煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展及勘探開發(fā)技術(shù)現(xiàn)狀1ppt課件

1、煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展及勘探開發(fā)技術(shù)現(xiàn)狀技術(shù)開發(fā)部：葉 姜2014 年 5 月匯 報 提 綱一、基本概念二、資源分布特征三、產(chǎn)業(yè)起源與發(fā)展四、工藝技術(shù)流程五、關(guān)鍵技術(shù)六、開發(fā)技術(shù)趨勢 一、基本概念一、基本概念常規(guī)天然氣是指由常規(guī)油氣藏開發(fā)出的天然氣，即勘探實踐發(fā)現(xiàn)的能夠用傳統(tǒng)的油氣生成理論解釋的天然氣，稱為常規(guī)天然氣。非常規(guī)天然氣是指在成藏機理、賦存狀態(tài)、分布規(guī)律或勘探開發(fā)方式等方面有別于產(chǎn)規(guī)格天然氣的烴類（或非烴類）資源，主要指煤層氣、頁巖氣、致密砂巖氣和天然氣水合物等。煤層氣是賦存于煤層及其圍巖中的與煤炭共伴生的非常規(guī)天然氣資源。一、基本概念煤層氣與常規(guī)天然氣的差異一、基本概念1 煤層氣與煤礦瓦斯

2、的關(guān)系與差異在煤炭工業(yè)界通常將涌入煤礦巷道內(nèi)煤層氣的稱為煤礦瓦斯，其氣體稱為除了煤層氣組分外，還有煤礦巷道內(nèi)氣體的成分，如氮氣、二氧化碳等控氣組分以及一氧化碳、二氧化硫等采礦活動所產(chǎn)生的氣體組分。圖6 煤礦區(qū)煤層氣地面抽采與瓦斯排放的關(guān)系圖一、基本概念油氣源巖煤層煤層氣 天然氣 煤層氣 煤礦瓦斯二、資源分布特征二、資源分布特征1圖6 煤礦區(qū)煤層氣地面抽采與瓦斯排放的關(guān)系圖二、資源分布特征1圖6 煤礦區(qū)煤層氣地面抽采與瓦斯排放的關(guān)系圖二、資源分布特征1圖6 煤礦區(qū)煤層氣地面抽采與瓦斯排放的關(guān)系圖三、產(chǎn)業(yè)起源與發(fā)展三、產(chǎn)業(yè)起源與發(fā)展1圖6 煤礦區(qū)煤層氣地面抽采與瓦斯排放的關(guān)系圖1.美國煤層氣產(chǎn)業(yè)的

3、形成與發(fā)展社會背景早在20世紀(jì)70年代，美國的一些煤礦業(yè)主為了減少煤礦瓦斯災(zāi)害，試圖利用石油天然氣的技術(shù)進行瓦斯抽放，通過一段時間的試驗獲得成功。隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，社會對優(yōu)質(zhì)能源的需要迅猛增長。因此需找和開發(fā)油氣的替代資源迫在眉睫，尤其是20世紀(jì)70年代的石油危機，促進了新能源的發(fā)展，煤層氣則是最理想、最現(xiàn)實的化石能源接替資源。為了鼓勵煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，政府給予了財政支持及政策鼓勵，極大地增強了煤層氣工業(yè)的競爭能力。三、產(chǎn)業(yè)起源與發(fā)展1圖6 煤礦區(qū)煤層氣地面抽采與瓦斯排放的關(guān)系圖1.美國煤層氣產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展技術(shù)背景洞穴完井技術(shù)的應(yīng)用和煤層氣壓裂技術(shù)的突破，助力美國煤層氣產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展。

4、三、產(chǎn)業(yè)起源與發(fā)展1圖6 煤礦區(qū)煤層氣地面抽采與瓦斯排放的關(guān)系圖2.我國煤層氣發(fā)展煤礦瓦斯的地面抽采的嘗試（70年代末80年代初）20世紀(jì)70年代末，原煤炭工業(yè)部煤炭科學(xué)研究院撫順煤研所曾在撫順、陽泉、焦作、白沙、包頭等高瓦斯礦區(qū)以解決煤礦瓦斯突出為主要目的施工了20余口地面瓦斯抽排試驗井。這批地面瓦斯抽排鉆孔可謂是我國地面垂直井進行煤層氣開采的最先嘗試。但是由于當(dāng)時井位選擇和技術(shù)、設(shè)備等條件的限制，試驗未達到預(yù)期的效果。三、產(chǎn)業(yè)起源與發(fā)展1圖6 煤礦區(qū)煤層氣地面抽采與瓦斯排放的關(guān)系圖2.我國煤層氣發(fā)展煤層氣資源的認識與評價（80年代）通過國家“六五”科技攻關(guān)項目，運用常規(guī)石油天然氣理論對國家

5、“煤層氣”資源進行預(yù)測通過國家“七五”科技攻關(guān)項目，首次從資源的角度對全國煤層氣資源進行了評價通過煤炭部瓦斯地質(zhì)編圖，對全國瓦斯資源進行了預(yù)測三、產(chǎn)業(yè)起源與發(fā)展1圖6 煤礦區(qū)煤層氣地面抽采與瓦斯排放的關(guān)系圖2.我國煤層氣發(fā)展煤層氣資源勘探與地面開發(fā)試驗（90年代）進入20世紀(jì)90年代以來，隨著美國地面煤層氣開發(fā)技術(shù)的傳入，我國煤層氣地面開發(fā)逐步進行產(chǎn)業(yè)化勘探、開發(fā)的軌道。國內(nèi)外相關(guān)單位先后在山西沁水盆地、河?xùn)|煤田、安徽淮南煤礦和淮北煤礦等開展了煤層氣地面勘探開發(fā)試驗工作。經(jīng)過十余年的發(fā)展，我國地面煤層氣的開發(fā)已經(jīng)取得了一定突破。三、產(chǎn)業(yè)起源與發(fā)展1圖6 煤礦區(qū)煤層氣地面抽采與瓦斯排放的關(guān)系圖2

6、.我國煤層氣發(fā)展煤層氣地面開發(fā)的商業(yè)化歷程與現(xiàn)狀（新世紀(jì)）三、產(chǎn)業(yè)起源與發(fā)展1圖6 煤礦區(qū)煤層氣地面抽采與瓦斯排放的關(guān)系圖2.我國煤層氣發(fā)展采煤采氣一體化理念的形成與發(fā)展（新世紀(jì)）煤礦瓦斯治理與利用總體方案國家發(fā)展改革委于2005年6月22日發(fā)布 發(fā)改能源20051137明確提出“采煤采氣一體化”概念將煤礦瓦斯抽放改為煤礦瓦斯抽采四、工藝技術(shù)流程四、工藝技術(shù)流程四、工藝技術(shù)流程勘探開發(fā)流程：巷道煤礦瓦斯煤層氣開發(fā)利用四、工藝技術(shù)流程勘探開發(fā)過程中關(guān)鍵流程：地質(zhì)勘探物探工程鉆井工程壓裂工程排采工程巷道煤礦瓦斯煤層氣開發(fā)利用四、工藝技術(shù)流程地質(zhì)勘探是運用地質(zhì)知識，攜帶羅盤、鐵錘等工具，在野外通過直

7、接觀察和研究露出地面的地層、巖石，了解沉積地層和構(gòu)造特征。巷道煤礦瓦斯煤層氣開發(fā)利用四、工藝技術(shù)流程物探工程是通過儀器觀測自然或人工物理場的變化，確定地下地質(zhì)體的空間展布范圍（大小、形狀、埋深等）并可測定巖土體的物性參數(shù)的一種物理勘探方法。 如圖所示為反射波地震法，其原理是利用人工產(chǎn)生地震波在彈性不同地層內(nèi)傳播規(guī)律來勘測地下地震情況的方法。巷道煤礦瓦斯煤層氣開發(fā)利用四、工藝技術(shù)流程總體區(qū)塊分析和勘探方案三維地震和露頭為主要輸入目的層厚度，深度，延展范圍主要地質(zhì)結(jié)構(gòu)目的 儲量 井位 巷道煤礦瓦斯煤層氣開發(fā)利用鉆井工程是煤層氣抽采的基礎(chǔ)，其主要任務(wù)是利用鉆機在地面和目標(biāo)層之間建立一個通道。四、工藝技術(shù)流程巷道煤礦瓦斯煤層氣開發(fā)利用壓裂工程是煤層氣增產(chǎn)的關(guān)鍵，其主要任務(wù)是利用高壓泵車組將壓裂液加壓破開目標(biāo)層后形成一條裂縫。四、工藝技術(shù)流程巷道煤礦瓦斯煤層氣開發(fā)利用排采工程是煤層氣穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵，其主要任務(wù)是利用地面的抽油機連續(xù)穩(wěn)定的抽采地層水直到大規(guī)模穩(wěn)定產(chǎn)氣。四、工藝技術(shù)流程六、開發(fā)技術(shù)趨勢六、開發(fā)技術(shù)趨勢煤層