提高煤层气采收率(CO2-ECBM)选址评价研究现状
发布网友
发布时间：2022-05-16 18:20
共1个回答
热心网友
时间：2023-11-18 01:19
《中国二氧化碳注入提高煤层气采收率先导性试验技术》（中联煤层气有限责任公司、Alberta Research Council等编著，2008）提出，CO2注入提高煤层气采收率试验地点的选择应从大的盆地开始，通过对单个煤田的评价到煤田内煤储层的评价，最终依据煤储层评价的结果确定先导性试验点。
区域评价确定潜在的能够做试验的煤田及其地表、地下的范围、煤矿开采、钻井情况和基础设施。在煤田评价的基础上，根据可获得的采矿数据和煤岩特性参数评价煤田的范围和品质。在储层评价方面，根据井下煤心的分析测试，确定煤层含气量、渗透率、等温吸附特征和含气饱和度。如果资料丰富，水文地质和煤层气的历史生产情况也会被评价。基于上述评价结果，选择储层条件好的区域作为试验地点。
他们按照IEA GHG（2000）所赞助的一个项目报告中确定的排序参数，每一个试验点采用如下5个方面的指标进行评价，这5个指标的评分标准见表1-3。
表1-3 微型先导性位置选择的打分系统
指标Ⅰ——煤层气资源/CO2封存潜力：煤层气的资源潜力是一个非常重要的考虑因素，可以表示为待选点的煤层气资源丰度，据此确定待选点是否能够承担实施项目的风险。煤层气资源丰度以108m3/km2作为度量单位，它是煤含气量和净煤层厚度的函数。与煤层气资源潜力密切相关的是CO2封存潜力。在高挥发分烟煤中，煤颗粒表面每解吸一个CH4分子能吸附的CO2分子数是2，而在亚烟煤中高达10。
指标Ⅱ——生产潜力：煤层气生产潜力或现有的煤层气生产数据是至关重要的。这些数据决定了煤层中有多少资源可以被开采出来用于销售。它是储层特征参数（渗透率是关键参数之一）和驱扫效率的函数。
指标Ⅲ——CO2供给潜力：要使CO2-ECBM项目可行，必须有大量廉价的CO2供给。一个可能的来源是从电厂烟道气中回收的CO2。在这种情况下，CO2捕获成本需要考虑。另一个可选择的来源是利用纯净的CO2源。如从氢气生产炉的尾气中进行提纯CO2，这时CO2捕获成本将大大降低，从而提高CO2-ECBM技术的经济性。CO2源与试验现场的距离是关键的参数，但在微型先导性试验阶段这个参数并不像大规模试验阶段那样重要。然而，如果微型先导性试验继续进入下一阶段，CO2的供给潜力是非常重要的经济指标。
指标Ⅳ——数据的可获得程度：为了正确地评价CO2-ECBM项目，必须获得一些数据资料。数据资料不充足将增加评价过程中的不确定性。
指标Ⅴ——市场潜力：开发煤层气资源，通过销售获取利益，是CO2-ECBM项目的主要经济驱动力。没有成熟的煤层气销售市场，就不可能有CO2-ECBM项目。煤层气作为一种天然气，需要通过管线输送到集输中心。一旦煤层气被输送到集输中心，就需要分销网络将煤层气输送到用户。如果在试验点附近事先存在这样的管线基础设施，那么项目的市场潜力就极大地被提高。CO2-ECBM项目同样产生环境效益——CO2永久地封存在煤层中，避免释放到大气中，有助于减缓全球气候变化。
为了评价任一地区的煤层气增产潜力，需要评价大量的地质和特定的煤储层参数，以及可获得的测试和生产数据、基础设施资料、CO2气源和可获得性等资料。
控制煤层气的生成、富集、封存和产能的地质和煤储层参数如下：
（1）储层深度：根据煤层气的吸附特征、储集能力、储层压力和渗透率，考虑煤层的最小埋藏深度为300m，最大为2000m；
（2）煤层厚度：为满足多煤层完井和CO2地质封存，考虑煤层最小单层厚度为1m，并且存在多煤层系；
（3）煤质/煤阶：煤岩灰分和水分的百分比、煤质和成熟度（由镜质组反射率表明，Ro＞0.6％）；
（4）渗透率：是CH4从煤基质骨架解吸通过裂隙系统流向钻孔，以及CO2注入煤层的关键参数（k＞0.987×10-3μm2）；
（5）饱和度：在煤储层原始构造和储层压力的条件下，煤储层内保存的煤层气体积将影响煤层气产能和CO2的封存效果；
（6）水的利用：是直接影响储层生产和水处理的一个经济参数。
关于本节中的符号以及煤层CO2地质封存选址研究的详细介绍参见本书第五章。
