官寨煤礦煤層氣地面抽采的可行性分析

■　張麗

（重慶一三六地質(zhì)隊(duì)重慶401320）

官寨煤礦煤層氣地面抽采的可行性分析

■張麗

（重慶一三六地質(zhì)隊(duì)重慶401320）

開發(fā)利用煤層氣，有利于改善能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)，有利于資源的綜合利用和保護(hù)大氣環(huán)境。進(jìn)而從根本上解決瓦斯隱患。本文從實(shí)際出發(fā)，通過對區(qū)內(nèi)煤層氣測試成果進(jìn)行綜合分析，結(jié)合相關(guān)要求，對其地面抽采的的可行性進(jìn)行了綜合分析。

官寨煤礦煤層氣地面抽采綜合分析

1　測試成果

1.1煤層氣專項(xiàng)工作

對2個(gè)煤層氣參數(shù)井（ZK7、ZK18孔）進(jìn)行了注入/壓降測試及原位地應(yīng)力測試。

1.2瓦斯解吸

區(qū)內(nèi)煤層含氣量（甲烷與重?zé)N之和）8.04～13.13 m3/t。其組分以甲烷為主，含量68.23～86.59%。

1.3儲(chǔ)層壓力

據(jù)本次實(shí)測各煤層儲(chǔ)層壓力，結(jié)合計(jì)算結(jié)果分析各煤層層均屬欠壓儲(chǔ)層。

1.4煤儲(chǔ)層的吸附性能

對干燥煤樣進(jìn)行水分校后，區(qū)內(nèi)煤層甲烷最大吸附量為23.675～32.145 m3/t，具有較強(qiáng)的吸附能力。

1.5煤層氣資源/儲(chǔ)量估算

本次估算范圍為煤炭資源/儲(chǔ)量可采范圍及煤層氣含氣量大于8m3/t的區(qū)域，以瓦斯含量等值線圖及煤層底板等高線及資源量估算圖為基礎(chǔ)圈定。估算的2、4、5、6、9、10、11、12、14、15煤層的煤層氣總資源量79.48（108m3）。

2　煤層氣地面抽采可行性分析

2.1地質(zhì)綜合分析

評價(jià)參數(shù)。根據(jù)我國煤層氣地面開發(fā)實(shí)踐，煤層氣選區(qū)參數(shù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及勘查區(qū)煤層氣特征如下，見表1、表2。

表1　我國煤層氣選區(qū)參數(shù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（中、高階煤）

表2　勘查區(qū)煤層氣基本特征表

煤層氣儲(chǔ)量規(guī)模。區(qū)內(nèi)估算的煤層氣總資源量79.48（108m3），根據(jù)規(guī)范，煤層氣田地質(zhì)儲(chǔ)量規(guī)模屬中型。

地質(zhì)儲(chǔ)量豐度。區(qū)內(nèi)煤層氣資源豐度為0.12～0.30億m3/km2，平均為0.227億m3/km2，據(jù)規(guī)范，區(qū)內(nèi)煤層氣資源豐度屬低等。

埋深。煤層埋藏深度分別為：460米、500米、520米、535米、550米、585米、610米、630米，較為有利。

地形?？辈閰^(qū)位于山區(qū)，地勢險(xiǎn)峻、起伏不平，相對高差654.70m。難布置抽采地面井及形成抽采管網(wǎng)，地面鉆進(jìn)難度大；加之交通不便，給鉆井大型設(shè)備運(yùn)輸帶來極大困難。

構(gòu)造?？辈閰^(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等，斷裂構(gòu)造較發(fā)育，在區(qū)內(nèi)派生數(shù)十條規(guī)模不等的斷層，對地層和煤層均有不同程度破壞，不利于煤層氣富集，煤層氣易沿著斷層擴(kuò)散，從而影響資源密度；同時(shí)還影響煤層氣井的固井質(zhì)量及壓裂效果。

煤層厚度。勘查區(qū)煤層較多且薄，厚度變化大，不利于壓裂，不利于煤層氣地面開發(fā)。

煤質(zhì)?？辈閰^(qū)煤類確定為無煙煤三號，煤化程度屬“高煤級煤I”階段，煤化程度較高，煤層氣吸附能力較強(qiáng)。

水文地質(zhì)?？辈閰^(qū)屬于以裂隙、巖溶充水為主，水文地質(zhì)條件中等的煤礦床，其水文地質(zhì)類型屬二類二型。其水動(dòng)力活動(dòng)頻繁，利于煤層氣運(yùn)移及擴(kuò)散但不利于保存，更不利于煤層氣的排水降壓抽采。

頂?shù)装寮皣鷰r巖性。勘查區(qū)可采煤層頂?shù)装鍘r性主要為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖及泥巖，少數(shù)灰?guī)r，較為破碎，其巖石質(zhì)量一般，不利于煤層氣的封存。圍巖多以碳酸鹽巖為主，煤層氣容易逸散，不利于保存。

儲(chǔ)層物性特征?？紫堵剩簽?.82～5.67%，平均4.67%。封閉能力較差，但連通、儲(chǔ)存性能較好；滲透性及儲(chǔ)層壓力：ZK7、ZK18號鉆孔進(jìn)行的注入/壓降測試及原位地應(yīng)力測試結(jié)果表明試驗(yàn)的煤層滲透率低，屬于欠壓儲(chǔ)層，煤層氣降壓解吸難度較大，不利于煤層氣抽采；含氣量：平均含氣量均大于8m3/t，有隨煤層厚度增加而增大的趨勢，且同一煤層含氣量有隨埋藏深度加深而逐漸增加的趨勢。

2.2經(jīng)濟(jì)評價(jià)

根據(jù)規(guī)劃，若在區(qū)內(nèi)施工10口生產(chǎn)試驗(yàn)井，40口生產(chǎn)井，平均終孔深度550m，預(yù)算共需投資10300萬元，單井平均投資206萬元。據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)方法與參數(shù)（第三版）》，經(jīng)分析得出：其投資回收期為9.01年，財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為19.43%，投資利潤率為6.32%，稅后收益率為10.20%（低于國家最低要求12%），各方面財(cái)務(wù)指標(biāo)不高。

3　結(jié)論

勘查區(qū)煤層氣資源豐度屬低等，不利于煤層氣地面預(yù)抽?？辈閰^(qū)各主要可采煤層滲透性差，秀氣性系數(shù)低，不適合煤層氣地面抽采。勘查區(qū)位于山區(qū)，布置地面井及施工難度大?？辈閰^(qū)斷裂較發(fā)育，斷層破壞了煤層的連續(xù)性，不利于煤層氣的抽采。勘查區(qū)水文地質(zhì)類型屬以裂隙充水為主的礦床，由于構(gòu)造發(fā)育，易形成導(dǎo)水構(gòu)造，不利于后期煤層氣的排采。由于區(qū)內(nèi)排采資料不足，不能準(zhǔn)確預(yù)測煤層氣產(chǎn)量，開發(fā)有風(fēng)險(xiǎn)。項(xiàng)目投資金額大，內(nèi)部收益率低，經(jīng)濟(jì)效益差。勘查區(qū)由于地處山區(qū)，而煤層氣市場多為大中城市，其開發(fā)后資源優(yōu)勢很難轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

X752[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-476-1