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 摘要:全球埋深浅于

2000 米的煤层气资源约为 240 万亿立方米,是常规天然气探明储量

的两倍多,世界主要产煤国都十分重视开发煤层气。美国、英国、德国、俄罗斯等国煤层气的
开发利用起步较早。中国煤层气资源丰富,可采资源量约

10 万亿立方米,累计探明煤层气

地质储量

1023 亿立方米,可采储量约 470 亿立方米。全国 95%的煤层气资源分布在晋陕内

蒙古、新疆、冀豫皖和云贵川渝等四个含气区。了解我国煤层气的基本储层特点,有助于对煤
层气的开发利用。

 

  关键词:煤层气

 储层特点开发对策 

  煤层气俗称瓦斯,是指与煤炭共伴生、赋存于煤层及围岩中、以甲烷为主要成分的混合
气体,是一种新型的清洁能源和优质的化工原料。煤层气的化学组成有烃类气体,例如甲烷
及其同系物、非烃类气体,例如二氧化碳、氮气、氢气、一氧化碳、硫化氢以及稀有气体。其中,
甲烷、二氧化碳、氮气是煤层气的主要化学成分,尤其是甲烷的含量最高。煤层气的热值是普
通煤的

2-5 倍,与天然气的热值相当,1 立方米的纯煤层气的热值相当于 1.13 千克的汽油,

1.21 千克标准煤。可以与天然气混输混用,而且燃烧后很清洁,几乎不产生任何的废气,是
上好的工业、化工、发电、居民生活燃料。煤层气也可用作民用燃料、工业燃料、发电燃料、汽车
燃料和重要的化工原料。用途很广泛。没标准立方煤层气大约相当于

9.5 度电、3 立方米水煤

气、

1 升的柴油、接近 0.8 千克的液化石油气,1.2 升的汽油。中国煤层气资源丰富,居世界第

三。每年在采煤的同时排放的煤层气在

130 亿立方米以上,合理抽放的量应可达到 35 亿立

方米左右,除去现已利用部分,每年仍有

30 亿立方米左右的剩余量,加上地面钻井开采的

煤层气

50 亿立方米,可利用的总量达 80 亿立方米,约折合标煤 1000 万吨。如用于发电,

每年可发电近

300 亿千瓦时。在国际能源局势趋紧的情况下,作为一种优质高效清洁能源,

煤层气的大规模开发利用前景诱人。煤层气的开发利用还具有一举多得的功效:提高瓦斯事
故防范水平,具有安全效应;有效减排温室气体,产生良好的环保效应;作为一种高效、洁
净能源,产生巨大的经济效益。如果把煤层气利用起来,用于发电燃料、工业燃料和居民生
活燃料;还可液化成汽车燃料,也可广泛用于生产合成氨、甲醛、甲醇、炭黑等方面,成为一
种热值高的洁净能源和重要原料,开发利用的市场前景十分广阔。

 

  

1、我国煤层气储层的基本特点 

  

1.1 我国煤层气资源丰富 

  我国埋深在

2000 米以内的煤层中含煤层气资源量达 30 万亿-35 万亿立方米,是世界

上第三大煤层气储量国,煤层气开发前景非常可观。然而,由于种种原因,我国煤层气的开
发和利用规模普遍偏小。

2004 年全国井下开发煤层气约 16 亿立方米,国有高瓦斯突出矿井

平均煤层气的开发率仅为

10%左右。据分析,煤层气开发利用率低主要是由于我国的煤炭

赋存条件较差,开采主要依靠井工。高瓦斯矿井多,目前全国共有高瓦斯矿井、煤与瓦斯突
出矿井约

9000 多处,占矿井总数的 30%左右。其中国有重点煤矿 258 处,占重点煤矿矿井

总数的

46%。并且,随着开采深度的延伸,煤层瓦斯含量逐渐增加,防治难度越来越大。采

深每增加

10 米,温度升高 1 摄氏度,而且煤层压力增大,煤与瓦斯突出的危险性增高。 

  

1.2 我国煤层气储层的基本特征 

  

1.2.1 煤层渗透率低 

  有压力差时物质允许液体及气体通过的性质称为岩石的渗透性,渗透率是物质渗透性
的数量表示。它表征了液体及气体透过物质的能力,决定着富集区煤层气是否能被开采的关
键参数。按照煤层气的储层的可分为

5 个等级储层;第一等级渗透率介于 10*10-15 平方米

之间,渗透性极好的储层;第二等级渗透率在

10.0*10-15—5.0*10-15 平方米,渗透性较好

的储层:第三等级渗透率在

10.0*10-15—1.0*10-15 平方米,渗透性中等的储层;第四等级

1.0*10-15—0.1*10-15 平方米,渗透性较差的储层,第五等级小于 0.1*10-15 平方米,渗透
性极差的储层。据不完全统计,我国的二等级渗透率以上的仅仅占到

14%,第三等级的渗透