提高【煤层气知识一百问】11.开发煤层气有什么现实意义?
开发煤层气有如下意义:
首先,变害为宝,保障煤矿的安全生产,体改煤炭生产的经济效益。我国频频发生瓦斯爆炸,既造成严重的人员伤亡、财产损失,又造成大量的能源浪费。我国国有重点煤矿中高瓦斯矿井占47%,新中国成立以来已发生瓦斯事故1500余起。所以从这一点说,开采煤层气是煤矿开采的首要安全保障,也是国务院一直强调的,要想开发煤矿,必须先开发煤层气,将瓦斯浓度降低到一定的安全范围内才允许开发煤矿。
第二,开发煤层气,有利于改善能源结构,促进国民经济的发展。我国的能源结构与世界发达国家相比极为不合理,煤炭占得比例大,石油仅为世界平均水平的三分之一,天然气为十分之一。我国能源紧缺,不能满足高速发展的国民经济,只有大力发展煤层气新型清洁能源,才能弥补我国能源的缺失。
第三,减少大气污染,保护人类的生存环境。甲烷的温室效应大约是二氧化碳的20倍以上,据粗略估计,我国每年向大气排放的煤层气甲烷约为60亿立方,占世界的三分之一,既浪费了能源,又对环境造成了极大的破坏。这也是国际社会对我国提出的基本要求,在发展的同时,也要保护好我们的环境。
第四,我国煤层气资源丰富,分布广。据统计,2000m以浅范围内我国煤层气资源量为35万亿立方米,有很大的开采利用前景。
第五,国内外煤层气开采技术的不断发展和完善,为现阶段煤层气的开发提供了有力的技术保障。
【煤层气知识一百问】12.煤层气在煤层中是如何储存的?
煤层气以三种状态赋存于煤层中,即:游离状态、溶解状态和吸附状态。 游离状态的煤层气以自由气体状态储积在煤的割理和其他裂缝空隙中,在压力的作用下自由运动。这种气体很少,占煤层气的10-20%。溶解在煤层水中的气体称为溶解气,数量更少,在5%以内。大量的煤层气是以吸附状态吸附在煤的内表面上,这种吸附是物理吸附。煤的微孔隙表面积相当大,煤的内表面积每克可高达100-2400平方米,况且,煤层气在煤的微孔隙壁上的吸附以多层吸附为主。正因如此,煤层气的开采与普通天然气的开采不一样,必须通过排水作用降低储层压力而实现。
【煤层气知识一百问】13.我国煤层气开发有哪些外国公司?
在我国煤层气开发上,直接或间接参与的国外公司有以下几家: 雪佛龙德士古石油公司 美国CBM能源公司 德士古中国公司 远东能源公司 康菲石油中国公司
格瑞克能源(国际)公司 中加能源公司 亚加能源公司
特拉维斯特能源公司
【煤层气知识一百问】14.煤层气抽排设备如何选型?
煤层气开采井一般都要实施人工排采,降低储层压力。最常见的人工抽排方式包括电潜泵、螺杆泵、抽油机(有杆泵)等抽排设备。选择抽排设备、方法和标准与常规气井相似,主要受预期产水量控制。从排水能力来看,电潜泵最为理想,在理想情况下日排水量超过1000bbl,其缺点是:正常工作时需要保持稳定的电流;由于煤屑等颗粒的破坏,电潜泵很容易被损坏,而煤屑等颗粒在生产初期非常常见。螺杆泵在许多煤层气项目中受到偏爱,因为:一方面其排水能力强,日排水为100-1000bbl,另一方面,由于能有效处理煤屑,螺杆泵几乎不需要维修。相比上述两种泵,抽油机的排液效果要差一些,为低-中等排水,且排水量为5-500bbl,但也不需要维修。 总之,不管用什么排采系统,关键是尽可能减少停工时间同时尽可能快地将煤层中的液体排出。
体积 1立方米(m3)=1000升(liter)=35.315立方英尺(ft3)=6.29桶(bbl)1立方英尺(ft3)=0.0283立方米
【煤层气知识一百问】15.中国煤层气上市公司有哪些?
601088 中国神华 601666 平煤天安 601898 中煤能源 000983 西山煤电
000835 四川圣达 601001 大同煤业
【煤层气知识一百问】16.煤层气是如何发电的?
煤层气是在煤矿层及其邻近岩层中与煤伴生的一种可燃气体,俗称“瓦斯”。由于同空气混合时具有爆炸的危险,煤层气(甲烷)一直是一个伴随深井煤矿而产生的严重问题。煤层气的主要成分是甲烷(25-60%),它是在有机物质向碳进行转化(碳化)的地质化学作用中产生的。煤层气既可以从裂缝、断层和气孔中挥发出来,也可以被煤炭和邻近岩石表面吸附。 煤层气可以分为三种:
1、未经开采的煤矿缝隙中散发出的煤层气(井前气CBM); 2、开采状态的煤矿中散发出的煤层气(井中气CSM); 3、弃矿中散发出的煤层气(井后气CMM);
井前气 (CBM) 和井后气 (CMM) 的成分组成使得这两种煤层气可以直接在燃气内燃机中燃烧使用而无技术问题。处于开采状态煤矿中散发出的井中气(CSM),由于其成分会突然发生变化,这对燃气内燃机的设计提出了相当高的要求,然而,颜巴赫针对这种燃料提供了相应的改进型燃气内燃机。在燃气热值的较大范围内均可使用;通过对内燃机的特殊设计,可以确保在只含有25%甲烷含量时机组能满负荷工作,这一数据根据煤层气成分的不同而变化。
用煤层瓦斯发电不仅可以减少常规采煤瓦斯通风造成的环境污染,同时还有助于解决一些其他问题,如大量水的处理,有时抽出谋层瓦斯后需要将这些水重新注入其他煤层,以避免妨碍新鲜的地下水源,而电站恰好需要大量水,用以产生蒸气和冷却,利用这种水,既可降低瓦斯生产成本,也可降低发电成本。在瓦斯井口建立燃气电站能使电站基础建设投资降至最低,因为无需建立输气管道和运煤铁路。
应用案例
山西阳泉煤层气发电项目
2007年8月,山西阳煤集团和力宇燃气动力有限公司通过通力合作,于山西省阳泉市神堂嘴新建一座煤层气发电站正式投入运行,电站安装有4台颜巴赫JGS 620 GS-S.L.发电机组,装机容量为12兆瓦。
该瓦斯电站项目与中国政府以CER(核证的减排量)信用交易为基础的CDM(清洁发展机制)国家能源政策密切相关。颜巴赫发电机组生产的电力将被并入地区电网。预计该电厂生产的电量将能够满足该地区97000户中国家庭的用电需求。
该电站的特点是,瓦斯直接从井下抽出,然后通过气泵、储气罐和管道输送至几公里以外的阳泉市境内的神堂嘴电站。阳泉市位于中国产煤大省山西省省会太原以北100公里处。 可靠的、具有成本效益的技术利用现有瓦斯进行发电,可降低工业排放,从而降低了运行成本。
安徽谢桥煤层气发电项目
2006年1月,力宇公司提供了两台集装箱式GE颜巴赫(JENBACHER)内燃机机组,作业地为距安徽省会合肥北部150公里处的淮南谢桥煤矿,用抽取出来的煤矿瓦斯进行发电。 根据与当地配电局签署的电力购买协议, 2006年5月初两台1.4兆瓦的 JGC 420 GS-S.L 型发电机组开始向区域电网供电。
【煤层气知识一百问】17.我国煤层气资源分布情况如何?
我国煤层气资源丰富。据煤层气资源评价,我国埋深2000m以浅煤层气地质资源量约36万亿立方米,主要分布在华北和西北地区。其中,华北地区、西北地区、南方地区和东北地区赋存的煤层气地质资源量分别占全国煤层气地质资源总量的56.3%、28.1%、14.3%、1.3%。1000m以浅、1000~1500m和1500~2000m的煤层气地质资源量,分别占全国煤层气资源