山西煤層氣技術的開發(fā)利用研究.pdf

1、山西是全國重要的能源化工基地，煤炭資源豐富，遍及全省94個縣(市區(qū))，含煤面積6萬平方公里，約占全省總面積的40％。山西省埋藏小于2000米的煤炭資源儲量為6552億噸，查明保有資源儲量為2652.8億噸，約占全國煤炭資源儲量總量的1/3。煤層氣是煤層在漫長的煤化變質(zhì)過程中形成的與煤層共生的以甲烷為主要成分的非常規(guī)天然氣。 豐富的煤炭資源使得山西省在煤層氣資源方面占有絕對優(yōu)勢。經(jīng)調(diào)查，山西省每噸煤層中煤層氣含量大于2m<'3>/

2、t以上，埋藏深度小于2000m的煤層氣資源量約為9.1萬億立方米，占資源量的91％。煤層氣具有甲烷濃度高(一般為30-60％，最高可達80％)、發(fā)熱量高(達33.44-37.62MJ/m<'3>)、埋藏較淺(一般為600-2000m)及勘探開發(fā)成本相對較低的特點，更重要的是煤層氣是一種新型清潔能源，開發(fā)和利用這一新型能源將對緩解我省經(jīng)濟發(fā)展中的能源供需矛盾、改善我省的能源結(jié)構需要、減少煤礦瓦斯災害、減排溫室氣體、改善大氣環(huán)境、保護人類生

3、存環(huán)境以及培育新的經(jīng)濟增長點和促進我省社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實意義和深遠的戰(zhàn)略意義。 山西煤層氣地面開發(fā)的歷史可追溯到二十世紀七十年代，1975年前后，為解決礦井瓦斯問題，國家投資在陽泉施工了一些瓦斯地面抽放孔，有些鉆孔還進行過井下壓裂以提高煤層瓦斯產(chǎn)量。但是，限于當時的技術條件和認識水平，這些井陸續(xù)關閉，終止了進一步的研究和探索工作。在這其中遇到的主要問題有：鉆井技術不過關，施工周期太長，井內(nèi)氣體飽和度低、儲層

4、壓力低，雖然瓦斯含量很高，但抽放困難。 八十年代末期，在美國煤層氣開發(fā)成功的啟示下，中國掀起了煤層氣研究和利用地面鉆井開發(fā)煤層氣的熱潮。山西豐富的煤炭資源、煤層氣資源的美好前景，吸引了眾多的國內(nèi)外開發(fā)商，成為中國煤層氣開發(fā)的熱點地區(qū)。煤層氣開發(fā)工作在山西如火如荼地開展起來。當前，開發(fā)利用煤層氣對于山西省具有特殊的緊迫性和重要性，煤層氣若不及時開發(fā)利用，將伴隨著采煤過程繼續(xù)大量排入大氣，即浪費了寶貴資源又造成溫室效應。一言以蔽之，

5、開發(fā)利用煤層氣有百利而無一害，功在當代，利在千秋。 全文內(nèi)容安排如下： 第一章論述了國內(nèi)外煤層氣技術的發(fā)展狀況，介紹了煤層氣技術的基本概念和國內(nèi)外煤層氣技術的開發(fā)狀況。第二章對山西煤層氣技術開發(fā)利用的歷史機遇進行了分析，包括煤層氣與其它能源的競爭力分析，從煤礦安全、環(huán)境因素、經(jīng)濟利益三個方面論述了山西煤層氣開發(fā)的社會經(jīng)濟效益。 第三章對山西煤層氣技術開發(fā)與應用的現(xiàn)狀作了分析，一是從煤層氣的抽采技術、鉆井技術、地面