煤层气开发现状及进展

1、煤层气勘探开发理论技术现实状况及思索河南理工大学.09.29煤层气开发现状及进展第1页汇报内容一、煤层气概述二、煤层气勘探目标和任务三、中国煤层气勘探开发历程四、我国煤层气勘探开发取得主要结果五、煤层气勘探开发理论存在重大问题煤层气开发现状及进展第2页1）煤储层 成煤过程中，大量气体生成，其中一部分保留在煤层孔、裂隙中，并在其间进行运移。所以煤层既是煤层气体母岩，也是气体储集场所层是煤层气源岩，也是气体储集场所。所以，煤层也能够称之为煤储层2）煤型气(煤成气) 煤系地层中煤和分散有机质，在成岩和煤化过程中形成天然气，以游离状态、吸附状态和溶解状态赋存于煤层和其它岩层内。其中赋存在煤层中，成份以

2、甲烷为主煤型气称为煤层气或煤层甲烷，赋存在围岩中煤型气称为煤成气一 煤层气概述1.何谓煤层气？煤层气开发现状及进展第3页3）瓦斯 指从煤层及煤层围岩中涌出，以及在煤矿生产过程中产生各种气体统称 主要包含：赋存在煤层中煤层气、采动影响带中煤成（层）气、采空区煤型气、采掘活动过程中新生成各种气体总称4）煤层气 指赋存在煤层中以甲烷为主要成份、以吸附在煤基质颗粒表面为主并部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中气体，其成份以甲烷为主，往往将其简称为煤层甲烷一 煤层气概述煤层气开发现状及进展第4页一 煤层气概述2.煤层气赋存、运移特征煤储层孔裂隙双重介质 孔隙煤层气赋存空间 裂隙煤层气运移空间外生裂隙孔隙内

3、生裂隙煤层气开发现状及进展第5页植物组织孔气孔粒间孔溶蚀孔隙煤层气开发现状及进展第6页煤内生裂隙系统模型煤裂隙孔隙双重结构系统理想模型煤层气开发现状及进展第7页煤显微裂隙煤层气开发现状及进展第8页 1原生结构煤；2碎裂煤；3碎粒煤；4糜棱煤21342.煤层气赋存、运移特征煤储层煤体结构类型多样 一 煤层气概述煤层气开发现状及进展第9页煤层气赋存状态吸附态为主 煤层气主要以吸着态（包含吸附和吸收）形式赋存在煤层中，另有溶解态、游离态，甚至固溶态2.煤层气赋存、运移特征游离态吸附态吸收态煤基质孔裂隙一 煤层气概述煤层气开发现状及进展第10页一 煤层气概述2.煤层气赋存运移特征煤层气运移过程解吸、扩

4、散、渗流 煤层气开采过程中，因为排水降压，煤层气普通经历解吸扩散渗流三个过程，抵达井筒或地面煤体表面解吸微孔内扩散裂隙中渗流百分比放大煤层煤层地面地面降压漏斗临界解吸压力煤层气解吸区抽水引起压力降落储层初始压力煤层气开发现状及进展第11页12非常规天然气页岩气煤层气致密砂岩气天然气水合物一 煤层气概述3.煤层气资源特征煤层气开发现状及进展第12页一 煤层气概述3.煤层气资源特征与常规天然气比较相同点： 气体成份大致相同：煤层气中CH4普通占90或95%以上，另外有少许N2、CO2或重烃气体；常规天然气中也以CH4为主，但其它气体成份改变比较大 用途相同：均是优质能源和化工原料，能够混输混用煤层

5、气开发现状及进展第13页一 煤层气概述3.煤层气资源特征与常规天然气比较不一样点： 组成上：煤层气基本不含重烃，产出时无极杂质极少，天然气普通含重烃，产出时含部分无机杂质 赋存状态：煤层气吸附态为主赋存在煤层中，常规天然气以 游离态为主赋存在碎屑岩或碳酸盐岩中，这也是造成煤层气成藏模式、勘探评价、开采工艺及技术条件等方面根本差异主要原因煤层气开发现状及进展第14页一 煤层气概述3.煤层气资源特征与常规天然气比较不一样点：生产方式、产量曲线不一样：煤层气是经过排水降压，使气在煤层中解吸-扩散-渗流采出地面。早期产量低，但生产周期长，可达20-30年；天然气主要是靠本身正压产出，早期产量高生产周期

6、普通在8-左右 成藏方式、开采难度等：煤层气以吸附态赋存。储量评价较为可靠，但储层普通为“三低”,开采工艺复杂，埋深普通较浅煤层气才有开发价值（1500m以浅），需要井网开采；天然气形成圈闭，埋深普通大于1500m，开发难度小，单井即可采煤层气开发现状及进展第15页不一样点常规天然气煤层气生源条件低等生物高等植物储集条件储集形式运移后成藏圈闭气自生自储吸附气储层岩性砂岩、碳酸盐岩等煤层渗透性高低孔隙结构孔、洞、缝基质孔隙和裂缝比表面积小大储层压力高压低压勘探方式找结构、找圈闭，试气有煤田勘探基础，需要长时间排采开发方式开发方式整体或分区滚动开发产出方式自喷，能够关井排水降压，连续开采，不能关井

7、开采深度深度普通较大，只要承压深浅不限较浅，普通小于1500m单井产量高(数十万m3/d)低(几百几千m3/d)增产改造普通不需要常需要水力压裂等气井服务年限8-20-30年井口压力高低煤层气与常规天然气不一样点煤层气开发现状及进展第16页4.煤层气勘探开发意义防治煤矿瓦斯事故，提升煤矿开采效益 安全与减灾意义降低温室气体排放，保护人类生存环境 节能减排意义改进和优化能源结构，提升资源利用效率 资源意义一 煤层气概述煤层气开发现状及进展第17页汇报内容一、煤层气概述二、煤层气勘探目标和任务三、中国煤层气勘探开发历程四、我国煤层气勘探开发取得主要结果五、煤层气勘探开发理论存在重大问题煤层气开发现

8、状及进展第18页充分反应煤层气特殊地质规律有利于中国煤层气产业成长和发展科学性、实用性和可操作性 二 煤层气勘探目标和任务 1.煤层气勘探开发标准煤层气开发现状及进展第19页选区评价：在盆地级别上，经过野外地质勘查确定靶区、地震勘探以及钻井等方法，选择有利区块勘探阶段：在区块级别上，经过煤层气井钻探、物探及排采试验工程，进行煤层气产能与可采性专门勘探，获取储量，确定开发区开发阶段：依据勘探结果和生产试验结果，编制开发方案，实施煤层气开发 二 煤层气勘探目标和任务 2. 勘探开发阶段煤储层物性特点，决定了煤储层勘探开发难以划分明确阶段，应该坚持滚动勘探开发煤层气开发现状及进展第20页说明或分析煤

9、层气赋存地质条件与机制查明或预测煤层气资源量/储量，找出资源分布规律为资源开发提供依据，指导煤层气开采工程实施 二 煤层气勘探目标和任务 3.煤层气勘探开发三大任务煤层气开发现状及进展第21页汇报内容一、煤层气概述二、煤层气勘探目标和任务三、中国煤层气勘探开发历程四、我国煤层气勘探开发取得主要结果五、煤层气勘探开发理论存在重大问题煤层气开发现状及进展第22页三 煤层气勘探开发历程1、世界上煤层气勘探开采现实状况 全世界煤层气总资源量约101-273万亿m3，90%集中在12个产煤大国 美国、加拿大、澳大利亚、中国四国形成工业化生产规模 印度、英国、波兰等国家在试验区初步具备商业开发条件 智利、

10、巴西、委内瑞拉等国开展了小规模煤层气勘探试验或者准备煤层气开发煤层气开发现状及进展第23页三 中国煤层气勘探开发历程1、世界上煤层气勘探开采现实状况 美国： 1978 年开始对全美16 个含煤盆地进行了长达8 年煤层气研究。对煤层气储集和运移机理、生产方式和开采工艺进行研究, 先后对14 个盆地做出了资源量计算 1980 年12 月, 世界第一个商业煤层气田黑勇士盆地橡树林煤层气开发区建成投产, 标志着美国煤层气产业进入起步阶段。 自1976年第一口商业生产井到规模开发，仅仅用了不到十年；，美国煤层气产量达400亿m3，为我国同期天然气产量1.3倍（301m3）煤层气开发现状及进展第24页II

11、IIIIIII1III2III3III4Stage 1：资源条件调查及勘探开发试验(50s1980) 两大盆地煤层气资源调查 第一口井(CAHN No.1井,1977)工业性气流 首批两个煤层气田投入开发（圣胡安、黑勇士） 实施国家煤层气计划煤层气开发现状及进展第25页IIIIIIIII1III2III3III4Stage 2：成藏条件探索与产业化开启(1981-1988) 1981年，形成煤层气商业性生产规模 1988年，年产突破10亿m3大关，圣胡安超出黑勇士 开启全方面煤层气成藏条件探索 控制产能六大地质原因 “排水降压解吸扩散渗流”过程认识上突破 煤层气开发现状及进展第26页Stage

12、 3：研究深化拓展, 产业高速和稳定发展(1989) 成功地扩展开发试验盆地，进入高速增长久 北美洛基山造山带煤层气高产走廊 理论体系(双孔隙/中煤级优势/低渗极限/高煤级煤缺陷) 生物型或次生煤层气成藏，粉河盆地商业性开发 337亿增势减缓产量再次大幅度增加基础： 新增煤层气井5357口 年将新增4799口 11124口已取得施工许可 后稳定发展煤层气开发现状及进展第27页 美国主要煤层气盆地和煤层气资源煤层气资源历次评价资源量及分布：煤层气开发现状及进展第28页近几年来美国煤层气勘探开发井数量勘探开发井数量：煤层气开发现状及进展第29页煤层气产量：近5 年均保持在500-600亿m3 ，占

13、美国天然气年总产量近10 %，靠近于我国天然气总产量二分之一（1160亿m3，）煤层气开发现状及进展第30页钻井技术发展增产技术发展射孔压裂压裂液多样化压裂洞穴完井多分子水平井羽状井、裸眼洞穴完井、注气置换开发技术：煤层气开发现状及进展第31页 加拿大煤层气主要分布于阿尔伯塔盆地。开发起步时间基本与我国开展煤层气工作时间相当。 1978, 加拿大仅有250口煤层生产井, 其中4口单井日产气量到达20003000m3。开发早期, 只是简单套用美国开发技术, 历时23年，但一直未能形成突破第一阶段 二十一世纪初以来, 结合煤层气地质条件, 重视发展连续油管压裂、N2、CO2注入、水平羽状井等增产技

14、术, 降低了煤层气开采成本 年,新增钻井1015口,年产量5.1亿3。单井30007000m3/d 20, 产量超出80亿m3。规划到20到达280390亿m3，煤层气产量将占其天然气总产量15%左右煤层气开发现状及进展第32页 加拿大主要煤层气盆地资源量及分布：阿尔伯达盆地煤炭资源分布煤层气开发现状及进展第33页煤层气产量：煤层气开发现状及进展第34页1）连续油管压裂技术增产技术：阿尔伯达盆地多层薄煤层增产办法，主要靠连续油管小型压裂：压开裂缝长度小于3m，消除井筒煤层污染带影响煤层气开发现状及进展第35页2）注氮、二氧化碳增产技术增产技术：煤层气开发现状及进展第36页增产技术：3）水平井分

15、段压裂技术煤层气开发现状及进展第37页 澳大利亚煤炭主要分布在东部Sydney、Bowen和Surat等3 个含煤盆地 煤层气勘探始于1976 年, 20 世纪末以来， 充分吸收美国煤层气资源评价和勘探、测试方面成功经验， 针对本国煤层含气量高、含水饱和度改变大、原地应力高、渗透性好等特点, 成功开发和应用了水平井高压水射流改选技术，将煤矿井下抽放技术应用到地面开发中，形成独特U 型井技术 1998 年，煤层气产量只有0.56亿m3 , 年产量到达13 亿m3，超出60亿m3。已进入商业化开发阶段煤层气开发现状及进展第38页 澳大利亚主要煤层气盆地和煤层气资源分布资源量及分布：煤层气开发现状及

16、进展第39页煤层气产量：煤层气开发现状及进展第40页抽采技术创新：一体化抽放技术“U”型水平井技术煤层气开发现状及进展第41页 澳大利亚QGC 企业作业现场煤层气开发现状及进展第42页 澳大利亚QGC 企业集气站煤层气开发现状及进展第43页 印度尼西亚主要分布在苏门答腊岛南部和中部、加里曼丹岛东部。以南苏门答腊和加里曼丹东部为中心煤层气开发较为活跃 印尼煤层气开发时间尚短，煤层气开发与美国、澳大 利亚等比较，仍在发展之中 5月，印尼政府与国有企业PT Medco、Ephinodo 组成联营企业签署南苏门答腊煤层气开发产品分成协议， 预定20开始煤层气生产 年，澳大利亚Arrow与PT Petr

17、osea、Ephindo合作，参加印尼煤层气开发，Arrow与Ephindo企业年1月就共同开发Sangatta 煤矿区煤层气达成一致意见，但当前煤层气开发进度迟缓煤层气开发现状及进展第44页 德国煤矿主要分布在西部北威州和萨尔州。 20世纪以前，德国企业界一直不采取煤层气。4月生效可再生能源法对德国煤层气开发是个里程碑，要求：采取煤层气发电补助7-8 cents/kWh 当前，德国煤层气利用以井下瓦斯抽放、采空区抽放利用为主，不一样于美国以地面为主煤层气开采技术，形成了三方面独特技术： 井下瓦斯抽放技术 采空区地面抽放技术 低浓度瓦斯利用技术煤层气开发现状及进展第45页三 中国煤层气勘探开发

18、历程 2、我国煤层气勘探开发历程 我国煤层气勘探起步相对较晚，早期主要出于减灾目标。到了80年代，尤其是90年代才将其作为油气资源后备资源，进行勘探开发七五期间：煤炭系统进行煤层气钻井试验，开始由巷道瓦斯抽放发展到地面钻井八五期间： 煤炭、石油系统在国内部分含煤盆地专题投资，进行资源勘探。主要以引进消化美国技术为特点九五期间：成立“中联煤层气有限责任企业”，煤层气对外合作实施专营。勘探开发成效显著。沁水盆地南部两个区块开展了开采试验，最高单井日产量超出10000 m3 ，初步控制可开发地质储量1000亿m3 煤层气开发现状及进展第46页十五期间：煤层气产业化初现，煤层气勘探开发越来越活跃。国内

19、外企业,国营、民营企业，尤其是中联煤、中石油、中石化以及煤矿企业（晋城煤业集团）等都主动参加。 2003 年,阜新盆地刘家试验区首先实现煤层气地面开采商业性生产,开始了中国煤层气产业化开发新阶段。至底，投产11口，单井日产气平均1000-8500 m3，日产气量25000 m3 中联煤、中石油、晋煤集团在沁水盆地也取得突破,地面煤层气开发也从无到有发展起来。2005 年3 月，沁南煤层气开始供给晋城、郑州市场三 中国煤层气勘探开发历程煤层气开发现状及进展第47页三 中国煤层气勘探开发历程到底 登记勘探区块98个，总面积超出6.5104 km2，累计煤层气探明地质储量超出3000亿m3，可采储量

20、1100亿m3 控制了一批大型含气区，在沁水盆地、阜新盆地和鄂尔多斯等建立8个开发试验区 累计钻进12547余口，产量为126亿m3 ，其中，地面开采煤层气25.7亿m3 ，井下抽采瓦斯100亿m3 。已建成煤层气开发项目7个，在建开发项目8个，地面开发煤层气产能建设到达49亿立方米 “十三五”规划预计，到年，将煤层气地面年产能提升到300亿m3，其中地面产量160亿m3煤层气开发现状及进展第48页煤层气勘探登记区块64个总面积81810.3km2 分布在12个省/区30余个勘探地域遍布全国：鹤岗、鸡西、依兰、铁法、沈北、阜新、珲春、寿阳、和顺、潞安、晋城、霍东、霍西、宁武、乡宁、大宁吉县、石

21、楼、三交、临兴、保德-神府-准格尔、韩城、黄陵、吐哈、准南、淮北、丰城、盘江、恩洪、老厂。11个井组生产试验：阜新、大城、淮北、晋试1、潘庄、枣园、临兴、碛口、柳林、午城、韩城。 煤层气开发现状及进展第49页韩城试验井组河东柳林井组、碛口井组、 临兴井组、午城井组沁南枣园井组沁水潘河示范项目沁水晋试1井组阜新井组建立煤层气先导性生产试验井组 11个.沁水潘庄井组淮北示范项目煤层气开发现状及进展第50页三 中国煤层气勘探开发历程3、我国煤层气工业产业化形成几个阶段瓦斯井下抽排利用与煤层气超前评定阶段(1952 -1988) 1952 年起, 先后在抚顺矿务局龙凤矿建立起瓦斯抽放站, 在阳泉矿、中

22、马村矿、里王庙矿进行抽排和利用试验。 主要探讨煤层气分布基本规律, 为试验开发基础阶段当代煤层气理论技术引进与应用阶段(1989 -1997) 开展国际合作，系统引进以美国当代煤层气地质、煤层气勘探开发和煤层气利用等理论技术，结合中国复杂地质特点，在成藏富集规律、资源评价和选取标准方面实现创新。尤其是视为煤层气开发“禁区”高煤级煤储层方面取得突破煤层气开发现状及进展第51页三 中国煤层气勘探开发历程 煤层气商业化开发试验阶段(1998 -) 中联煤、中石油、晋煤集团等企业及其合作单位先后开辟了刘家、铁法、沈阳北及其外围、南部沁水煤层气田、鄂尔多斯盆地东部、大宁-吉县地域、韩城-合阳地域、准噶尔

23、盆地东南缘等8个试验区,经过这一时期试验研究,煤层气开发基础与技术研究得到了较大发展中国煤层气产业化发展阶段( 年-) 以刘家气田开始售气作为分界，标志着我国进入煤层气工业产业化发展期。形成适应中国煤层气勘探开发系列配套技术以及相关理论体系。3月，沁南盆地煤层气开始供给晋城、郑州等市场。煤层气开发现状及进展第52页汇报内容一、煤层气概述二、煤层气勘探目标和任务三、中国煤层气勘探开发历程四、我国煤层气勘探开发取得主要结果五、煤层气勘探开发理论存在重大问题煤层气开发现状及进展第53页中国煤层气资源分布图鄂尔多斯9.8沁水4.0准噶尔3.8吐哈2.1海拉尔1.6二连2.0滇黔贵3.5伊犁1.2四 我

24、国煤层气勘探开发取得主要结果 全国大于5000亿方含煤层气盆地共有14个；资源量大于10000亿方盆地9个，资源量达30.9万亿方。全国资源量总计36.8万亿方一、资源量评价探明储量不完全统计塔里木1.9煤层气开发现状及进展第54页/10/1055Total: 36.811012 m3Recoverable: 10.871012 m3Eastern part:Total: 11.321012 m3Recoverable: 4.321012 m3Central part:Total: 10.471012 m3Recoverable: 2.001012 m3Western part:Total:

25、10.361012 m3Recoverable: 2.861012 m3Southern part:Total: 4.661012 m3Recoverable: 1.701012 m3Qinghai-Tibet part:Total: 0.00441012 m3Recoverable: 0.001012 m3Chinas CBM Resources煤层气开发现状及进展第55页中国煤层气原地资源量历次评价结果(埋深m) 煤层气开发现状及进展第56页按区域分布按埋藏深度分布中国煤层气资源分布：煤层气开发现状及进展第57页四 我国煤层气勘探开发取得主要结果二、形成了若干煤层气勘探和开发重点区块 低煤

26、阶长焰煤，仅富集刘家：分布3组主力煤，含气量8m3/t，吸附饱和度90%，渗透率0.3-0.510-3m2。煤层深650-970m, 单层最厚69m，煤含气面积20km2，煤层气资源量71亿m3。1、阜新盆地刘家区块(下白垩统阜新组)我国最早实现煤层气地面开采商业性生产矿区煤层气开发现状及进展第58页刘家区块共钻井50余口，投产，当前共投产近30口，单井产量最高16000 m3/d，单井日产气平均3000m3，年产气量0.3亿m3液面m套压Mpa产气量m3产水量m3阜新盆地刘家区块LJ-6井生产曲线辉绿岩高角度岩墙侵入煤系，强热演化下增加了煤生气能力和割剪发育程度。煤层气开发现状及进展第59页

27、大兴矿:长焰-气煤，埋深800余m，单层厚10m,含气面积20.5km2，含气量8-12m3/t，渗透率1.510-3m2,煤层气资源量93亿m31997年4月排采，钻井8口，其中探井2口，开发井6口，日产气3000-4000m3，年产气量0.1亿m3我国最早实施地面采空区钻井技术和最为成功地域2、辽宁铁法区块(阜新组)煤层气开发现状及进展第60页3山西沁水煤层气田世界第一个高煤阶煤层气田沁水盆地总面积2.7万km2，煤层气总资源量为3.97万亿m3,占全国总量10.8%。开发活动主要集中于南部，钻直井6000余口，多分支水平井百余口。仅盆地南缘晋煤蓝焰企业地面煤层气产量达9.08亿方，占全国

28、57%。探明地质储量亿m3 煤层气开发现状及进展第61页/10/1062Zhaoyuan:0.5104 m3 of supply per day Panzhuang:65104 m3 of supply per day Jinshi 1:3.5104 m3 of supply per day Daning:31104 m3 of supply per day Panhe:12104 m3 of supply per day Jincheng block is first high coal rank CBM field in world. Here, more than 6000 vertic

29、al & 100 horizontal CBM wells have been drilled, the gas of 3.00 million cubic meters is produced per day. 世界第一个高煤阶煤层气田煤层气开发现状及进展第62页/10/1063晋城蓝焰煤层气企业煤层气开发现状及进展第63页/10/1064A cluster CBM well group with 4 oriented single well at Zhengzhuang, Jincheng煤层气开发现状及进展第64页中联企业韩城WL-004井压裂后自喷景像.06.24煤层气开发现状及进展第

30、65页美国奥瑞安能源企业DNP-02井中国第一口多分支煤层气水平开发井超浅层地域欠压储层（山西晋城大宁，.8.9）煤层气开发现状及进展第66页/10/1067Panzhuang BlockFanzhuang BlockDaning BlockLocation of multilateral horizontal CBM wells drilled in Jincheng煤层气开发现状及进展第67页/10/1068The gas of 73,837 cubic meters was produced by three MLH wells (DNP02+ DNP03+DNP06) in Sep19

31、, , averaging 24,612 cubic meters per well per day.75,000 cubic meters煤层气开发现状及进展第68页/10/1069The gas of about 100,000 cubic meters was produced by well PZP03 in Sep19, .100,000 cubic meters煤层气开发现状及进展第69页4、鄂尔多斯盆地南部位于鄂尔多斯盆地东部晋西挠褶带南段，有利勘探面积2800km2,资源量5800亿m3 该区煤变质程度中等，截至，共钻煤层气井41口，单井日产气量大于1000m3/d有7口最高6

32、800m3/d。1）大宁吉县地域是我国中煤阶煤层气富集有利地域之一煤层气开发现状及进展第70页2） 乡宁地域乡试1 5煤埋深489.5m, 煤厚2. 7m，含气量平均2.8m3/t。N2占30%, 为甲烷风化带，日产水20m3。属于瘦-贫煤，主煤厚6m,含气量平均4.2m3/t，单井日产水1-5m3，气微。韩试1井渗透率很好，日产气最2800m3。从施工11口钻井来看，单井最高日产气量达3500m3，预计单井日均产气量1800m3左右3） 韩城合阳地域煤层气开发现状及进展第71页四 我国煤层气勘探开发取得主要结果三、取得了创新性基础理论1）煤层气藏概念与成藏模式 打破国外中煤级煤成藏优势论，在

33、高煤级煤低煤级煤等领域取得突破 成藏模式示意图成藏模式 压力封闭 结构圈闭 承压水封堵 顶板水网络状渗流封闭煤层气开发现状及进展第72页四 我国煤层气勘探开发取得主要结果三、取得了创新性基础理论2）煤层气资源评价 “递阶优选” 煤层气有利区带优选关键要素递进关系煤层气开发现状及进展第73页四 我国煤层气勘探开发取得主要结果三、取得了创新性基础理论“递阶优选” 流程图 煤层气开发现状及进展第74页煤层气开发现状及进展第75页四 我国煤层气勘探开发取得主要结果三、取得了创新性基础理论3）高煤级煤煤层气理论 高煤级煤成藏成藏史，储层物性，成藏模拟及装 置研发等 高煤级煤储层渗透性控因，煤层气吸附、解

34、吸、 扩散、渗流机制、煤储层弹性能及 其控藏效应 高煤级煤勘探重点寻找次生割剪发育高渗区结构 圈闭 煤层气开发现状及进展第76页四 我国煤层气勘探开发取得主要结果四、初步掌握了一些煤层气开发、增产技术多分支水平井、羽状井钻井技术采空区、采动区、未采区“三位一体”抽采技术轻型钻机空气钻井技术煤层气井压裂排采技术煤层气井氮气泡沫压裂技术 煤层气压裂裂缝监测煤层气产量数值模拟煤层气测井评价煤层气井绳索取心技术煤层气变排量有效压裂和清洁压裂液技术煤层气开发现状及进展第77页四 我国煤层气勘探开发取得主要结果五、形成了系列试验测试评价技术和作业规范煤层气含气量测试技术煤层气吸附试验及机理研究煤层饱和度评

35、价煤层气快速解吸技术试验室测试技术规范及标准煤层气资源量储量规范煤层气勘探开发地质设计规程煤层气钻井工程作业规程煤层气注入/压降试井技术规范煤层气地质录井作业规程煤层气测井作业规程 煤层气固井作业规程 煤层气压裂作业规程 煤高压等温吸附试验技术规范煤层气井井身质量标准煤层气开发现状及进展第78页汇报内容一、煤层气概述二、煤层气勘探目标和任务三、中国煤层气勘探开发历程四、中国煤层气勘探开发取得主要结果五、煤层气勘探开发实践中科学问题煤层气开发现状及进展第79页五 煤层气勘探开发实践中科学问题（一）现有选区理论和方法缺乏针对性 1、评价对象、评价标准和资源分类方案没有统一，且几乎都没有包含褐煤盆地

36、、深部和海域 2、在资源量、储量和采收率计算等方面，缺乏实测含气量、渗透率、储层压力、含气饱和度、水文地质条件及生产动态等资料，只能采取类比法，方法单一，影响计算结果 3、在选区评价方面，地质基础研究滞后，成藏作用认识局限，探明储量低，只有1359亿m3；地质结果利用率不够，后备接替区严重不足，主要集中在晋、陕两省;选区成功率极低，选区理论和方法缺乏针对性和有效性，工程盲目性大影响产业发展重大理论问题：煤层气开发现状及进展第80页中国煤层气原地资源量历次评价结果(埋深m) 煤层气开发现状及进展第81页（二）煤层气成藏地质条件与规律预测需要深化 历经20余年，我国在煤层气成藏条件和富集规律方面取

37、得很多进展，但前期研究或停留于形态学或几何学层面上分析对比，或局限于不结合详细区域地质背景条件理论探讨，极少从区域地质动力学层次上来认识问题，也缺乏从系统论（如含气性统一性）高度去总结规律 所以，需要从区域煤层气成藏作用入手，在“域”上分析成藏规律，为国家层面上勘探开发宏观布署和决议提供依据；从“盆”上分析有利区展布规律，为勘探部门确定目标区提供指导；从“藏”上把握富集规律，为开发部门布置钻孔甚至井网提供地质支持 五 煤层气勘探开发实践中科学问题煤层气开发现状及进展第82页（三）煤层气赋存状态确实定以及含气性评价基本理论存在严重缺点 1、煤矿瓦斯突出时候，瞬间大量煤层气涌出，突出煤体中煤层气资

38、源量几倍到上百倍，远远高于煤层气含气量测定值，这部分超量气体起源？ 案例：1975.8.8，四川天府矿务局三汇坝一矿发生了中国强度最大突出：突出煤岩12780t（其中煤占60%，岩石占40%），喷出瓦斯量140万m3，吨煤瓦斯量约184 m3/t五 煤层气勘探开发实践中科学问题煤层气开发现状及进展第83页 2、关于煤层气第四种赋存状态-固溶态是否存在？若存在，这部分气体在采动条件运移机制怎样？ 普通认为，三种赋存状态（溶解、游离、吸附），而国外学者发觉存在固溶态-以晶体形式存在于煤基质中或芳香层缺点中 3、煤对煤层气吸附仅是物理吸附么，化学吸附是否存在，怎样评价？传统吸附模型能否真实反应地层条件下煤赋存状态，进而用于评价煤层气含气性？五 煤层气勘探开发实践中科学问题煤层气开发现状及进展第84页煤等温(303.15K)吸附试验曲线 活性炭对甲烷吸附曲线五 煤层气勘探开发实践中科学问题煤层气开发现状及进展第85页（四）低煤级储层煤层气开采开始起步阶段，商业化出现端倪，但针对性研究还远远不够，勘探理论技术不成熟 低煤级煤指Ro,max%1.55亿m3/km2，