煤层瓦斯压力探测新技术在寺河煤矿瓦斯防治中的应用

寺河矿属于高瓦斯矿井,是煤层气综合开发的主要矿井之一,其煤层气开发主要分两部分,即地面煤层气井抽采与井下煤层钻孔抽采.抽采环节中对煤矿瓦斯的防治是煤矿安全生产的重要前提.本文探讨了煤层瓦斯压力探测新技术--煤层瓦斯原位探测仪在该煤矿瓦斯防治中的具体运用,该探测技术可以高效地检验瓦斯抽放效果,从而为预防瓦斯突出提供科学依...     

瓦斯地面安全高效抽采井网优化数值仿真研究

煤层气田瓦斯抽采井的间距和布置直接关系到瓦斯的抽采速率及总产量,而瓦斯的地面安全高效抽采对于促进煤矿安全生产、提高能源利用率具有重要的战略意义。以吉林某煤田为例,通过室内压汞试验、煤样气体渗透试验和甲烷吸附试验,研究了煤样基质孔隙度、不同压力条件下煤样渗透率和不同温度下煤样的Langmuir等温吸附-解吸特性;采用双孔隙度单渗透率模型对试验井瓦斯抽采历史产量进行拟合分析,并对深部瓦斯抽采井群布置进行系统的模拟计算,揭示了不同井距抽采时抽采井瓦斯产气速率、累计产量、储层压降以及储层瓦斯浓度随时间的变化规律;通过计算分析不同井距时储层的采收率,确定了瓦斯矩形井网抽采时的最优井距。该研究成果可为同类型低阶煤高瓦斯矿井瓦斯地面抽采井网设计提供理论支撑。     

浅论煤矿矿区煤层气的开发与综合利用

煤层气是与煤炭伴生的非常规天然气,既是资源又是温室气体,煤矿矿区如果能够高效安全地开发利用煤层气,能产生可观的经济效益和环境效益。本文介绍了两种煤层气抽采方式,比较了国内外的煤层气开发技术,分析了国内外的煤层气综合利用现状,指出了我国煤层气在开采技术和综合利用中存在的问题,并且介绍了潞安集团煤层气的综合利用现状。     

煤层气采出水水质及其对土壤和植物影响研究进展

煤层气是优质的能源和化工原料。但在其开采过程中,排出的大量煤层气采出水对土壤和植物的影响以及其相应的评价与修复是一个非常重要的环境问题。文章从煤层气采出水中的元素种类及其形态变化、有机污染物含量变化等方面综述了不同区域煤层气采出水水质状况。在此基础上,分析了煤层气采出水灌溉土壤对土壤和植物的影响。主要包括土壤pH变化;一些元素及离子可能导致土壤发生盐化和钠质化作用及其影响因素;植物生物量和物种多样性的变化及优势种的改变等。针对不同区域煤层气采出水的相关水质状况以及其对土壤及植物的影响,提出了相应的控制修复措施。最后,提出了未来该领域需要加强研究的方面,以期为未来合理、安全地利用煤层气采出水提供相关参考。     

国外煤层气采出水处理及综合利用方法

煤层气开采会产生大量的采出水，国外从８０年代以来出水的处理和利用进行研究。本文介绍了国外 煤层气采出水 水量，水质以及处理和利用方法，可以为今后我国煤层气采出水的处理，利用研究提供借鉴。     

强化煤层气采收率的深部煤层封存CO2技术(CO2-ECBM)进展研究

强化煤层气采收率的深部煤层封存CO2技术(carbon dioxide sequestration in deep coal seams with en-hanced coalbed methane recovery,CO2-ECBM),既能减少主要人为温室气体CO2的排放,又能获得宝贵的煤层气(CH4)资源.作为重要的CO2地质封存技术,CO2-ECBM技术成为目前的研究热点.因此,针对CO2-ECBM技术开展评述工作具有重要的现实意义.针对CO2-ECBM主要研究结论包括:(1)CO2-ECBM技术优势及可行性;(2)煤储层条件下,煤体对CH4和CO2的吸附机理;(3)用于实施CO2-ECBM的备选煤层的选择标准;(4)CO2-ECBM后续研究展望.     

单相水流阶段煤层气井的合理排采强度

煤粉是影响煤层渗透率的一个关键因素。通过跟踪监测11口生产井的煤粉,发现单相水流阶段煤粉最多,研究如何控制煤粉并确定单相水流阶段的合理排采强度是保证煤层气井顺利生产的关键。基于经济效益和现场排采数据,提出了经济排采强度和临界排采强度的求取思路,结合两者确定了单相水流阶段合理排采强度。采用合理排采强度排采不但有利于保护储层,还可以提高气井采收率,对煤层气田的现场生产具有一定的指导作用。     

咸-淡水界面水敏性的机理与应用研究

通过对咸淡水界面水敏性的机理研究,表明盐浓度和水流速度变化引起多孔介质中微粒的膨胀,运移/沉积是导致咸-淡水界面渗透性变化的客观基础.另外,文章还综合论述了渗透性的变化在石油、岩土、环境和化学工程领域的应用及发展状况.指出咸淡水界面水敏性的研究对防止海水入侵具有重要的现实意义.     

地质封存中CO_2水溶液密度研究进展

CO2地下盐水层封存是减排CO2、缓解气候变化的可行方案之一。CO2盐水溶液密度影响CO2在储层中的扩散和运移,从而影响封存的安全性;因此,对于CO2盐水层封存十分重要。文章从实验测量和数学模型两个角度总结了对CO2水溶液密度的研究进展,认为现有实验数据的工况范围能够覆盖封存条件范围,但在数量和准确性方面都无法满足CO2地下盐水层封存需要。现有溶液密度模型大多数是经验公式,适用范围较窄、预测精度不高。理论模型正处于研究阶段,基于SAFT状态方程的理论模型是目前的研究热点。因此,需要系统研究封存条件下的CO2水溶液密度与温度、压力、CO2质量分数、盐度等因素之间的关系,建立适用范围广、预测精度高的理论模型,为CO2地下盐水层封存提供必要的支持。     

提高煤层气采收率的CO2埋存技术

作为常规油气重要接替补充的非常规天然气,煤层气越来越受到世人的关注.如何提高煤层气采收率是摆在煤层气开发工程师面前迫切需要解决的技术难题.通过向煤层中注入CO2,既可以提高煤层气采收率又能间接地实现CO2减排,即提高煤层气采收率的CO2埋存技术(CO2-ECBM).该项技术已在世界各地迅速发展,并取得一些实质性进展.文...     

层状非均质各向异性含水层中抽水井对污染物迁移影响数值模拟研究

为研究层状非均质含水层中渗流与污染物迁移问题,本文以大理冲洪积扇盆地典型层状非均质各向异性含水层为例,建立垂向剖面二维层状非均质各向异性含水层水文地质数值模型,利用MT3DMS溶质迁移模拟程序模拟分析抽水井抽水率、深度、位置不同条件下污染物迁移特征。结果表明,抽水率大小对污染物运移速率影响较大,深层抽水井对污染物运移影响较明显,透镜体的存在使污染物出现拖尾现象,弱透水层厚度使污染物运移时间延迟,且降低污染物浓度。     

平煤集团让能源得到充分的清洁利用

我们向太空要能源——从卫星上将能源发送下来。未来能源专家罗伯特·朔克说为期已不远。 我们向海水要能源——利用液体的渗透性，即低浓度的液体流向高浓度的液体，用其产生的压力推动涡轮发电，目前正处在实验中。 我们向核设施要核电…… 那些都显得有点遥不可及，还是学学平煤集团吧，向瓦斯要能源。 在河南省科技厅的大力推荐下，我们来到平煤采访矿井瓦斯抽采-发电-热害治理关键技术研究与工程示范项目。     

CO_2驱油中CO_2-模拟油系统的密度研究进展

CO2驱油是提高低渗透率油藏采收率(CO2-EOR)的有效途径之一,同时也能封存部分CO2缓解造温室效应。CO2油溶液的密度影响CO2在储层中的扩散和运移,因此对于EOR技术和CO2地质封存来讲十分重要。文章论述了在实验研究中模拟油的选取标准,目前使用的模拟油从密度和黏度考虑,主要为烃类物质及其混合物,这对于模拟低渗透油藏的原油性质具有指导意义。在此基础上对CO2-模拟油系统的密度实验测量方法进行了总结,并阐述了国内外CO2-模拟油系统密度的实验和理论研究进展。现有的研究范围和溶剂选取并不能很好地满足实际需求,这也要求系统的研究模拟油的选取标准,并对CO2-模拟油系统密度进行更接近工程实际的研究。     

煤矿瓦斯抽采泵除垢技术研究

为有效去除新庄孜煤矿瓦斯抽采泵泵体内部的结垢,在水质和结垢成分分析的基础上,采用有机酸、无机酸及其混合后酸液,进行了结垢溶解特性试验研究。结果表明:瓦斯抽采泵用循环水中pH、总硬度、总碱度分别为8.34、262 mg/L(以CaCO_3计)和449 mg/L(以Ca CO3计);泵内结垢成分以钙、镁的碳酸盐沉淀物为主,CaO和MgO的质量百分数分别为40.22%和9.94%;采用质量浓度为6%的盐酸和8%的柠檬酸混合后的酸液作为溶垢剂,去除瓦斯抽采泵内的结垢,取得了令人满意的效果。     

深部煤层对CO2地质处置机制及应用前景

CO2是重要的温室气体之一,CO2的有效处置对减缓全球变暖具有重大意义。由于煤介质具有特殊的双重孔隙结构、吸附性强等物性特征,对CO2具有很强的吸附能力,且大于煤介质吸附CH4的能力,因此,可将CO2注入深部不可开采煤层储存,在长久处置CO2的同时亦可促进深部煤层气的开采。在我国,深部不可开采煤层处置CO2显示了巨大的潜力,可以处置26-46年的CO2排放量,尤其在华北煤炭能源基地具有良好的应用前景。     

综放工作面瓦斯抽采综合治理技术

近些年以来,由于矿井开发程度不断增强、开采深度持续增加,我国煤矿生产过程中多次发生瓦斯事故,严重威胁着工人的生命安全,极大阻碍了煤矿企业的健康发展。此外,矿井煤层中瓦斯的抽放及燃煤锅炉等引发的烟尘污染对大气环境的破坏也相当严重。本文依据分源治理理论,详细阐述了顺层钻孔超前预抽、高位走向钻孔抽采、上隅角瓦斯抽采以及采空区埋管抽采等技术并对以上各项手段的治理效果进行了逐一分析,为有效解决综放工作面瓦斯抽采过程中存在的治理难度大、管理困难等一系列问题提供了一套具有较强针对性的措施方针,力求加快资源节约型和环境友好型现代化能源产业的建设工作。     

Y型通风协同抽采下综采工作面采空区瓦斯渗流分布规律研究北大核心CSCD

以综采工作面采空区为研究对象，基于渗流理论及连续性方程，运用三维数值模拟的方法，以Y型通风为例，采用上隅角埋管、预埋立管和高位定向钻孔协同抽采，研究抽采前后采空区在走向、倾向和竖直方向上瓦斯流场分布规律，并通过对比文献中的试验数据来验证数值模拟结果的可靠性。结果表明：抽采前，Y型通风下在综采工作面采空区走向上，距离工作面越远深部瓦斯浓度越高，瓦斯最高体积分数为98.6%,综采工作面采空区倾向上瓦斯浓度较小，瓦斯浓度在1.0%以下；抽采后，综采工作面采空区瓦斯最高体积分数由98.6%降低至4.6%,且采空区3/4区域瓦斯体积分数不足3.0%,综采工作面与上隅角区域瓦斯体积分数也均降低至1.0%以下，未产生上隅角区域瓦斯浓度超限现象，瓦斯浓度大幅度下降。该研究对丰富采空区瓦斯渗流理论、提高瓦斯抽采量、解决上隅角区域瓦斯浓度超限问题、保证矿井安全生产等方面具有一定的理论和现实意义。     

调兵山市利用煤层气资源优化能源消费结构的环境效益分析

调兵山市拥有丰富的煤层气资源,但未能全部开发利用。在该市的能源消费结构中,煤炭等传统能源仍占有较大比例,燃煤烟气是该市大气环境质量的主要影响因素之一。本文简要阐述煤层气采输工艺及调兵山市煤层气需求量,从正、负环境影响两个方面进行分析,对比得出利用煤层气资源优化能源消费结构所带来的环境效益。     

岩溶地区土壤二氧化碳运移的数值模型

基于多孔介质流体动力学与多组分分子扩散理论，以菲克定律为物理模型，结合质量守恒定律，建立岩溶地区土壤CO2运移的数值模型。在确定的边界条件下，模拟土壤CO2的运移过程。模拟结果与实测结果一致，表明数值模型基本正确，为进一步探讨岩溶地区土壤CO2与大气CO2的关系打下了良好的基础。     

陆相沉积盆地咸水层CO2埋存场地选址若干问题探讨

为了优化咸水层CO2埋存场地的选址工作,本文针对陆相沉积盆地咸水层CO2埋存场地选址相关的若干问题进行了探讨。经研究认为:CO2地质埋存场地选址与油气勘探工作的结合具有很强的现实意义;从储盖条件考虑,应优先考虑在滩坝相和河流三角洲前缘相分布区实施后续场地选址工作,而针对盆地类型,结构简单的盆地如坳陷盆地一般更适宜CO2的埋存;从圈闭适宜性分析,规模较大、储层渗透性较好的透镜体岩性圈闭是潜在的CO2埋存场地,由于水动力圈闭和断层圈闭涉及复杂的地下水动力场、CO2参与下复杂的地球化学反应和岩体力学稳定性等问题,因此需要进一步的理论研究以论证其作为CO2埋存场地的可行性,而背斜是良好的圈闭类型;从勘探程度条件考虑,若其他影响因素空间差异不明显,应优先选取圈闭预探和评价阶段被核销或放弃的圈闭以及未实施预探工作的区域进行后续场地选址工作。