第一章--煤层气工业的发展历程.pptVIP

第一章 煤层气工业的发展历程 煤层气俗称“瓦斯”，是赋存于煤层及其围岩中的与煤炭共伴生的一种天然气体，国际上惯称其为煤层甲烷(Coal bed Methane，简称CBM)。它是地史时期煤中有机质的热演化生烃产物，它的生成是以煤岩有机组成为基础，以各种地质运动、构造活动引起的沉积埋藏导致的煤化作用为辅助条件，内外因共同作用的结果。 第一章 煤层气工业的发展历程 煤层气是一种非常规天然气资源，也是一种战略性的后备资源，由于能源危机和环保问题日益受到世界各国的重视，开发煤层甲烷逐渐提到议事日程上来。通过政策扶持和科研投入成功地实现了从“瓦斯灾害”到“优质能源”的认识转变以及从“井下抽放”到“地面开发”的技术革新，特别是美国多年来在煤层气勘探开发中所积累的技术和经验，以及所取得的显著效益，更促使了煤层气工业在世界范围内的蓬勃发展。 第一章 煤层气工业的发展历程 第一节 煤层气工业的萌芽 第二节 煤层气工业的形成 第三节 煤层气工业的蓬勃发展 第四节 中国的煤层气工业 第五节 中美煤层气工业的比较 第一节 煤层气工业的萌芽 一、煤层气开采的萌芽 瓦斯气体是煤矿安全生产中最大的威胁之一，有“煤矿第一杀手”之称。人类最早开采煤层气是出于采煤过程中安全的需要，采抽出的煤层气被排放到空气中或直接燃烧掉，并没有加以利用。 最早的有历史记载的瓦斯抽放可追溯到1637年以前，我国《天工开物》一书记载了利用竹管引排煤中瓦斯的方法。 早在1733年，英国一家煤矿首次进行了煤矿瓦斯抽放和管道输送的尝试。1844年，又有一个发生过瓦斯爆炸事故的矿井将采空区的瓦斯抽放至地面。19世纪的欧洲曾有过尝试钻入煤层抽出煤层气，以减少采矿危险。19世纪后期，英国威尔士开始进行从煤层中抽排瓦斯的试验。英国生产矿井中，45%的甲烷通过管道抽排到地面进行利用。 第一节 煤层气工业的萌芽 二、煤层气开发的诞生 随着世界经济的发展，煤炭资源被大规模开发和利用，煤矿瓦斯爆炸事故也频频发生。1907年，美国发生了其历史上最致命的一次矿难，西弗吉尼亚的一次爆炸夺走了362个人的生命，该年美国矿难死亡人数达3200余人。 据专家统计，到20世纪初期，美国的矿难每年有近6％的矿工葬身井下，近6％的工友落下终身残疾，6％的从业者受到不同程度的暂时性损害。英国煤矿历史上约有15000人死于瓦斯爆炸事故，最严重的一次是1913年10月14日发生在Senghenydd煤矿的瓦斯爆炸事故，死亡439人。 我国瓦斯事故发生的频率更高，煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%。在中国煤矿重大恶性事故中，瓦斯爆炸引起的事故约占70-80%，造成的伤亡占到特大事故伤亡人数的九成。 第一节 煤层气工业的萌芽 瓦斯不仅是矿工的生命杀手，还是人类生存环境的破坏者。甲烷是造成环境温室效应的3种主要气体(甲烷、二氧化碳和氟利昂)之一，如果以原子为基准，甲烷的加热效应是CO2的21倍，以重量为基准则达70倍。甲烷排入大气层，不仅因其温室效应引起气候异常，而且消耗大气平流层中的臭氧，对臭氧层的破坏能力是二氧化碳的7倍，严重削弱了臭氧层对太阳紫外线侵袭的防护作用，危害人类健康。 第一节 煤层气工业的萌芽 在此期间，美国在不断探索中逐渐将常规油气钻井技术引进煤层气的开发中来，采用常规油气理论做指导进行钻井。 1920年和1931年，美国在粉河盆地中部的怀俄德克煤层和阿巴拉契亚北部比格郎气田的匹兹堡煤层先后打出3口煤层气自流井。 20世纪50年代以来，菲利浦石油公司参与圣胡安盆地的煤层气开发，在水果地组煤层打出一大批气井，其中大多数井均获成功。 1953年，美国在圣胡安煤田钻了第一口地面煤层气井，产气量达1.2万方/日。 20世纪40年代，德国的一座煤矿首次大规模开采煤层气，排到地面并加以利用。 第一节 煤层气工业的萌芽 20世纪70年代，美国的煤矿主为了寻求一条根治煤矿瓦斯事故的途径，尝试着利用石油天然气开发技术进行煤矿瓦斯地面预抽试验。经过近10年的探索，煤矿瓦斯地面抽采获得成功。之后，一些石油公司纷纷介入，在政府扶持下逐步形成了一个介于煤炭工业和石油天然气工业之间的新兴产业——煤层气开发。 第二节 煤层气工业的形成 在20世纪70年代以前，美国煤矿抽放煤层气主要是为了煤矿井下安全目的。1994年以前美国每年因采煤而排放的甲烷总量达到42亿立方米，不仅严重污染了大气层而且浪费了巨大的动力和资金。 进入20世纪70年代，在全球能源危机的影响下，石油价格一度高涨，美国首先意识到煤层气可以作为一种能源，能够有效缓解石油供需矛盾。美国能源部做出了开展包括煤层气在内的非常规天然气回收研究的决定。 从1978年开始对全美16个含煤盆地进行了长达8年的煤层气研究。对煤层气的储集和运移机理、生产方式和开采工艺有了进一步