煤层气勘探开发理论与技术方案课件.ppt

煤层气勘探开发基本理论与技术,周尚忠中联煤层气有限责任公司2010年12月,一.我国发展煤层气产业的意义二.我国资源分布及勘探开发现状三.煤层气勘探开发基础地质理论四.煤层气勘探开发技术五.中联公司煤层气产业发展情况六.国外煤层气产业发展对我们的启示七.我国煤层气勘探开发的有关政策八.我国煤层气产业发展前景,目 录,一.我国发展煤层气产业的意义,据预测，2015、2020、2030年，我国天然气供需缺口分别为650、900、1515亿m3。预计今年我国煤层气产量将达到100亿m3，煤层气是有效弥补我国天然气供需缺口的最现实的非常规天然气资源。,弥补我国天然气供需缺口,一.我国发展煤层气产业的意义,煤矿瓦斯一直是煤矿安全生产的重大隐患，我国每年因瓦斯爆炸死亡近2000人。2009年仅山西屯兰“2.22”、重庆同华“5.30”、河南平顶山新华四矿“9.8”、黑龙江鹤岗“11.21”特大瓦斯爆炸就造成292人死亡“先采气、后采煤”可以大大降低煤层中的瓦斯含量，有效减少重特大瓦斯爆炸事故，提高煤矿的经济效益国务院办公厅关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的若干意见（国办发200647号）中明确规定：“煤层中吨煤瓦斯含量必须降低到规定标准以下，方可实施煤炭开采”,有利于煤矿的安全生产,一.我国发展煤层气产业的意义,煤层气的主要成分CH4是“温室气体”，其温室效应是CO2的21倍采煤之前先开采利用煤层气，可以有效避免煤炭生产过程中的甲烷排放，变废为宝，避免资源浪费2007年5月30日由国务院颁布实施的中国应对气候变化国家方案中明确将煤层气的开发利用作为防止环境污染的重要手段通过发展煤层气产业，预计2010年可减少甲烷温室气体排放约2亿吨二氧化碳当量,保护环境、减少甲烷排放、变废为宝,一.我国发展煤层气产业的意义,一.我国发展煤层气产业的意义二.我国资源分布及勘探开发现状三.煤层气勘探开发基础地质理论四.煤层气勘探开发技术五.中联公司煤层气产业发展情况六.国外煤层气产业发展对我们的启示七.我国煤层气勘探开发的有关政策八.我国煤层气产业发展前景,目 录,我国是煤层气资源量大国，煤层气资源量位居世界第三位，与我国陆上天然气资源量相当。,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,1.我国煤层气资源分布特点,地理位置上既广泛又集中,沁水盆地和鄂尔多斯盆地是煤层气资源量最大的两大盆地，超过10万亿立方米，为规模开发提供了资源条件。,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,1.我国煤层气资源分布特点,埋深适于开发的资源比例大 埋深1500米以浅煤层气资源为主，占 60%，有利于煤层气的勘探和开发。,1.我国煤层气资源分布特点,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,煤层气勘探登记区块:截至2009年底，全国共设置煤层气探矿权103个，勘查面积62785.85km2，其中采矿权8个，面积592.45km2。17个先导性试验项目：潘河、端氏、潘庄、韩城、枣园、樊庄、阜新、淮南、临兴、碛口、柳林、午城等 8个开发项目：潘河、端氏、潘庄、韩城、柿庄南、柳林、樊庄、大宁等,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,2.我国煤层气勘探开发进展,主要勘探地区遍布全国：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、老厂等地区。17个生产试验项目：潘河、端氏、潘庄、韩城、枣园、樊庄、阜新、淮南、临兴、碛口、柳林、午城等,煤层气勘探登记区块:103个;总面积62785.85km2。分布在15个省/区,中国煤层气勘探开发形势图,8项目进入煤层气开发试验产能达到近30108m3,产量15108m3（2009年）,沁南樊庄,沁南潘庄,沁南潘河示范项目,柿庄南,阜新项目,韩城项目,河东柳林井组,13,大宁,14,全国历年煤层气井钻井数全国1990-2008年钻井3496口；2009钻井约1500口,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,2.我国煤层气勘探开发进展,全国煤层气探明储量（截止2009年）,我国煤层气探明储量仅占煤层气资源量0.4%，勘探程度低。,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,2.我国煤层气勘探开发进展,空气钻井、完井技术多分支水平井钻井和完井技术水力加砂压裂技术N2泡沫压裂技术清洁压裂液压裂技术注CO2提高煤层气采收率技术多点接入、柔性集输一站增压技术分阶段定压排采控制技术,一些关键技术已有所突破煤层气常规开发技术完善,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,3.我国煤层气勘探开发技术现状,新技术、新工艺的应用与研究钻井技术：直井钻井工艺，推广空气欠平衡钻井技术水平井钻井工艺，探索多井型水平井技术，试验深穿透射流技术等压裂技术：深化氮气泡沫增产技术多煤层合压技术清洁压裂液增产技术 高能气体多级脉冲加载压裂技术 连续油管压裂技术,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,3.我国煤层气勘探开发技术现状,新技术、新工艺的应用与研究注CO2、N2提高煤层采收率技术煤层气排采技术 柱塞举升工艺雾化排采技术真空泵试验煤层气技术标准和规范的制订,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,3.我国煤层气勘探开发技术现状,全国煤矿瓦斯抽采量逐年增长 2009年国家能源局统计，煤矿瓦斯抽采量61.72108m3，利用17.73108m3，平均利用率29%。年抽采量超过1108m3的矿区有淮南、阳泉、松藻、水城、宁煤等9个。,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,4.煤矿瓦斯抽采利用现状,矿区煤层气（瓦斯）抽放方法,钻孔抽采巷道抽采采空区抽采地面钻井,从抽采的部位上,本煤层抽采邻近层抽采采空区抽采,从抽采时间上,采前预抽边采边抽采后抽采,从抽采方式上,据傅雪海教授等,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,4.煤矿瓦斯抽采利用现状,据傅雪海教授等,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,4.煤矿瓦斯抽采利用现状,煤层气与煤炭和谐开发,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,4.煤矿瓦斯抽采利用现状,由于不同区域的煤层气资源条件和开发条件差异较大，因此煤层气开发应采取不同的开发模式和开发技术。,据张遂安教授等,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,4.煤矿瓦斯抽采利用现状,24,建成30亿m3煤层气中央处理厂1座（一期6亿m3）建成小型煤层气CNG站8座，压缩能力130万m3建成煤层气LNG站3座，液化生产能力155万m3建成45.2km潘庄-晋城输气管道，输送能力100万m3建成55km端氏-沁水接西气东输管线，输气能力900万m3在建98km端氏-晋城-博爱输气管线，输气能力300万m3,产业化成果,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,5.我国煤层气勘探开发成果,煤层气销售依托天然气长输管道1、沁水盆地南部依托“西气东输”、端（氏）博（爱）和榆（林）济（南）管道；2、河东地区（柳林）依托榆（林）济（南）管道,27,沁南地区，已钻井3500口，生产显示潜力巨大。中联公司实施的沁南煤层气高技术产业化示范工程潘河项目，前期40口井单井平均日产量达到4500m3，年产量5000万m3。建产能2亿m3中联公司实施的国家科技重大专项沁南直井开发示范工程已完成200口井，2010年将建产能2亿m3 中联公司对外合作项目：潘庄6口多分支水平井组，日产量30万m3，单井最高产量达到10万m3。柿庄南已钻井50余口。ODP批准即可进入开发中石油樊庄区块，1000口，年产量6亿m3，1/3单井日产量在2000 m3以上。晋煤集团钻井1500口，通过较大规模的井网生产，年产量达到7亿m3。,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,5.我国煤层气勘探开发成果,沁水盆地煤层气开发项目情况,潘河先导性试验总产气36-37万m3/d；销售30-35万m3/d。一期40口井单井平均产气4500m3/d；二期165口井单井平均产气1500m3/d；,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,5.我国煤层气勘探开发成果,沁水盆地煤层气开发项目情况,29,鄂尔多斯盆地东缘实现了勘探突破中联公司韩城地区提交了50亿m3煤层气探明储量，2008向韩城市供气，实现销售利用。2009年中联公司在柳林区块北部提交53亿m3煤层气探明储量吉县-大宁地区也开始先导性试验，钻井40余口国家科技重大专项鄂尔多斯东缘示范工程钻井100余口，将进一步推动这一地区煤层气开发。,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,5.我国煤层气勘探开发成果,鄂尔多斯盆地煤层气开发项目情况,25口生产井，年产量近9000万m3。解决了阜新市的城市燃气问题阜新宏地勘公司辽河油田煤层气公司,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,5.我国煤层气勘探开发成果,阜新盆地煤层气开发项目情况,淮南和淮北、铁法等煤矿区采用“一井多用”方法在未采区预抽、采动区和采空区续抽，实现了煤层气资源的有效利用，获得良好的经济和社会效益。,淮北矿业钻井12口，在生产7口。年产量700多万m3。淮南矿业到2006年钻井13口，产量1100万m3。2007年钻井10口产量803万m3.铁法煤业3口，最高单井产量13000 m3/d。近期又开始实施钻井工程。,二.我国煤层气资源分布及勘探开发现状,5.我国煤层气勘探开发成果,煤矿区煤层气开发项目情况,一.我国发展煤层气产业的意义二.我国资源分布及勘探开发现状三.煤层气勘探开发基础地质理论四.煤层气勘探开发技术五.中联公司煤层气产业发展情况六.国外煤层气产业发展对我们的启示七.我国煤层气勘探开发的有关政策八.我国煤层气产业发展前景,目 录,煤系气是指煤在煤化作用过程中生成的天然气体。煤系气经过运移，呈游离状态聚集在浅部沉积岩储层中，称为煤成气，也叫浅层天然气。煤系气生成之后，基本没有经过运移或只经过少量运移，呈吸附状态储集在煤层中，就是煤层气，煤矿称为瓦斯。煤层气的主要成份是甲烷（CH4），以吸附状态为主赋存于煤层中。其储集机理和生产特征有别于常规天然气。,三.煤层气勘探开发基础地质理论,1.1 煤层气的生成与储集,1.2 煤层气与常规天然气对比,三.煤层气勘探开发基础地质理论,1.3 煤层气与页岩气、常规天然气对比,三.煤层气勘探开发基础地质理论,天然气井初始产量高，但衰减快。煤层气单井产量不如常规天然气高，但气井服务年限长。页岩气初期产量不高，且年递减率通常小于5%（一般为2-3%），稳产期长，一般生产井的寿命可达30年。递减曲线中包含了初始产量陡升段和随后长期递减阶段。,1.4 煤层气与页岩气、常规天然气产气特性对比,三.煤层气勘探开发基础地质理论,三相介质煤基质块气（准液态）水（油）,三元结构宏观裂隙显微裂隙孔隙,孔隙是煤层气的主要储集场所，宏观裂隙是煤层气运移产出的通道，而显微裂隙则是沟通孔隙与宏观裂隙的桥梁。,据傅雪海教授,2.1 煤储层的孔渗结构系统,三.煤层气勘探开发基础地质理论,有机显微组分镜质组Vitrinite惰质组 Inertinite壳质组 Exinite无机显微组分 矿物质,2.2 煤岩类型和显微组分,三.煤层气勘探开发基础地质理论,煤的宏观组成宏观煤岩成分镜煤：乌黑，色深光强，成分均一，性脆，贝壳状断口，裂隙发育，大多由结构镜质体，均质镜质体组成。丝炭：外观像木炭，颜色黑灰色或浅灰色，纤维状结构，丝绢光泽，疏松多孔，丝质体为主。亮煤：表面隐约可见微细层理，光泽较强，结构不均一。暗煤：灰黑色，韧性好，油脂光泽，含矿物质多，煤质差；含惰质组多，成分结构不均一。,2.2 煤岩类型和显微组分,三.煤层气勘探开发基础地质理论,煤的宏观组成宏观煤岩类型 宏观煤岩类型 光泽 镜煤亮煤 光亮型煤 光泽极强 75%半亮型煤 光泽较强 75%50%半暗型煤 光泽暗淡 50%25%暗淡型煤 光泽极暗 25%,2.2 煤岩类型和显微组分,三.煤层气勘探开发基础地质理论,煤系地层形成的天然气（油）成分及数量，取决于煤中各种显微组分的相对比例以及煤化程度。在煤化作用的不同阶段，生气（油）的成分和数量有很大差别。显微组分对煤层气的贡献镜质组的产气率为惰质组的4.3倍，壳质组为惰质组的11倍。,2.3 煤的生（油）气阶段及生气量,三.煤层气勘探开发基础地质理论,不同煤类的生气量和吸附能力,据傅学海教授 生气量、吸附气量、含气量,2.3 煤的生（油）气阶段及生气量,三.煤层气勘探开发基础地质理论,2.3 煤的生（油）气阶段及生气量,根据煤化作用模拟实验成果，煤生气、成油可以分为三个阶段。第一阶段为从褐煤到长焰煤阶段。该阶段生成的天然气最多，但其成分以CO2为主，占天然气体积的7090%，烃类气体所占比例小，一般低于20%，但绝对量大，每吨煤可达2.14.8m3。烃类气体中以甲烷为主，重烃含量甚微。此外还有少量N2和H2。此阶段是甲烷气生成的第一高峰期。,三.煤层气勘探开发基础地质理论,2.3 煤的生（油）气阶段及生气量,第二阶段为从长焰煤后到焦煤阶段。该阶段生气量锐减。其中烃类气体含量比例增加到7080%。以甲烷为主，但重烃含量明显增加。当煤中稳定组分有相当数量时（大于20%）就可形成有开采价值的原油。所以该阶段就是煤成油、湿气阶段。,三.煤层气勘探开发基础地质理论,2.3 煤的生（油）气阶段及生气量,第三阶段为从焦煤后到无烟煤阶段。该阶段生气以甲烷为主，占8090%，几乎没有重烃。CO2量甚少。该阶段是主要的甲烷生成期，也就是干气阶段。,三.煤层气勘探开发基础地质理论,一.我国发展煤层气产业的意义二.我国资源分布及勘探开发现状三.煤层气勘探开发基础地质理论四.煤层气勘探开发技术五.中联公司煤层气产业发展情况六.国外煤层气产业发展对我们的启示七.我国煤层气勘探开发的有关政策八.我国煤层气产业发展前景,目 录,1、充分反映煤层气的特殊地质规律；2、有利于煤层气产业的成长和发展；3、科学性、实用性和可操作性。,煤层气勘探开发原则,四.煤层气勘探开发技术,1.煤层气勘探开发原则与阶段划分,煤储层的特点决定了煤层气在勘探期难于划分明显的阶段，最适合进行滚动勘探开发。根据近年来煤层气勘探开发经验，划分为三个阶段：1 战略选区2 区域勘探3 区块开发,煤层气勘探开发的阶段划分,1.煤层气勘探开发原则与阶段划分,四.煤层气勘探开发技术,四.煤层气勘探开发技术,1.煤层气勘探开发原则与阶段划分,煤层气与常规天然气的不同点,1 战略选区在大的煤田区域内，确定煤层气勘探靶区。2 区域勘探1）通过煤层气工程实施，获得含煤性、含气性及相关的储层参数；2）通过煤层气井压裂、排采试验初步了解储层产能；3）通过实施小型先导性试验，获取井网优化参数、产能及可采性;4）获取勘探区块煤层气探明储量。3 区块开发开发是指在勘探区域内，已获得煤层气探明储量，按照设计的开发方案部署了一定井距的开发井网后进行的煤层气资源的正式开采活动。,1.煤层气勘探开发原则与阶段划分,四.煤层气勘探开发技术,煤岩基质特性测定,2.煤层气主要储层参数测定方法,四.煤层气勘探开发技术,天然裂隙系统特性测定,2.煤层气主要储层参数测定方法,四.煤层气勘探开发技术,直井按其目的一般分为参数井、参数+生产试验井、生产井。直井以其工艺简单、成本低等特点，得到的大量的应用；水平井按其工艺一般分为水平井、多分支水平井、U型井、短半径水平井等。水平井以其单井产量高、资金回收快等特点，也越来越受到关注。,3.煤层气钻井技术,四.煤层气勘探开发技术,1）空气潜孔锤钻进效率高2）对储层伤害较小3）对环境污染小4）设备自动化程度高，易于搬迁，适合丘陵地区施工 5）自动化程度的提高，大大降低了工人劳动强度,车载顶驱空气钻机：T685,3.煤层气钻井,直井钻井的主要工艺及特点,四.煤层气勘探开发技术,3.煤层气钻井,直井钻井的主要工艺及特点,四.煤层气勘探开发技术,实例分析以晋城为例，根据地质条件和煤层特性提出两种井身结构：方案一，在距水平井井口200m且与主水平井眼在同一剖面上设计1口垂直井，与主水平井眼在煤层内贯通，保持井眼打开，用于排水采气方案二，主水平井下泵直接抽排水采气，分支井同方案一,3.煤层气钻井,水平井钻井技术,四.煤层气勘探开发技术,我公司承担的国土部全国油气资源选区与评价项目端氏煤层气示范工程实施的第一口多分支水平井DS01-1井，2006年初完成，总进尺6526m，水平段进尺5506 m，产气量12000m3/d。,3.煤层气钻井,水平井钻井技术,四.煤层气勘探开发技术,煤层气物探技术主要介绍煤层气地震勘探和煤层气测井技术。煤层气地震勘探技术 地震勘探主要目的是对地质构造研究、探测，裂隙的探测技术尚不完善，探测煤储层的裂隙处在研究中。,4.煤层气物探,四.煤层气勘探开发技术,裸眼井标准测井（4）双侧向（DLL）、自然电位（SP）、自然伽马（GR）、双井径（CAL）。综合测井（9）双测向（DLL）、微球形聚焦（MSFL）、自然伽马（GR）、自然电位（SP）、双井径（CAL1）（CAL2）、补偿密度（DEN）、补偿中子（CNL）、补偿声波（AC）、井温（TEMP）套管井全井进行声幅、自然伽马、套管接箍测井、声波变密度测井,5.煤层气测井,四.煤层气勘探开发技术,1 煤层气固井施工工艺要求煤层气井表层套管固井水泥浆返至地面。煤层气井生产套管固井应采用低密度（1.6g/cm3）、抗压强度大于14MPa，水泥浆上返至最上一个目的煤储层以上200m。,2 煤层气井生产套管柱试压要求,6.煤层气固井,煤层气固井技术与工艺,四.煤层气勘探开发技术,固井质量评价分为四级：优良声幅值10%，变密度图上地层波显示清晰；合格声幅值1020%；基本合格声幅值2030%；不合格声幅值30%。,6.煤层气固井,煤层气井固井质量检测与评价,四.煤层气勘探开发技术,直井一般都需要采取水力压裂或洞穴完井等增产措施后，才能获得经济产能。目前，国内绝大部分直井采用水力压裂的方式进行增产改造。压裂工艺的关键是解决裂缝几何形状、压裂液的滤失及伤害、支撑剂的嵌入以及煤粉的产生和支撑剂返吐问题。压裂液的关键是减少对煤层的伤害，有一定的造缝携砂能力。,7.煤层气完井与增产技术,四.煤层气勘探开发技术,1压裂机理以高于储层吸入速度注入压裂液，克服储层压缩应力和张力强度，使其出现破裂形成裂缝。2煤层压裂的目的解除近井筒堵塞和污染；改变了液体流动模式，部分或全部变径向流为线性流，减少流动阻力；形成一条高导流能力的支撑裂缝，沟通煤层天然割理系统，加快排水降压产气速度；,7.煤层气完井与增产技术,煤层气井水力压裂,四.煤层气勘探开发技术,煤层压裂形成的复杂裂缝,7.煤层气完井与增产技术,煤层气井水力压裂,四.煤层气勘探开发技术,PH-XXX井压裂施工曲线加砂量46.43m3，砂比12.97%,7.煤层气完井与增产技术,煤层气井水力压裂,四.煤层气勘探开发技术,压裂施工现场,7.煤层气完井与增产技术,煤层气井水力压裂,四.煤层气勘探开发技术,压裂裂缝监测方法,7.煤层气完井与增产技术,煤层气井水力压裂,四.煤层气勘探开发技术,洞穴完井工艺的增产机理A、解除钻井污染，增大渗流面积；B、压力的迅速释放，改变近井筒周围的应力状态，在煤层中产生剪切力，造成煤层错动，改善煤层导流能力,7.煤层气完井与增产技术,洞穴完井,四.煤层气勘探开发技术,7.煤层气完井与增产技术,洞穴完井,四.煤层气勘探开发技术,1、N2、CO2等气体比甲烷具有更强的吸附力，可以置换出煤层中的甲烷；2、煤是一种具有较高剩余表面自由能的多孔介质，注入N2、CO2等气体，其实质是向煤层注入能量，改变压力传导特性，增大或保持扩散速率，从而达到增产和稳产的目的，提高煤层气采收率。中加合作项目TL-003井实施了CO2注入试验，取得了很好的增产效果，单井日产气量由注入前的800m3增加到20002500m3。,7.煤层气完井与增产技术,CO2和N2注入增产技术,四.煤层气勘探开发技术,沁南枣园井组TL-003井微型先导性试验，注入液态CO2 193t,获取一整套野外试验数据，通过计算机模拟评价：,1）在沁南能够实现CO2-ECBM。2）沁南无烟煤储层具有埋藏CO2的潜力。,中联公司中加合作CO2-ECBM项目,7.煤层气完井与增产技术,CO2和N2注入增产技术,四.煤层气勘探开发技术,1 煤层气的产出流动特点,煤层甲烷附存状态为：游离、吸附、溶解，主要以吸附状态为主；煤层甲烷要经历三个流动过程：解吸扩散渗流,从煤表面解吸 煤基质和微孔隙中的扩散 割理系统中的达西渗流,8.煤层气排采,煤层气产出机理,四.煤层气勘探开发技术,2 煤层气产出理论与产出特点,8.煤层气排采,煤层气产出机理,四.煤层气勘探开发技术,煤层气产出过程中，对煤储层伤害机理主要是三种伤害类型、二个伤害对象，这些伤害都会造成储层的不可逆变化。三种类型是：气锁伤害、水锁伤害和固体颗粒伤害；两个伤害对象是：煤储层自身的孔渗性伤害和人工（压裂）裂缝堵塞伤害；,8.煤层气排采,煤层气排采工艺技术,四.煤层气勘探开发技术,排采目的使煤储层与气水产出的互动是正向加强而不是反向干扰，以实现储层环境内外循环的均衡互动。,8.煤层气排采,煤层气排采工艺技术,四.煤层气勘探开发技术,8.煤层气排采,煤层气排采工艺技术,泵挂结构示意图,四.煤层气勘探开发技术,泵型：管式泵；电潜泵；螺杆泵；,8.煤层气排采,煤层气排采设备,四.煤层气勘探开发技术,1）注入气体或泡沫，使气水产出；2）柱塞举升工艺，依靠气井自身能量将液体排出；3）超声旋流雾化排液技术，是根据雾化原理结合临界流速理论，依靠气井自身能量，利用机械、气动、超声波雾化的多重作用，使液体形成微细雾滴，在井筒内形成雾状流产出。这些技术的应用，在气田开发阶段可以大幅度降低生产成本。,8.煤层气排采,煤层气排采新工艺、新技术应用,四.煤层气勘探开发技术,根据现行煤层气资源/储量规范（DZ/T02162002）要求：从地质、经济、技术和资源等方面，对煤层气储量可靠性和开发可行性作出评价；对储量规模、资源丰度、埋藏深度、储层物性等作出评价分类。,9.煤层气储量计算与评价,四.煤层气勘探开发技术,煤层气资源,9.煤层气储量计算与评价,煤层气资源：是指以地下煤层为储集层且具有经济意义的煤层气富集体。,四.煤层气勘探开发技术,探明储量起算单井产量下限标准,四.煤层气勘探开发技术,9.煤层气储量计算与评价,标准煤层气探明地质储量计算基本井（孔）控要求,9.煤层气储量计算与评价,类比法,体积法,地质储量计算方法,类比法主要利用与已开发煤层气田（或相似储层）的相关关系计算储量。计算时要绘制出已开发区关于生产特性和储量相关关系的典型曲线，求得计算区可类比的储量参数再配合其它方法进行储量计算。类比法可用于预测地质储量的计算。,Gi=0.01 A h D Cad 式中：Gi-煤层气地质储量，108m3；A-煤层含气面积，km2；h-煤层净厚度，m；D-煤的容重，t/m3 Cad-煤层含气量m3/t。,3.煤层气储量计算与评价,四.煤层气勘探开发技术,数值模拟法,产量递减法,采收率计算法,可采储量计算方法,数值模拟法,等温吸附曲线法,产量递减法,类比法,Gr=Gi Rf Gr-可采储量 Gi-地质储量Rf-采收率%,9.煤层气储量计算与评价,四.煤层气勘探开发技术,煤层气可采储量计算方法,等温吸附曲线法,Rf=(Cgi-Cga)/Cgi 式中Cgi-原始储层条件下的煤层含气量，实测含气量，m3/t；Cga-废弃压力条件下的煤层含气量，废弃含气量，m3/t。,9.煤层气储量计算与评价,四.煤层气勘探开发技术,一.我国发展煤层气产业的意义二.我国资源分布及勘探开发现状三.煤层气勘探开发基础地质理论四.煤层气勘探开发技术五.中联公司煤层气产业发展情况六.国外煤层气产业发展对我们的启示七.我国煤层气勘探开发的有关政策八.我国煤层气产业发展前景,目 录,87,五.中联公司煤层气产业发展情况,中联公司是经国务院国函199623号文批准，由原煤炭工业部、地质矿产部、中国石油天然气总公司于1996年共同出资组建的从事煤层气资源勘探、开发、输送、销售和利用的国家专业公司，在国家计划中实行单列，并享有对外合作进行煤层气勘探、开发、生产的专营权，在吸引外商直接投资等方面享有国家规定的自主决策权。,88,五.中联公司煤层气产业发展情况,中联公司成立近14年来，在全国实施自营各类煤层气勘探开发项目49个、对外合作项目30个，累计投入超过50亿元，其中，国拨资金约3.5亿元，股东投入示范工程项目2.4亿元，其余40多亿元全部为中联公司对外合作及联、自营项目自筹资金。项目遍及15个省（自治区），共探查全国含煤盆地13个，初步摸清了我国煤层气资源的家底,截至2009年年底，共钻探各类煤层气井1600余口，提交探明储量506亿m3，建设产能近5亿m3，开始从评价试验走向商业化开发起步阶段。,1.勘探开发情况,五.中联公司煤层气产业发展情况,2.探矿权、采矿权设置情况,五.中联公司煤层气产业发展情况,中联公司是国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”的发起单位和牵头单位之一，先后完成“九五”及“十五”科技攻关、973煤层气重大基础研究、全国新一轮煤层气资源评价、地质大调查等项目79项，较为全面地掌握了煤层气开发主体技术，并经国家批准实施了沁南煤层气开发利用高技术产业化示范工程，为我国煤层气产业做了大量“基础性和勘探开发试验工作”，参与制定和完善了国家一系列有关煤层气的法律法规及行业标准和规范，为我国煤层气实现产业化奠定了基础。,3.技术进步,五.中联公司煤层气产业发展情况,中联公司通过多年勘探开发实践，积极引进和消化吸收国外煤层气勘探开发先进技术，并加以自主创新，基本掌握了常规煤层气勘探、开发技术。根据我国煤层气地质条件，取得的一些科技成果，处于国际先进水平，比如地面多分支水平井预抽技术、井下顺层水平长钻井钻进抽采技术、注入二氧化碳提高单产技术、氮气泡沫压裂技术等。,3.技术进步,五.中联公司煤层气产业发展情况,4.获得的探明储量情况,截至2009年年底中联公司煤层气探明储量汇总表,2010年我公司又在潘庄区块东区和西区二叠系山西组3号煤层获得探明煤层气地质储量92.84108m3，技术可采储量50.41108m3，含气面积61.96km2。,一.我国发展煤层气产业的意义二.我国资源分布及勘探开发现状三.煤层气勘探开发基础地质理论四.煤层气勘探开发技术五.中联公司煤层气产业发展情况六.国外煤层气产业发展对我们的启示七.我国煤层气勘探开发的有关政策八.我国煤层气产业发展前景,目 录,美国煤层气资源量大约为11-19万亿m3美国从1977年第一口煤层气井投产到实现年产量100亿m3经历了14年，从100亿m3增长到500亿m3用了13年，平均年增长30.7亿m3目前，美国煤层气产量600亿m3，占天然气产量的8%-10%,六.国外煤层气产业发展对我们的启示,1.美国煤层气开发利用的成功推动了世界煤层气产业的发展,单位：亿m3,单位：口,加拿大的煤层气资源总量大约为76万亿m3，其中阿尔伯达省大约为11万亿m3加拿大通过新技术的推广应用在短短4年的时间内完成了美国在20年内走过的发展历程；预计2010年产量将达到140亿m3，占天然气产量的10-15%,95,六.国外煤层气产业发展对我们的启示,2.加拿大煤层气开发成为全球最活跃的地区,澳大利亚煤炭资源量约1.7万亿t，煤层埋深普遍小于1000m，煤层气资源量约814万亿m3，主要分布在东部悉尼、鲍恩和苏拉特三个含煤盆地。澳大利亚煤层气勘探始20世纪末，借鉴美国煤层气开发经验和本国煤层气特点，在煤层气勘探开发技术上取得了重大突破。1998年澳大利亚煤层气产量只有0.39亿m3，2008年达到40亿m3，占澳大利亚天然气供应量的13%以上。,六.国外煤层气产业发展对我们的启示,3.澳大利亚煤层气开发利用发展迅速,澳大利亚煤层气产业的快速发展，一方面得益于适合本国煤层气特点的先进技术，另一方面得益于建立了规范的煤层气、煤炭开采共同发展的机制和相关法规。,（一）制定煤炭、石油天然气和煤层气开采方面的法律法规有关煤炭开采：矿产资源法案（MRA）（1968年），煤炭开采健康和安全法案（CMSHA）（1999年）；有关燃气生产：石油和燃气（生产和安全）法案（PGA）（2004年）；有关温室效应：国家温室效应和能源报告法案（NGERA）（2007年）。（二）在煤炭采矿权或石油天然气采矿权申请方面的规定（1）提交煤炭或石油天然气采矿权申请时要向政府和重叠矿权人两方面提交采矿权申请；（2）重叠矿权人对提交的采矿权可做出同意、拒绝或协商合作开发协议的选择；（3）如果重叠矿权人拒绝申请，则必须由政府做出最终决定。,六.国外煤层气产业发展对我们的启示,4.澳大利亚煤层气开发利用发展迅速,（三）在煤层气和煤炭矿业权重叠方面的规定：（1）一方作业不得干扰重叠矿区另一方的作业；（2）如果重叠区内任何一方申请采矿权，则需与区域现有矿权人商讨并取得其同意；（3）对双方在同一区域进行勘探或生产的安全管理做出统一规定；（4）如果重叠区双方都申请采矿权，协调方案需就相关内容开展合作（由部长批准）。（四）符合特定条件的煤矿可以有限制的开采煤层气拥有采矿权的煤矿可以在5年采煤计划区内开采煤层气，只需将其直接应用于与采煤作业相关目的，例如现场发电，但不得用于商业销售；只有拥有煤层气开采权的煤矿可以进行商业化生产利用。（五）建立煤炭、煤层气企业的合作机制（1）要求煤炭、煤层气企业建立沟通合作机制；（2）煤矿企业在开采前预先进行地面煤层气开采；（3）煤炭公司和煤层气公司资料共享，共同建立矿权重叠区的煤田地质和煤层气储量数据库，结合采煤计划设计有效煤层气抽采计划，最终实现“双赢”。,六.国外煤层气产业发展对我们的启示,4.澳大利亚煤层气开发利用发展迅速,Arrow艾若（煤层气生产者）和Anglo Coal英美资源（煤炭生产者）合作,在英美资源的莫兰巴北煤矿（MNC），艾若预先在采煤前钻地面到煤层水平定向井；英美资源煤矿在与莫兰巴煤层气项目重叠的区域开矿；艾若已经对该区域的瓦斯实施了抽采，从而减少地下矿井瓦斯抽采的需要；艾若为英美资源煤矿采煤计划提供了大量的地质资料。,六.国外煤层气产业发展对我们的启示,4.澳大利亚煤层气开发利用发展迅速,澳大利亚煤炭煤层气共同发展的启示案例-昆士兰州博文盆地北部地区,Arrow（煤层气生产者）和Anglo Coal英美资源（煤炭生产者）合作技术是促进合作的基础,地面到煤层的水平定向钻井技术；煤层气井位分布及排采优化技术；煤层气产量预测数值模拟技术；瓦斯剩余量监测及预测技术（抽采结果要满足煤矿采煤要求）。,六.国外煤层气产业发展对我们的启示,4.澳大利亚煤层气开发利用发展迅速,澳大利亚煤炭煤层气共同发展的启示案例-昆士兰州博文盆地北部地区,天然气需求的增长是煤层气产业发展的原动力政府的资金扶持和宏观引导以及优惠政策的鼓励是煤层气产业从起步走向成熟发展的催化剂新技术的不断研发和推广应用是煤层气产业成功发展的根本保证发达的天然气输送管网及灵活的市场投融资机制是煤层气产业发展的必要条件,六.国外煤层气产业发展对我们的启示,5.国外煤层气产业发展对我们的启示,一.我国发展煤层气产业的意义二.我国资源分布及勘探开发现状三.煤层气勘探开发基础地质理论四.煤层气勘探开发技术五.中联公司煤层气产业发展情况六.国外煤层气产业发展对我们的启示七.我国煤层气勘探开发的有关政策八.我国煤层气产业发展前景,目 录,1、煤层气作为独立矿种，探、采矿权由国土资源部管理2、国家实行煤层气探矿权、采矿权有偿取得的制度。对地面直接从事煤层气勘查开采的企业，2020年前可按国家有关规定申请减免探矿权使用费和采矿权使用费3、目前的拥有的对外合作专营权的企业有4家煤层气对外合作区块开放由国家发改委报国务院批准煤层气对外合作合同由商务部批准执行煤层气对外合作总体开发方案由国家发改委核准实施煤层气对外合作外方作业者在国家工商行政管理总局登记注册,七.我国煤层气勘探开发的有关政策,1.我国煤层气勘探开发管理体制,2007年2月7日财政部和国家税务总局联合下发关于加快煤层气抽采有关税收扶持政策问题的通知（财税200716号）：（1）对煤层气抽采企业的增值税（13%）一般纳税人抽采销售煤层气实行先征后退（2）对地面抽采煤层气暂不征收资源税（3）对煤层气专用设备折旧、技改项目国产设备投资抵免，技术开发费在所得税前扣除关税减免政策：中联公司在经国家批准的区块内进行煤层气勘探、开采作业的自营或合作项目，进口国内不能生产或性能不能满足要求并直接用于勘探、开采作业的机器设备、仪器、零附件、专用工具免征进口关税和进口环节增值税,1.2 我国煤层气勘探开发有关税费政策,七.我国煤层气勘探开发的有关政策,2007年4月17日国土资源部下发关于加强煤炭和煤层气综合勘查开采管理的通知（国土资发200796号），规定煤炭与煤层气必须进行综合勘查，统一编制开发利用方案，实行“先采气、后采煤”2007年4月20日财政部下发了关于煤层气（瓦斯）开发利用补贴的实施意见（财建2007114号），中央财政按0.2元/m3煤层气（折纯）对煤层气开采企业进行补贴,1.2 我国煤层气勘探开发有关税费政策,七.我国煤层气勘探开发的有关政策,一.我国发展煤层气产业的意义二.我国资源分布及勘探开发现状三.煤层气勘探开发基础地质理论四.煤层气勘探开发技术五.中联公司煤层气产业发展情况六.国外煤层气产业发展对我们的启示七.我国煤层气勘探开发的有关政策八.我国煤层气产业发展前景,目 录,通过十多年的勘探开发实践，我国已从单纯的技术引进、模仿，发展到基本掌握了适合我国煤储层特征和地质条件的关键性勘探开发技术。通过国家科技重大专项大型油气田与煤层气开发的实施，依托国家煤层气示范工程的建设，必将推进中国煤层气产业化发展进程。根据目前我国煤层气勘探开发的现状和趋势，未来几年，随着国家对煤层气产业发展的重视，我国煤层产业发展的春天必将到来。,八.我国煤层气产业发展前景,谢谢！,108,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,