加工利用
貴州煤層氣和頁(yè)巖氣勘探與開發(fā)齊頭并進(jìn)
2014-05-18 21:31:14
來(lái)源: 中國(guó)新能源網(wǎng)
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為加快我省新興能源、資源(煤層氣、頁(yè)巖氣)勘探開發(fā)進(jìn)程，為新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐，5月5日至6日，省科技廳組織了省發(fā)改委、能源局、國(guó)土廳、煤監(jiān)局、地礦局、煤田地質(zhì)局、銅仁能源局、貴州盤江集團(tuán)、貴州水礦集團(tuán)、貴州烏江水電公司、西南能礦、銅仁中能天然氣公司等30余人對(duì)我省煤層氣、頁(yè)巖氣開展試驗(yàn)示范現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀摩考察。 煤層氣、頁(yè)巖氣工程技術(shù)研究中心取得進(jìn)展 貴州省頁(yè)巖氣地質(zhì)資源量列全國(guó)第三位、煤層氣地質(zhì)資源量列全國(guó)第二的新興能源優(yōu)勢(shì)，為加快貴州省煤層氣、頁(yè)巖氣勘探開發(fā)進(jìn)程和新興能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。 因此，盡快實(shí)現(xiàn)貴州省煤層氣、頁(yè)巖氣規(guī)模化商業(yè)性開發(fā)的突破，將使得貴州省煤層氣、頁(yè)巖氣資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)能源供給優(yōu)勢(shì)。 2012年4月，在省科技廳的布局下組建了以貴州盤江投資控股(集團(tuán))有限公司、貴州省煤田地質(zhì)局現(xiàn)有工程技術(shù)力量為依托，聯(lián)合中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、中國(guó)石油大學(xué)、貴州大學(xué)、中石油、中石化、中聯(lián)煤層氣公司等單位，引進(jìn)國(guó)內(nèi)外高水平人才科技資源，成立了"貴州省煤層氣頁(yè)巖氣工程技術(shù)研究中心"，實(shí)施我省頁(yè)巖氣、煤層氣的技術(shù)攻關(guān)與研究開發(fā)工作。 通過(guò)近兩年來(lái)的工作，該工程中心已在六盤水市鐘山區(qū)、盤縣頁(yè)巖氣、煤層氣勘探開發(fā)試驗(yàn)井，取得技術(shù)突破性進(jìn)展與成果。 目前，該中心以勘探開發(fā)工程技術(shù)攻關(guān)、研發(fā)為主要內(nèi)容的創(chuàng)新平臺(tái)，集聚了一批高層次的研發(fā)人員和工程技術(shù)人員，有研發(fā)技術(shù)人員40余人和主要勘探開發(fā)工程技術(shù)、試驗(yàn)、測(cè)試技術(shù)裝備，將在已取得技術(shù)突破的基礎(chǔ)上，聯(lián)合相關(guān)企業(yè)，加大研發(fā)力度；加速國(guó)際、國(guó)內(nèi)煤層氣、頁(yè)巖氣勘探開發(fā)技術(shù)落地貴州，立足貴州的地質(zhì)實(shí)際和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，凝練煤層氣、頁(yè)巖氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，開展組織重大專項(xiàng)與科技示范工程研究，并通過(guò)技術(shù)適應(yīng)性改進(jìn)和技術(shù)集成創(chuàng)新，最終在貴州復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下，形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤層氣、頁(yè)巖氣勘探開發(fā)工程理論與技術(shù)體系，為加快我省煤層氣、頁(yè)巖氣勘探開發(fā)進(jìn)程和新興能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查 水頁(yè)1井:頁(yè)巖氣初現(xiàn)芳蹤 十多米高的火焰順著管道噴涌出來(lái)，從遠(yuǎn)處看就好像山腰里彈出的火舌。 5月初，陰雨連綿的六盤水濕冷得讓人直打哆嗦，但只要靠近"貴州省水頁(yè)1井"的出氣口附近，卻感受到一陣陣燃燒后的熱浪不斷地撩過(guò)面龐，這是貴州首次采出頁(yè)巖氣的地方。 在六盤水市鐘山區(qū)紅橋新區(qū)實(shí)施的頁(yè)巖氣調(diào)查井一口，井深達(dá)2399米，開孔層位為下石炭統(tǒng)擺佐組，終孔層位為下石炭統(tǒng)延關(guān)組；在鉆遇石炭系大塘組頁(yè)巖層段時(shí)，見(jiàn)到了比較好的天然氣顯示，鉆井泥漿氣侵嚴(yán)重，儲(chǔ)層壓力系數(shù)高達(dá)1.42，在鉆井過(guò)程中，頁(yè)巖儲(chǔ)層厚度達(dá)到700多米，發(fā)生多次井涌現(xiàn)象，氣層顯示活躍，目前未實(shí)施壓裂技術(shù)改造的情況下可達(dá)20000立方米/日以上，具有良好的開發(fā)價(jià)值。 解讀 貴州省頁(yè)巖氣資源的開發(fā)現(xiàn)狀:貴州省發(fā)育多套含氣頁(yè)巖層系(目標(biāo)層位為下寒武統(tǒng)牛蹄塘組、下志留統(tǒng)龍馬溪組、上古生界泥盆系火烘組、石炭系大塘組、二疊系梁山組)和中生界(三疊系))等含氣頁(yè)巖層系，其厚度大、范圍廣，具有形成大規(guī)模頁(yè)巖氣資源的基本地質(zhì)基礎(chǔ)。 據(jù)2013年貴州省頁(yè)巖氣資源潛力評(píng)價(jià)結(jié)果表明，貴州省頁(yè)巖氣地質(zhì)資源量13.48萬(wàn)億立方米，居全國(guó)第四位，頁(yè)巖氣資源巨大。在鄰區(qū)常規(guī)油氣勘探中顯示頁(yè)巖氣豐富以及頁(yè)巖氣勘探已獲得工業(yè)氣流突破。 盡管后期改造強(qiáng)度較大、保存條件相對(duì)較差，但頁(yè)巖氣的吸附、富集特征具有更強(qiáng)的抗破壞能力，頁(yè)巖氣的勘探前景較為樂(lè)觀。 叢式GP-2井:新技術(shù)排采煤層氣 在北緯約26度、東經(jīng)約105度的大山深處，透過(guò)行駛中汽車的玻璃就能遠(yuǎn)遠(yuǎn)看到山腳下鉆井用的鐵塔。離塔越來(lái)越近，雖然山尖已被繚繞的云霧遮蔽，但卻不影響GP-2井不停地?cái)[動(dòng)著它的"手臂"。 在盤江礦區(qū)松河井田內(nèi)開展的瓦斯(煤層氣)地面抽采工作，當(dāng)前已施工的2口地面叢式井(GP-1井、GP-2井)正處于排采階段，正在施工后續(xù)3口井(GP-3井、GP-4井、GP-5井)，形成1個(gè)叢式井井網(wǎng)。該井網(wǎng)采用小層射孔、分段壓裂、合層排采新的技術(shù)體系，用于開發(fā)貴州省松河礦區(qū)的煤層氣資源，現(xiàn)已實(shí)施的示范井單井煤層氣產(chǎn)量已達(dá)到3000立方米/日以上。 解讀 貴州省煤層氣資源開發(fā)現(xiàn)狀:貴州省煤層氣資源埋深在2000米以淺、含氣量大于4m3/t可采煤層中的煤層氣地質(zhì)資源量3.15萬(wàn)億立方米，平均可抽放率40.93%，其中1500米以淺資源量2.30萬(wàn)億立方米。煤層氣資源量位列全國(guó)各省區(qū)第二，占華南聚氣區(qū)煤層氣資源總量的76.34%。 煤層氣資源主要分布在六盤水、織金、納雍和黔北煤田的15個(gè)向斜構(gòu)造單元中。 我省煤層氣地質(zhì)條件具有煤層層數(shù)多、總厚大但單層厚度小、煤層間距變化大、煤層不穩(wěn)定等特點(diǎn)，很大程度上制約了國(guó)內(nèi)主流煤層氣開發(fā)技術(shù)的借鑒與移植可行性。煤儲(chǔ)層具有的不同程度構(gòu)造煤發(fā)育、欠壓和超壓與常壓并存、試井滲透率極低等特點(diǎn)標(biāo)識(shí)了貴州省低滲、多、薄煤層條件下儲(chǔ)層物性劣勢(shì)，現(xiàn)有煤層氣開發(fā)技術(shù)難以在貴州省特定地質(zhì)條件下形成規(guī)模化開發(fā)突破。此外，煤系地層構(gòu)造復(fù)雜、富水性弱等特點(diǎn)也加劇了貴州省煤層氣開發(fā)地質(zhì)條件的極其特殊性。 貴州省煤層氣地質(zhì)條件與華北地區(qū)石炭-二疊系煤層相比更為復(fù)雜，國(guó)內(nèi)其他區(qū)塊的煤層氣主流開發(fā)技術(shù)在貴州省應(yīng)用難以匹配。 之前，在貴州實(shí)施的煤層氣常規(guī)探井多以失敗告終，煤層氣勘探開發(fā)必然要求創(chuàng)新性地引入多元化研究思路與技術(shù)方法，依據(jù)貴州省煤層氣特定成藏與地質(zhì)條件，對(duì)開發(fā)技術(shù)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，形成與本省低滲透率、薄至中厚煤層群條件下的開發(fā)地質(zhì)因素相匹配的、本土化的煤層氣開發(fā)新模式、新技術(shù)。 俗稱"瓦斯"，其主要成分是CH4(甲烷)與煤炭伴生、以吸附狀態(tài)儲(chǔ)存于煤層內(nèi)的非常規(guī)天然氣，熱值是通用煤的2-5倍。煤層氣熱值與天然氣相當(dāng)，可以與天然氣混輸混用，而且燃燒后很潔凈，幾乎不產(chǎn)生任何廢氣，是上好的工業(yè)、化工、發(fā)電和居民生活燃料。 煤層氣直接排放到大氣中，其溫室效應(yīng)約為二氧化碳的21倍，對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞性極強(qiáng)。在采煤之前如果先開采煤層氣，煤礦瓦斯爆炸率將降低70%到85%。 煤層氣的開采一般有兩種方式:一是地面鉆井開采；二是井下瓦斯抽放系統(tǒng)抽出。地面鉆井開采的煤層氣和抽放瓦斯都是可以利用的，通過(guò)地面開采和抽放后，可以大大減少風(fēng)排瓦斯的數(shù)量，降低了煤礦對(duì)通風(fēng)的要求，改善了礦工的安全生產(chǎn)條件。 我國(guó)煤層氣資源豐富，居世界第三。每年在采煤的同時(shí)排放的煤層氣在130億立方米以上，合理抽放的量應(yīng)可達(dá)到35億立方米左右，除去現(xiàn)已利用部分，每年仍有30億立方米左右的剩余量，加上地面鉆井開采的煤層氣50億立方米，可利用的總量達(dá)80億立方米，約折合標(biāo)煤1000萬(wàn)噸。如用于發(fā)電，每年可發(fā)電近300億千瓦時(shí)。 頁(yè)巖氣 頁(yè)巖氣是從頁(yè)巖層中開采出來(lái)的一種非常重要的非常規(guī)天然氣資源。頁(yè)巖氣的形成和富集有著自身獨(dú)特的特點(diǎn)，往往分布在盆地內(nèi)厚度較大、分布廣的頁(yè)巖烴源巖地層中。 較常規(guī)天然氣相比，頁(yè)巖氣開發(fā)具有開采壽命長(zhǎng)和生產(chǎn)周期長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，大部分產(chǎn)氣頁(yè)巖分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，這使得頁(yè)巖氣井能夠長(zhǎng)期地以穩(wěn)定的速率產(chǎn)氣。 但是，頁(yè)巖氣儲(chǔ)集層滲透率低，開采難度較大。隨著世界能源消費(fèi)的不斷攀升，包括頁(yè)巖氣在內(nèi)的非常規(guī)能源越來(lái)越受到重視。美國(guó)和加拿大等國(guó)已實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣商業(yè)性開發(fā)。 我國(guó)主要盆地和地區(qū)頁(yè)巖氣資源量約為15萬(wàn)億-30萬(wàn)億立方米，與美國(guó)28.3萬(wàn)億立方米大致相當(dāng)，經(jīng)濟(jì)價(jià)值巨大。 |
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