總工程師手冊(cè)交稿05煤層氣利用

1、5煤層氣的利用5.1 中國(guó)煤層氣開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀我國(guó)是世界產(chǎn)煤大國(guó)，也是煤層氣最豐富的國(guó)家之一。煤層氣是賦存在煤層中以甲烷為主要成分、以吸附在煤基質(zhì)顆粒表面為主并部分游離于煤孔隙中或溶解于煤層水中的烴類(lèi)氣體。煤層氣開(kāi)采分為原始儲(chǔ)層煤層氣資源的地面開(kāi)采和煤礦區(qū)煤層氣資源的開(kāi)采。原始儲(chǔ)層煤層氣的地面開(kāi)采是利用垂直井或定向井技術(shù)、儲(chǔ)層改造技術(shù)（如壓裂、完井）、排水降壓采氣技術(shù)等方式開(kāi)采；礦區(qū)煤層氣開(kāi)采主要有開(kāi)采層抽采、鄰近層抽采、采動(dòng)區(qū)抽采、采空區(qū)抽采、圍巖抽采和廢井抽采等類(lèi)型。煤層氣產(chǎn)業(yè)是介于常規(guī)天然氣工業(yè)和煤炭工業(yè)之間的一種新興能源產(chǎn)業(yè)。煤層氣是重要的潔凈新能源天然氣資源中占有重要地位，因此煤層氣的

2、開(kāi)發(fā)利用具有非常重要的意義。5.1.1國(guó)內(nèi)外煤層氣開(kāi)發(fā)狀況是世界上率先取得煤層氣商業(yè)化開(kāi)采成功的國(guó)家，是當(dāng)前全球煤層氣開(kāi)發(fā)程度最高的國(guó)家，也是煤層氣生產(chǎn)量最高的國(guó)家。這主要是由于具有十分理想的煤層氣儲(chǔ)層條件和完善的天然氣管道系統(tǒng)，并有很多機(jī)構(gòu)對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)進(jìn)行深入的研究和廣泛開(kāi)發(fā)，同時(shí)提供了強(qiáng)有力的鼓勵(lì)政策，在 2004 年煤層氣年產(chǎn)量就達(dá)到 500108m3，比我國(guó)同年天然氣年產(chǎn)量還多。煤層氣資源量為 211013m3，利用現(xiàn)有技術(shù)每天煤層氣產(chǎn)量達(dá)到 6000 萬(wàn) m3，產(chǎn)量的80由盆地生產(chǎn)，15由黑勇士盆地生產(chǎn)。煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展也比較迅猛，從 2003 年的 1108m3 發(fā)展到近幾年來(lái)200

3、5 年超過(guò) 30 108m3，此外澳大利亞近年來(lái)煤層氣也得到了快速發(fā)展。澳大利亞煤層氣的開(kāi)發(fā)利用，整個(gè)煤層氣的勘探開(kāi)發(fā)工作發(fā)展迅速，是世界煤層氣開(kāi)發(fā)最活躍的地區(qū)之一。澳大利亞的煤層氣勘探工作始于 1976 年，2004 年煤層氣產(chǎn)量約為 10 億立，并已進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化開(kāi)發(fā)階段。中國(guó)煤層氣抽采從少到多，2005 年 23 億立，2007 年 44 億立，2008年超過(guò) 50 億立。其中，9 個(gè)省（區(qū)）和 9 個(gè)礦區(qū)瓦斯抽采量超過(guò) 1 億立方米。地面煤層氣的開(kāi)發(fā)在 2005 年實(shí)現(xiàn)了零的突破，2007 年 3.2 億立，2008年突破 5 億立1。截至 2008 年底，共鉆探各類(lèi)煤層氣井約 34

4、00 口，形成地面煤層氣產(chǎn)能約 20 億立。2008 年中國(guó)煤礦瓦斯抽采量達(dá)到 55 億立，淮南、陽(yáng)泉、水城、松藻、等 10 個(gè)重點(diǎn)煤礦企業(yè)瓦斯抽采量均超過(guò) 1 億立。到 2010 年中國(guó)將逐步建立煤層氣和煤礦瓦斯開(kāi)發(fā)利用產(chǎn)業(yè)體系，新增煤層氣探明地質(zhì)儲(chǔ)量 3000 億立；煤層氣、煤礦瓦斯抽采量 100 億立；并實(shí)現(xiàn) 80 億立煤層氣的利用。2006 年，中國(guó)將煤層氣開(kāi)發(fā)列入了“十一五”能源發(fā)展規(guī)劃，并制定了具體的實(shí)施措施，煤層氣發(fā)展迎來(lái)了利好的發(fā)展契機(jī)。2007 年以來(lái)，又相繼出臺(tái)了打破專(zhuān)營(yíng)權(quán)、等多項(xiàng)扶持政策，鼓勵(lì)煤層氣的開(kāi)發(fā)利用，中國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，雛形漸顯。2007 年兩國(guó)合作開(kāi)發(fā) 1

5、5 個(gè)大型煤層氣項(xiàng)目已簽署合作合同，正在進(jìn)行勘探作業(yè)，其中有兩個(gè)項(xiàng)目將進(jìn)入開(kāi)發(fā)期，其余 13 個(gè)項(xiàng)目處于勘探期。11 個(gè)在山西，其余 4 個(gè)分別位于、江西、陜西和云南。根據(jù)煤層氣抽采利用目標(biāo)，2009 年我國(guó)煤層氣抽采量有望達(dá) 65 億立，利用量達(dá) 25 億立。其中：井下煤層氣抽采量將達(dá) 55 億立，利用量為18 億立；地面煤層氣抽采量 10 億立，利用量 7 億立；地面煤層氣產(chǎn)能 22 億立1。5.1.2我國(guó)煤層氣資源/儲(chǔ)量狀況我國(guó)煤層氣的埋藏量非常豐富，根據(jù)我國(guó)煤層瓦斯形成的地質(zhì)背景，含煤地層及沉積特征，煤層瓦斯含量和礦井瓦斯涌出量等，把勘探和開(kāi)發(fā)程度較高的華北地區(qū)、華南地區(qū)、東北地區(qū)和西

6、北地區(qū)的煤層瓦斯劃分為 20 個(gè)瓦斯區(qū)（高瓦斯區(qū) 9 個(gè)，低瓦斯區(qū) 11 個(gè)）和 89 個(gè)瓦斯帶（高瓦斯帶 35 個(gè)，低瓦斯帶 53 個(gè)）如圖 5-5-1 所示2。有 334 個(gè)產(chǎn)煤區(qū)，其中高瓦斯礦區(qū) 149 個(gè)，低瓦斯礦區(qū)185 個(gè)。華北地區(qū) 106 個(gè)礦區(qū)，高瓦斯礦區(qū) 41 個(gè)，低瓦斯礦區(qū) 65 個(gè)，其中相對(duì)瓦斯涌出量大于 20m3/(t.d)的礦區(qū)有陽(yáng)泉、包頭、下花園和保定；華南地區(qū) 148個(gè)礦區(qū)，高瓦斯 70 個(gè)，低瓦斯 78 個(gè)，其中相對(duì)瓦斯涌出量大于 20m3/(t.d)的礦區(qū)有天府、中梁山、永榮、松藻、龍門(mén)山、樂(lè)威、芙蓉、六枝、水城、桐梓、贛南、豐城、英崗嶺、等 23 個(gè)；東北地

7、區(qū) 26 個(gè)礦區(qū)，高瓦斯 19 個(gè)，低瓦斯 7 個(gè)，其中相對(duì)瓦斯涌出量大于 20m3/(t.d)的礦區(qū)有撫順、北票、雞西、阜新、營(yíng)城、遼源、七臺(tái)河、白城；西北地區(qū) 54個(gè)礦區(qū)，高瓦斯 19 個(gè)，低瓦斯 35 個(gè)。圖 5-5-1中國(guó)煤層瓦斯分區(qū)、分帶狀況分布圖2000 年由中聯(lián)煤層氣公司承擔(dān)的國(guó)家計(jì)委一類(lèi)項(xiàng)目“煤層氣資”，我國(guó)陸上煙煤和無(wú)煙煤煤田中，在理深 3002000m 范圍內(nèi)源評(píng)價(jià)煤層氣資源量為 31.461012m3，與我國(guó)陸上天然氣資源量相當(dāng)，位居世界第三位，如表 5-5-1 所示3。 中國(guó)煤層氣資源總量中，資源條件較好、具有良好開(kāi)發(fā)前景的有 16 萬(wàn)億立。 根據(jù)國(guó)家發(fā)改委通過(guò)的煤層氣

8、開(kāi)發(fā)利用“十一五”規(guī)劃，到 2010 年，中國(guó)煤層氣產(chǎn)量將達(dá)到 100 億立，新增煤層氣探明地質(zhì)。目前，我國(guó)已探明煤層氣地質(zhì)儲(chǔ)量 1023.08108m33，其儲(chǔ)量 3000 億立中以地面開(kāi)發(fā)為主的探明儲(chǔ)量為 754.44108m3，礦井抽放為主的探明儲(chǔ)量為 268.64108m3。表 5-5-1世界主要產(chǎn)煤國(guó)家的煤層氣資源（埋深 2000m 以淺）國(guó)家名稱煤層氣資源（1012m3）國(guó)家名稱煤層氣資源（1012m3）俄羅斯17113波蘭2.85.676英國(guó)1.6中國(guó)31.46*1.6*公司，2000 年煤層氣資源評(píng)價(jià)，中聯(lián)煤層氣近幾年來(lái)，我國(guó)有關(guān)科研和科技工作者先后對(duì)范圍內(nèi)的煤層氣進(jìn)行了評(píng)估，

9、如表 5-5-2 所示4。由于評(píng)估過(guò)程中統(tǒng)計(jì)計(jì)算口徑不一致，且計(jì)算參數(shù)的確定原則和方法也有所不同，所以計(jì)算結(jié)果不同。表 5-5-2中國(guó)煤層氣資源量估算焦作礦業(yè)學(xué)院，1987，中國(guó)煤礦地質(zhì)圖說(shuō)明書(shū)。地礦部石油地質(zhì)，1990，天然氣（含煤層氣）資源評(píng)價(jià)表 2 中張新民等人（1991，1995）對(duì)法是：煤層氣資源量計(jì)算和統(tǒng)計(jì)采用的做1.只計(jì)算煤層氣的原始埋藏量，未計(jì)算可采出量。這樣做有利于口徑，摸清煤層氣資源狀況。研究者資源量（1012m3）計(jì)算范圍焦作礦業(yè)學(xué)院(1987)31.92所有可采煤層等（1990）32.15所有可采煤層地礦部石油地質(zhì)(1990)10.625.23張新民等（1991）303

10、5未包括褐煤、藏、粵、閩、臺(tái)地區(qū)，以及 C1、P1 煤層中配 煤 礦 總 公 司（1992）24.75所有可采煤層氣中可回收的煤層氣量（1992）36.3（1992）2550張新民等（1995）32.68未包括褐煤、藏、粵、閩、臺(tái)地區(qū)，以及 C1、P1 煤層11.319斯但1.1澳大利亞8.4140.8德國(guó)2.8南非0.8只計(jì)算了可采煤層氣中的煤層氣賦存量。在計(jì)算過(guò)程中，沒(méi)有包括褐煤和超無(wú)煙煤，粵、閩、藏三?。▍^(qū)）的煤田，南方早石炭世、早二疊世和早的煤系，以及煤層頂、底板等范疇內(nèi)的煤層氣賦存量。這些范圍，或因煤層氣含量低，或因煤層氣發(fā)育不好，分布零散、埋藏淺等，因而不具備實(shí)際意義上的資源價(jià)值。

11、4.以一個(gè)含煤區(qū)的聚煤期為基本計(jì)算單元，煤炭資源量以礦產(chǎn)儲(chǔ)量平衡表和煤田資料為準(zhǔn)，從而保證了煤量計(jì)算的精度和可靠性。5.參與資源量計(jì)算的煤層氣含量值，在埋深小于 1000m 范圍內(nèi)，以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為主，結(jié)合使用類(lèi)比法確定；在埋深 10002000m 范圍內(nèi)，按煤變質(zhì)階段采用理論計(jì)算值，從而避免了以淺部煤層氣含量的平均值代替深部煤層氣含量或者用直線外推法確定等不合理做法。煤層是煤層氣生成的蘊(yùn)床，又是儲(chǔ)氣的藏缽，因此煤層氣是典型的自生自儲(chǔ)式非常規(guī)氣藏。煤儲(chǔ)層具有雙重孔隙結(jié)構(gòu)，它的儲(chǔ)氣機(jī)理及氣體在煤儲(chǔ)層中的運(yùn)移方式均明顯區(qū)別于常規(guī)天然氣儲(chǔ)層。由煤層氣的生氣能力和貯氣能力的變化趨勢(shì)，可以將煤層氣在煤的有機(jī)

12、質(zhì)熱演化列系中劃分為 4 種生、儲(chǔ)能力類(lèi)型，即少生中儲(chǔ)型、多生低儲(chǔ)型、多生高儲(chǔ)型和變生少儲(chǔ)型。不同類(lèi)型的煤儲(chǔ)層其含氣量、孔隙（割理）發(fā)育程度、滲透性等特征各不相同，因而氣井的產(chǎn)氣潛力則相差很大。根據(jù)用地面垂直鉆孔開(kāi)采煤層氣的實(shí)踐，多生低儲(chǔ)型是最理想的儲(chǔ)層類(lèi)型，其次是少生中儲(chǔ)型，對(duì)于多生高儲(chǔ)型煤層，至今尚不能成功采氣。對(duì)于變生少儲(chǔ)型，由于煤層中的原生氣已裂解，煤對(duì)煤層氣基本上不吸附，故含氣量很低，實(shí)際上已成為非儲(chǔ)氣層，因而沒(méi)有不要計(jì)算這種儲(chǔ)層類(lèi)型的煤層氣資源量。各種儲(chǔ)層類(lèi)型的煤層氣資源量及其比例如表 5-5-34。表 5-5-3中國(guó)煤層氣資源量按儲(chǔ)層類(lèi)型統(tǒng)計(jì)表儲(chǔ)量類(lèi)型資源量（1012m3）百分比

13、（%）備 注少生中儲(chǔ)型18.9457.96多生低儲(chǔ)型4.7214.44多生高儲(chǔ)型9.0227.60變生少儲(chǔ)型0.000.00屬非儲(chǔ)氣巖合計(jì)32.68100隨著煤層埋藏深度的增加，上覆地層的重力作用不斷變大，而煤層對(duì)壓力十分敏感，且伴隨著地應(yīng)力的增大，煤層的滲透性明顯降低，這對(duì)煤層氣氣井的產(chǎn)量具有重要影響。對(duì)開(kāi)采煤層氣的實(shí)踐研究表明，深度在 1000m 以淺的煤層氣氣井可以獲得具有經(jīng)濟(jì)意義的氣產(chǎn)量，當(dāng)深度大于 1000m 的氣井其經(jīng)濟(jì)價(jià)值將明顯下降，所以煤層氣生產(chǎn)井絕大部分都在（914m）3000ft 以淺的范圍內(nèi)進(jìn)行。煤層氣資源的埋藏深度，對(duì)其開(kāi)發(fā)、利用具有重要的影響。中國(guó)煤層氣資源量按埋藏深

14、度的分布情況如表 5-5-44。表 5-5-4中國(guó)煤層氣資源量按埋藏深度統(tǒng)計(jì)表5.1.3煤層氣資源/儲(chǔ)量評(píng)估方法正確評(píng)價(jià)資源量是地質(zhì)綜合評(píng)價(jià)的重要依據(jù)，是選區(qū)的基本條件。如果煤層氣含氣量太小，就失去了開(kāi)采價(jià)值。 一般將含氣量約 8m3/t 的煤氣層作為選區(qū)目標(biāo)5。對(duì)煤層氣資源/儲(chǔ)量評(píng)估可分為下列三種經(jīng)濟(jì)類(lèi)型6：1.在當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，生產(chǎn)和銷(xiāo)售煤層氣在技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理、地質(zhì)上可靠，且整個(gè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)能夠滿足投資回報(bào)的要求，則煤層氣資源/儲(chǔ)量分為經(jīng)濟(jì)類(lèi)型。2.在當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，生產(chǎn)和銷(xiāo)售煤層氣活動(dòng)暫時(shí)沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益，是不經(jīng)濟(jì)的，但在經(jīng)濟(jì)環(huán)境改變或給予扶持政策的條件下，可以轉(zhuǎn)變?yōu)橛薪?jīng)濟(jì)效

15、益的煤層氣資源/儲(chǔ)量分為次經(jīng)濟(jì)類(lèi)型。3.在當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，由于不確定多，尚無(wú)法判斷生產(chǎn)和銷(xiāo)售煤層氣是經(jīng)濟(jì)的還是不經(jīng)濟(jì)的，也包括當(dāng)前尚無(wú)法判定經(jīng)濟(jì)屬性部分的煤層氣資源/儲(chǔ)量分為內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)類(lèi)型。煤層氣儲(chǔ)層類(lèi)型是資源評(píng)價(jià)和開(kāi)發(fā)選區(qū)的一個(gè)重要依據(jù)，據(jù)此煤層氣資源/儲(chǔ)量可分為下列三種級(jí)別6：埋藏深度資源量（1012m3）百分比（%）備 注1000m 以淺11.0834南方大部分為 1500m以淺10002000m21.0666合計(jì)32.681001.級(jí)。已初步認(rèn)識(shí)煤層氣資源的分布規(guī)律，獲得了煤層氣藏中典型構(gòu)造環(huán)境下的儲(chǔ)層參數(shù)，但沒(méi)有進(jìn)行排采試驗(yàn)，僅有一些含煤性、含氣性參數(shù)井工程，大部分儲(chǔ)層參數(shù)條件是

16、推測(cè)得到的，所以煤層氣資源的可靠程度很低，儲(chǔ)量的可信系數(shù)為 0.10.2。2.控制級(jí)?；静槊髁嗣簩託獠氐牡刭|(zhì)特征和儲(chǔ)層及其含氣性的規(guī)律，開(kāi)采技術(shù)條件基本得到了控制，并通過(guò)單井試驗(yàn)和儲(chǔ)層數(shù)值模擬了解了典型地質(zhì)背景下煤層氣地面鉆井的單井產(chǎn)能情況。但由于參數(shù)井和生產(chǎn)試驗(yàn)井?dāng)?shù)量有限，以完全了解整個(gè)氣藏計(jì)算范圍內(nèi)的氣體賦存條件和產(chǎn)氣潛能，因此煤層氣資源可靠程度不高，儲(chǔ)量的系數(shù)為 0.5 左右。3.探明級(jí)。查明了煤層氣藏的地質(zhì)特征、儲(chǔ)層及其含氣性的規(guī)律和開(kāi)采技術(shù)條件（包括儲(chǔ)層物性、壓力系統(tǒng)和氣體能力等）；通過(guò)實(shí)施小井網(wǎng)或單井煤層氣試驗(yàn)、或小井網(wǎng)和單井煤層氣聯(lián)合實(shí)驗(yàn)、或開(kāi)發(fā)井網(wǎng)證實(shí)了勘探范圍內(nèi)的煤層氣資源

17、及可采性。此種級(jí)別的煤層氣資源的可靠程度很高，儲(chǔ)量的系數(shù)為 0.70.9。5.1.4 煤層氣儲(chǔ)量的計(jì)算方法煤層氣儲(chǔ)量計(jì)算單元一般是煤層氣藏，即是各種地質(zhì)控制的含氣的煤儲(chǔ)集體，當(dāng)沒(méi)有明確的煤層氣藏地質(zhì)邊界時(shí)按煤層氣藏計(jì)算邊界計(jì)算。計(jì)算單元在平面上一般稱區(qū)塊，面積很大的區(qū)塊可細(xì)分井塊（或井區(qū)），同一區(qū)塊應(yīng)基本具有相同或相似的構(gòu)造條件、儲(chǔ)氣條件等；縱向上一般以單一煤層為計(jì)算單元，煤層相對(duì)集中的煤層組可合并計(jì)算單元，煤層風(fēng)化帶以淺的煤儲(chǔ)層中不計(jì)算儲(chǔ)量。儲(chǔ)量計(jì)算單元的邊界，最好由查明的煤層氣藏的各類(lèi)地質(zhì)邊界，如斷層、地層變化（變薄、尖滅、剝蝕、變質(zhì)等）、含氣量下限、煤層凈厚下限（0.5m0.8m）等邊界

18、確定（對(duì)煤層組的情況可根據(jù)實(shí)際條件做適當(dāng)調(diào)整）；若未查明地質(zhì)邊界，主要由達(dá)到產(chǎn)量下限值的煤層氣井圈定，由于也可由礦權(quán)區(qū)邊界、自然地理邊界或人為儲(chǔ)量計(jì)算線等圈定。煤層含氣量下限值如表 5-5-5，也可根據(jù)具體條件進(jìn)行調(diào)整，如煤層厚度不同時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。表 5-5-5煤層含氣量下限標(biāo)準(zhǔn)煤層類(lèi)型變質(zhì)程度（Ro;max）%空氣干燥基含氣量褐煤長(zhǎng)焰煤1.98(1) 數(shù)值模擬法在煤層氣可采儲(chǔ)量計(jì)算中，數(shù)值模擬法是非常重要的方法，通過(guò)利用計(jì)算機(jī)（數(shù)值模擬器）對(duì)已獲得的儲(chǔ)層參數(shù)和早期的生產(chǎn)數(shù)據(jù)（或試采數(shù)據(jù)）進(jìn)行擬合匹配，最后獲取氣井的預(yù)計(jì)生產(chǎn)曲線和可采儲(chǔ)量。在利用數(shù)值模擬法計(jì)算開(kāi)采儲(chǔ)量應(yīng)注意：a) 數(shù)據(jù)模擬器選

19、擇：選用的數(shù)值模擬器必須能夠模擬煤儲(chǔ)層的獨(dú)特雙孔隙特征和氣、水兩相流體的 3 種方式（解吸、擴(kuò)散和滲流）及其相互作用過(guò)程，以及煤體巖石力學(xué)性質(zhì)和力學(xué)表現(xiàn)等。b) 儲(chǔ)層描述：是對(duì)儲(chǔ)層參數(shù)的空間分布和平面特征的研究，是對(duì)煤層氣藏進(jìn)行定量評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，描述應(yīng)該包括基礎(chǔ)地質(zhì)、儲(chǔ)層物性、儲(chǔ)層流體及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)等 4 個(gè)方面的參數(shù)，通過(guò)這些參數(shù)的描述建立儲(chǔ)層地質(zhì)模型用于產(chǎn)能。c). 歷史擬合與產(chǎn)能：利用儲(chǔ)層模擬工具對(duì)所獲得的儲(chǔ)層地質(zhì)和工程參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算所得氣、水產(chǎn)量及壓力值與氣井實(shí)際產(chǎn)量值和實(shí)測(cè)壓力值進(jìn)行歷史擬合。當(dāng)模擬的氣、水產(chǎn)量動(dòng)態(tài)與氣井實(shí)際生產(chǎn)動(dòng)態(tài)相匹配時(shí)，即可建立氣藏模型獲得產(chǎn)氣量曲線，未來(lái)的氣體

20、產(chǎn)量并獲得最終的煤層氣累計(jì)總產(chǎn)量，即煤層氣可采儲(chǔ)量。根據(jù)資料的掌握程度和計(jì)算精度，儲(chǔ)層模擬法的計(jì)算結(jié)果可作為控制可采儲(chǔ)量和探明可采儲(chǔ)量。(2) 產(chǎn)量遞減法產(chǎn)量遞減法是通過(guò)研究煤層氣井的產(chǎn)氣規(guī)律、分析氣井的生產(chǎn)特性和歷史資料來(lái)儲(chǔ)量，一般是在煤層氣井經(jīng)歷了產(chǎn)氣并開(kāi)始穩(wěn)產(chǎn)或出現(xiàn)遞減后，利用產(chǎn)量遞減曲線的斜率對(duì)未來(lái)產(chǎn)量進(jìn)行計(jì)算。運(yùn)用產(chǎn)量遞減法必須滿足以下幾個(gè)條件：a).b).c).有理由相信所選用的生產(chǎn)曲線具有氣藏產(chǎn)氣潛能的典型代表意義；可以明確界定氣井的產(chǎn)氣面積；產(chǎn)量-時(shí)間曲線上在產(chǎn)氣后至少有半年以上穩(wěn)定的氣產(chǎn)量遞減曲線斜率值；d) 必須有效排除由于市場(chǎng)減縮、修井或地表水處理等非地質(zhì)原因造成的產(chǎn)量變

21、化對(duì)遞減曲線斜率值判定的影響。產(chǎn)量遞減法可以用于探明可采儲(chǔ)量的計(jì)算，特別是在氣井投入生產(chǎn)開(kāi)發(fā)階段，產(chǎn)量遞減法可以配合體積法和儲(chǔ)層模擬法一起提高儲(chǔ)量計(jì)算精度。(3) 采收率計(jì)算法通過(guò)計(jì)算氣藏采收率來(lái)計(jì)算可采儲(chǔ)量，計(jì)算公式為：5.2煤層氣煤層氣在民用、化工等方面利用以及長(zhǎng)距離輸送時(shí)，都要求按穩(wěn)定氣量進(jìn)行供應(yīng)及輸送，另一方面，煤層氣的消費(fèi)也具有小時(shí)、日、月、季度的不均勻性，因此煤層氣的集輸及供應(yīng)系統(tǒng)都需要采取調(diào)峰儲(chǔ)氣的措施，在用氣低谷時(shí)，將供氣源的剩余氣體在儲(chǔ)氣設(shè)施中起來(lái)，而到用氣時(shí)，用儲(chǔ)氣設(shè)施內(nèi)的氣來(lái)彌補(bǔ)供氣量的。煤層氣分為大量的、地面儲(chǔ)氣裝置和長(zhǎng)輸氣管線三種方式?？梢岳瞄_(kāi)采形成的封閉空間作為煤

22、層氣的庫(kù)；地面式儲(chǔ)氣裝置是根據(jù)用氣量設(shè)置的煤層氣儲(chǔ)氣罐；另外可以利用調(diào)節(jié)輸配煤層氣管道的始末壓力煤層氣。5.2.1利用儲(chǔ)氣方式可以大量煤層氣，是解決月或季節(jié)用氣不均勻性的最優(yōu)。某些特定地質(zhì)構(gòu)造形成的密閉性良好的大型構(gòu)造空間，均可做為地下儲(chǔ)氣庫(kù)。部分采空區(qū)，當(dāng)巖層結(jié)構(gòu)良好，且沉陷已經(jīng)穩(wěn)定的區(qū)域或廢舊巷道，經(jīng)過(guò)一定的封閉處理（特別注意不能向正在使用的采煤區(qū)泄漏）可以用做儲(chǔ)氣庫(kù)。另外，有的水溶洞、含鹽礦層也可將水抽出或利用淡水將鹽溶化為他和鹽水排出，形成可用以儲(chǔ)氣的空間。儲(chǔ)氣庫(kù)設(shè)置的關(guān)鍵是要對(duì)地質(zhì)條件有較全面的了解，如地層確實(shí)不滲漏等。同時(shí)，對(duì)所打的探孔也要做好防滲漏處理。ernational，并定

23、在國(guó)外，對(duì)儲(chǔ)氣庫(kù)的研究和應(yīng)用非常重視。國(guó)際煤氣（Gas Uion 簡(jiǎn)稱IGU）設(shè)置了專(zhuān)門(mén)的天然氣生產(chǎn)、加工和期召開(kāi)世界煤氣會(huì)議，會(huì)上有關(guān)儲(chǔ)氣庫(kù)的。儲(chǔ)氣庫(kù)主要是利用開(kāi)采天然氣的空洞。如芝加哥的 HersherDome 儲(chǔ)氣庫(kù)，最大儲(chǔ)量為 50 億m3。該庫(kù)建設(shè)投資 4500 萬(wàn)哥送氣所必須建設(shè)的三條高壓輸送管道的建設(shè)投資 5 億，節(jié)省了向芝加，其經(jīng)濟(jì)效益十分顯約有 200 個(gè)儲(chǔ)氣庫(kù)，能力達(dá)到 200 億 m3 以上。德國(guó)在離著。目前漢諾威 10km 的 Englhos建設(shè)的儲(chǔ)氣庫(kù)，儲(chǔ)量達(dá) 10 億 m3；法國(guó)在凡爾賽附近（Beynes）建造的儲(chǔ)氣庫(kù)，能力為 2.53 億 m3，為巴黎城市用氣的提

24、供了保證。由此可見(jiàn)，儲(chǔ)氣庫(kù)的儲(chǔ)氣容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地面儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣量，是其不可比擬的。建設(shè)有足夠容量的儲(chǔ)氣庫(kù)，增大供氣、調(diào)峰能力，可以確保緩解峰谷間的巨大差額氣量。5.2.2儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣主要用于解決小時(shí)用氣不平衡。儲(chǔ)氣罐按儲(chǔ)氣壓力不同，可分為高壓及低壓儲(chǔ)氣罐。高壓儲(chǔ)氣罐有球形罐和圓柱形（立式或臥式）儲(chǔ)氣罐。低壓儲(chǔ)氣罐有濕式及干式兩種型式。濕式有直立升降式和螺旋升降式，小型的低壓濕式罐多采用直立升降式，容積超過(guò) 1000m3 多采用螺旋升降式；干式罐一般為大型儲(chǔ)氣罐，有曼型、可隆型、威金斯型等。儲(chǔ)氣罐設(shè)有管、安全閥、壓力表、人孔、梯子和等。當(dāng)輸配工程的設(shè)計(jì)方案選定，計(jì)算出輸配系統(tǒng)所需的儲(chǔ)氣量后，就可

25、根據(jù)建設(shè)、地質(zhì)情況等各方面綜合考慮，選用最合適的儲(chǔ)氣罐形式。1.高壓儲(chǔ)氣罐高壓儲(chǔ)氣罐的特點(diǎn)是其幾何容積固定不變，而是靠改變其罐中燃?xì)獾膲毫?lái)改變其儲(chǔ)氣量，故稱定容儲(chǔ)罐，如圖 5-5-2 所示為高壓球形儲(chǔ)氣罐。由于定容儲(chǔ)罐沒(méi)有活動(dòng)部分，因此結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。高壓罐可以氣態(tài)燃?xì)?，也可以液態(tài)燃?xì)狻?.低壓濕式儲(chǔ)氣罐低壓濕式儲(chǔ)氣罐采用圖 5-5-2 球形儲(chǔ)氣罐水封方式解決儲(chǔ)罐密封，因此它的水槽和各塔節(jié)的水封槽內(nèi)了大量的水。這就加重了儲(chǔ)氣罐的總重量，對(duì)儲(chǔ)罐地基的地耐力和基礎(chǔ)的承載力提出了較高的要求。低壓濕式儲(chǔ)氣罐分為螺旋升降式和直立升降式兩種。低壓濕式儲(chǔ)氣罐是國(guó)內(nèi)使用較多的一類(lèi)儲(chǔ)氣罐。螺旋升降式儲(chǔ)氣罐由水槽

26、、鐘罩（單節(jié)或多節(jié)）、頂架、頂板、水封環(huán)、立柱、螺旋導(dǎo)軌（一般與水平成 45 度角）、導(dǎo)輪、扶梯等組成（見(jiàn)圖 5-5-3）。其升降依靠固定在鐘罩上的螺旋導(dǎo)軌沿固定在外節(jié)鐘罩上的掛圈（或水槽）上的導(dǎo)輪滑動(dòng)來(lái)完成。直立升降式儲(chǔ)氣罐（見(jiàn)圖 5-5-4）的基本結(jié)構(gòu)與螺旋升降式相同，其不同之處為導(dǎo)軌設(shè)置在立于水槽上的鋼結(jié)構(gòu)框架上，導(dǎo)輪設(shè)置在每節(jié)鐘罩的上、下端，導(dǎo)輪沿豎在導(dǎo)軌上下活動(dòng)而使氣柜直立升降。當(dāng)儲(chǔ)氣柜升足時(shí)，柜內(nèi)壓力最大，其值為：外部電梯、吊籠等組成（圖 5-5-5）?；钊S燃?xì)獾倪M(jìn)入和排出，在殼體內(nèi)上升和下降。支撐于活塞外緣的密封機(jī)構(gòu)緊貼殼體側(cè)板內(nèi)壁同時(shí)上升或下降。其中的密封油借助于自動(dòng)控制系統(tǒng)

27、始終保持一定自重或在活塞上面增加配重所決定。曼型低壓干式罐為正多邊型，稀油密封，其活塞用平板木桁架制成，最大儲(chǔ)氣壓力為 6000kPa。儲(chǔ)罐容積有 50000400000m3 等系列罐型。2)潤(rùn)滑脂（干油）密封干式儲(chǔ)氣罐（可隆型）潤(rùn)滑脂密封干式儲(chǔ)氣罐與曼型干式儲(chǔ)氣罐不同之處在于鋼制外殼為圓筒形，密封機(jī)構(gòu)由樹(shù)膠與棉織品制造的密封墊圈、連桿和平衡重組成。采用干油密封，活塞為拱頂形，儲(chǔ)氣壓力為 812kPa（圖 5-5-6）。1基礎(chǔ)；2底部油溝；3外部電梯機(jī)械室；1密封油供給系統(tǒng)控制裝置；2旋轉(zhuǎn)；4活塞；5密封裝置；6吊籠銷(xiāo)；3升降機(jī)；4柜頂欄桿；5空氣膠管；7外部電梯；8吊籠；9臺(tái)階；6、7潤(rùn)滑脂

28、；8活塞；9吊籠；10供油泵；10外降機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置11緩沖器；12密封機(jī)構(gòu)；13潤(rùn)滑脂地上罐；14潤(rùn)滑脂槽車(chē)；15活塞支墩；16煤氣管圖 5-5-5 低壓干式儲(chǔ)氣罐圖 5-5-6 可隆型干式儲(chǔ)氣罐3)橡膠夾布簾密封干式儲(chǔ)氣罐（威金斯型）。威金斯罐也是圓筒形，與曼型和克隆型的區(qū)別主要是密封機(jī)構(gòu)不同。采用橡膠夾布簾好套筒是護(hù)欄組成密封機(jī)構(gòu)。活塞為 T 形擋板形式。其儲(chǔ)氣壓力為5.88kPa4（圖 5-5-7）。圖 5-5-7威金斯型干式儲(chǔ)氣罐a 一儲(chǔ)氣量為零，b儲(chǔ)氣量為最大容積二分之一；c一儲(chǔ)氣量為最大容積l 一側(cè)板；2 一罐頂；3 一底板；4 一活塞；5 一活塞護(hù)欄；6 一套筒式護(hù)欄；7 一內(nèi)層密

29、封簾；8 一外層密封簾；9 一平衡裝置干式儲(chǔ)氣罐不需要大量貯水，減輕了地基負(fù)擔(dān)，在北方地區(qū)也就不存在貯水的防凍問(wèn)題。由于干式罐的直徑 D 與高度 H 均小于濕式罐，占地面積也少得多。干式儲(chǔ)氣罐具有一系列優(yōu)點(diǎn)，如金屬消耗少，對(duì)地層壓力小因而基礎(chǔ)造價(jià)省，節(jié)約占地，由于不用水槽，金屬的防腐處理比較耐久，輸出壓力比較穩(wěn)定。這些優(yōu)點(diǎn)對(duì)大型儲(chǔ)氣罐更為明顯。近年來(lái)我國(guó)各地相繼建成了許多大型干式儲(chǔ)氣罐。干式儲(chǔ)氣罐加工精度要求比濕式儲(chǔ)氣罐更嚴(yán)格，既要保證活塞滑動(dòng)靈活又要使其密封，在加工時(shí)要采取許多技術(shù)措施?；钊芊庑阅懿缓脤?dǎo)致向活塞上部空間泄漏，形成性氣體，安全運(yùn)行受到。5.2.3長(zhǎng)輸氣管線儲(chǔ)氣當(dāng)輸氣距離足夠

30、長(zhǎng)，且輸氣量大，輸氣管徑也較大時(shí)，長(zhǎng)輸氣管線能夠一定量的煤層氣。長(zhǎng)輸氣管線儲(chǔ)氣主要是利用長(zhǎng)輸管道末段起、終點(diǎn)的壓力變化，從而改變管道中的存氣量，達(dá)到儲(chǔ)氣的目的。用氣低峰時(shí)，多余的氣體存入管道中，起、終點(diǎn)壓力提高。用氣時(shí)，的氣體，由管道中積存的氣體補(bǔ)充，起、終點(diǎn)壓力降低。由于長(zhǎng)距離輸送的輸氣壓力都比較高，計(jì)算長(zhǎng)輸氣管線輸氣量時(shí)，應(yīng)以管線末端給定的最高輸出壓力為準(zhǔn)。管線末端輸出壓力應(yīng)大于儲(chǔ)配站輸入壓力。長(zhǎng)輸氣管線儲(chǔ)氣量應(yīng)按下式計(jì)算1井場(chǎng)裝置(集氣井及集輸)；2集氣站；3礦場(chǎng)壓氣站；4燃?xì)馓幚韽S；5起點(diǎn)站（或起點(diǎn)壓氣站）；6管線上閥門(mén)； 7中間壓氣站；8終點(diǎn)壓氣站；9儲(chǔ)氣設(shè)備；10燃?xì)夥峙湔荆?1礦

31、區(qū)、城鎮(zhèn)或工業(yè)區(qū)。圖 5-5-8長(zhǎng)距離輸氣系統(tǒng)長(zhǎng)距離輸氣系般由礦場(chǎng)集輸、凈化處理廠、輸氣管線起點(diǎn)站、輸氣干線、輸氣支線、之間壓氣站、管理維修站、通訊與設(shè)施、陰極保護(hù)站、燃?xì)夥峙湔镜冉M成。根據(jù)的壓力、氣質(zhì)和輸送距離等的不同，長(zhǎng)輸系統(tǒng)的站場(chǎng)設(shè)置也是有差異的。5.3.1礦井區(qū)煤層氣集輸原始儲(chǔ)層地面開(kāi)采或煤礦區(qū)開(kāi)采的集氣通常分為枝狀、環(huán)狀和放射狀如圖 5-5-9 所示。枝狀（圖 5-5-9 a 所示），由支管將集氣井中的煤層氣匯集至集氣干線，再由干線輸至集氣總站，集氣管線猶如樹(shù)枝狀，此類(lèi)集（圖 5-5-9 b）是將集氣干線布置成環(huán)氣適合于長(zhǎng)條狀氣田；環(huán)狀集氣狀，承接沿線集氣站的來(lái)氣，在環(huán)網(wǎng)上適當(dāng)?shù)奈恢?/p>

32、引出管線至集氣總站，這種集氣流程調(diào)度氣量方便，氣壓穩(wěn)定，局部發(fā)生事故時(shí)影響面小，一般用于構(gòu)造面積較大的氣田；放射狀集氣（圖 5-5-9 c）適于井位相對(duì)集中的氣田，按集中程度將若干口氣為一組，每組中設(shè)置一個(gè)集氣站，各煤層氣井通過(guò)采氣管線納入集氣站，該布局便于煤層氣和污水的集中處理，也可減少操作。由于煤層氣井井口壓力低、氣井?dāng)?shù)量眾多、氣井井口壓力差異大等特點(diǎn)，煤層氣井集氣一般采用枝狀和放射狀。集氣的類(lèi)型并不都是單一典型的采用某一種類(lèi)型集氣，往往是上述類(lèi)型的不同組合。選用何種類(lèi)型集氣主要取決于氣田的形狀、井位布置、所在地區(qū)的地形、地貌以及集輸工藝等諸多方面的，因此在集氣的布局方面應(yīng)綜合考慮選擇布置

33、。1支氣管線；2集氣干線；3單井集氣站；4多井集氣站或輸氣干線首站圖 5-5-9 單井集氣示意圖5.3.2礦區(qū)或城鎮(zhèn)燃?xì)猓簩託猓┹斉溟L(zhǎng)距離輸氣管線的干管及支管的末端連接礦山區(qū)、城鎮(zhèn)或大型工業(yè)企業(yè)，作為其供氣區(qū)域的氣源點(diǎn)。燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)是比較復(fù)雜的綜合設(shè)施，主要由下列各部分：1.凈化處理設(shè)施：煤層氣屬于天然氣，主要成分是甲烷，同時(shí)含有二氧化碳、氫氣好及少量的氧氣、乙烷、乙烯、一氧化碳、氮?dú)夂土蚧瘹涞葰怏w。當(dāng)煤層氣中的硫化氫、等含量和含水量超過(guò)飛、管道輸氣規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需要設(shè)置煤層氣凈化處理廠。在按單井進(jìn)行處理的集氣中，每口井有自己完整的預(yù)處理設(shè)備，氣井開(kāi)采的煤層氣在井場(chǎng)裝置中經(jīng)節(jié)流后，在分離器中

34、清出油、游離水及機(jī)械雜質(zhì)等，計(jì)量后井過(guò)集氣站或直接通田的總站輸送到天然氣凈化廠或輸氣干線。在成組型集氣中，天然氣的預(yù)處理和計(jì)量在集氣站進(jìn)行。通過(guò)集氣支管和干管連接各集氣站，然后經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)氣田總站將煤層氣輸送到凈化廠或輸氣干線。2.干線起點(diǎn)站或壓氣站：來(lái)自集氣管或凈化廠的煤層氣進(jìn)入起點(diǎn)站，一般要進(jìn)行除塵、調(diào)壓、計(jì)量后進(jìn)入長(zhǎng)距離輸氣干線。輸氣干線起點(diǎn)站的作用是保持輸氣壓力平穩(wěn)，對(duì)燃?xì)鈮毫M(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)、計(jì)量及除去燃?xì)庵械囊旱魏蜋C(jī)械雜質(zhì)。當(dāng)煤層氣井開(kāi)采后期或煤層氣開(kāi)采壓力較低，不能滿足輸氣壓力要求時(shí)，需設(shè)置礦場(chǎng)壓氣站，將低壓煤層氣增壓至需要的壓力，輸送至燃?xì)馓幚韽S或輸氣干線。3.燃?xì)夥峙湔荆ㄩT(mén)站）

35、和調(diào)壓站：在輸氣干管和管終端設(shè)燃?xì)夥峙湔荆渥饔檬墙邮崭晒軄?lái)氣并控制供氣壓力和計(jì)量，向城市、居民和工業(yè)區(qū)供應(yīng)燃?xì)?，是礦山生活區(qū)、城區(qū)或工業(yè)區(qū)分配的站。調(diào)壓站是保證安全供氣和保持給定的壓力水平，并實(shí)現(xiàn)不同壓力級(jí)別管道之間的連接。4.燃?xì)鈨?chǔ)配站（儲(chǔ)氣罐站）：具有氣站的型式及特性在本章“6.2 煤層氣燃?xì)獾墓δ?，并控制供氣的壓力。?chǔ)”中已詳細(xì)論述，在此不再重復(fù)。5.燃?xì)廨斉洌喝細(xì)廨斉湎到y(tǒng)分為低壓、中壓、次高壓及高壓等不同壓力的，我國(guó)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿腊慈細(xì)庠O(shè)計(jì)壓力 P 分為 7 級(jí)(表 5-5-6)。高壓、次高壓的主要功能是輸氣，中壓的功能也是輸氣，并具有向低壓各環(huán)網(wǎng)配氣的作用。表 5-5-6城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)

36、壓力（表壓）分級(jí)根據(jù)輸送燃?xì)馑鑹毫σ约坝脩粲脷鈮毫Φ囊笙到y(tǒng)可采用不同的壓力級(jí)制，則系統(tǒng)可分為：1) 單級(jí)系統(tǒng)：僅有低壓或中壓一種壓力級(jí)別的于小城鎮(zhèn)的供氣系統(tǒng)。如果供氣范圍較大時(shí)，則輸氣輸配系般只適用體積燃?xì)獾墓懿挠昧繉⒓眲≡黾印?) 二級(jí)系統(tǒng)：具有兩種壓力等級(jí)組成的系般由低壓和中壓或低壓和次高壓兩級(jí)組成。如圖 5-5-10 所示，該系統(tǒng)氣源為煤層氣（天然氣），用長(zhǎng)輸管線的末端儲(chǔ)氣。燃?xì)庥砷L(zhǎng)輸管線從東西兩個(gè)方向經(jīng)燃?xì)夥峙湔舅兔Q壓力（MPa）高壓燃?xì)夤艿繟2.5P4.0B1.6P2.5次高壓燃?xì)夤艿繟0.8P1.6B0.4P0.8中壓燃?xì)夤艿繟0.2P0.4B0.01P0.20低壓燃?xì)夤艿繮

37、300mm0.40.50.40.50.40.50.40.50.40.57熱力管直埋在管溝內(nèi)(至外壁)1.01.01.01.51.01.51.52.02.04.08電桿(塔)的基礎(chǔ)35kV35kV1.02.01.02.01.02.01.05.01.05.09通訊照明電桿（至電桿中心）1.01.01.01.01.010鐵路路堤坡腳5.05.05.05.05.011有軌電車(chē)鋼軌2.02.02.02.02.012街樹(shù)（至樹(shù)中心）0.750.750.751.21.2一般不大于 500m。燃?xì)夤艿榔孪蚰鞯钠露炔灰诵∮?0.003。3) 燃?xì)夤艿啦坏迷谲壍乐拢膊坏门c其他穿過(guò)房屋或其他建筑物，不得平行

38、敷設(shè)在有軌電車(chē)設(shè)施上下并置。4) 在一般情況下，燃?xì)夤艿啦坏么┰狡渌艿溃缫蛱厥馇闆r需要穿過(guò)其他斷面管道（污水干管、雨水干管、熱力管溝等）時(shí)，需征得有關(guān)方面同意，同時(shí)燃?xì)夤艿辣仨毎惭b在鋼套管內(nèi)。5.3.5.2燃?xì)夤艿来┰借F路、河流及物1.穿越鐵路和高速公路的燃?xì)夤艿?，其管外?yīng)加套管，鐵路軌道至套管頂不應(yīng)小于 1.2m；套管宜采用或鋼筋混凝土管；套管內(nèi)徑應(yīng)比燃?xì)夤艿劳鈴酱?100mm 以上；套管兩端與燃?xì)夤艿拈g隙應(yīng)采用柔性的防腐、防水材料密封，其一端應(yīng)裝設(shè)檢漏管；套管兩端部距路堤坡腳外距離不應(yīng)小于 2.0m。燃?xì)夤艿来┰借F路如圖 5-5-13。燃?xì)夤艿来┰诫娷?chē)軌道和城鎮(zhèn)主要干道時(shí)宜敷設(shè)在套管或

39、地溝內(nèi)，如圖 5-5-14、5-5-15，穿越高速公路應(yīng)設(shè)置套管；并應(yīng)符合的要求是：套管內(nèi)徑應(yīng)比燃?xì)夤艿劳鈴酱?100mm 以上，套管和地溝的兩端都要密封，在重要地段的套管和地溝宜安裝檢漏管；套管端部距電車(chē)軌道邊軌不應(yīng)小于 2.0m、距道路邊緣不應(yīng)小于 1.0m。燃?xì)夤艿酪舜怪贝┰借F路、高速公路、電車(chē)軌道和城鎮(zhèn)主要干道。1燃?xì)夤艿溃?閥門(mén)；3套管；4瀝青密封層；5檢漏管；6鐵道圖 5-5-13燃?xì)夤艿来┰借F路1燃?xì)夤艿溃?套管；3油麻填料；4瀝青密封層； 5檢漏管；6防護(hù)罩圖 5-5-14 套管內(nèi)的燃?xì)夤艿?燃?xì)夤艿溃?原圖夯實(shí)；3填沙；4磚墻溝壁；5檢漏管；6防護(hù)罩圖 5-5-15 燃?xì)夤艿?/p>

40、的單管過(guò)街溝4. 燃?xì)夤艿劳ㄟ^(guò)河流時(shí)，可采用穿越河底或采用管橋的形式，圖 5-5-16為管橋敷設(shè)，圖 5-5-17 為水下溝埋敷設(shè)；穿越河底時(shí)燃?xì)夤艿酪瞬捎?；燃?xì)夤艿乐烈?guī)劃河底的覆土厚度應(yīng)根據(jù)水流沖刷條件確定，對(duì)不通航河流不應(yīng)小于 0.5m，對(duì)通航的河流不應(yīng)小于 1.0m；穩(wěn)管措施應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定；在埋設(shè)燃?xì)夤艿牢恢玫暮恿魃稀⑾掠螒?yīng)設(shè)立標(biāo)志；燃?xì)夤艿缹?duì)接安裝引起的誤差不得大于 3，否則應(yīng)設(shè)置彎管，次高壓燃?xì)夤艿赖膹澒軕?yīng)考慮盲板力；河流的燃?xì)夤艿赖闹ё埽?yīng)采用非燃燒材料；穿越或重要河流的燃?xì)夤艿溃诤恿骶鶓?yīng)設(shè)置閥門(mén)。5.4煤層氣的綜合利用目前，煤礦瓦斯利用主要用于民用燃?xì)?，鍋爐改造，瓦斯發(fā)電，

41、余熱利用和CDM 項(xiàng)目開(kāi)發(fā)等方面，還可以作為化工原料，是一種新型潔凈能源。5.4.1民用燃?xì)饷裼萌細(xì)庀到y(tǒng)主要有儲(chǔ)氣罐、中壓、庭院入戶等組成，礦井瓦斯作為民用燃?xì)饩哂袩嶂的壳盎茨系V業(yè)凈等優(yōu)點(diǎn)。有民用燃?xì)庥脩?5 萬(wàn)戶，年利用瓦斯量 1000 萬(wàn) m3。5.4.2煤層氣（瓦斯）發(fā)電煤層氣發(fā)電是一項(xiàng)多效益型煤層氣利用項(xiàng)目。它能有效地將礦區(qū)采抽的煤層圖 5-5-16燃?xì)夤軜?管道；2水泥砂漿圖 5-5-17水下溝埋式敷設(shè)示意圖氣（瓦斯）變?yōu)殡娔埽梢苑奖愕剌斔偷礁鞯?。瓦斯發(fā)電也是煤礦節(jié)能減排、符合國(guó)家環(huán)保政策的好項(xiàng)目。不同型號(hào)的瓦斯發(fā)電設(shè)備，可以利用不同濃度的瓦斯，這對(duì)于降低發(fā)電成本，就地利用瓦斯非常

42、重要。煤層氣發(fā)電可以使用直接燃用煤層氣的往復(fù)式發(fā)、燃?xì)廨啓C(jī)。也可用煤層氣作為鍋爐，利用蒸汽透平發(fā)電。新的發(fā)展趨勢(shì)是建立聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，有效地利用發(fā)電余熱。利用煤層氣發(fā)電有以下一些優(yōu)越性。煤層氣發(fā)電設(shè)備簡(jiǎn)單已成系列，運(yùn)行可靠。可根據(jù)氣源數(shù)量選定利用規(guī)模。燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組效率可達(dá) 80以上，熱能轉(zhuǎn)化率較高，有利于節(jié)約能源，1kwh 電力耗氣量在 0.230.30Nm3 之間。各種型號(hào)發(fā)電機(jī)組熱耗之不同，除了機(jī)組設(shè)備制造的原因外，還在于它們外供不同的熱能等。煤層氣發(fā)電機(jī)組可以直接使用從礦井抽放的低濃度（35）煤層氣，有利于建設(shè)坑口電站。煤層氣一般不含或甚少含硫化物，用以發(fā)電不會(huì)造成煙氣污染，這對(duì)我國(guó)西南部

43、酸雨地區(qū)更具環(huán)保效益。在我國(guó)天然氣管道未大規(guī)模建成以前，電力輸送比燃?xì)廨斔秃?jiǎn)單易行。特別是對(duì)一些離大電網(wǎng)較遠(yuǎn)的地區(qū)，可就近解決本較好。6.對(duì)于煤層氣民用系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)組是有效的調(diào)峰的部分用電量，經(jīng)濟(jì)效益。如撫順礦務(wù)局負(fù)責(zé)供 16 萬(wàn)戶居民用氣，該局地處我國(guó)東北寒冷地區(qū)，冬、夏季用氣峰谷差異很大，建設(shè)了煤層氣發(fā)電站，有效地利用了夏季低谷期富余氣量。7.有條件向大城市供氣的礦區(qū)，如松藻、中梁山，仍應(yīng)以爭(zhēng)取向城市供氣為主，城市供氣系統(tǒng)中有一定的工業(yè)用戶可作調(diào)峰，就不一定自建電站。如遠(yuǎn)離城市且開(kāi)發(fā)量大幅度提高，建設(shè)煤層氣發(fā)電站是較好的選擇。目前淮南礦業(yè)瓦斯發(fā)電裝機(jī)總規(guī)模達(dá) 24032kw,已有 23 臺(tái)

44、瓦斯發(fā)電機(jī)組在正常運(yùn)行。2008 年發(fā)電量達(dá) 6200 萬(wàn)度。低濃度瓦斯氣水二相流安全輸送系統(tǒng)：為了防止低濃度瓦斯在向發(fā)電機(jī)組輸送過(guò)程中發(fā)生安全事故，淮南礦業(yè)研究發(fā)明了為發(fā)電機(jī)組服務(wù)的低濃度瓦斯氣水二相流安全輸送系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可以避免瓦斯事故，而且通過(guò)該系統(tǒng)的使用，瓦斯利用量比原來(lái)可提高 2 倍以上，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益均十分客觀。系統(tǒng)工作原理：采用氣水二相流輸送煤礦低濃度瓦斯，使瓦斯氣在水流環(huán)繞下沿輸送管道向前連續(xù)，形成環(huán)形水流，低濃度瓦斯完全處于環(huán)形水流包圍之中，并且沿輸送方向每隔 3050 米，以柱狀水團(tuán)隔斷氣流，形成端面水封，低濃度瓦斯在所述環(huán)形及端面水封中形成間歇性機(jī)組，從而實(shí)現(xiàn)低濃

45、度瓦斯的安全輸送。氣流，一直輸送到瓦斯發(fā)電系統(tǒng)：從系統(tǒng)起始端依次由瓦斯正壓輸送穩(wěn)壓放散裝置、裝置、環(huán)流裝置、透明觀察管、防爆阻火式氣水分離器及雙向阻火裝置等組成。氣水二相流安全輸送系統(tǒng)已獲得多項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利，并且已作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)報(bào)國(guó)家。5.4.3余熱利用與熱電冷聯(lián)供在燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組的發(fā)電過(guò)程中，的能量有約 35% 被轉(zhuǎn)化為電能，其他約有 30% 隨尾氣排出，25% 被發(fā)冷卻水帶走，通過(guò)機(jī)身散發(fā)等其它約占 10%左右，而這其中約一半的能量是可以被二次使用的。據(jù)測(cè)算，燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組每提供 100kW 的電力,排出的尾氣余熱可滿足 2500 平的采暖需求或1300 平的制冷需求，由此可見(jiàn)，熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)既節(jié)能環(huán)保，又可帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，它使得一次能源向二次能源轉(zhuǎn)換過(guò)程中損耗的能源得到充分利用，最大程度的提高能源的使用效率，在大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的今天是十分必要的。1.余熱利用發(fā)電站一期工程建設(shè)的同時(shí)，發(fā)電站余熱利用系統(tǒng)也同步建設(shè)，并與電站同時(shí)建成。該余熱利用系統(tǒng)將發(fā)電機(jī)在發(fā)電過(guò)程中排出的約 550的高溫?zé)煔饣厥绽?。通過(guò)針式換熱器和板式交換器將熱能送至辦公場(chǎng)所供熱。每臺(tái)發(fā)電機(jī)組的余熱利用相當(dāng)于一臺(tái) 1 噸的燃煤熱水鍋爐。四臺(tái) 1200kW 發(fā)電