煤层气属于天然气吗?
煤层气属于天然气,煤层气俗称“瓦斯”,其主要成分是CH4(甲烷),与煤炭伴生,以吸附状态来储存于煤层内的非常规天然气,热值是通用煤的2-5倍,主要成分为甲烷源。
天然气主要成分烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮和水气和少量一氧化碳及微量的稀有气体,如氦和氩等。
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。
煤层气灶和天然气灶有区别吗
1、成藏过程不同:常规天然气从烃源岩生成后,经过一定距离的初次运移和二次运移,聚集在储层中,运移方向受水动力场控制,即天然气主要受浮力和流体压力驱动;煤层气从煤源岩生成后直接被煤储层吸附,其聚集受温压场而非水动力场控制。
2、气藏边界不同:常规天然气有明显的气藏边界,气藏边界内外气体含量有“有”和“无”的质变;煤层气藏与常规天然气藏最大的区别之一是气藏的边界是不确定的。只要有煤,煤层气就存在。在一定的地质条件下,煤层气相对富集,形成煤层气藏。因此,它是煤层气藏内外气体丰度的差异,而不是有气与无气的差异。
3、流体状态不同:常规天然气藏和煤层气藏都有气相和水相,但处于不同的状态:常规天然气藏一般以气相为主,即储集空间被游离气相占据,有少量束缚水,主要以边水和底水形式存在于气藏边缘和底部,具有统一的气水界面;而煤储层中的大孔隙空间主要被水占据,其中含有一定量的溶解气,部分孔隙存在游离气相。气藏中的气体大部分以吸附相存在,占80%以上,即煤层气藏中存在吸附气、游离气和溶解气三种存在形式。
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