在觀念已經(jīng)改變、扶持政策也將逐步到位的情況下,技術(shù)支持成為我國能否迅速提升煤層氣開發(fā)利用的關(guān)鍵。據(jù)悉,由于我國煤層地質(zhì)條件復(fù)雜,煤層氣儲(chǔ)層特征為低壓、低滲透、低飽和度,大規(guī)模開發(fā)在理論和技術(shù)方面尚存在難題。加大相關(guān)技術(shù)引進(jìn)、研發(fā)、示范和應(yīng)用成為啟動(dòng)我國煤層氣產(chǎn)業(yè)的“鑰匙”
。ㄐ(biāo)題)我國煤層氣勘探研究成果達(dá)到國際先進(jìn)水平
煤層氣又稱煤層甲烷或煤層瓦斯,是煤層在其形成演化過程中經(jīng)生物化學(xué)和熱解作用所生成,并儲(chǔ)集在煤層中的天然氣。我國擁有豐富的煤層氣資源,據(jù)測算,煤層埋深1500米以淺煤層氣資源量約27萬億立方米,而我國陸上常規(guī)天然氣的資源量為38萬億立方米,我國煤層氣資源僅次于俄羅斯和加拿大,是天然氣比較現(xiàn)實(shí)的后備資源,開發(fā)潛力巨大。
中國石油天然氣集團(tuán)公司于1994年成立煤層氣勘探項(xiàng)目經(jīng)理部,著眼全國,優(yōu)選目標(biāo),勘探試驗(yàn)。1997年“煤層氣勘探技術(shù)研究與試驗(yàn)”項(xiàng)目列為中國石油天然氣集團(tuán)公司油氣勘探科技工程項(xiàng)目,目的是加強(qiáng)煤層氣選區(qū)綜合研究,開辟煤層氣勘探試驗(yàn)區(qū),盡快總結(jié)出一套適用于我國煤層氣勘探開發(fā)的成功經(jīng)驗(yàn),使煤層氣開發(fā)盡快見到效益,促進(jìn)我國煤層氣工業(yè)的發(fā)展。
經(jīng)過6年多時(shí)間的研究與勘探實(shí)踐,煤層氣勘探項(xiàng)目取得了令人矚目的成果。在全國五大聚煤區(qū)中39個(gè)主要含煤盆地評價(jià)出68個(gè)有利含煤區(qū),測算煤層氣遠(yuǎn)景資源量約27萬億立方米。
由多家油田生產(chǎn)研究單位和多所高校的科研工作者共同完成的”煤層氣勘探技術(shù)研究與試驗(yàn)”,1999年12月經(jīng)專家團(tuán)評審,一致認(rèn)為研究成果總體達(dá)到國際先進(jìn)水平,部分成果居國際領(lǐng)先水平!
(小標(biāo)題)我國已進(jìn)行了煤層氣抽采和利用的初步嘗試
據(jù)國家煤炭信息研究院煤層氣信息中心副主任劉文革介紹,目前我國已經(jīng)具備以下幾項(xiàng)煤層氣抽放技術(shù):
一、采前地面垂直井抽放方法。若地面井在采前10年就開始生產(chǎn),采用此法煤層氣的抽出率可達(dá)50-70%,抽出率高又不影響生產(chǎn),是很值得推廣的一種抽取方法。
二、采動(dòng)區(qū)井。此法一般是在開采前從地面打井到煤層上方3-15m左右,當(dāng)采煤工作面向鉆孔推進(jìn)時(shí),煤層卸壓而產(chǎn)生裂隙,由此造成圍巖碎裂形成采空區(qū),煤層和周圍地層中的瓦斯通過裂隙進(jìn)入采空區(qū)。在初始階段,采空區(qū)可以抽出近乎純甲烷的氣體,通過嚴(yán)格的管理和監(jiān)測,采空區(qū)井也可以長期生產(chǎn)高濃度甲烷氣體。采空區(qū)井抽放在我國的淮南、鐵法等礦區(qū)都有試驗(yàn),并且取得了很好的效果。
三、水平鉆孔。水平鉆孔是在井下沿煤巷或巖巷進(jìn)行鉆孔并抽放瓦斯,其抽放效率一般較低(10-18%)。這種方式工程量小、成本低,但預(yù)抽時(shí)間不允許太長,是目前我國使用的主流技術(shù)之一,在部分礦區(qū)取得了良好的應(yīng)用效果。
四、水平長鉆孔。與水平鉆孔相似,水平長鉆孔也是在井下用定向鉆井技術(shù)向未開采煤層打的長度超過1000m的鉆孔。水平長鉆孔可以回收近乎純甲烷的氣體,抽放率可達(dá)50%以上。目前在亞美大寧煤礦有成功的應(yīng)用,抽出率和濃度都大于65%。
五、井下穿層鉆孔。井下穿層鉆孔可以用來抽放煤層及上下圍巖中的煤層氣。穿層鉆孔的抽放率約20%。這種方式工程量大、成本高,適用于煤層特別松軟,順煤層鉆孔施工困難的條件。
據(jù)悉,當(dāng)前煤礦瓦斯的利用途徑主要有民用、發(fā)電、工業(yè)燃料、化工、汽車燃料等幾種方式。民用氣一種最簡單的利用方式,因此很多礦山都考慮發(fā)展民用項(xiàng)目。其中撫順礦區(qū)民用項(xiàng)目具有代表性,每年向沈陽市供氣5880萬立方米。煤層氣發(fā)電是最重要的工業(yè)利用領(lǐng)域之一,今年5月18日山西省晉城煤業(yè)集團(tuán)公司引進(jìn)世界上先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組和聯(lián)合循環(huán)技術(shù),在寺河建設(shè)120兆瓦的瓦斯發(fā)電廠。亞洲開發(fā)銀行向晉城煤業(yè)集團(tuán)提供了7202萬美元的貸款,主要用于購買美國卡特彼勒公司和我國上海電氣集團(tuán)公司的設(shè)備。寺河瓦斯發(fā)電廠完全依靠寺河煤礦井下抽采的瓦斯作為燃料,年利用瓦斯量約1.87億立方米。煤礦瓦斯也可作為工業(yè)鍋爐、窯爐的燃料,且是一種清潔燃料。目前,陽泉的氧化鋁焙燒項(xiàng)目,年耗煤層氣1.3億立方米。煤礦瓦斯還可用于生產(chǎn)甲醇、甲醛、碳黑和化肥等化工產(chǎn)品。
。ㄐ(biāo)題)我國需要大力引進(jìn)和創(chuàng)新煤層氣開發(fā)利用技術(shù)
盡管我國已經(jīng)初步具備煤層氣開發(fā)和利用方面的技術(shù),但和國外先進(jìn)水平相比,和我們的實(shí)際需要相比,目前我們的技術(shù)還比較落后,需要從國外大量引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),并積極推進(jìn)煤層氣開發(fā)利用技術(shù)創(chuàng)新。
專家表示,提高抽放和利用效率是大規(guī)模商業(yè)化利用煤層氣的前提條件,為此我國煤礦必須引進(jìn)和開發(fā)先進(jìn)的抽放和利用的設(shè)備和技術(shù)。應(yīng)該鼓勵(lì)引進(jìn)和創(chuàng)新的技術(shù)包括:瓦斯提純技術(shù)、地面井抽放技術(shù)、井下水平長鉆孔技術(shù)和先進(jìn)的發(fā)電和其他利用技術(shù)等。
而對于發(fā)電而言,要建設(shè)類似晉城那樣的大規(guī)模煤層氣發(fā)電廠,需要大量資金。目前大部分礦山的資金都用于礦山改造、新建礦井等方面。同時(shí)要建設(shè)大的發(fā)電項(xiàng)目也需要世界先進(jìn)的發(fā)電技術(shù),目前國產(chǎn)發(fā)電機(jī)組雖然價(jià)格便宜,但是單機(jī)容量偏小,效率低,無法滿足建設(shè)大型發(fā)電廠的需要!
所幸的是,我國在煤層氣技術(shù)創(chuàng)新方面已經(jīng)邁出了堅(jiān)實(shí)的步伐。2005年,國家發(fā)展和改革委員會(huì)批準(zhǔn)淮南礦業(yè)集團(tuán)公司和中國礦業(yè)大學(xué)共同組建煤礦瓦斯治理國家工程研究中心,組織開展煤礦瓦斯治理關(guān)鍵技術(shù)的工程化、集成化研究開發(fā)。其中煤礦低濃度瓦斯(6-25%)輸送及安全發(fā)電技術(shù)研究科技成果在淮南礦區(qū)通過專家鑒定,為全國大規(guī)模利用煤礦瓦斯積累了經(jīng)驗(yàn)。
為了進(jìn)一步加強(qiáng)煤層氣開發(fā)利用的科研攻關(guān),今年3月6日發(fā)展改革委又批準(zhǔn)組建煤層氣開發(fā)利用國家工程研究中心。這個(gè)研究中心,將圍繞煤層氣開發(fā)利用重大技術(shù)需求,建設(shè)我國煤層氣勘探開發(fā)、加工利用的技術(shù)研發(fā)和工程化試驗(yàn)設(shè)施,開展煤層氣選區(qū)評價(jià)與勘探技術(shù),煤層氣勘探開發(fā)的鉆井、完井、增產(chǎn)改造技術(shù),煤礦井下煤層氣高效抽采技術(shù),煤層氣加工利用技術(shù)和煤層氣試驗(yàn)測試技術(shù)等的研究開發(fā)!
。ㄐ(biāo)題)兩手抓促進(jìn)煤層氣抽放和利用技術(shù)的推廣應(yīng)用
劉文革說,先進(jìn)技術(shù)與先進(jìn)的觀念的推廣總需要做示范項(xiàng)目,我國上世紀(jì)80年代利用國家專項(xiàng)資金在全國做了近50項(xiàng)煤層氣利用的示范項(xiàng)目,對當(dāng)時(shí)煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。但目前,煤層氣抽放與利用技術(shù)在不斷進(jìn)步。為了推廣更先進(jìn)的技術(shù),有必要選擇不同的技術(shù)在全國高瓦斯礦區(qū)實(shí)施示范工程。示范技術(shù)應(yīng)該包括:綜合抽放體系建設(shè),綜合利用體系建設(shè)以及單個(gè)技術(shù)的示范,如井下水平長鉆孔技術(shù),瓦斯提純技術(shù),大型瓦斯發(fā)電項(xiàng)目等。
此外,建立聯(lián)合專業(yè)抽放利用公司不失為在中小煤礦中推廣煤層氣抽放和利用技術(shù)的好方法?紤]到全國地方煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦瓦斯事故比國有重點(diǎn)礦山更高的情況,應(yīng)該制定出有吸引力的政策鼓勵(lì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦組建聯(lián)合抽放體系,或組建專業(yè)抽放公司,從小礦井下或地面抽取瓦斯并收集起來,實(shí)施綜合利用。在國外,煤層氣抽放系統(tǒng)一般是由專業(yè)公司承擔(dān),抽出的煤層氣所有權(quán)歸抽放公司,而煤礦只負(fù)責(zé)采礦。這種模式可以在中小煤礦中推廣。
(小標(biāo)題)美經(jīng)驗(yàn)表明開發(fā)新技術(shù)是成功驅(qū)動(dòng)煤層氣產(chǎn)業(yè)的兩個(gè)“車輪”之一
目前,國外開展煤層氣勘探開發(fā)的主要有美國、澳大利亞、加拿大、俄羅斯、英國、法國、印度、南非等國家,其中美國已在多個(gè)盆地投入大規(guī)模開發(fā),并形成工業(yè)產(chǎn)能。
二十世紀(jì)70年代,美國煤層氣工業(yè)剛剛起步,當(dāng)時(shí)只有零星的探井。到70年代末,美國煤層氣年生產(chǎn)水平不足1億立方米,但到90年代末,年生產(chǎn)水平達(dá)到350億立方米。在短短的20年中取得了令世界矚目的成就。
美國目前擁有11萬億立方米的煤層氣資源,主要分布于13個(gè)盆地中,鉆探煤層氣井82000多口。美國研究開發(fā)出一套適合煤層氣勘探開發(fā)的鉆井、取心和完井工藝技術(shù),為經(jīng)濟(jì)有效地開發(fā)煤層氣起到了巨大的促進(jìn)作用。
美國煤層氣勘探開發(fā)的成功原因是,首先是全面系統(tǒng)地對煤層氣成藏機(jī)理和開發(fā)特點(diǎn)進(jìn)行研究,加深了對煤層氣資源的認(rèn)識,并且發(fā)展了一系列勘探開發(fā)新技術(shù),另外良好的經(jīng)濟(jì)效益對煤層氣勘探也起到了很大的推動(dòng)作用。
來自:新華網(wǎng)
煤炭網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:
凡本網(wǎng)注明"來源:煤炭網(wǎng)www.gouqile.com "的所有文字、圖片和音視頻稿件,版權(quán)均為"煤炭網(wǎng)www.gouqile.com "獨(dú)家所有,任何媒體、網(wǎng)站或個(gè)人在轉(zhuǎn)載使用時(shí)必須注明"來源:煤炭網(wǎng)www.gouqile.com ",違反者本網(wǎng)將依法追究責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件,是本著為讀者傳遞更多信息的目的,并不意味著本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載使用時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的稿件來源,禁止擅自篡改稿件來源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。違反者本網(wǎng)也將依法追究責(zé)任。 如本網(wǎng)轉(zhuǎn)載稿件涉及版權(quán)等問題,請作者在兩周內(nèi)盡快來電或來函聯(lián)系。
網(wǎng)站技術(shù)運(yùn)營:北京真石數(shù)字科技股份有限公司、喀什中煤遠(yuǎn)大供應(yīng)鏈管理有限公司、喀什煤網(wǎng)數(shù)字科技有限公司
總部地址:北京市豐臺(tái)區(qū)總部基地航豐路中航榮豐1層
京ICP備18023690號-1 京公網(wǎng)安備 11010602010109號