煤层气赋存的地质控制因素研究

煤层气是一种特殊地质体,是天然气的一种。煤层气的赋存主要受到地质条件的影响,而地质条件的影响因素较多,本文主要从地层构造演化和地下水水动力条件两方面探讨了煤层气赋存的影响机理和具体作用路径,希望本文研究能给煤层气的勘探作业提供新的思路。     

页岩气、煤层气等非常规油气生产计量技术及管理

从煤层气和页岩气的基本概念入手,系统地分析了煤层气/页岩气的发育地质条件。页岩气、煤层气等非常规油气生产的计量技术和管理,是影响煤层气开发的主要地质因素。本文研究了页岩气和煤层气非常规油气生产的测量技术和管理。     

煤层气成藏机理研究进展综述

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。本文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。     

煤化度对煤层气成藏特性影响规律的研究

综述了煤层气的成因类型和成气过程的研究现状,说明生物成因和热成因是煤层气的2种主要成因类型,且煤层气生成过程以热成因为主,生物成因为辅。通过分析不同煤化度煤层气的生成过程,说明在整个煤化作用过程中煤层气的生成大致经历了4个阶段,即由植物遗体转化为泥炭阶段、褐煤转型阶段、长焰煤～瘦煤转化阶段以及贫煤～无烟煤阶段。从煤化度角度阐述了不同煤化度煤层气的贮藏特性,即不同煤化度煤层气存在较大差异,特别是不同煤层气吸附、解吸特征的差异影响了其吸附成藏、解吸、渗流及产出的整个过程;煤吸附CH4的能力随着煤化度的增加呈现先急剧增加后缓慢减小的趋势。最后分析了不同煤化度煤层气存在成藏差异的原因,说明煤化学结构、煤物理结构以及成煤过程中地质条件的差异是导致不同煤化度煤层气富集成藏差异性的主要原因。     

煤层气脱氧技术研究进展

煤层气是一种非常规天然气资源,近年来我国井下抽采煤层气利用率不足40%,主要是由于低浓度煤层气得不到有效利用,低浓度煤层气富集利用是有效的解决途径,但是氧含量过高是限制煤层气利用的重要瓶颈。针对煤层气在利用过程中因为氧气存在带来的安全隐患和利用难题,介绍了我国煤层气资源概况,综述了近年来燃烧法、变压吸附、深冷分离等煤层气脱氧技术的研究进展,介绍了脱氧技术原理和相应催化剂、吸附剂等脱氧材料的进展情况。结果表明,催化燃烧法技术较为成熟,廉价、高反应活性催化剂的开发是提升脱氧效果的关键,用于低浓度煤层气脱氧需考虑CH_4消耗带来的经济性下降;碳材料燃烧法的关键在于温度的控制,减少工艺飞温造成的CH_4裂解;变压吸附法的核心在于高CH_4/O_2选择性吸附剂,选择性的高低直接决定了分离的可行性和经济性;对于深冷分离,需要低温条件并且能耗较大,适合大规模气源的处理;变压吸附和深冷分离均有一定的工业示范基础,但处理低浓度煤层气均存在穿越爆炸极限的风险,工艺的安全评估以及抑爆措施是进一步完善的重点;化学链燃烧法、非金属还原和膜分离目前均处于实验室初期探索阶段,有待进一步深入研究。最后指出除了各项技术不断完善以外,未来将根据气源浓度和脱氧后气体利用工艺需要来选择煤层气脱氧技术,根据各项技术的优缺点进行技术的耦合。     

柿庄南3~#煤储层渗透率特征及其控制因素

煤储层的渗透率在煤层气地质与开发研究中具有极其重要的研究意义。根据柿庄南地区煤层气参数井试井及测井资料,对柿庄南煤储层渗透性及其控制条件进行了研究。结果表明:柿庄南煤储层渗透率主要分布在0.02～1.3mD,在平面展布上,南部较北部渗透性条件好;研究区渗透率主要受现今地应力场、煤层埋深、煤体结构及煤的孔裂隙特征等条件的控制。     

含氧煤层气膜法分离提纯的理论研究

煤层气是我国常规天然气的重要接替能源,开发利用煤层气对于增加能源供应、改善能源结构、减少温室气体排放、发展低碳经济皆具有重要意义。以井下抽放煤层气即含氧煤层气为研究对象,对其分离提纯开展了理论方面的研究。首先,修正了压力操作条件下煤层气的爆炸极限,确定了其安全分离提纯的临界参数;其次,建立了中空纤维膜组件分离含氧煤层气的数学模型并利用MATLAB数学软件实现了求解;最后,在模型的基础上,利用正交分析法考察了膜组件参数和操作条件对膜分离效果的影响,以指导膜组件的选择和膜过程的设计与优化。     

鹤壁煤业集团煤层气综合利用现状及发展前景

介绍了国内外对煤层气资源的排放及利用情况;重点论述了鹤壁煤业集团煤层气资源储量及综合利用现状,该集团主要将煤层气用于民用、发电和建设矿井乏风氧化装置;具体分析了煤层气发电的应用技术;提出煤层气综合利用具有广阔的发展前景。     

我国煤层气开采现状及关键技术问题分析

作为新型绿色能源煤层气的勘探开发受到世界各国的重视,本文综述了我国煤层气地质资源量、分布特征及开采特性;总结了我国煤层气开采过程面临的主要技术问题,为煤层气成藏机理不明晰、煤层气开采方案不合理及煤层稳定性控制难实现。地质导向技术的应用能够对煤层气储层状态进行实时监测,并对煤层气开采方案进行实时优化,是煤层气开采技术的发展方向。     

煤层气压裂液伤害对比实验研究

我国煤层气储层条件较差,具有低渗、低孔、非均质性强的特点,均存在的问题就是一般开采方式效果不好。压裂是煤层岩增产的主要技术之一,而压裂的关键在于压裂液体系的选择,压裂液对储层的伤害将会导致达不到理想的产量。通过室内实验研究,进行煤层气压裂伤害评价实验,对压裂液体系的进行优选,选择浓度低,低摩阻的清洁压裂液,提高煤层气单井产量,改善井底渗流条件,提高煤层气渗透率以及储层渗透能力。解决宁武地区煤层气井压裂改造成功率低的问题,取得了巨大的突破,增产效果明显。     

低浓度煤层气提纯的研究现状

煤矿开采过程中排放出大量低浓度煤层气,提纯利用这部分煤层气对我国能源开发利用和环境保护意义重大,其难点是经济高效地分离CH4和N2.本文从CH4/N2分离技术、变压吸附分离CH4/N2吸附剂和制备新型炭分子筛3个方面逐层对低浓度煤层气提纯进行了综述和展望.介绍了CH4/N2分离技术研究进展,对其在低浓度煤层气提纯中的应用前景进行了对比.概述了常用变压吸附剂分离CH4/N2的研究现状,分析了它们在低浓度煤层气提纯应用中的优缺点,并提出了制取适合低浓度煤层气提纯用的新型炭分子筛的方法.     

中国煤层气开发利用现状及发展建议

中国煤层气储量丰富,煤层气资源的开发利用处于起步阶段,煤层气的抽采量逐年上升,但抽采率相对较低,煤层气的综合利用主要集中在居民燃气、工业燃料、化工应用、发电等传统领域和清洁发展机制项目等新型领域。笔者综述了中国煤层气开发和利用的现状,分析了目前煤层气产业发展中存在的问题,并在此基础上提出了相关发展建议。     

含氧煤层气甲烷提浓技术比较

含氧煤层气的主要成分是甲烷、氧气和氮气,为了回收利用煤层气中的甲烷,需要对煤层气进行脱氧和脱氮处理,以提高甲烷浓度.通过调研统计,甲烷提浓技术主要包括三种：含氧-低温精馏、脱氧-低温精馏和脱氧-吸附分离-液化技术.并从安全、造价和功耗三个方面对这三种提浓技术的工艺方案及特点进行分析和比较.研究结果表明：脱氧-低温精馏提浓技术的安全性高、造价较低,功耗居中.因此,含氧煤层气提浓甲烷推荐使用脱氧-低温精馏分离技术.     

晋城矿区煤层气发电现状及规划

晋城矿区赋有丰富的煤层气资源 ,为充分利用这部分煤层气资源 ,晋城无烟煤矿业集团利用美国的打钻、压裂、排采技术实施煤层气开发示范工程 ,经潘庄、寺河两矿煤层初步发电试验 ,取得成功 ,2 0 0 2年初运转的 1 1× 1 0 4kW发电示范工程 ,取得良好的经济效益 ,为后续煤层气资源利用积累了宝贵的经验。     

煤矿抽放瓦斯综合利用CDM项目方法学研究

中国煤矿瓦斯CDM项目发展潜力巨大;但是由于CDM是个新生事物,并且煤矿瓦斯的抽放情况复杂多样,目前,还没有相关的方法学获得EB(Executive Board,联合国国执行理事会)的批准,这成为煤矿瓦斯CDM项目发展的瓶颈。本文介绍了现已申报的两个煤矿抽放瓦斯综合利用CDM项目方法学的主要内容,分析了其中存在的缺陷和不足,并且提出了相应的意见和建议,希望能给以后相关方面的研究带来一定的启发和帮助。     

晋城市煤层气综合利用产业化发展前景

煤层气可以用来发电和化工原料,但是现在却随着采煤过程继续大量排入大气,在浪费资源的同时,又污染了大气环境.随着能源的日益紧缺,作为一种补充能源煤层气将成为经济新的增长点.     

大庆外围砂煤互层压裂工艺技术研究

大庆外围探区油气资源丰富,包括致密油以及致密砂岩气、煤层气等非常规油气资源。煤层具有杨氏模量低、泊松比高、节理发育等特点,对于砂煤互层类低渗透砂岩储层,水力压裂时裂缝容易穿入煤层或沿砂煤界面延伸,造成高停泵、裂缝扭曲、裂缝形态复杂等现象。同时由于煤层动态滤失大,易造成局部过液不过砂,加大施工难度,导致目前施工成功率低。综合分析国内外致密砂岩气及煤层气技术发展现状,开展了砂煤互层压裂工艺技术研究,通过岩石力学测试及应力精确解释,结合现场试验,形成压裂优化设计及现场施工工况诊断、分析控制方法,现场试验效果良好,为非常规储层压裂深入开展研究奠定了基础。     

煤层气水合化的基础研究

自行设计制造了一套可用于煤层气水合物生成与分解的可视化实验系统,利用该实验系统研究了阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和多孔介质煤对煤层气水合物生成的影响,进行了煤层气水合物生成相平衡参数和分解热力学方面的研究。结果表明:表面活性剂的加入促进了水合物的生长,但水合物的生成情况与表面活性剂的种类和浓度有关;表面活性剂的加入有效地改变了水合物生成的热力学条件;水合物分解过程所需热量较多,证实了利用煤层气水合化技术预防煤矿煤与瓦斯突出以及进行煤层气固化储运的可行性。