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【转载】中国的煤炭资源概述  

2014-01-21 11:21:08|  分类: 创业天堂 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自市场营销专家李朝林《中国的煤炭资源概述》

(根据第三次全国煤田预测资料)

    我国幅员辽阔,人口众多,能源消耗总量大。我国是一个以煤炭为主要能源的国家,煤炭在能源生产和消费中的比例一直在70%以上,而且这种格局短期内不会根本改变;据有关专家预测,到2050年,煤炭在能源中的比例仍占50%以上。为节约和保护资源,实现国民经济和社会可持续发展,正确认识我国煤炭资源基本特征是非常必要的。

一、我国的煤炭资源量及其分布

1、我国的煤炭资源量

    根据第三次全国煤田预测资料,除台湾省外,我国垂深2000米以浅的煤炭资源总量为55697.49亿吨,其中探明保有资源量10176.45亿吨,预测资源量45521.04亿吨。在探明保有资源量中,生产、在建井占用资源量1916.04亿吨,尚未利用资源量8260.41亿吨。

2、我国煤炭资源的地域分布

    我国煤炭资源主要分布于昆仑-秦岭-大别山以北地区。大致以昆仑-秦岭-大别山一线以北的我国北方省区煤炭资源量之和为51842.82亿吨,占全国煤炭资源总量的93.08%;其余各省煤炭资源量之和为3854.67亿吨,仅占全国煤炭资源总量的6.98%。在昆仑-秦岭-大别山以北地区探明保有资源量占全国探明保有资源量的90%以上;而这一线以南探明保有资源量不足全国探明保有资源量的10%。显然,我国煤炭资源在地域分布上存在北多南少的特点。

    我国煤炭资源主要分布于大兴安岭-太行山-雪峰山以西地区。大致这一线以西的内蒙古、山西、四川、贵州等11个省区,煤炭资源量为51145.71亿吨,占全国煤炭资源总量的91.83%。这一线以西地区,探明保有资源量占全国探明保有资源量的89%;而这一线以东地区,探明保有资源量仅占全国探明保有资源量的11%。显然,我国煤炭资源在地域分布上存在西多东少的特点。

我国煤炭资源地域分布上的北多南少 、西多东少的特点,决定了我国的西煤东运、北煤南运的基本生产格局。

3、我国主要省区煤炭资分布

    我国煤炭资源丰富,除上海以外其它各省区均有分布,但分布极不均衡。煤炭资源量最多的新疆维吾尔自治区煤炭资源量多达19193.53亿吨,而煤炭资源量最少的浙江省仅为0.50亿吨。我国煤炭资源量大于10000亿吨的省区有新疆、内蒙古两个自治区,其煤炭资源量之和为33650.09亿吨,占全国煤炭资源量的60.42%;探明保有资源量之和为3362.35亿吨,占全国探明保有资源量的33.04%。我国煤炭资源量大于1000亿吨以上的省区是新疆、内蒙古、山西、陕西、河南、宁夏、甘肃、贵州等8个省区,煤炭资源量之和50750.83亿吨,占全国煤炭资源总量的91.12%;这8个省区探明保有资源量之和为8566.24,亿吨,占全国探明保有资源量的84.18%。我国煤炭资源量在500亿吨以上的有12个省区,这12个省区是1000亿吨的8个省区加安徽、云南、河北、山东四省,其煤炭资源量之和为53773.78,占全国煤炭资源总量的96.55%;这12个省区探明保有资源量之和为9533.22亿吨,占探明保有资源量的93.68%。除台湾省外,煤炭资源量小于500亿吨的17个省区煤炭资源量之和仅为1929.71亿吨,仅占全国煤炭资源量的3.45%;探明保有资源量仅为643.23亿吨,仅占全国探明保有资源量的6.32%。

4、我国主要煤炭工业基地

    在我国北方的大兴安岭-太行山、贺兰山之间的地区,地理范围包括煤炭资源量大于1000亿吨以上的内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南6省区的全部或大部,是我国煤炭资源集中分布的地区,其资源量占全国煤炭资源量的50%左右,占我国北方地区煤炭资源量的55%以上。而这一地区探明保有资源量占我国北方探明保有资源量的65%左右。显然,这一地区不仅煤炭资源丰富,煤质优良,而且这一地区地理位置距我国东部、东南部缺煤地区相对较近,是我国最重要的煤炭工业基地。

【转载】中国的煤炭资源概述 - 少林小子 - 网易少林小子的博客

中国煤炭资源分布图

在我国南方,煤炭资源量主要集中于贵州、云南、四川三省,这三省煤炭资源量之和为3525.74亿吨,占我国南方煤炭资源量的91.47%;探明保有资源量也占我国南方探明保有资源量的90%以上。特别是贵州西部、四川南部和云南东部地区是我国南方煤炭资源最为丰富的地区。显然,这一地区是我国南方最重要的煤炭工业基地。
二、我国煤炭资源的煤类和煤质特征
1、我国煤炭资源的煤类分布
    在我国,褐煤资源量3194.38亿吨,占我国煤炭资源总量的5.74%;褐煤探明保有资源量1291.32亿吨,占全国探明保有资源量的12.69%;主要分布于内蒙古东部、黑龙江东部和云南东部。
    低变质烟煤(长焰煤、不粘煤、弱粘煤)资源量28535.85亿吨,占全国煤炭资源总量的51.23%;低变质烟煤探明保有资源量4320.75亿吨,占全国探明保有资源量的42.46%;主要分布于我国新疆、陕西、内蒙古、宁夏等省区,甘肃、辽宁、河北、黑龙江、河南等省低变质烟煤资源也比较丰富。成煤时代以早、中侏罗世为主,其次是早白垩世、石炭二叠纪。
    中变质烟煤(气煤、肥煤、焦煤和瘦煤)资源量为15993.22亿吨,占全国煤炭资源总量的28.71%;中变质烟煤探明保有资源量2807.69亿吨,占全国探明保有资源量的27.59%;我国中变质烟煤主要分布于华北石炭二叠纪和华南二叠纪含煤地层中。在中变质烟煤煤中,气煤资源量为10709.69亿吨 ,占全国煤炭资源总量的19.23%;气煤探明保有资源量1317.31亿吨,占全国探明保有资源量的12.94%;焦煤资源量2640.21亿吨,占全国煤炭资源总量的4.74%,焦煤探明保有资源量682.92亿吨,占全国探明保有资源量的6.71%。
    高变质煤资源量为7967.73亿吨,占我国煤炭资源总量的14.31%;高变质煤探明保有资源量1756.43亿吨,占全国探明保有资源量的17.26%;高变质煤主要分布于山西、贵州和四川南部。
2、 我国煤的灰分、硫分、和发热量的基本状况
    我国探明保有资源量10176.45亿吨,生产在建井已占用1916.04亿吨,尚未利用资源量8260.41亿吨,其中特低灰(灰分小于5%)、低灰(灰分小于10%)的煤1786.76亿吨,占尚未利用资源量的21.63%;低中灰(灰分大于10%-20%)的煤3626.67亿吨,占尚未利用资源量的43.90%;中灰(灰分大于20%-30%)的煤2698.85亿吨,占尚未利用资源量32.67%。根据前述可知,我国特低灰-低中灰(灰分在20%以下)的煤占尚未利用资源量的65.53%;按地区而言,在内蒙古、陕西、新疆和山西四省区集中了这一类煤资源量的52.70%。按聚煤期而言,侏罗纪煤的99.12%、白垩纪煤的65.32%、二叠纪煤的46.91%、石炭二叠纪煤的34.08%属特低灰-低中灰(灰分小于20%)煤;第三纪煤的84.85%、白垩纪煤的33.51%、二叠纪煤的45.04%;石炭二叠纪煤的63.86%属中灰(灰分20%~30%)煤。
    硫对煤炭的利用和环境保护都是十分有害的物质,因此煤的硫分是煤质评价的一项十分重要指标。在我国,特低硫和低硫煤为4160.01亿吨,占尚未利用资源量的50.37%;低中硫、中硫煤2823.30亿吨,占尚未利用资源量的34.18%;硫分大于2.00%的煤占15.45%。就地域而言,内蒙古、陕西、新疆三省区特低硫、低硫煤3225.77亿吨,占全国的的39.05%;山西、陕西、内蒙古三省区低中硫、中硫煤2243.77亿吨,占全国的27.16%。就聚煤期而言,白垩纪特低硫、低硫煤占白垩纪煤的63.70%;侏罗纪特低硫、低硫煤占侏罗纪煤的77.64%;二叠纪特低硫、低硫煤仅占二叠纪煤的6.91%;石炭二叠纪特低硫、低硫煤仅占石炭二叠纪煤的23.91%;石炭二叠纪硫分小于2.00%的煤占石炭二叠纪煤的75.96%硫分最高的二叠纪煤中,硫分大于2.00%的煤占二叠纪煤的63.89%。
    根据统计,全国尚未利用储量中煤的发热量Qgr,ad >20MJ/kg的中高热值煤占91.80%,低热值煤很少,主要是分布于云南和内蒙古东部的褐煤。
3、我国煤类的煤质特征
    褐煤的最大特点是水分含量高,灰分含量高,发热量低。根据176个井田或勘探区统计资料,褐煤全水分高达20-50%,灰分一般为20-30%,收到基低位发热量一般为11.71-16.73MJ/kg。
    在我国,低变质烟煤不仅资源量丰富,而且这类煤灰分低,硫分低,发热量高,可选性好煤质优良。各主要矿区原煤灰分均在15%以内,硫分小于1%。其中不粘煤的平均灰分为10.85%,平均硫分为0.75;弱粘煤平均灰分为10.11%,平均硫分为0.87%。根据71个矿区统计资料,长焰煤收到基低位发热量为16.73-20.91MJ/kg;弱粘煤、不粘煤收到基低位发热量为20.91-25.09MJ/kg。低变质烟煤化学反应性优良。
    我国中变质烟煤原煤灰分一般在20%以上,基本无特低灰煤和低灰煤;硫分也较高,已发现保有资源量的20以上的硫分高于2%,而低硫高灰者,其可选性也较差。我国华北是中变质煤的主要分布地区,其中山

西组煤的灰分、硫分相对较低,可选性较好,是我国炼焦用煤的主要煤源。而太原组煤属中硫、中高硫居多,脱硫困难,但结焦性比山西组煤好。

    在高变质煤中,贫煤的灰分和硫分都较高,如山西西山贫煤灰分15%-30%,硫分1%-3%;贵州六枝贫煤灰分17%-36%,硫分高达3%-6%贫煤属中高热值煤,其Qnet.ar一般可达23.00-27.18MJ/kg。我国无烟煤的特点是低中灰、中灰,低硫-中硫Qnet.ar一般高达22.70-22.70MJ/kg,煤灰熔融温度高快煤机械强度高,热稳定性中等-高热稳定性,化学反应性较差。

    综上所述,我国煤炭资源的煤类齐全,包括了从褐煤到无烟煤各种不同煤化阶段的煤,但是其数量和分布极不均衡。褐煤和低变质烟煤资源量占全国煤炭资源总量的50%以上,动力燃料煤资源丰富。而中变质煤,即传统意义的"炼焦用煤"数量较少,特别是焦煤资源更显不足。就煤质而言,我国低变质烟煤煤质优良,是优良的燃料、动力用煤,有的煤还是生产水煤浆和水煤气的优质原料。中变质烟煤主要用于炼焦,在我国,因灰分、硫分、可选性的原因,炼焦用煤资源不多,优质炼焦用煤更显缺乏。高变质煤煤质的主要不足是硫分高。

三、我国煤炭资源开发开采条件

1、我国煤田构造特征

    我国位于亚洲大陆东南部,在现代板块构造格局中,属欧亚板块与太平洋-菲律宾海板块和印度板块的拼合部,煤田构造复杂。中国大陆由于受到古亚洲、特提斯和太平洋三大地球动力学体系的控制,形成了准噶尔-松辽块体、塔里木块体、华北块体、华南块体和青藏块体等五大块体。我国各煤盆地在在经历了盆地基底形成、含煤地层沉积和后期变形后形成了现在的东北、华北、西北、华南、滇藏五个赋煤区。西北赋煤区和滇藏赋煤区含煤岩系形成后基本处于挤压-汇聚型地球动力学体系作用之下,煤田构造样式由较强烈褶皱、逆冲断层、推覆构造等挤压构造组成,构造复杂。东北赋煤区自三叠纪以来主要受太平洋地球动力学体系作用,煤田构造样式为伸展型构造,宽缓褶皱与阶梯状、地堑-地垒状的断层组合发育,绝大多数煤田构造复杂。华北赋煤区受到过三大地球动力学体系的作用,构造组合样式多样,煤田构造变形强度总体呈现四周强、中心弱的特点,除鄂尔多斯盆地中心,一般情况下煤田构造比较复杂。与华北赋煤区相比,华南赋煤区构造变形强度和构造复杂程度均超过了华北赋煤区;在华南赋煤区,推覆构造、滑脱构造更加广泛而强烈;华南西部以紧密褶皱为主,华南东部断层更加发育;除少数地区外,挤压型和伸展型构造均有清晰显示。

除此,火成岩、陷落柱对煤炭资源的开发开采也有较大影响。

    在我国,构造是影响煤炭资源开发和煤矿开采最重要的因素。为适应现代化采煤技术和提高经济效益的要求,应用高分辨率地震技术,开展采区地震勘探,进一步查明煤田构造的工作正在逐步展开。这一项工作的开展,进一步证实了我国煤田构造的复杂性。1991-1995年间,中国煤田地质总局所属地震勘探队在38个煤矿采区的460km2范围内开展高分辨率地震,新发现断距10m以上断层787条。如安徽淮北矿区祁南井田,经精查地质勘探和高分辨率地震勘探,21km2内发育断层50条。又如,山西阳泉矿区五矿,经三维地震后,1.14km2范围内长轴大于20m的陷落柱多达27个。

2、我国煤矿瓦斯

    煤矿瓦斯是影响煤矿安全生产的重大因素,煤矿瓦斯的等级、煤和瓦斯突出的可能性是评价煤层开采技术条件的最重要参数。

根据中国煤矿瓦斯地质图编图组及其他单位对25个省区1799对大、中、小型矿井资料的统计,高沼气矿井486对,占27%;煤与瓦斯突出矿井249对,占14%;高沼气矿井和煤与瓦斯突出矿井735对,占统计矿井的41%,可见我国高、突矿井之多。

    经对华南(川、黔、滇、湘、赣、桂、粤、闽、浙、鄂)10省区978对矿井的统计,煤与瓦斯突出矿井173对,高沼气矿井285对,高、突矿井比例高达47%;在东北150对矿井中,煤与瓦斯突出矿井23对,高沼气矿井76对,高、突矿井比例高达66%;华北七省区(晋、冀、鲁、豫、苏、皖、内蒙古)540对矿井中,煤与瓦斯突出矿井50对,高沼气矿井114对,占31%;西北五省区(陕、甘、宁、青、新)107对矿井中,煤与瓦斯突出矿井4对,高沼气矿井11对,高、突矿井比例为14%。上述可见,资源条件差、煤炭资源量少的地区高、突矿井比例大。

    在我国,不仅高、突矿井比例大,而且随作开采深度的增加,高、突矿井的比例还可能增加。在我国,煤与瓦斯突出还存在着始突深度浅,突出次数多,突出强度大的特点。

    煤矿瓦斯的等级、煤和瓦斯突出的可能性是评价煤层开采技术条件的最重要参数。煤矿瓦斯是影响煤矿安全生产的重大因素,煤矿瓦斯的预防、治理必然加大生产成本。就瓦斯而言,我国多数矿井开采技术条件差。 

3、我国中西部煤田开发条件

 

    我国煤炭工业战略向中西部转移要遇到的两个突出问题,一是水资源缺乏的问题,二是生态环境脆弱的问题。

    我国是一个水资源贫乏的国家,水资源年平均总量2804亿立方米。按人口平均,仅相当于世界人口平均占有量的四分之一。不仅如此,水资源区域分布极不均衡。昆仑山-秦岭-大别山一线以北的北方17个省、市、自治区约占全国面积的一半,而水资源约为600亿立方米,仅占全国水资源总量的五分之一;太行山以西的北方广大地区水资源量为45亿立方米,仅占北方水资源量的7.5%。显然,我国水资源分布存在着南丰北缺,东多西少的特点,这正好与煤炭资源的西多东少、北丰南贫形成反向分布的格局。据统计,晋、陕、蒙、宁及附近地区13个正在生产和建设的大型煤矿区,近期日需水量约90万立方米,而这些矿区水源地日供水能力仅为需水量的一半。我国煤炭资源主要分布于太行山以西的干旱、半干旱地区,这一地区煤炭资源的开发不可避免地将面临水资源缺乏的严峻问题;而且,随着工农业和经济社会的发展,中西部矿区的缺水问题将日趋严重。

    我国中西部地区地处干旱、半干旱气候带内,年降水量小,蒸发量远大于降雨量,大风频繁,地表植被不良;区内大部分为黄土丘陵山地,沟壑纵横,黄河及其支流从中流过,水土流失严重;区内富水的区域性含水层,地下水缺乏,地表水日趋紧张;据报道,区内局部地段环境质量有所改善,但荒漠化趋势尚未得到根本遏制。我国中西部地区,生态环境脆弱,煤炭资源的进一步开发势必增加该区的环境负担,如不采取根本性的有效措施,保护和改善环境只能是一句空话。

4、我国东部煤田开发条件

    我国东部(主要指华北东部)煤田开发和开采主要有两个问题,一是"巨厚新生界"问题,二是所谓"三高",即高水压、高地温、高地压问题。

    在我国东部地区,不少煤田上覆新生界地层厚达数十米至数百米。巨厚新生界地层的存在 华北东部煤矿开采时间长,开采强度大,开采延深速度大(每10年延深100-250m)。现在,该区大部分矿井开采深度在500-1000m,有的矿井开采深度已经超过1000m。高水压、高地温、高地压的问题日趋严重。由于太原组灰岩水、石炭二叠纪基底奥灰岩溶水的存在和奥灰陷落柱、断裂破碎带的发育,东部不少煤矿带压开采,生产面临高水压的威胁,煤矿井下突水淹井时有发生。近年来,一些一直认为矿床水文地质条件相对简单的矿井,也相继发生了奥灰岩溶水突水淹井事故,损失惨重。

    在我国东部,由于地壳薄和现代裂谷作用,地壳深部热能散发强烈,大地热源值高。据煤田工业技术咨询委员会地质分会调查,华北东部不少矿井已经出现了高于280C的热害,巷温30-380C,地温梯度一般高于30C,而突水温度达36-410C。这必然引起工作条件恶化,增大通风,加大成本。

    由于华北东部不少矿区高地应力和断层附近残余构造应力异常存在以及矿井深部开采,围岩自重压力增大等原因,常常造成煤矿井巷失稳以及突发冲击性地压,对煤矿造成巨大危害。

中国煤层气资源概述

为适应中国煤层气勘探开发的需要,中国煤田地质总局于1995年立项进行《全国煤层气资源评价》研究。该项目利用中国40多年积累的煤田地质勘探资料、煤田地质科研和近几年煤层气勘探成果,在中国煤层气区划、煤层气资源、煤层含气性、煤储层特征、控气地质因素、有利区带优选等方面,进行了深入的评价和研究。

(一)、中国煤层的含气性

1、中国煤层的含气量

中国幅员辽阔,各煤田煤层含气性千差万别。根据中国实际情况和煤层气勘探开发的需要,将中国煤层含气量划分为贫气(<4m3/t)、含气(4~8 m3/t)和富气(>8 m3/t)三个品级。在中国,煤层含气量≥4 m3/t的煤炭资源含气量分布于4~27.1 m3/t之间,平均为9.76 m3/t。除滇藏煤层气聚气区以外的其它四个煤层气聚气区煤层含气量如表1所示。根据中国煤田地质总局第三次煤田预测结果,中国垂深2000m以浅探明和预测煤炭资源量5.57万亿吨,煤层含气量≥4 m3/t的煤炭资源量约1.13万亿吨,占全部煤炭资源量的20%左右;就含气量≥4 m3/t的煤炭资源百分比而言,华南聚气区最高,华北、东北聚气区次之,西北聚气区最低。全国煤层含气量4~8 m3/t的煤炭资源3148亿吨,占全国煤炭资源总量的5.6%;就含气量4~8 m3/t煤炭资源百分比而言,华南聚气区最高,华北、东北聚气区次之,西北聚气区最低。全国煤层含气量>8 m3/t的煤炭资源8131亿吨,占全国煤炭资源总量的14.4%;就含气量>8 m3/t煤炭资源百分比而言,华南聚气区最高,华北、东北聚气区次之,西北聚气区最低。就聚气区而言,煤层平均含气量以华南聚气区最高,其次为东北聚气区和华北聚气区,西北聚气区最低。

表1 中国主要煤层气聚气区含气量

全 国

华北聚气区

华南聚气区

东北聚气区

西北聚气区

煤炭资源量(万亿吨)

5.57

2.81

0.38

0.39

1.98

含气量≥4 m3/t煤炭资源(亿吨)/百分比

11280(20)

8031(29)

2646(70)

325(8)

278(1)

含气量4~8 m3/t煤炭资源(亿吨)/百分比

3149(5.6)

2265(8)

707(19)

69(1.7)

108(0.4)

含气量>8 m3/t煤炭资源(亿吨)百分比

8131(14.4)

5766(21)

1939(51)

256(6.3)

170(0.6)

平均含气量(m3/t)

9.76

9.3

11.4

9.4

6.0

 

2、中国煤层气的理论含气饱和度

    在中国,含气量≥4 m3/t各聚气区里,平均含气饱和度20%~91%,全国平均含气饱和度45%。就各聚气区而言,东北聚气区含气饱和度最高,其次是华南聚气区,再其次是华北聚气区,西北聚气区最低。中国各聚气区含气饱和度如表2所示。

表2 中国煤层煤层气理论含气饱和度

含气饱和度

全 国

华北聚气区

华南聚气区

东北聚气区

西北聚气区

%

45

42

52

53

30

3、中国煤层气的甲烷浓度

在中国,含气量≥4 m3/t各聚气区里,煤层气甲烷浓度在90%左右,氮气浓度约为8%,二氧化碳浓度约为2%,重烃浓度极低。以聚气区为单位,各聚气区煤层气甲烷浓度变化不大。

4、中国煤层气资源丰度

在中国,含气量≥4 m3/t各聚气区里,煤层气资源丰度为0.06 亿m3/km2~8.77 亿m3 /km2,平均1.15亿m3/km2。根据中国实际情况,可将煤层气资源丰度分为<0.5亿m3//km2、0.5~1.5亿m3/km2、>1.5亿m3/km2三个等级,中国主要煤层气聚气区的煤层气资源丰度如表3。就全国而言,丰度0.5~1.5亿m3/km2的煤炭资源比例最高。因煤层总厚度大的原因,西北聚气区煤层气资源丰度远远大于其它聚气区。

表3 中国主要煤层气聚气区的煤层气资源丰度

全 国

华北聚气区

华南聚气区

东北聚气区

西北聚气区

含气量≥4 m3/t煤炭总资源量(亿吨)

11280

8031

2646

325

277

煤层气资源丰度<0.5亿m3//km2的煤炭资源(亿吨)/百分比

732(6)

264(3)

459(17)

6(2)

3(1)

煤层气资源丰度0.5~1.5亿m3/km2的煤炭资源(亿吨)/百分比

5848(52)

4863(61)

690(26)

223(69)

72(26)

煤层气资源丰度>1.5亿m3/km2的煤炭资源(亿吨)/百分比

4700(42)

2904(36)

1497(57)

96(29)

203(73)

平均丰度(亿m3/km2)

1.16

1.24

0.95

1.63

3.19

 

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中国煤层气区划、资源和前景示意图

(二)、中国煤储层特征

1、中国煤储层吸附解吸特征

(1)、煤储层吸附特征:在镜质组反射率小于6%时,干燥煤样吸附常数a值变化于11.11~55.79 cm3/g之间;水分校正后吸附常数a′值变化于8.40~30.02cm3/g之间,中国煤层吸附常数在不同的聚气区和不同的聚煤时代差别不大,但随煤级变化的趋势明显。当镜质组最大反射率在0.5%~1.0%和大于4.0%时,a值呈降低趋势;当镜质组最大反射率在1.1%~4.0%之间时,a值呈增高趋势,并在镜质组最大反射率1.1%和3.5%~4.0%附近达到平均最小值和平均最大值。当镜质组最大反射率在0.5%~4.0%,水分校正后吸附常数a′值则一直呈增高的趋势。

中国煤的b值变化于0.027~0.670之间,在中国的华南全部、华北的大部和东北部分地区b值均小于0.25;华北的部分和东北大部分地区b值大于0.25。当b值小于0.25时,其值随煤级增高而增大,并在贫煤阶段达到最大值;当b值大于0.25时,其与煤级的关系不明显。在中国煤储层的两个吸附常数之间存在着一定的相关关系,当a′值小于15 cm3/g时,其b值多小于0.25;当a′值大于15 cm3/g时,其b值分布范围比较宽。

(2)、煤储层解吸特征:中国煤层气的解吸率变化比较大,煤层甲烷解吸率为21.95~58.1%,一般在30%左右;煤层气解吸率小于65%,一般在50%左右。中国煤层气解吸率大小主要与煤层埋藏深度等因素有关,但不同地区和不同聚煤时代煤层气解吸率相差很大。中国煤储层吸附时间的资料不多,现有资料显示吸附时间多集中在数小时至5天之内。中国煤储层吸附时间一般较短,煤层气解吸速率较快,若为水饱和煤储层,煤层气井能很快达到较高产量。

(3)、中国煤层气临界解吸压力和理论采收率:近几年来,中国施工的煤层气井实测了含气量、储层压力、等温吸附曲线等资料,从而计算出煤层实测含气饱和度和临界解吸压力。现有的资料显示,中国煤层气解吸压力分布于0.50~6.51MPa之间,值得指出的是,这个值比实际普遍偏低。根据中国部分煤层气井试井资料计算,煤层气可采率变化于8.9%~74.5%之间,平均值为35%,理论最大采收率变化于6.7%~76.5%之间,平均值为27%。煤层气的采收率不仅取决煤储层的含气性、吸附解吸特征和煤储层原始压力系统,而且相当程度上受控于煤层气钻井、完井、增产和开采工艺,完善煤层气工艺是提高煤层气采收率的关键环节。

2、中国煤储层渗透性

    煤层气井的试井渗透率是评价煤储层渗透性最有效的数据。目前,在中国的华北、东北、华南等煤层气聚气区共施工了100余口煤层气井,积累了数十个煤层气渗透率的数据。现有数据表明,中国煤储层渗透率变化于0.002~16.17md之间,平均约1.27md。其中渗透率<0.10 md的层次约占35%,0.10~1.00 md的层次约占37%,>1.00 md的层次约占28%。

    根据现有的煤层气渗透率资料,中国煤层气渗透率具有一定的区域分布规律。总体而言,华北聚气区渗透率较高,东北聚气区渗透率次之,华南聚气区渗透率最低。在华北聚气区,鄂尔多斯东缘、渭北、沁水盆地等聚气带是该聚气区内渗透率相对较高的地区,从渗透率角度而言,这些聚气带是中国进行煤层气勘探开发的首选地带。

3、中国煤储层的压力特征

    中国煤储层压力数据同样来源于近几年施工的煤层气井。总体上看,煤储层压力与煤层埋深密切相关,煤层埋深增加,储层压力随之增高,两者之间具有显著的线性相关关系。中国煤储层压力梯度最低为2.24KPa/m,最高达17.28KPa/m。从21个目标区64层次实测资料来看:处于欠压状态(压力梯度<9.30KPa/m)的煤储层有29层,占总测试层次数的45%;处于正常压力状态(压力梯度为9.30-10.30KPa/m)的煤储层有14层,占总层次数的22%;处于高压异常状态(压力梯度10.30-14.70KPa/m)的煤储层有17层,占总层次数的27%;处于超压状态(压力梯度>14.70KPa/m)

 

的煤储层有4层,占总测试层次数的6%。

(三)、中国煤层气资源分布

1、中国煤层气资源量

中国煤田地质总局(1998)对全国进行了煤层气资源评价。统计计算获得,全国煤层甲烷含量大于4m3/t、埋藏深度2000m以浅的煤层气资源总量为143369.44×108m3。其中>8m3/t的富甲烷煤层的煤层气资源量占86.8%,4~8m3/t含甲烷煤层的占13.2%;埋深1500m以浅的煤层气资源量占64.56%,埋深在1500~2000m之间的占35.44%。

2、中国各聚气区煤层气资源分布

中国的煤层气资源主要分布于华北聚气区和华南聚气区,前者煤层气资源量为95228′108m3,占全国煤层气资源量的66.6%;后者煤层气资源量41277′108m3,占全国煤层气资源的28.7%。我国各聚气区煤层气资源分布情况如表4所示。

 

表4 全国以及各聚气区煤层气资源分布

参数项目

煤层气资源量(′108m3)

全 国

华北聚气区

华南聚气区

东北聚气区

西北聚气区

总资源量

143369

95528

41277

4223

2341

富甲烷资源量

124440

81940

37035

3770

1695

含甲烷资源量

18929

13588

4242

453

646

1500 m以浅资源量

92561

53113

34951

2877

1620

1500~2000m资源量

50808

42415

6326

1346

721

3.中国各省区煤层气资源分布状况

  煤层气资源大于10000′108m3的省份有山西省、贵州省、陕西省等四省的煤层气资源量为94021.76′108m3,占全国煤层气资源量的65.6%。山西、贵州等10省煤层气资源量合计13.80万亿m3,占全国煤层气资源总量的96%。

 

的煤储层有4层,占总测试层次数的6%。

(三)、中国煤层气资源分布

1、中国煤层气资源量

中国煤田地质总局(1998)对全国进行了煤层气资源评价。统计计算获得,全国煤层甲烷含量大于4m3/t、埋藏深度2000m以浅的煤层气资源总量为143369.44×108m3。其中>8m3/t的富甲烷煤层的煤层气资源量占86.8%,4~8m3/t含甲烷煤层的占13.2%;埋深1500m以浅的煤层气资源量占64.56%,埋深在1500~2000m之间的占35.44%。

2、中国各聚气区煤层气资源分布

中国的煤层气资源主要分布于华北聚气区和华南聚气区,前者煤层气资源量为95228′108m3,占全国煤层气资源量的66.6%;后者煤层气资源量41277′108m3,占全国煤层气资源的28.7%。我国各聚气区煤层气资源分布情况如表4所示。

 

表4 全国以及各聚气区煤层气资源分布

参数项目

煤层气资源量(′108m3)

全 国

华北聚气区

华南聚气区

东北聚气区

西北聚气区

总资源量

143369

95528

41277

4223

2341

富甲烷资源量

124440

81940

37035

3770

1695

含甲烷资源量

18929

13588

4242

453

646

1500 m以浅资源量

92561

53113

34951

2877

1620

1500~2000m资源量

50808

42415

6326

1346

721

3.中国各省区煤层气资源分布状况

  煤层气资源大于10000′108m3的省份有山西省、贵州省、陕西省等四省的煤层气资源量为94021.76′108m3,占全国煤层气资源量的65.6%。山西、贵州等10省煤层气资源量合计13.80万亿m3,占全国煤层气资源总量的96%。

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