煤层气开发的地质因素分析

2015-02-11赵柯

科技资讯 2014年29期

赵柯

摘要；煤层气属于天然气的一种，它是赋存于每层之中，具有清洁与优质的特点，也是国家着力开发的一种新型能源，在21世纪这个资源紧缺、能源消耗严重的社会变得越发珍贵与不可或缺。该文通过探讨煤层气开发利用的现状，分析了影响煤气层开发的地质因素并对其未来发展可能面临的问题做出了展望，也期望国家给予更多的政策手段支持煤气层资源的开发。

关键词；煤层气开发地质因素未来发展政策支持

中图分类号：P618.11 文献标识码；A 文章编号；1672-3791（2014）10（b）-0068-01

煤层气作为新型能源的一种不仅清洁污染小，而且对于弥补我国当前用油紧张的局势有巨大的帮助。随着开发技术的不断更新以及煤层气开发规模的迅速扩大，大大改善了我国能源消费和生产的结构，加速了我国城市化进程的发展，在促进经济平稳快速发展人民生活水平有效提高上起到了很大的作用。除此之外，因为煤层气与普通天然气在成分上比较相似，所以经过科学实验合成的化工产品对于能源的节约意义是非常重大的。

1 我国当前煤层气开发的现状分析

我国煤层气含量丰富目前在世界煤层气储量中排名第三，煤层气的开发前景非常可观并且潜力巨大。但是，由于开发起步较晚，加之各种因素的影响，煤层气开发在我国依然存在着开发不够充分、规模偏小的状况。究其原因主要是因为我国的煤炭资源赋存条件比较差，开采的技术又相对落后，在我国瓦斯矿井中高瓦斯矿井数目居多。而且随着技术的进步，开采深度的不断延伸，由于煤层瓦斯含量越来越多其防治难度也随之增大，带来的危险性也就越高。正是由于开发利用的程度不足，瓦斯事故常会发生，造成的人员伤亡和损失非常惨重。

由于与发达国家相比，我国煤层气在开发上普遍存在着饱和度低、渗透性低等问题，技术是解决这些难题的关键。虽然我国也在不断开发新技术，积极引进外来先进设备，但是核心技术仍未被掌握，所以煤层气开发中依然有许多问题未能得到有效突破，在煤层气开发研究上我们还面临着许多问题需要解决。

2 地质因素对煤层气赋存的影响分析

2.1 不断演化的地质构造

由于地壳的不断运动以及地质构造的不断演化，煤层的厚度因为地质构造的演化不断加厚，这对煤层气藏的形成非常有好处，同时还能有效控制游离气的散失问题，煤层气的富集问题因为地质构造的回升得到了有效的控制，实践证明，地质构造的不断抬升回返，煤层富集程度受此影响也比较大。

2.2 地质构造抬升回返影响煤层气的富集

由于地质构造的抬升和回返时间的不同以及每次构造运动时间长短不一，所以其埋深也参差不齐，煤层的富集程度也就大不相同。一般而言其规律主要如下；越短的抬升回返时间导致的煤层其散失的就少，就更有利于保存煤层气；比如我国的华北东西部就是由于地质抬升时间不同煤层气富集程度就相对不同且差异明显。煤层散失严重的区域主要是长期处于隆起剥蚀地带，若其后期发生沉降则对煤层气的保存相当有利，上覆地层的压力会因为地层的抬升而降低，煤层会以游离气的形式在煤层中得以保存。

2.3 煤层气的富集程度与地质构造的因素有关

煤层气的富集程度与地质构造密切相关，并且地质构造的形式也是各种各样的。通常而言，煤层气赋存多的地带其地质构造的封闭性越好，而封闭性差的地质构造带则会造成煤层气的散失，不利于煤层气的赋存。这种状况的煤层气富集在断层地带与褶皱地带的表现尤为明显，同褶皱的地区其地质形态不一，背斜褶皱带有利于煤层气的储存而向斜地带则不大利于煤层气富集；相对而言断层带赋存煤层气的能力也是不一样的，地质紧凑受到的压力较大并且透气性不好的区域煤层气赋存较为有利，断层张性松散、透气性好的地带则不利于煤层气赋存，容易造成煤层气的散逸。

3 未来我国煤层气地质研究面临的问题

3.1 动力学机制与煤层气成藏过程

动力学机制与煤层气成藏的过程揭示了地质储气性与生气性的关系，对于研究复杂地质条件下的煤气层的形成、分布以及成藏规律都有一定的研究。因为煤层气是以气体形式吸附于煤储层中，所以其开发利用技术与一般的天然还有所不同，我国当下的煤层气理论主要是针对简单地质条件而进行研究的，而复杂地质条件的研究则相对较弱，这也是局限我国煤层气开发的主要因素，地质条件复杂，煤层气发生的活动不一，成藏类型也会出现各式各样的类型，煤层气成藏动力学条件的研究对于探寻深层富集煤层气，大力开发新技术是密切相关的。

3.2 煤层气聚散机制与储集系统

煤水气与储层特性的关系可通过研究煤层气聚散机制与储集系统得到，对于煤层气的扩散聚集的过程有一个细致的了解，煤层气成藏的关键制约因素就是煤储层的储集性与含气性，这些因素严格影响着煤储层本身的性质，由于与一般天然气不同，煤层气有着明显的吸附性和极强的非均质性。所以其性质复杂，开发技术要求更高，目前在研究煤层气这一领域内，对煤层气均质性的描述是一大值得深入研究的课题。能量平衡是煤层气动力学的实质，其动态平衡主要靠煤储层压力来维系，一旦发生地质运动此平衡就会遭到破坏，就会造成煤层气散逸现象的发生，或者是强化了煤层气富集，对盆地流体场控制影响煤储层压力则很好地揭示了煤储层渗透性的变化规律，这同时也需要大力发展低渗煤储层模拟技术，也是有效确定煤层气成藏类型的重要依据，对于开发低渗煤储层是极为有效地，这项技术也是目前国际上需要着力解决的一个问题。

3.3 煤层气藏开发中对地球物探技术以及信号处理技术的运用

地球物理场与地球化学场间的互动机制可通过煤层气藏的高效开发场效应了解，这对煤层气的勘探开发效果也是一种良好的预测，验证煤层气预测效果以及勘探技术的重要手段就是建立在地球物理综合测井和三维三分量多波段地震勘探基础上的煤层气藏高精度探测技术。但是需要多加注意的是煤储层的饱和性使得其部分性质难以得到有效识别，所以技术手段的要求则更高，因而未来该领域主要的研究方向就是针对探测原理以及信号处理技术进行深入研究。

4 推动我国煤层气产业发展的政策手段

一是国家应当立法保证煤矿安全并且合理开发瓦斯资源，保障矿井企业必须做到煤炭瓦斯开发同步。

二是对于煤层气的开发力度应大力投资。

三是应成立专项的项目着力研究该领域，最大化攻克技术难题。

四是为促进煤层气发展在税收上应给与一定的优惠政策。

五是积极引导瓦斯发电厂的建设，为电厂建设提供一定的便利。

六是对于一些污染气体的排放应限制，从侧面促进煤层气产业的发展。

5 结语

虽然我国资源丰富但是不加节制的开发已经造成了一定的恶果，所以必须加强技术研究，促进新型能源的开发利用。这就需要新能源的形成机制熟练掌握，了解其形成机理不仅会促进新技术的运用还能带来多重效益，促进社会的发展以及资源节约。煤层气的开发与地质控制因素则很好地反映了这一问题。

参考文献

[1] 刘阳刚.煤层气与地下水的赋存及运动特征对比[J].中国煤田地质，2013（2）：131-133.

[2] 高普明.浅谈煤层气藏保存条件[J].中国煤层气，2010（27）：101-103.