四川省煤层气煤矿瓦斯开发利用现状及前景分析.doc

第18卷第10期 2007年l 9月 中 国 矿业 CHINA MINING MAGAZINE V01.16。No.10 October 2007 辑拽。,蜷娥 四川省煤层气煤矿瓦斯开发 利用现状及前景分析 朱志敏“2,尹中山3 1.成都理工太学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室,四川成都610059 2.中国地质科学院矿产综合利用研究所,四川成都610041{ 3.四川省煤田地质局,四川成都610072 摘要四川省煤层气资源丰富资源最3480108甜,具有良好的开发潜力。由于技术和经济等 多方面原因,四川省煤层气开发利用相对落后。目前煤层气开发利用主要以井下瓦斯抽放为主,地面钻 井处于探索阶段。因此.四,Il省煤层气开发利用麻开展重点井田煤层气资源勘查与评价,着力建设地面 抽采煤层气的小井网示范T程,并加大矿井煤层气开发利用项目的投人。 关羹词煤层气煤矿瓦斯;开发利用;四JI『 中圈分类号TD845文献标识码A 文章墒号10044051200710008904 Present situation and prospect of exploitation and utilization of coalbed methanecoalbed gasin the Sichuan province ZHU zhminl 2,YIN Zhongshah3 1State key laboratory of oil and gas reservoir geology and exploitation, Chengdu Umversity of Technology,Chengdu 610059,China;2Institute uf muhlpurpose utihzation of mineral iesources,Chinese Academy of Geological Sciences, Chengdu 6[0041,China;3Sichuan bureau of coal geolegy,Chengdu 610072,China AbstractThe eoalbed mezhane Yesouree ls abundant ln the Siehuan province3480108d,SO it shows 8good potential tor exploitation Lack of technology and fund.Sichuan is dropped behind On combed methane expJoltation and utilization in the china At present the dIainage of mining gas is dominanl and the ground borehole of coalbed methane is in the stage of exploration.Coalbed methane resources investigation and appraisal should be carried out in the preliminary coal field.the drainage of small spacing pattern should be built and the investment should be improved for the drainage Of mining gas Key wordseoa]bed methaneeoalbed gas;exploitation and utilizatiom sichuan province 煤层气是指赋存于煤层中的天然气,通常主要 成分为甲烷,俗称瓦斯。近年来,迫于能源、煤矿 安全、环境保护多方面的原因,我国开始重视煤层 气的开发利用,但主要集中在东北和华北地区进行 勘探和开发。四川省煤层气资源丰富,初步估计资 源量为3480108m3,显示良好的开发利用潜力。 本文分析了四JII省煤层气开发利用发展现状,并指 出存在的主要问题和开发利用前景,以期为四川省 收稿日期20070712 作者葡介朱志敏1978一,男,博士研究生,主要从事矿物学 岩石学、矿床学研究。 煤层气进一步的勘探和开发提供参考。 1四川省能源供需预测 根据四川省国民经济和社会发展第十一个五 年总体规划纲要,按照能源发展的基本规律,预 测2010年全省各种能源总需求为12000万t标准 煤。其中;煤炭9700万t折合标准煤6929万 t,天然气190亿m3折合标准煤2527万t,成 品油903万t折合标准煤1316万t,电力1400亿kWh其中水电lOOO亿kWh,折合标准煤 1229万t。 “十一五”期间能源需求年均增长 7.。0,煤炭、天然气、成品油、电力需求的年均 增长率分别为4.07、15.259蹦、6.00、 万 方数据 中国矿业 第16卷 8.22。其中,煤炭仍占能源消费总量的60左 右。 预计2010年,全省能源生产总量达到12789万t标准煤,其中煤旋产量达到9500万t折合 标准煤6786万t.天然气340亿m3折合标准煤 4522万t,电力1688万亿kWh折合标准煤 1481万t。而煤炭占能源生产总量为53。 可以看出,煤炭仍是四JII省的主要能源,而天 然气所占份额也较高,天然气的开发强度远远高于 全国平均水平,特别是川南、川西南矿区的多数气 田,已处于开发的后期,资源临近枯竭。未来5 15年,随着天然气的需求量急剧增加.受资源条 件限制,全省常规天然气的产量将不可能大幅度增 加,成分和发热量与常规天然气相似的煤层气,将 是网川省部分地区常规天然气的重要补充。另外, 由于川I西攀枝花地区的天然气管线尚未铺设,煤层 气更是燃料气化的唯一选择。因此,从四川省能源 供需形势与预测来看,煤层气开发利用是必然选 择。 2煤层气煤矿瓦斯}开发利用发展现状 2.1矿井瓦斯抽采系统的建立 四川I省是产煤大省.也是煤矿事故多发省,一 直被国家列为全国煤矿事故多发的“五省・市・ 局”重灾区之一。全省共有各类矿井2206对,其 中煤与瓦斯突出矿井44对,有动力现象尚在鉴 定之中的14对,高瓦斯矿井656对,低瓦斯矿井 1498对。另外,据已有地质资料。四JI『省计划建 设的主要矿井中,多数瓦斯含量较高,特别是川南 晚二叠世煤田中的矿井,很可能均为瓦斯突出矿 井。截止2005年底,全省共有49对煤矿建有49套瓦斯抽放系统,煤矿抽采瓦斯纯量超过3500万 rfl3。 2.2煤层气煤矿瓦斯开发利用的现状 四川省煤层气煤矿瓦斯开发利用在地面钻 采、井下抽放均落后f全国。目前,省内煤层气开 发利用,仅限于矿井瓦斯抽采,且主要集中在抽采 较早、抽采量较高的国有重点煤矿和监狱系统煤 矿。煤层气抽采主要有两种方法.一是利用现有矿 井永久或移动抽采系统,利用负压泵将井下高浓度 区域的瓦斯莲续抽出,通过管路送到地面二是在 地面布置密集钻孔,修建集气站,地面开采煤屋 气。地面钻孔抽采煤层气,在安全方面、采集气体 的质量上,比井下抽采显得更科学.但由于各种原 因,在我省一直发展缓慢。煤层气利用主要是瓦斯 发电和居民燃用,剩余部分用于小型工业炼钢和煅 烧陶瓷等。 2006年,全省煤矿利用矿井抽采瓦斯的纯量 为1480万m3,以民用燃气为主。利用率423。 由于部分煤矿抽采瓦斯的甲烷浓度低,瓦斯储气罐 与管网建设成本高,抽采瓦斯大部分排空,未能有 效利用。 四』I『省煤层气地面钻井仅处于评估及参数井施 工阶段.未获实质性突破,截止2005年底,仅在 川南古叙矿医施工2口煤层气参数井。 3存在的问题 尽管最近十年四川省在井下瓦斯抽采和地面勘 探进行了一系列研究工作,取得了一定的进展,但 煤层气的开发利用仍比较落后,面临许多问题,主 要包括 对煤层气开发利用认识不到位尽管山西、安 徽、辽宁等地煤层气的地面勘探开发取得了成功, 但四JIf煤田一般处于崇山峻岭中,地形地貌十分复 杂,含煤地层地质构造形态多样,次生构造极为发 育.特征参数差异较大,地面开发难度较大,资源 风险待定,导致各级政府、部门、企业对我省是否 适合地面开发煤层气信心不足。 开发利用煤层气资源的主体不明确;虽然我省 部分煤矿企业对矿井瓦斯抽采与利用进行了一定探 索,但全省还没有确定煤层气资源矿权主体责任单 位,煤层气难以在地面实施规模开发。 煤层气勘探与基础地质研究薄弱我省煤层气 地质研究和勘探程度较低,尚不能满足开发利用的 要求。急需进一步掌握煤层气赋存的基奉规律,精 查煤层气富集区域煤层气地质特征,详细做出煤层 气开采难易程度的评价。 目家有关煤层气开发利用优惠政策需进一步落 实2006年以来,虽然国家在煤层气开发利用方 面,出台了一系列方针、政策,但在地方实施还有 很多制约因素,地方政府未出台适合本地实际情况 的具体实施细则。 资金投入不足煤层气的开发利用,对于我省 经济发展有着显著的安全、环保、经济和社会效 益。但煤层气开发利用初期投入较大.且存在一定 的风险性。若完全依靠市场,依靠企业投资来形成 煤层气产业化的条件尚不成熟。 报废矿井采空区煤层瓦斯开发未引起重视一 些已经报废矿井,井下遗留了大量的煤炭,同时也 积聚储存着大莆的煤层气,用电厂燃烧产生的二氧 化碳气体置换报废矿井采空区煤层气技术,需要实 践检验和推广开发利用这一瓦斯资源,是一件有 万 方数据 第lo期 朱志敏等四川省煤层气煤矿瓦斯开发利用现状及前景分析 利于企业和社会公共事业,造福于人类的大好事 情.未引起各方的重视。 4煤层气开发利用建议 4.1开展重点井田煤层气资源勘查与评价 根据关于加强煤炭和煤层气资源综合勘查开采 管理的通知国土资发[2007]96号和以往煤 田地质勘探资料及已进行的煤层气地质工作,按照 煤层气勘探程序.重点选择在二叠系地层中煤层气 含量较高、资源量较大的川南煤田,以及二叠系地 层中煤层气资源丰度较高的宝鼎矿区,开展专项的 煤层气勘查与评价工作。“十一五”期间重点安排 实施以井口为单元的专项煤层气勘查。 在上述工作的基础上,开展煤层气储层评价和 可采性分析,预测煤层气产能,计算探明的与控制 的煤层气储量,提交煤层气勘查报告,并完成有关 煤层气测试与评价的课题报告, 4.2地面抽采煤层气的小井网示范工程建设 在开展煤层气地质勘查和有关测试评价的基础 上,择优选择适合后期排采试验的煤层气预探.井 进行射孔、压裂抽采等完井试验。经生产试验,单 井产气量达15002000m3/d以上者,在其周围加 密施工煤层气抽采钻孔或施工丛式井,形成5 8口煤层气钻井的小井网抽采.f-2008年底, 在古叙矿区的大村一石屏井田,建成我省首个地面 煤层气抽采的小型示范工程,力争形成每个小井网 每年500万m 3的产能。 4.3矿井煤层气开发利用项目 1已进行瓦斯抽采利用矿井的煤层气开发 与利用 选择煤层气储量较丰富,抽采利用时间长.抽 采技术方法相对成熟,管理体系较完善的芙蓉矿 区、广旺矿区、新源煤矿等,进行煤矿瓦斯抽采利 用的技改扩能,提高技术水平.完善抽采设备设 施,扩大井下瓦斯抽采能力和利用量.逐步建设成 我省煤矿采煤采气一体化及利用煤层气的示范丁 程。 2已进行瓦斯抽采尚未利用的矿井煤层气 的开发与利用 华蓥山矿区、广旺矿区以及其他突出矿井和高 瓦斯矿井,已有部分建立了矿井瓦斯抽采系统,但 因抽采瓦斯量较小,将抽采瓦斯排空尚未加以利 用.此类矿井应大力推进煤层气的开发利用工作。 一是开展井下瓦斯抽采技术课题研究,优化抽采方 法和工艺参数,提高抽采技术水平,使瓦斯抽采 量、抽采率和抽采甲烷浓度有较大的提高{二是没 有建立地面永久抽放站的矿井,要将井下移动式抽 放系统改建为地面固定式永久抽放站,建设储气罐 和进气与输气管网,并对井下的管网进行改造;三 是要加快寅施抽采煤层气的利用.合理规划,统一 部署,初期开展职T、居民的燃气民用,并积极开 发煤层气的工业应用项目,尽快实施瓦斯发电项 目。 3现有生产矿井中末进行抽采的矿井煤层 气的开发与利用 现有生产矿井中的高瓦斯和煤与瓦斯突出矿 井,符台煤矿安全规程第一百四十五条规定 的,必须在9009年底前建设煤矿井下瓦斯抽采系 统,我省规划建设105对矿井,其中9007年12月 前竣工投入使用53对矿井。对于生产能力在15万 t/年及以L的矿井、煤与瓦斯突出矿井、抽采瓦斯 纯量在100万m3/年的矿井.必须建立地面永久瓦 斯抽采站,在进行抽采系统设计时,要制定抽采瓦 斯的利用方案。此类矿井重点开展煤矿井下瓦斯抽 采,抽采的瓦斯尽量进行开发利用,甲烷浓度满足 要求的CHt含量≥30,町以供职工;居民作 燃气,抽采瓦斯纯流量达到3m 3/rain的,应实施 瓦斯发电项目。 4新建煤矿煤层气的开发与利用 目前,我省正在建设的龙滩、石屏、箭竹坪、 沈家山煤矿,以及即将开工建设的古叙矿区石屏二 矿和筠莲矿区武乐、维新、新场等煤矿,必须开展 瓦斯抽采与科用工作,把瓦斯抽采与利甩项目可行 性研究,纳入建设项目审批的内容之中。在瓦斯利 用方面,新建矿井以瓦斯发电为主,辅以煤矿生产 锅炉、居民生括、取暖用气;若实施了地面煤层气 抽采的矿井,抽采甲烷浓度达90以上、产气量 达到一定规模.煤层气经处理后,质量达到规定标 准的,可优先并入附近天然气管网及城市公共供气 管网;附近元天然气管网的,可开发煤层气压缩、 液化项目,然后供汽车、民用。 总之,我省有丰富的煤层气资源,大力开发利 用煤层气,将改善国民经济发展中常规天然气不足 的局面,并给社会带来环保效益.给煤矿生产带来 安全效益,形成规模开发后经济效益也将十分明 显,且能带动相关产业和促进地方经济发展的社会 效益。只要充分认识到煤层气存在的客观条件和开 发煤层气的风险,采取稳妥措施发展四川省煤层气 产业,煤层气开发利用将成为四川省的新兴朝阳产 业。 参考文献略 万 方数据 四川省煤层气煤矿瓦斯开发利用现状及前景分析 作者朱志敏 , 尹中山 , ZHU zhi-min, YIN Zhong-shan 作者单位 朱志敏,ZHU zhi-min成都理工大学“油气藏地质及开发工程“国家重点实验室,四川,成都 ,610059;中国地质科学院矿产综合利用研究所,四川,成都,610041 , 尹中山,YIN Zhong-shan四川省煤田地质局,四川,成都,610072 刊名中国矿业 英文刊名CHINA MINING MAGAZINE年,卷期2007,1610被引用次数 1次 相似文献10条 1.期刊论文 财政部出台煤层气煤矿瓦斯开发利用补贴的实施意见 -节能与环保 2007,““6 2.期刊论文 马耕 . 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