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第卷黄期地质科技情报.·
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新兴能源领域——煤层气研究
开发的历史和现状
武法东王生维/陈钟惠葛立刚辞
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中国地质大学,武汉
摘要本文回顾总结了国内外对新兴能源——煤层气研究开发的历史和珊收。从影响煤层产能
的因素、谙层特征及开采技术等八方面概连了近年来国内外煤层气研究与开发的主要进展,
并就我国在这一领域研究中存在的问题提出了三点看法和譬议。
关键词煤层气,影响固/ 甲
一一—一,
引言
煤层气又称煤层甲烷或煤层瓦斯,是指主要以吸附状态储存在煤层中的以甲烷为主要成
分的天然气体。过去普遍认为煤层甲烷是煤矿生产的一大灾害。近十几年来,随着科学技术的
发展和人们对煤层甲烷认识的逐步深化,作为一种具有重要经济意义的新能源,目前它日益受
到世界各产煤国的重视
煤层气研究开发概况
由于采煤时常常发生爆炸,所以人们很早就认识到煤中富含甲烷气体但是,把它作为一
种能源资源来研究和开发则是近十几年的事。美国对煤层气的研究开发起步早、研究深、见效
快,大致经历了三个阶段:
、年代初以前,以保证采矿安全为主要目的的瓦斯抽放研究阶段。着重于气体的吸附、
解吸以及在煤中的迁移和采矿前脱气作业等方面。与此同时,也在一些地区进行垂直井开采甲
烷的可行性试验这一阶段为煤层气的进一步研究奠定了基础。
.深入研究和开采试验阶段年,美国一方面加强了对煤层气地质特征的研
究,包括对全美个盆地计万的含煤地层中理深以上的甲烷资源进行了评
估“,并出版了《美国的煤层甲烷资源》巨著。另一方面,进行了煤层气的开采试验和采气技术
和工艺研究,如五点式井网和强化开采的压裂技术等都是在这个阶段提出和完成的。
.大规模的技术研究和工业开发阶段。在上述实验阶段的基础上,自年代初开始,美
国就煤层的产气、储存、钻探、试采、强化和集输等许多理论和技术问题,进行了大规模的深入
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研究和试验。有包括院校、公司、研究机构在内的多个单位参加,完成了十多项大型研究。通
过这一阶段的工作,无论在理论还是在生产上均使美国煤层气工业居于世界之首。
在短短的二十年中,美国煤层甲烷开发利用已从原始的煤田瓦斯抽放发展成为独立的煤
。
受美国甲烷工业成功的影响,澳大利亚开始引进和借鉴美国的技术和经验,但目前仍未见
成功的报道该国正在加强煤层气地质基础的研究和钻井完井工艺技术的研究。可以预计,不
远的将来也会获得突破性进展。
①,在美国煤层甲烷地质研究和开发生产的
激励下,加拿大阿尔伯达、新斯科舍和不列颠哥伦比亚三省从年开始煤层气方面的研究
工作。尽管已经做了一些高质量的工作,但与潜在资源相比则显得微乎其微。最近两年中,加
拿大的工作主要是钻探、取样和地质评价。
在煤层气的研究和开采利用方面,其它国家的工作程度仅相当于美国的第一、二阶段。我
国最初的煤层气研究同样是出于安全采煤的考虑,而且着重从瓦斯地质的角度进行真正作为
一种能源资源来研究则开始于年的“煤成气”攻关研究。经过原煤炭部对浅部煤成气资源
的综合勘探评价工作,对我国煤成气资源状况有了初步认识。年月,国家经委