煤层气地质的原理与实践.doc

科技文献写作论文 煤层气：原理与实践 作 者：张尧 学 号：20092704021 教 师：管伟明 新疆大学 2012年11月 张尧 Rogers, R.E., 1994. CoalbedMethane: Principles and Practice. PTR PrenticeHall, Englewood 罗杰斯、R.E，1994.煤层气地质的原理与实践. PTR出版社出版，编辑. 恩格尔伍德Cliffs, N.J. 关于《煤层气地质原理与实践》的文献综述 1.0原文简介 甲烷任何其他化石燃料燃烧更清洁。 甲烷价格便宜，它来自国内资源，美国约800万立方米（TCF）已经发现，甲烷在煤层。 这个重要的能源一个百年老矿区危险成为一个环保生产煤层气（CBM）在很短的时间内已经成为一个重要的行业，在这样一个清洁燃料提供了一个丰富关于污染和燃料短缺，许多美国人。除了在美国，CBM正在制作澳大利亚昆士兰州英国中国和印度的试点项目。 在约15个国家的测试或试生产计划正在进行中。利用煤层气可以改善东欧和中国环境。 在美国，它可能是替代燃料汽车或清洁燃料电厂。利用煤层气可以实现国家的目标，如以下： 提供一个清洁燃料大幅增加天然气基地提高煤炭开采的安全性减少到大气中排放甲烷全球变暖提供一种手段，利用丰富的煤炭资源 关键字 煤层气、煤层气地质、清洁能源、钻井工工艺、赋存状态，发展趋势、煤层气开采，煤层气开采政策。 2.0我国煤层气地质的研究进展 煤层气作为一种潜力巨大且优质洁净的补充能源 以及主要呈吸附赋存状态而有别于常 规天然气的独立化石能源新矿种 ,受到世界上近 3 0 个国家或地区的高度关注。然而,煤层气地质作为一个崭新的研究领域,在我国只有 1 0 余年的发展历史。尽管我国煤层气资源十分丰富,近年来进行过卓有成效的研究工作,并在沁水盆地 、鄂尔多斯盆地等地取得采气试验的突破(叶建平等,1 9 9 9a ;李明潮等,1 9 9 0 ; 张新民等,1 9 9 1 ;李明潮等,1 9 9 6 ),但迄今尚未形成规模性的开发与利用,无论其理论或方法都还有待于不断完善和创新。相 比之下,美国 2 00 1 年煤气产量 已达 40 1 亿 耐 ,约为我国同期天然气总产量 的 13 倍。鉴于此因,分析和总结我国近年来煤层气地质研究的进展与趋势,对于发展适合于我国地质条件的煤层气地质理论、推动国煤层气产业 的尽快形成均有所裨益。 2.1 煤层气生成演化与运移效应 关于煤或腐殖型有机质在地质历史中的生烃演化,前人 已做过大量卓有成效的研究工作 ( T iot e t al,19 8 4 ;傅家漠等,1 9 9 0 ;戴金星等,19 9 2 )。在此基础上 ,我国有关研究者近年来针对煤层气赋存状态的特殊性及我国煤层气地质演化历史复杂的特点 ,在煤层气二(多)次生成与动力学条件、煤层气成因、解吸一扩散一运移效应等方面取得新的研究进展。 2.1.1 煤层气的解吸一扩散一运移效应 传统理论认为,煤层气是一种具有 自生 自储特点的非常规天然气。但近年来的研究显示,事实并非完全如此。与呈游离状态赋存的常规天然气相 比,煤中吸附气的碳稳定 同位素显著 偏轻,对其地质原因长期争议纷纭 ,但一直没有定论(刘冬梅等,19 9 7 ;史训之等,1 9 9 2 )。事实上,随着煤层气储层(简称煤储层)埋藏深度的加大和煤化程度(煤级)的增高,煤中吸附气的甲烷碳稳定 同位素组成逐渐向常规天然气逼近(秦勇等,。由此表明,煤层气的基本成因与常规天然气没有实质性差别,碳同位素偏轻的现象多是煤层气在生成之后发生解吸一扩散一运移过程的客观反映。例如,在华北石炭 、二叠系具有气煤煤级的煤储层 中:当埋深 大于2 0 0 0 m 时,煤层甲烷碳稳定同位素的组成与常规天然气完全一致 ;当埋深大于 1 O0 0 m 时 ,煤层甲烷碳稳定同位素则显著偏轻(叶建平等,1 9 9 9 a )。由此揭示 ,华北石炭 、二叠系气煤储层中煤层气的解吸一扩散一运移效应在垂向上具有 明显的分带特征 :埋深大于 2 O0 0 m 为原生带,煤层气具有典型的自生 自储特点;埋深小于 1 00 0 m 为解吸带,煤层气发生过显著的解吸一扩散一运移过程,甲烷碳稳定 同位素显著偏轻的现象主要起源于‘ Z C 的优先解吸分馏然后被煤储层重新吸附,用“自生 自储”来描述显然是不合适的;埋深介于 1 0 0 0 一 2 0 0 0 m 的深度则为过渡带,煤层气存在一定的解吸一扩散一运移效应 (秦勇等,2 0 0Oa )。在华北的无烟煤地区 ,这一效应同样存在 ,并在一定程度上反映出煤层气的保存条件(张建博等,2 0 0 0