什么是煤层气?

在煤的形成过程中伴随着3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米~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2个:一是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;二是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2大害处:一是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;二是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。

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。

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上个世纪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。