煤矿区煤层气利用潜力分析

针对"十一五"、"十二五"期间煤矿区煤层气开发利用量与规划目标差距较大,特别是井下抽采利用率与规划目标相差甚远的问题,从抽采量和抽采浓度、利用技术、利用模式、政策因素等方面开展利用潜力影响因素分析,构建开发规模、利用规模和利用率预测模型,采用情景分析方法预测"十三五"煤层气开发利用量和利用率,并提出发展目标。根据计算结果,取中情景,到2020年煤矿区煤层气抽采量达到257亿~289亿m~3,利用量达到148亿~170亿m~3,地面井煤层气利用率在80%以上,井下抽采煤层气利用率在45%以上,煤矿区煤层气综合利用率在58%以上。     

山西煤层气产业化现状及发展

介绍了山西煤层气资源及抽采利用概况;以阳泉、晋城等城市为例,详述了煤层气利用特点:范围扩大,并向纵深发展;通过阳煤集团、晋煤集团的现状,说明了"先采气后采煤、采气采煤一体化"逐步变成现实。最后,介绍了煤层气地面抽采的新进展及煤层气压缩与液化快速发展的情况。     

关于煤层气排采中影响产气的因素的探讨

国际上,对于煤层气的开发相当受到重视。但是排采量一直没有较大的提高,制约着对煤层气的开采。煤气层已经进入商业性的开发很长时间了,煤层气井的生产在煤层气的开发和利用中有重要的作用。排采方案的确定,排采数据的采集,排采工作制度的确立和排采工作的动态跟踪分析都是对煤层气的产气量有着一定的影响因素。本文主要就地质因素,开发技术以及排采作业中套压对煤层气的产气量的影响。     

煤层气井负压抽采设备试验研究

本文就如何使煤层气枯竭压力以下的低产井实现再次利用的问题,提出了以科技驱动来达到其二次中稳产的目的。因此,应用了煤层气井负压抽采设备,以增大生产压差,提高单井产气量。通过现场应用,取得了良好的试验效果和宝贵的实践经验。     

冀中能源取得煤矿瓦斯抽采装备重大突破——煤层气钻机车研制成功

从我省冀中能源石家庄煤矿机械有限责任公司传出喜讯,我国煤矿瓦斯抽采装备取得重大突破：用于煤矿区地面瓦斯超前抽采的关键装备——煤层气钻机车研制成功。该机可满足煤矿地面瓦斯抽采需求,为我国煤矿区地面瓦斯抽采井施工提供了一种高性能钻采设备,填补了国内同类产品空白,达到国内领先水平,标志着我省煤矿机械制造业发展迈上了新台阶。     

阳泉矿区煤层气开发利用规划与展望

阳泉矿区属于山西沁水煤田,属煤层气易抽采煤层,是国内瓦斯涌出量最大、煤层气最富集的地区之一,已被国家列为重点煤层气开发利用突破区。为了快速、有序、健康地开发利用好阳泉矿区的煤层气资源,有必要做好规划工作。从煤层气开发利用的现状,加快开发利用的必要性、基础条件和优势等方面,论述了促进煤层气产业快速健康发展的思路和目标。规划将阳泉煤业（集团）有限公司煤层气开发利用产业打造成山西省标杆产业及全国的示范产业,井下抽采煤层气综合利用率达到98.5%;煤层气综合利用率达到80.2%。     

井下煤层气抽采规律数值模拟研究

地下抽采煤层气是指在采煤前、采煤过程中以及采煤后在井下采煤工作面进行煤层气抽采。地下抽采煤层气,不仅可以减少煤矿瓦斯灾害,而且可以达到保护环境、利用资源的目的。论文对某矿胶运顺槽掘进巷道在不同掘进工艺下其煤岩应力场、煤层气渗流场的演化规律进行了数值模拟研究,模拟结果表明距煤壁位置不同,煤层气流动规律随之变化。煤层中的煤层气压力随着煤壁暴露时间的增加煤层气压力的也随之发生改变,整个煤层气压力在降低。     

低浓度煤层气成未来发展重点

1抽采利用大幅提升 自2006年发布的《煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十一五”规划》首次将煤层气列入规划以来，我国相继出台了《关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的若干意见》、《关于煤层气价格管理的通知》等多项政策，涉及矿权、税收、补贴、定价、对外合作等诸多方面。“十一五”期间，我国煤层气抽采利用从无到有，取得了重大进展。     

煤层气的抽采技术与应用探讨

我国是世界上最大的产煤国,也是发生煤矿事故最严重的国家,煤气层灾害就是造成我国煤矿事故的主要原因,而煤气层抽放则是防治煤矿煤层气灾害事故的根本措施。近来来,煤炭工业迅速发展,矿井数量迅速增加,并且很多低煤层气矿井变为高煤层气矿井和突出矿井,越来越多的矿井需要抽采煤气层,因此,迫切需要煤气层抽采技术的迅速发展与有效应用。本文通过分析煤层气抽采的重要意义,针对我国煤层气抽采的技术展开了讨论,并总结出了一些煤层气抽采的技术要点与安全技术措施,希望对煤层气的抽采技术研究工作有所帮助。     

井下煤层气抽采工艺的优化研究

针对煤矿井下上隅角煤层气超限问题突出，现有的井下煤层气抽采受限制多、抽采效果差的情况。提出了一种新的地面直井抽采工艺技术，对直井井身结构进行了研究，确定抽采直井应穿过煤层并把筛管设置到采动裂隙带边缘到冒落带的“三开”井身。对直井抽采工艺方案进行了研究，结果表明新的抽采工艺能够将单井的产气量提升到1.47万m3/d以上，将井下上隅角煤层气的体积分数降低77.5%，取得了极好的煤层气治理效果。     

影响煤层甲烷储气量的主要因素分析

针对煤层的生气量、储气能力、煤层孔隙、割理、裂隙发育、煤层渗透率及其存在环境等影响因素进行了分析，并对煤层甲烷含量与各影响因素间的关系进行了综述。     

煤分子结构对煤层气吸附与扩散行为的影响

对煤的芳香单元延展度、芳香单元堆砌层数以及包括不同缺陷和含氧官能团类型的表面结构对煤层气吸附与扩散的影响进行了研究。采用Monte Carlo模拟方法及分子动力学模拟方法分别得到了煤层气的吸附量与扩散系数,模拟温度为303 K,压力为10 MPa。研究结果表明,单位质量的煤对甲烷的吸附量随着芳香单元堆砌层数的增加而降低,缺陷和含氧官能团的存在不利于甲烷的吸附。甲烷的扩散随着芳香单元延展度的增加呈现出一个N形的复杂变化过程,单缺陷和羰基的存在有利于煤层气的扩散,煤结构中大的裂隙更有利于煤层气的扩散。最后,基于煤层气的微观影响因素和宏观运移行为提出了煤颗粒径向不均质的煤层气扩散微观模型。     

彬长地区延安组沉积作用对煤层气赋存的影响

从基准面变化,沉积相变,煤层厚度变化,煤层顶底板特征方面分析了沉积作用对彬长地区煤层气赋存的影响。研究表明：厚煤层形成于基准面上升旋回的末端,是煤层气形成和富集的首要条件;沉积相对煤层气赋存的影响较为复杂,不同沉积相带和沉积微相对煤层发育控制不同;煤层厚度大,含气量高,易于形成煤层气富集区。煤层顶、底板岩性以泥岩、粉砂岩为主,其中以泥岩为顶、底板的厚煤层为煤层气富集提供有利条件。     

煤矿区煤层气利用途径综合评价模型的构建

为了评价不同技术经济条件下,煤矿区煤层气资源的经济价值,以煤矿区煤层气利用技术为评价对象,运用多指标综合评价方法,以技术、经济、环境3个影响煤矿区煤层气的主要因子为基础,构建定量评价为主、定性评价为辅的煤矿区煤层气利用的技术-经济-环境综合评价模型,并对模型中定量评价的二级指标、三级指标、综合指标算法进行探讨。模型的构建为煤矿区煤层气的理论研究、实际开发利用技术的优化及选择具有重要的意义。     

鄂东北缘低阶煤渗透性特征及主控因素

为了分析低阶煤储层渗透率对煤层气勘探选区和产能建设的影响,在分析煤层气储层渗透率特征的基础上,通过煤层地应力、埋藏深度、显微组分、煤级及割理间距、煤体结构与渗透率之间相关性分析,探讨鄂尔多斯东北缘低阶煤渗透率主控因素。结果表明,该区低阶煤储层渗透率高于我国中高阶煤层气田煤储层渗透率,且主要受到煤级及割理间距和地应力的共同作用,煤级及割理间距通过煤演化过程改变煤岩力学性质控制渗透率,地应力通过影响割理的开启程度和方向控制渗透率,而埋藏深度与渗透率相关性不强。     

煤层气非催化燃烧除氧实验研究

煤层气由于热值及浓度较低,达不到工业利用要求,工业应用中需进行浓缩。由于煤层气中含有氧,给浓缩过程带来了不安全因素,因此在浓缩前必须将氧除去。简要介绍了煤层气除氧的几种方法,并在除氧反应器装置上对煤层气非催化燃烧除氧进行了实验研究。结果发现,通过非催化燃烧法除氧,O2浓度能够降至1%以下;选用的除氧燃料须具有反应活性好、热值低的特点;除氧温度接近600℃时,CH4损失率小于5%,CH4的裂解是造成CH4损失的主要原因。     

低浓度煤层气吸附浓缩技术研究与发展

我国是一个多煤少气贫油的国家,煤层气储量约30万亿立方米,由于缺乏先进实用的低浓度煤层气甲烷分离浓缩技术,当前抽采煤层气利用率仅为50%左右。因此,对低浓度煤层气甲烷富集浓缩过程开展研究,可在开发能源的同时减少温室气体的排放,具有重大的应用价值和战略意义。简要介绍了我国煤层气资源开发利用情况,综述了近年来低浓度煤层气吸附浓缩技术研究进展,包括新型吸附材料及先进吸附工艺。对于低浓度煤层气中CH₄/N₂分离,目前文献报道吸附材料的吸附容量及分离系数仍然处于较低水平;受吸附材料的分离性能较差影响,传统变压吸附工艺对低浓度煤层气中CH₄浓缩效果并不理想。最后指出,高吸附容量、高选择性吸附材料及多种方法结合的新型吸附工艺是未来低浓度煤层气吸附浓缩技术的发展方向。     

间接压裂技术在阜新煤层气开发中的应用

水力压裂是低渗透煤层中实现煤层气商业化开采的关键,也是我国煤层气开发的瓶颈之一。本文探讨了间接压裂技术的机理和适用煤层条件,通过在阜新现场的应用,充分证实该项技术在煤层气开发中的可行性。