辽宁省阜新市煤层气开发利用现状

(东北煤田地质局107勘探队阜新123000)

作者简介:张君宝，教授，研究员级高级工程师，主要从事煤田地质、煤层气地质等相关地质工作。近年来，他在国家级期刊上发表了5篇关于煤层气和地热的学术论文。

2003年3月1日，辽宁省阜新市煤层气地面开采和煤层气井下抽放正式向市区供气，实现了煤层气的商业化开发。根据六甲区煤层气地面开采和福矿集团矿井瓦斯抽采的实际情况，论述了开发利用的现状和前景。

煤层气地面开采；矿井煤层气抽采商业化开发

辽宁省阜新市煤层气开发利用现状

张君宝，他于梅

(东北煤田地质局107队，阜新123000)

摘要:位于辽宁省阜新市的煤层气地面开发和地下抽采工程于2003年3月6日正式向市民供气，实现了该地区煤层气的商业化开发。基于刘佳地区地面煤层气开发项目和阜新煤业集团地下瓦斯抽采项目的实际情况，探讨了当地煤层气开发利用的现状和前景。

关键词:煤层气；地表开采；地下开采；商业发展

介绍

阜新位于辽宁省西部，在沈阳和锦州之间。2003年3月1，六甲区地面开采煤层气，阜新矿区井下抽排煤层气，日供气规模为(8 ~ 12) × 104m3 (34% CH4)，从而结束了17年阜新居民烧煤造气的历史，有6。经过近四年的运行，表明供气稳定、安全、可靠。以地面钻井煤层气开采(CBM)和矿井煤层气抽采(cmM)为标志的煤层气开发利用实现产业化，居全国首位。

1煤层气勘探背景

阜新市煤层气地质工作较早。65438-0996，东北煤田地质局107队为中美煤层气公司提交了《阜新煤田煤层气赋存条件》报告。在资料分析研究的基础上，对阜新盆地煤层气资源条件进行了评价，并提出六甲地区为煤层气开发的重点地区。

刘家区位于阜新煤田中部，煤层为下白垩统阜新组。根据1993的勘察报告，煤炭储量28195×104t，天然焦储量6223×104t，煤层埋深600 ~ 1000m，煤层最大累计厚度约98m。煤主要是长焰煤。1998-2001，由国家和辽宁省投资，东北煤田地质局107队在六甲区开展了煤层气普查勘探，* * *施工了4口煤层气参数和试验井。排水试验后，单井日产高达6000m3，平均约3000m3，甲烷含量约98%，表明该区良好。2001，东北煤田地质局107队提交了《辽宁省阜新市刘家区煤层气普查报告》，由中国煤炭地质局审批。全区煤层气资源量为52.171×108m3，其中控制资源量为32.289×108m3，远景资源量为60。

2002年，阜新在该区块又投资建设了4口煤层气生产井，形成了8口煤层气井网。2003年3月1，正式向市区供气，日均供气量约2×104m3，实现商业开发，为我国地面煤层气开采首例。

2矿井煤层气抽采系统

目前，福矿集团拥有八个矿井，包括三个高瓦斯矿井(五龙矿、清河门矿和海州立井)，两个突出矿井(爱友矿和王莹矿)和三个低瓦斯矿井(义马矿、五龙矿和八道壕矿)。据煤炭科学研究总院抚顺分院1997评估，煤层气储量达到116.06×108m3，其中五龙矿、六甲区、海州立井66.34×108m3，王莹矿24.86438+0× 65438。爱友矿为11.98×108m3，清河门矿为12.93×108m3，瓦斯含量为10 ~ 12m3/t，可采储量按30%可采量计算。根据煤层气赋存分析，气源充足。

福矿集团煤层气抽采始于1993，在王莹矿南风井建设了一套煤层气抽采利用系统，并于1997年6月实现向阜新氟化工总厂供气。《居民生活用气综合利用项目》于2006年6月获得辽宁省计委1999批准。该工程于2000年4月开工建设，2006年9月29日全面竣工。2003年3月，1向阜新市民供气。

目前，8个矿井中有6个相继建立、改造和完善了地面或井下瓦斯抽采系统。五个矿井(五龙矿、爱友矿、清河门矿、恒大公司、海州立井)建设了六套永久性地面瓦斯抽放系统，部分矿井还建有井下移动式抽放系统。瓦斯抽放的基本方法是以高顶板瓦斯抽放通道或邻近层为主，辅以高钻场水平长钻孔、采空区埋管等辅助抽放的综合抽放方法。

3开发利用现状

阜新下辖两县五区。其中，海州区是燃气的热门区域。清河门北山地区距离市区约45公里，是一个独立的区域。市政设施不发达，到目前为止，这个地区还没有供气系统。2003年实际供气量为506×104m3(CH434%，1489×104m3)，其中:氟化工总厂:100×104m3(CH434%，295× 65438)。2004年实际供气量:617×104m3(CH434%，1816×104m3)，其中:氟化工总厂:55×104m3(CH434%)

目前由于利用量少，在满足井下安全通风要求的情况下，只能进行有限的排水。五龙、王莹、爱佑三矿* * *抽采纯煤层气8.82×104m3/d，部分用于向市和氟化工总厂供气(市氟化工总厂0.34×104m3/d，混气量10000m3/d，市煤气厂65438+。

目前，刘佳地面煤层气开采主要为城市民用，平均产气量为(1.5 ~ 1.7)×104 m3/d(CH 498%)。2005年4月，阜新煤气厂进行了出租车油改气。目前已有约500辆出租车改用煤层气。经过1多年的运行，效果很好，每天用气量约为1×1.04 m3。

4下一步计划

4.1燃气规划

4.1.1城市燃气规划

阜新市居民用气情况:近年来，由于城市经济建设的发展，城区燃气用户逐年增加。据阜新燃气公司统计，年用气量增长了7%左右。根据城市发展的需要，阜新燃气厂专门编制了2004年至2015年阜新市区用气计划表。详见表1。

表1阜新市天然气消费计划表

4.1.2工业气体

根据东北老工业基地振兴发展和资源枯竭型城市经济转型的需要，阜新地方产业对清洁能源的需求将进一步增加。本项目主要供气方向拟为阜新玻璃厂和阜新氟化工厂。

规划供气能力为:来自王莹矿、五龙矿六甲区排水系统和六甲区露天开采系统的煤层气输送至储气罐，一座5.4×104m3输配站，加压后输送至阜新氟化工总厂和阜新玻璃厂，总供气能力为10.87×104m3/d，3967×1000 m3/d。混合后CH4含量为55%，热值为4680kcal/m3。混合后日供气量为19.92×104m3，年供气量为7271×104m3。

4.2气体供应规划

4.2.1矿区煤层气抽采

根据各矿井的相对位置和周围可利用的条件，福矿集团计划对海州立井、五龙矿、刘家渠矿、王莹矿、爱友矿和清河门矿的煤层气进行抽采。

根据对煤层气资源、矿井可采条件和福矿集团煤层气抽采条件的分析，根据与阜新市煤气公司签订的供气协议和工业用户供气协议的要求，确定项目建设方案如下:

随着工作面的投产，各矿井煤层气抽采总能力为11.69×104 m3/d，折算混合气体为34.4×104m3/d(34%CH4)。福矿集团井下煤层气抽采计划见表2。

表2福矿组煤层气井下抽采计划表

4.2.2地面钻井开采煤层气

根据六甲区东北煤田地质局107队1998 ~ 2002的实践，平均单井产气量为3000 ~ 5000 m3/d..预计刘家地区将建设22口煤层气地面井眼，单井煤层气采收率按3000 m3/d计算，可采煤层气分别为6.6×104m3/d(CH498%)和2409×104 m3/a(CH 498%)。钻井数量和完井工艺将根据实际需要进一步调整。预测煤层气井服务年限为10 ~ 15年。10 ~ 15后，因采煤需要，部分煤层气钻孔可转为矿井采空区抽放钻孔。如果采空区在井下密封良好，预测的甲烷浓度可达70% ~ 90%。煤层气钻井还可以服务5 ~ 20年，可以满足项目规划和市场规划的要求。

另外，根据目前各生产矿井的采煤情况，可以在未开采区块进行煤层气地面钻井施工，达到先产气后采煤的效果。

5结论

以上简述了阜新市煤层气开发利用的现状及下一步规划。事实上，目前的开采规模远远不能满足市场需求。目前阜新约有20万居民，但只有6.5万居民用煤气，其中三分之二不用煤气。目前，阜新玻璃厂已完成二期改造工程，三座窑炉共需煤层气32×104m3，日热值5000 cal/g..增加生产规模不仅可以满足市场需求，带来更大的经济效益，还可以减少瓦斯对煤矿生产造成的危害。