高能气体压裂对煤层气井增产改造作用

高能气体压裂技术是一种有效的解堵增产技术。介绍了高能气体压裂的作用机理、作用特点、施工过程;山西蓝焰煤层气集团在阳泉矿区煤层气井应用高能气体压裂获得的重要成果;针对生产数据提出高能气体压裂技术在煤层气井增产改造中的作用。     

CO2热泵系统最佳充注量的实验研究与模型验证

为确定CO_2热泵热水器的最佳充注量以及充注量对热泵系统性能的影响,建立了带有回热器的CO_2热泵热水器实验装置系统,采用直径为1.1 mm,长度分别为0.5、1.0和1.5 m的毛细管进行最佳充注量实验研究,同时建立了毛细管长度计算模型并进行验证。结果表明:在同一管径、不同长度的毛细管下,制热性能系数(COP)随充注量的增多呈先上升后下降的趋势,其中会出现一个最佳值,长度为0.5、1.0和1.5 m的毛细管对应最佳充注量为220、260和305 g;在最佳充注量点,当毛细管长度为1 m时,系统COP达到最大,比0.5 m毛细管提高2.7%,比1.5 m毛细管提高5.3%;同一管径、不同长度的毛细管,在最佳充注量时改变毛细管的长度,蒸发温度变化小于0.5℃,吸气过热度变化小于0.6℃,两者改变均较小;模型计算的相对误差绝对值在4%内,即当毛细管管径小于1.1mm时,按均向流来构建模型的假设条件成立。     

气体燃料对减缓CO2排放的贡献

简述了以甲烷为主要成分的天然气、煤层气等气体燃料的性质与优势；认为气体燃料将会发展成世界最重要的一次能源。文章重点指出：使用气体燃料，采用燃气－蒸汽联合循环发电、热电冷（或热电）联产以及燃气高热值热水锅炉等高效的能源转换系统与设备，可以大大提高能源利用率，与使用其它石化燃料相比，可为减缓CO2排放作出明显贡献。     

钙基CO2吸收与再生机理及工艺流程研究

CO2是导致地球温室效应的加剧主要因素.用石灰石作为CO2吸收剂,在双循环流化床系统上进行吸收反应;在吸收器中从烟气中吸收CO2,在再生器中再生CO2,排出烟气为高浓度CO2(>95%),加以回收.用乙酸溶液调质石灰石,激活石灰石的活性,研究表明有较好的效果.     

CO2驱油机理及应用现状

综述了注CO2提高采收率的机理、CO2驱油的开发方式以及国内外开展现场试验的情况。在现场应用CO2混相和非混相都可有效提高采收率,合适的注CO2工艺需根据油藏条件选择。指出了我国注CO2提高采收率技术面临混相压力过高、腐蚀与结垢、气源、窜流严重、固相沉积等问题。     

CO2跨临界循环膨胀特性及机理

介绍了采用膨胀机的CO2跨临界循环的系统流程及典型工况，详细分析了膨胀中经历的亚稳态过程的成因和机理，指出气化的滞后对系统的危害，并对相变膨胀过程中的成核现象进行了热力学分析，在此基础上，结合CO2超临界膨胀过程的特点，阐明了气液相变介质中声速的确定方法，认为CO2超临界膨胀过程可近似按照经典热力学的准静态理论进行分析。     

CO2减排机理及与燃煤电厂集成特性的研究

推导了CO2吸收工艺系统再生能耗计算公式,分析了吸收剂性质对再生能耗的影响,计算得到不同质量分数下吸收剂的再生能耗;提出几种基于槽式太阳能辅助燃煤发电技术的CO2减排集成方案,以N600-24.2/566/566型发电机组为例,以集成系统热耗率、发电标准煤耗率和热效率作为经济性指标,采用热平衡法对不同集成方案机组的热经济性指标进行了计算和比较.结果表明:在加入太阳能热量和机组主蒸汽质量流量不变的情况下,集成方案5在设计辐照强度下的热耗率和发电标准煤耗率均最低,是最经济的集成方案.     

CO2双级压缩制冷热泵循环系统的研究

关于CO2双级压缩制冷热泵循环系统的研究是目前一些生活服务行业最大的制冷热泵的循环需求,例如在餐厅、宾馆、理发店等地方对于循环系统的寻求.研究了关于CO2双级压缩制冷热泵循环系统的工作原理,及该系统今后的发展方向.     

O2/CO2气氛下石灰石脱硫特性的研究

在沉降炉中进行了石灰石的脱硫特性研究。表明用20%O2 80%CO2的混合气体作助燃气时比用空气作助燃气时有较好的脱硫效果,并能减少NOx的排放,是一种新的能同时控制CO2,SO2和NOx三种污染物的好方法。图8参8     

O2/CO2/H2O气氛下CO燃烧机理的分子动力学模拟研究

采用反应分子动力学(ReaxFF MD)模拟方法研究了O₂/CO₂/H₂O气氛下CO的燃烧。结果表明：根据化学平衡原理,高浓度CO₂抑制CO的氧化,同时CO₂在高温下参与反应CO₂+H—→CO+OH,进一步抑制CO氧化。在较低温度条件下,较高浓度H₂O的三体效应显著,抑制了CO氧化。另一方面,在较高温度条件下,H₂O参与的H₂O+H—→H₂+OH和H₂O+O—→OH+OH反应占据其化学作用的主导地位,进而促进CO氧化。随着O₂浓度的增加,CO的氧化速度加快。     

煤层气的运移机理及其强化抽采

煤层气是一种优质的洁净能源。在分析煤层气运移过程的基础上,建立了钻孔抽放煤层气的渗流运动方程,并求得其近似解析解。基于此,分析了煤层气抽采的主要影响因素,结果表明:增强煤层透气性,提高煤层压力,增大孔径和提高抽采负压都有利于促进煤层气的抽采。实际中,对于低渗煤层,应采取有效的强化措施,以提高煤层气的回收率。     

国外煤层气生产概况及对加速我国煤层气产业发展的思考

我国煤层气资源丰富,埋深2000m以浅的煤层气资源量达到31．46×10^12m3;是世界第三大煤层气储藏国。加速我国煤层气产业发展,既有利于煤矿安全生产,增加洁净能源供应,也有利于减少温室气体排放。美国是煤层气产业发展最早、最快、最成功的国家,居世界领先地位,其煤层气产量从1985年的2．8×10^8m3;增加至2008年的493×10^8m3;加拿大的煤层气资源集中在西部的沉积盆地,以艾伯塔省为主,该省2008年产量达到73．4×10^8m3;我国目前已建成地面煤层气产能20×10^8m3;产量5×10^8m3;,民用煤层气用户超过90万户．煤层气发电装机容量达到92×104kW．2008年井下抽采瓦斯53×10^8m3;具体进展表现为山西煤层气顺利注入西气东输主干线,沁水盆地南部煤层气开发示范工程开始商业运营,煤层气进入规模化开发新阶段;与此同时,相关行业标准陆续出台,有关技术取得可喜进步。招商引资和对外合作也初见成效;国家还出台了一系列方针政策支持煤层气产业发展。但也存在一些亟待解决的问题．如探明储量仅占总资源量很少一部分,煤层气年商业产量不足4×10^8m3;,煤矿瓦斯平均抽出率仅23％等。国有企业应勇于承担加快我国煤层气产业发展的重任,加大人力、物力、财力投入,加快煤层气勘探开发步伐：科技创新方面应以重大科技专项为契机,尽快取得突破性进展;同时应进一步加速煤层气管网建设,加强招商引资和对外合作。     

注气提高煤层气开发效果适应性分析

详述了煤层气的赋存状态、吸附与解析机理,分析了注气提高采收率的3个机理:即恢复提高气藏产能、吸附置换及驱替作用.在此基础上,对比了注气前后煤层气产量的变化,指出了注入N2和CO2对煤层气开发的影响,最后给出了煤层气注气开发方式及实施方法,为注气提高煤层气开发效果矿场应用提供了理论与技术支持.     

煤层气形成产业的基础条件分析

我国有丰富的煤层气资源,随着经济发展对优质能源的需求日益增加,在我国石油天然气相对短缺的条件下,煤层气的消费市场必然存在。成熟的生产技术和国家的政策支持使煤层气具备了产业发展条件。     

中国发展煤层气产业的几点思考

2001年 1月,我国第一个地面开发煤层气探明储量获得国家评审通过,认定含气面积 164.2km2,煤层气探明地质储量 402.19亿 m3。 21世纪,世界将进入天然气大发展时代,煤层气作为一种高效洁净的新能源,必将为我国天然气工业的发展注入新的活力。本文从第一个获得国家评审通过的煤层气探明储量说起,阐述了发展中国煤层气产业的指导思想、亟待解决的重点技术和必要的政策支持。最后指出,中国具有巨大的能源市场潜力和丰富的煤层气资源,将使更多的投资者获得成功。     

煤层气在化工领域中的应用

我国煤层气资源丰富,部分地区已获得商业性开发。作为主要成分是基本化工原料(甲烷)的煤层气,具有广泛的加工价值。本文介绍了煤层气在化工领域中的应用。     

BCTG生物煤层气技术与发展前景

生物煤层气技术(BCTG)是一种新型的煤的生物转化技术,它主要以地下煤层中的挥发分为生物原料,运用化学和工程手段,激活并促进煤层中产甲烷菌的生长和代谢,通过微生物作用将煤中的小分子有机化合物转化为甲烷,人为实现在煤层"造气"。该技术的工艺核心在于通过泵使煤层水在注射井和产气井之间循环流动,在循环煤层水中加注营养液。相比传统的煤制天然气技术,生物煤层气技术具有生产成本低、安全、环保、对原生煤层利用率高、能耗少等优势,而且该技术特别适用于褐煤等低阶煤。生物煤层气技术的研究工作起步于国外,中国近几年才开始对该技术进行有针对性的研究。2012年在云南玉溪华宁开展试验工程项目,已经顺利实现产气。云南省计划未来5~10年开发建设不少于1000个生物煤层气生产单元,预计年产气量不少于20×108m3,实现工业产值50亿元。中国具备发展生物煤层气的有利条件,丰富的褐煤资源为该技术的广泛应用提供了一个宽广的平台,政府对煤层气产业的政策性支持为其营造了良好的发展环境,对天然气需求的日益增长为该技术的发展提供了保障。     

我国煤层气的开发与利用

煤层气是成煤过程中生成并储集于煤层中的非常规天然气,是一种优质的化工和能源原料,热值几乎与天然气相同.我国目前利用率较低,开采条件差,开发技术落后.煤层气勘探开发方面近年来取得很大进展,但也面临挑战.文章分析了我国内外煤层气现状,资源量和特征,选区评价技术.细致分析了勘探开采过程中存在的主要问题,提出了我国煤层气勘探开发的可能方向,并预测了我国煤层气资源的开发前景.     

煤层气产业发展战略与相关政策问题

我国一次能源生产总量已基本满足国民经济发展的需要,但石油和天然气等低污染能源比例偏低,难以适应经济、环境和社会可持续发展的要求。大力开发利用煤层气资源,既可以弥补我国油气资源的相对不足,改善能源消费结构,又可以防治煤矿瓦斯事故的发生,是功在当代、惠及子孙的伟大事业。煤层气产业的发展需要一系列配套的政策和相关法规的支撑,统一规划、合理开发、政策扶持、重点突破、协调发展是煤层气产业发展的必由之路。