焦作煤田煤层气资源特征及开发利用研究

煤层气是国家高度重视和亟待勘查开发的重要能源矿种,也是我国紧缺与需要的战略能源．通过对焦作煤田煤层气地质条件、资源特征及开发利用方法现状的研究,认为焦作煤田具备煤层气开采条件及煤层气赋存地质条件;焦作煤田有大面积的石炭二叠系含煤地层分布,并且含煤层数多,煤层较为稳定,储量大;因此,焦作煤田拥有丰富的煤层气资源,含气饱和度和煤层渗透率较高,资源密度高,有利于煤层气开发利用．焦作煤田煤层气的开发对改善焦作市能源供给结构,提高资源利用率、保护生态环境具有重要意义．     

煤田地质特征与煤层气地质因素关系的研究

本文探讨，论述了影响煤层气富集高产的煤层生气量，储气能力，煤层孔隙，割理，裂隙发育，煤层渗透率，煤层气解吸压力等地质因素，分析研究了煤田形成演化历史和构造地质特征对上述煤层气地质因素的影响控制关系，为煤层气资源地质评价和开发选区提供了理论依据。     

河南焦作地区煤质及地球化学特征

焦作煤田主采煤层二1煤属于低灰、特低硫、低磷、中高发热量之无烟煤三号,一2煤则属于中灰、高硫、低～特低磷的无烟煤二号,除均可作为动力用煤及民用燃料外,二1块煤还可作为合成氨及气化工业原料用煤,而一2煤应用时最好配合脱硫工艺进行,微量元素统计分析表明：焦作地区煤中有害及微量元素没有富集或明显富集的征兆,亦未发现有工业价值的矿体。     

河南焦作地区煤质及地球化学特征

焦作煤田主采煤层二1煤属于低灰、特低硫、低磷、中高发热量之无烟煤三号,一2 煤则属于中灰、高硫、低-特低磷的无烟煤二号,除均可作为动力用煤及民用燃料外,二1 块煤还可作为合成氨及气化工业原料用煤,而一2煤应用时最好配合脱硫工艺进行.微量元素统计分析表明:焦作地区煤中有害及微量元素没有富集或明显富集的征兆,亦未发现有工业价值的矿体.     

开发利用煤层气资源对改善生态环境的意义

我国煤层气蕴藏量丰富。开发利用煤层气,可以减少甲烷排放量,缓解温室效应,改善空气质量,有利于保证人类生存环境安全和资源安全。     

我国煤层气资源及开发现状

抽放煤层气是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出事故的根本措施．煤层气是一种洁净能源,热效率高,尤其在当今我国能源结构不合理的情况下,加快煤层气的勘探、开发和利用具有巨大的社会效益和经济效益．从含煤盆地、成煤时代、煤层气的储层类型和埋藏深度等方面论述了我国的煤层气资源,并讨论了我国煤层气的开发现状．     

我国煤层气资源及开发现状

抽放煤层气是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出事故的根本措施.煤层气是一种洁净能源,热效率高,尤其在当今我国能源结构不合理的情况下,加快煤层气的勘探、开发和利用具有巨大的社会效益和经济效益.从含煤盆地、成煤时代、煤层气的储层类型和埋藏深度等方面论述了我国的煤层气资源,并讨论了我国煤层气的开发现状.     

焦作市硫铁矿地质特征及开发利用对策

作者对焦作地区硫铁矿矿床地质特征进行了综合研究,并对焦作市硫铁矿资源进行了评价,旨在探讨硫铁矿资源综合利用的新途径,指出要依靠科技进步,开发高新产品,提高矿产品的加工深度与精度,延长产品加工链条,充分发挥其优势矿产的作用,变资源优势为经济优势,为焦作矿业经济可持续发展及矿产资源规划提供科学依据.     

排采连续性对煤层气开采的影响

排采连续性对煤层气开发至关重要.但是,在排采过程中关井现象不可避免,重新开井后如何排采、制定合理的排采制度是提高产量的关键.通过对煤层气生产阶段理论进行分析,结合关井前后矿场数据,同时借助数值模拟方法,对关井过程中储层参数变化进行了研究.结果表明,关井明显改变储层物性参数,造成井筒附近煤层含水饱和度增加,井底压力升高,...     

焦作矿区山西组二1煤层含气量的控制因素探讨

分析了焦作矿区煤层气含量的分布规律 ;探讨了断块构造、煤层埋深、上覆岩层厚度等对煤层气的控制作用 .结果表明 :焦作矿区山西组二1煤煤层气含量较高 ,最高达 3 2 .7m3 /t(daf) ,平均为 1 6 .7m3 /t(daf) ;由于煤变质及其演化、煤层的有效埋藏深度、抬升剥蚀作用和地质构造等因素对煤储层特性产生显著的影响 ,使本区煤层气含量分布具有明显的规律性 ,从西部断块至东部断块煤层气含量由高到低变化 ,且各断块内由浅部向深部逐渐增高 .     

煤层注气强化开采流固耦合效应研究

为准确表征煤层气藏强化开采过程中的复杂地质力学效应,同时考虑多孔介质全组份多过程物质运移特征,构建了煤层气藏强化开采全流固耦合数学模型,开发了相应的数值模拟算法,并据此进一步剖析了地质力学效应以及注入气组成对孔渗参数及注采指标的影响。结果表明,有效应力效应与基质膨胀/收缩作用均可显著地影响孔隙度与渗透率,但两者作用方向相反,注入CO2诱发的基质膨胀可使注入井附近渗透率损失近90%。随着杨氏模量的增大或者基质形变强度的降低,CO2突破时间提前,导致煤层气产量及CO2埋存量降低。研究成果可为煤层气产能准确预测及高效开发提供技术支持。     

煤层气的赋存状态及其影响因素

煤储层内的煤层气与常规天然气的赋存状态截然不同,基本上可划分为溶解态、游离态、吸附态,近期Ｃｏｌｉｎｓ指出类液态相的存在．在简要介绍了溶解态和游离态煤层气赋存规律之后,主要对吸附态煤层气及吸附等温线进行详细论述,同时对煤的吸附能力的控制因素进行了系统探讨．     

煤层气成藏的构造应力场研究

构造应力场是控制煤层气成藏极为重要的因素，深入探讨不同性质构造应力场对煤储层的改造及控制机理，将会为煤层气勘探前景评价提供重要的理论基础．本文在区域构造应力场研究的基础上，分别探讨了不同性质构造应力场的作用特征及其对构造发育、构造展布、构造组合及构造变形的控制作用；分析了不同性质构造及其组合、应力-应变环境对煤储层的改造作用，探讨了不同变形机制和不同结构构造煤在不同构造应力场中的发育及展布规律．研究表明，挤压应力场作用下，在强变形带的中心及其附近，可以形成糜棱煤类构造煤，但糜棱煤分布较为局限；在较大范围内形成脆性变形系列的构造煤，是煤层气勘采的有利区带；拉张构造应力场中，大部分区域内有利于煤层裂隙的形成和渗透率的提高，但易造成煤层气的散失，含气量降低，应重视有利的储气构造的研究．剪切构造应力场中，以平移断层为界，煤层的赋存状态、煤体结构和煤储层物性都会存在一定的差异，应对不同的构造单元分别研究其煤储层特征．     

固流耦合作用下煤层气解吸-渗流实验研究

以典型的高瓦斯矿井阜新孙家湾矿为研究对象，利用自主研制的自压式三轴渗透仪，对煤层气解吸和渗流间的相互作用规律进行了实验研究．实验过程中连续进行加载和卸载（改变轴压、围压和孔隙压）并考虑了固流耦合作用影响，模拟了三维应力下煤层气运移过程．实验结果表明，加载条件下，渗透率和渗透系数与孔隙压力、解吸量、解吸时间的关系具有相似性．在此过程中，渗透率和渗透系数随孔隙压增加均呈非线性递减关系，都具有负指数规律，而解吸量和解吸时间均呈多项式形式增加，且渗透率和渗透系数存在某一临界值，当小于此值时渗透率和渗透系数随瓦斯孔隙压力增大而减小．卸栽条件下，有效水平应力与渗透率和渗透系数呈抛物线关系（先减小后增大），而有效水平应力与解吸量和解吸时间均为负指数形式递减，具有典型的煤层气开采的三阶段主导作用特征（有效应力主导阶段、基质收缩主导阶段和滑脱效应主导阶段）．实验结果真实地反映了煤对瓦斯的吸附和解吸作用；实验结论与前人研究结果吻合较好，说明实验方法和步骤是合理的．     

煤层气吸附机理研究的发展与展望

综述了国内外煤层气吸附机理研究的发展历程，总结了该领域目前面临的主要困难，展望了进一步深入研究的方向。煤层气吸附机理进一步深入研究应分别从实验和理论两方面入手，吸附实验的研究应注重所测实验体系的完备性和模拟实际环境的真实性，吸附理论的研究则应注意理论模型针对的实际情况的适用性和具体使用时的简洁性。     

新集矿区煤层气地面开发技术探讨

作为国家煤层气示范开发区,针对新集矿区的地质条件及煤层气储存特点,选用地面垂直井开发煤层气的工艺技术,通过开发试验现场的＂1＋3＂井组工程的三口试生产井,成功地产出了煤层气,获得了单井最大日产气量3 728m3,排采三年后日产气量仍维持1 000m3。对其中的钻井、储层保护、水力压裂、排水、采气方面的关键技术的研究和实施,建立起一套适用于新集矿区地质条件及中国国情的煤层气钻井、完井、压裂和采气工艺技术。试验区地面垂直井开发煤层气的成功实施,也为矿区治理矿井瓦斯,提供了新的途径。     

焦作市资源枯竭产业结构转型分析

焦作市被国家确定为资源枯竭型城市并走上了转型发展的道路。以焦作市2006年至2010年共5年的主要行业统计数据为依据,选取32个主要产业的统计数据作为基本分析数据。运用SPSS软件进行主成分分析,将采掘业发展状况、产业结构变化指数、专业化指数作为焦作市转型情况分析指标。分析表明：焦作市产业结构不断变化,新兴产业专业化程度不断加强,煤矿资源衰竭影响变小。但传统产业、初加工业的比重依然很高,高附加值、高新技术产业有待加强。