在煤的形成过程中伴随着三种副产品生成——甲烷、二氧化碳和水。由于甲烷是可燃性气体,又深藏在煤层之中,所以人们称它为“煤层气”。
甲烷一旦产生,便吸附在煤的表面上。甲烷的产生量与煤层深浅有关。一般来讲,煤层越深,煤层气越多。理想的煤层气条件是:煤层深度300~900米,覆盖层厚度超过300米,煤层厚度大于1.5米,吨煤含气量大于8.51立方米,裂缝密度大于1.5米/条为好。开采甲烷的关键问题有两个:①使甲烷从煤的表面解吸下来,一般是靠降低煤层压力来解决,主要办法是通过深水移走来降低压力;②让从煤层表面解吸下来的甲烷顺利穿过裂缝进入井孔。煤层气如果得不到充分利用,会带来两大害处:①在煤层开采过程中以瓦斯爆炸的形式威胁矿工的生命安全;②每年全球有上千亿立方米的瓦斯进入大气中,对环境造成巨大污染。所以,在很早以前人们就想把煤层气作为资源加以利用,让它化害为利,这便是人们开发利用煤层气的最初动因。
煤层气的开采
进入20世纪70年代后,受能源危机的影响,人们在寻找新能源方面的积极性空前高涨。在有天然气资源的地方,天然气备受青睐;在没有天然气的地区,煤层气便成为人们寻找中的理想新能源。此外,随着开采和应用技术的进步以及显著的经济效益,又给煤层气的开发利用注入了新的动力。
开发煤层气在经济上的优越性表现在几个方面:勘探费用低、利润高、风险小、生产期长。其勘探费用低于石油的勘探费用,生产气井的成本也较低。一般来讲,煤层气的钻井成功率可达到90%以上,打一口井只需要2~10天。浅层井的生产寿命为16~25年,4米井的生产寿命为23~25年。(www.xing528.com)
现有资料表明:全世界煤层气资源为113.2×1012~198.1×1012立方米。国外对煤层气的小规模开发利用始于20世纪50年代,大规模开发利用则是从80年代开始的。
目前,美国煤层气的开采在世界上居领先地位,每天煤层气产量已超过2800万立方米。中国煤炭储量为1×1012吨,产量居世界首位;煤层气资源为35×1012立方米,相当于450亿吨标准煤,与中国常规天然气资源相当,已成为世界上最具煤层气开发潜力的国家之一。
据悉,今后5~10年,中国将投巨资,大规模开发山西、内蒙古、辽宁、安徽的煤层气资源,使之成为继煤炭、石油之后的“接替能源”。初步规划到“九五”期间煤层气产量达到10亿立方米,2010年达到100亿立方米。
中国煤层气的开发已引起了国际社会的关注,美国的安然公司、西方石油公司、德士吉公司、美中能源公司、澳大利亚的略尔公司等西方大公司纷纷进入中国寻求开发项目,目前中外合作煤层气项目已达到了20余个。
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