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煤岩气!页岩气、煤层气、可燃冰之后又一非常规新突破

煤炭资讯网 2022/11/30 11:41:40    矿业新闻


  近期,中国石油报整版报道以柯新1H井为代表的吐哈油田对煤岩气的勘探探索!

  捞干货!ECF国际页岩气论坛带你一起来看什么是煤岩气?我国煤岩气发展的状况如何?

  煤层气主要生自含煤岩系中的煤层,是在成煤过程中形成并附存于煤层中的一种非常规天然气,与煤炭资源伴生,其存附于煤孔隙之中,主要成分为甲烷,是近年来不断崛起的洁净、优质能源和化工原料。

  煤岩气是介于常规气和煤层气之间的一种新的天然气资源类型,具有常规储层和非常规储层共存、游离气和吸附气共生、自源气和它源气互补聚集并有序分布的特征。

  两者最大区别是,煤岩气组分与天然气大体一致,而煤层气烃类组分甲烷大于98%至99%(除去非烃气体统计),占绝对优势,一般不含重烃。

  两者的开采方式也迥然不同。煤层气主要是吸附在煤岩上,主要的开发方式就是排水采气,需要先实施排水使压力降至煤层临界解吸压力,促使煤层孔隙表面吸附的气体进行解吸后,向低压区移动并最终采出至井口。煤岩气的开采原理与油气田相同,不需长期排采即可快速获得气流,且需要努力保持储层压力以确保高产。

  限于当前的工艺水平和经济技术条件,适宜开发的煤层气埋藏深度通常小于1200米,而经济开发煤岩气的深度大多超过2000米。

  远古植物沉积演变成煤岩

  10月28日,在吐哈油田岩芯库,记者第一次见到这块特殊的煤,严格地讲,应该是煤岩岩芯。在地质研究人员眼里,这是一块具有煤光泽的岩芯样本。

  岩石,人们并不陌生,但在地质研究人员看来,岩石是天然产出的具有稳定外形的矿物或玻璃集合体,按照一定方式结构构造结合而成。岩石是组成地壳的物质之一,是构成地球岩石圈的主要成分。

  吐哈油田企业技术专家陈旋介绍说,虽然岩石的面貌是千变万化的,但从它们形成的环境,也就是从成因上来划分,可以把岩石分为三大类:沉积岩、岩浆岩和变质岩。而煤岩是沉积岩中的一种,主要由有机物质等碎屑物质在常温常压下经过搬运、沉积和石化作用,最后形成的。

  为了方便大家认识煤岩,陈旋描绘了一场发生在约1.5亿年前的故事。

  那时的地球正处于古生代的石炭纪、二叠纪和中生代的三叠纪、侏罗纪,阳光充足,气候温润潮湿,森林和湖泊遍布,孢子植物丛生。

  在一处低洼盆地,浅水沼泽一望无际。这里植物茂盛,生物多样,物种丰富。它们和谐共生,一茬又一茬,一代又一代。

  落下的树叶、脱落的树枝、倒伏的枯树沉浸在水下。由于缺乏氧气,时间久了,除了一种叫作木质素的物质以外,植物其他部分都被微生物和真菌吞噬了。剩下的木质素形成了厚厚的泥炭,这就是最原始的煤。

  又过了很久很久时间,沼泽干涸,可河流又从另一个方向侵袭过来,在泥炭上部敷上大量的砂石和泥土,从而形成了厚厚的三角洲平原。泥炭被深深掩埋。

  紧接着,由于微生物的作用及泥炭被进一步压实,在高压和高温的作用下,经历千百万年,泥炭发生了很大变化,厚度在不断地变薄。越薄表明泥炭的变质程度越深。

  正是在这个压实、变薄的过程中,完成了从泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤的一系列变化,也就形成了煤岩。大多数地质学家认为,1米煤岩的形成需要100米左右的植物残骸。

  再后来,地球又经过不断的板块运动和地壳活动。在一些特殊地区,由于地质构造运动,有些煤岩会被抬升并在地面露出头来。在阳光的长时间照射下,煤岩的体内积蓄了大量热量。于是,先是冒烟,后来就自燃了。这让人们发现了煤炭的价值,从而催生了煤炭的开采利用历史。

  在地质构造运动的作用下,有些煤岩会被抬升,也有些煤岩被深埋地下。在吐哈油田见到的这块煤岩岩芯,就取自柯新1H导眼井。颜色乌黑,沥青光泽,用手轻轻一掰,就可破碎。若用火点燃,一股烟呛味即刻蹿入鼻腔。

  要是没有人告诉你,你不会怀疑这就是一块煤。

  岩芯取自部署在吐哈盆地的一口深部煤岩气风险探井——柯新1H井。这口井可分为两种不同结构类型,较浅部分煤岩煤质松软,煤体结构破碎较严重;较深部分煤体结构完整,煤岩含气量相对较高,更利于煤岩气的后续开发。



来源:ECF国际页岩气论坛      编 辑:徐悉



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