸附气量的百分比。 12吸附势理论: 吸附是由势能引起的，固体表面附近存在的势能场，称为吸附势。 距固体表面越近，吸附势能越高，吸附质浓度也越高，反之则越低。13初始见气时间: 煤层气排采试验井开抽后到出现15d以上较连续产气量之前的单一排水阶段的延续时间。 14初始累计产水量: 从煤层气排采试验井开抽后到初始见气时间之间煤层气井的累计产水量。 15刻槽法: 从整个煤层或一个煤分层由顶到底，垂直层面进行刻槽采取煤样的方法。