加快构建山西本省稳定气源

随着中国经济的发展及人们对环境保护认识的提高,清洁能源受到越来越广泛的关注,要发展更要环境的理念越来越深入人心。目前,山西正在实施＂气化山西＂战略,以实现清洁发展、低碳发展、绿色发展,立足于探讨建设山西本省稳定气源,确保足够的气源供应,筑牢山西经济社会发展的能源保障基石。     

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。     

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。     

混合原料在不同发酵工况下的产气规律研究

分别在五种不同条件下进行了沼气产气对比试验。试验条件分别为:干牛粪,温度为20℃,排气方式分别为持续排气、间歇排气(每天排气4次);干牛粪,温度为35℃,排气方式分别为持续排气、间歇排气;干牛粪与小麦秸秆按质量比1∶1配比的混合物,温度为35℃,排气方式为间歇排气。将原料装入100 L自动生物发酵罐中,并控制发酵温度和压力,检测发酵过程中沼气的日产气量、料液pH及产气中甲烷体积分数。结果发现,在间歇排气条件下,干牛粪与小麦秸秆混合物与相同质量的干牛粪相比总产气量提高约20%,但日产气量降低,产气周期延长近40%。相同质量的干牛粪,在35℃时发酵与在20℃时发酵相比总产气量提高约35%,高峰产气速度提高约1倍;持续排气相比于间歇排气,日产气量提高约1倍,但甲烷平均体积分数降低约10%。     

Study of Parameters Affecting Enhanced Coal Bed Methane Recovery

Abstract

Laboratory and field scale trials conducted so far indicate that injection of CO₂ and N₂ into deep coalbeds has the potential to enhance coalbed methane (ECBM) recovery while simultaneously sequestering CO₂. The work has identified that the fundamental processes involved in CO₂ sequestration/CBM recovery in deep coalbeds are not fully understood and further research is needed to advance this technology. ECBM is affected by several parameters; prominent among them are coal characteristics, in-situ conditions prevailing in deep coalbeds, and changes arising from the interaction of coal with various fluids. These parameters do not act independently, thereby making it difficult to isolate their impacts separately. An attempt has been made in this article to classify these parameters and understand their role in ECBM. Past work in this area is reviewed and the future work that is critical for an improved understanding of ECBM recovery is discussed.     

贵州合层开发煤层气井产层孔渗特征研究

贵州省煤层发育,煤层气资源富集,对其合层开发煤层气产层孔渗特征进行研究能够为煤层气高产、稳产提供依据。基于贵州合层排采煤层气井产层特征统计,综合现有地质及工程数据,系统研究产层孔渗特征。研究结果表明：贵州境内受煤变质程度高的影响,煤层气产层孔隙度较低,主要在2% ～ 6%之间;煤储层大多发育两组相互近正交的内生裂隙,外生裂隙则与区内深大断裂活动以及煤层厚度有关;产层渗透率均低于0.35 mD,属于中低渗透率产层,且以小于0.1 mD的低渗产层为主。     

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。     

全方位加速油气生产

近期中国油气界针对不同类油气的发展孰先孰后、孰重孰轻出现了一些争论。从主体技术(水平井和压裂)和环保措施上看,致密(砂岩)油气、页岩油气、煤层气等都是基本相同的。我国致密油气成功实现规模生产,已掌握的致密油气成套技术为煤层气和页岩油气的发展奠定了相当雄厚的技术基础,不但水平井和压裂各自形成了完整的技术链,而且配套构成了庞大的技术系列,如果再加上改革和监管体系的重大进展,将使以致密油气、页岩油气、煤层气为主体的非常规油气具备良好的发展前景。据估算,目前我国致密油、致密气的产量至少分别占全国油、气产量的1/4和2/5左右。但即使如此,我国由常规油和致密油、重油构成的石油产量增长缓慢,天然气产量增长远不能满足能源构成调整和城镇化发展的需要,这就迫使我们要拓宽油气供应的思路。就国内生产而言,要确立常规和非常规并举,非常规油气中大力促进后起的页岩油气和煤层气的开拓,关注油页岩、煤制油(气)、生物质制油(气)等的发展,这就构成油气广义多元化发展的战略思维,进而因地因时制宜地全方位加速油气生产。     

褐煤溶剂萃取的基础研究

本文介绍了褐煤在不同溶剂中的萃取情况,对其萃取原理和萃取率的影响因素做了综合叙述。     

煤层气--一种亟待开发利用的清洁能源

我国煤层气资源丰富但开发利用不够.煤层气主要成分与天然气相近,是一种清洁能源也是天然气的重要补充能源.煤层气用途广泛,可用作工业锅炉、工业炉及汽车等的燃料,也可作为化工产品原料或供居民应用.开发利用煤层气可增加清洁气源、减少煤矿事故及改善环境保护,因而亟待加强开发以形成工业生产体系.     

页岩含气量测定方法分析与优化

页岩气主要以吸附或游离态赋存于暗色泥页岩或高碳泥页岩层系中,与煤层气在成藏模式、赋存特征、孔裂隙结构、解吸和流动方式、开采技术等方面具有类似性,同属"原地成藏模式"。在页岩气勘探中,含气量的计算多参考煤层气含气量测定标准执行。选取含气量测定具有代表性的页岩样品和煤样实验,分析了页岩气解吸过程特点,并对页岩含气量测定方法提出优化建议。研究表明:页岩含气量测定需要根据提芯时间和暴露时间的长短,选择使用二阶解吸温度或者三阶解吸温度完成解吸;页岩气解吸过程具有解吸温度高、解吸周期短、解吸速率呈现阶段性三个特点;损失气计算受解吸过程中的稳定性影响,最初期解吸数据不符合单分子层解吸理论所分析的变化规律,认为应选用稳定解吸阶段合适的数据点进行计算并修正,保证损失气量数据的准确性。     

煤层气储层类型及配套钻井方案概述

根据渗透率、压力、含气量等参数,可将煤层气储层分为Ⅰ类储层(好储层)、Ⅱ类储层(中等储层)、Ⅲ类储层(差储层)3大类。其中,Ⅰ类储层又分为高压高渗厚层状储层、高压高渗多层储层、高压高渗富气储层、高压高渗低含水储层;Ⅱ类储层又分为高压中渗薄层状储层、低压高渗中等含气储层、低压高渗贫气储层;Ⅲ类储层又分为低压低渗薄层储层、低压低渗厚层储层、低压低渗多层储层、低压低渗高起伏储层、低压低渗高含水储层。对于不同类型的储层,若要保证较好的产能,需要采取配套的钻井方案:Ⅰ类储层物性较好,可采用直井压裂或低分支水平井;Ⅱ类储层物性中等,可以采用三分支水平井、四分支水平井或U型井;Ⅲ类储层物性差、非均质性强,可采用羽状多分支水平井或丛式井,储层非均质性越强,羽状井主分支数应该越多。     

低碳经济下我国煤层气的发展机遇

天然气是最清洁、高效、低碳的化石燃料,提升天然气在能源消费中的比例,将使我国能源消费结构趋于合理,有利于减少碳排放,有助于实现我国发展低碳经济的目标。2010~2020年间预计我国天然气需求量年均增长13.04%,高于同期天然气产量增幅4.12个百分点,天然气需求缺口为煤层气提供了市场,也为我国煤层气(煤矿瓦斯)开发利用储备了充足的用户。"十一五"期间,国家启动了沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘两个煤层气产业化基地建设。截至2010年底,全国形成煤层气产能25×108m3/a,实现煤层气产量15.57×108m3。预计2015年全国煤层气(煤矿瓦斯)产量将达215×108m3,利用率在60%以上,瓦斯发电装机容量超过300×104kW;新增煤层气探明地质储量8500×108m3;建成13条输气管道,总长度2121km,设计年输气能力180×108m3。建议国家应进一步鼓励煤层气(煤矿瓦斯)的开发利用,将煤层气利用量纳入综合利用进行统计;加大政策支持和政府投入力度,适当提高财政补贴标准,设立煤层气发展基金;组建国家煤层气公司,增加煤层气企业的资本金投入,支持煤层气企业重组上市;同时应大力发展二氧化碳捕集技术,将以消灭或减少煤层气(煤矿瓦斯)放空为目标的专项治理纳入国家瓦斯治理计划。     

中国煤层气产业崛起的新阶段

介绍了中联煤层气公司在政府的高度重视和支持下,在优惠政策的激励下,在煤层气基础理论研究、煤层气勘探开发工艺技术、煤层气商业化生产等方面取得了突破性进展。目前我国煤层气累计探明地质储量1181．06x10^8m^3,累计探明可采储量469．57×10^8m^3。全国已累计实现煤层气钻井超过2000口,全国地面煤层气开发已初步建成约11×10^8m^3的年产能,已形成每年约4×10^8m^3的产量规模,初步实现煤层气短距离集输、压缩供气。阐述了中国煤层气新技术的开发和应用,指出了中国煤层气的开发前景。     

Promising sources of energy in the near future

Fossil fuels, renewable, nuclear, or fissile fuels are the main energy sources. Fossil fuels, especially oil, are still the most popular source of energy in the world. Importance of clean and renewable energy sources (RESs) has increased significantly in recent years. The authors analyze current and future energy situation in the world. The futuristic concept of engine fuel has become the promising fuel resource which can compete with oil. The paper analyzes and discusses also the alternative energy sources in the future.     

甲烷泄漏的可压缩流动分析与应用

煤层气生产过程中的甲烷(CH4)泄漏属于非定常流动,其计算过程复杂,往往受压力、温度等多种因素的综合影响.为了定量掌握煤层气井口位置的泄漏情况,推导了可压缩定常流动的N-S方程,结合相关假设得到了用于煤层气泄漏计算的小孔模型,考虑现实情况总结出适用于煤层气泄漏计算的经验系数.对多个煤层气区块的实际案例进行计算,并开展对...     

沼气池产气率随气温地温变化规律的研究

为了准确掌握户用沼气池在不同模式条件下的产气能力,探讨其产气率率环境温度的关系,以便科学地评价其经济效益,更好地指导农户管理、使用沼气池,采用观察、记载统计方法,得到“四位一体”模式、“三结合”模式和露地池的产气量变化规律.     

沼气脱硫技术研究进展

沼气通常含有少量的H2S,在使用过程中会对金属设备和管道产生强烈的腐蚀,并产生SO2等有害气体污染环境,故须对沼气进行脱硫处理。目前工业应用较多的传统沼气脱硫技术包括干法脱硫与湿法脱硫,但却存在着脱硫成本高、易产生二次污染等问题。生物脱硫、原位脱硫、废水脱氮与沼气脱硫耦联工艺以及三氯化铁吸收—电化学再生脱硫等新兴的脱硫技术,因具有能耗低、无二次污染等优点而越来越受到人们的重视,具有良好的发展前景。