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煤层气是腐殖煤在热演化变质过程中的产物，以甲烷为主，又称煤层甲烷或煤层瓦斯。它主要以吸附状态赋存于煤的基质表面，在煤层割理和裂隙及煤层水中还存在有少量的游离气和溶解气。
(一)概述
煤层气藏(Coalbed Gas Reservoir)主要是指煤层中甲烷相对富集具有工业开采价值的层段或部位。20世纪70年代以来美国最早将煤层气作为一种非常规的天然气资源进行勘探和开发，先后在圣胡安(San Juan)、黑勇士(Black Warrior)、拉顿(Raton)等盆地获得成功，并在90年代得到迅猛发展，1998年美国煤层气产量达到350×108m3。我国拥有丰富的煤资源，截至1996年底全国探明的煤炭储量约9.8×1012t;以埋深浅于1500m的煤层测算，我国煤层气的资源量约为27×1012m3。可见，煤层气是我国最具潜力的后备资源。我国自20世纪90年代初开始进行煤层气勘探以来，已取得了一批重要的勘探资料和成果，特别是1998年发现了第一个大型的沁水煤层气田，它的发现预示着我国煤层气勘探已进入大发展的新时期。
(二)煤层气藏的成藏条件
在成藏要素和作用中除盖层条件外，煤层气藏的生气层、储气层和圈闭都是煤层本身，同时甲烷的生、运、聚作用也都发生在煤层之中。因此既要求煤层有很高的生气潜力，又要求煤层具有很强的储集吸附能力，还要求一定的渗透率以利于煤层甲烷的运移和排放等，只有当煤层本身兼有以上各种性能和作用时，才可能形成煤层气藏。因此，并非有煤层存在就有煤层气藏。
煤岩的变质程度(煤阶)或煤级、显微组分和灰分是影响煤岩含气量、吸附能力和渗透率好坏的关键因素(图7－28)。煤的含气量一般是随煤阶的增加而增加，低煤阶的含气量一般为2.5～7m3/t，高煤阶的含气量可达25m3/t以上。在显微组分中镜质组含量越高，生气量越大、吸附量越多、煤层割理越发育、渗透性也越好，而易于开采。煤的灰分含量越低，煤质越好、甲烷吸附量越高。综合以上三个方面可以认为:中等变质程度的气煤—焦煤镜质组含量大于80%，灰分含量小于20%。吸附气量大于15m3/t的煤层，最有利于煤层气藏的形成。虽然贫煤—无烟煤的产气量很高，但在较长的变质过程中气大多散失难于保存，只有当区域热变质和保存条件好时，才可以是有利成藏的煤层。
煤层气藏的形成还需要良好的区域地质条件是:①煤层有适宜的区域性产状，连续分布面积大于200km2，总厚度大于10m，埋藏深度小于1500m，一般是在含煤盆地的斜坡带上，这样的煤层不仅含气量高而且还能保持一定的孔渗物性便于开采，且离开上倾方向的甲烷风化带。②煤岩的热变质环境最好是岩浆热变质区域，煤岩的演化可在较高温度(400～500℃)和较低压力条件下进行，使煤层既具有较高含气量又能保持较好的岩石物性。③构造变动要适中，这样煤层既可产生构造裂缝使煤岩的渗透率大于0.5×10－3μm2，又不会因强烈变动造成煤层气大量散失。④区域性的水动力条件最好是具异常高压的封闭性承压环境，煤层在较高的压力下不仅有更高的吸附量，而且还能避免强循环水对煤层气藏的破坏。⑤煤层上下顶底面需要有区域性的有效盖层，以减少甲烷的分子扩散或沿裂隙渗漏到邻近岩层而散失。
图7－28 煤级划分及主要指标(据张群等，2001)
图7－29 中国煤层气藏类型模式图(据高瑞祺等，2001)
根据这些成藏条件，结合我国实际情况，可将煤层气藏划分为承压水封堵、压力封闭、顶板微渗滤水封堵和构造封闭等四种类型 ( 图 7 －29) ，其中以承压水封堵型气藏最为优越，我国沁水盆地环状斜坡带上的石炭、二叠系煤层就属这种类型。
总之，煤层中生成的甲烷，在一定的地质条件下可以形成煤层气藏，而煤岩在热演化的地史过程中又会有部分甲烷散失到邻近岩石中，但只要不是散失到地表，就有可能成为常规气藏的气源。可见，无论是对非常规的煤层气藏，还是对常规气藏来说，煤都是重要的气源岩。
赵庆波 孙粉锦 李五忠 李贵中 孙 斌 王 勃 孙钦平 陈 刚 孔祥文
( 中国石油勘探开发研究院廊坊分院 廊坊 065007)
摘 要: 煤层气成藏模式可划分为自生自储吸附型、自生自储游离型、内生外储型; 煤层气成藏期可划分为早期成藏、后期构造改造成藏和开采中二次成藏，特别指出了开采中二次成藏的条件。利用沉积相分析厚煤层的层内微旋回，细划分出优质煤层富含气段; 进一步利用沉积相探索成煤母质类型及其对煤层气高产富集控制作用; 阐述了构造应力场及水动力对煤层气成藏的作用机理。总结了煤层气开采特征: 指出了煤层气井开采中的阻碍、畅通、欠饱和三个开采阶段，并认为欠饱和阶段可划分为多个阶梯状递减阶段; 由构造部位和层内非均质性的差异形成自给型、外输型和输入型三类开采特征。根据地质条件分析了二维地震 AVO、定向羽状水平井、超短半径水力喷射、U 型井、V 型井钻井技术的适用性及国内应用效果。
关键词: 煤层气 成藏模式 成煤母质 高产富集 开采特征; 适用技术
作者简介: 赵庆波，1950 年生，教授级高级工程师，中国石油天然气集团公司高级技术专家，中国地质大学( 武汉) 兼职教授; 中国石油学会煤层气学组副组长; 主要从事煤层气勘探开发工作，编写专著 17 部，发表学术论文 50 余篇。地址: 河北省廊坊市万庄 44 号信箱煤层气所。电话: ( 。E mail: zhqib@ petrochi-na. com. cn
Coalbed Methane Accumulation Conditions，Production Characteristics and Applicable Technology Analysis
ZHAO Qingbo SUN Fenjin LI Wuzhong LI Guizhong SUN Bin WANG Bo SUN Qinping CHEN Gang KONG Xiangwen
( Reserch Institute of Petroleum Exploration and Development，PetroChina，Langfang Branch， Langfang 065007 China)
Abstract: Accumulation model of coalbed methane can be divided into three types: authigenic reservoir with adsorbed gas，authigenic reservoir with free gas and authigenic source rock with external reservoir. Three accumu- lation stages are indicated as early stage accumulation，late stage accumulation with tectonic reworking and second- ary accumulation during development. Conditions for secondary accumulation during development are specially in- dicated. Micro-cycle in thick coal are analyzed using sedimentary facies. Coalbed interval with high gas content is classified，and further more，coal-forming sources type and its controling on coalbed methane productive and en- richment is explored. Mechanism of tectonic stess field and hydrodynamic force on coalbed methane accumulation is elaborated. Production characteristics of coalbed methane wells is concluded as follows: blocked，unblocked and unsaturated production stages are indicated，and unsaturated stage is considered to be divided into several deple- tion stages; structure localization and inner layer heterogeneity result in three production characteristics-self-sup- porting，exporting and importing types. According to geological setting，the applicability and its effect of 2 dimen- tional seismic AVO ( Amplitude versus Offset) ，pinnate horizontal multilateral well，ultrashort radius hyraulic jet- ting，U and V type well drilling technique is analyzed.
Keywords: Coalbed methane; accumulation model; coal-forming sources; productive and enrichment; pro- duction characteristics; applicable technology
1 煤层气成藏条件分析
1.1 煤层气成藏模式和成藏期
1.1.1 煤层气成藏模式划分为三类
自生自储吸附型:煤层气大部分以吸附态存在于煤层中，构造相对稳定的斜坡带富集。如沁水盆地南部潘庄水平井单井平均日产气3万m3;郑试60井3#煤埋深1337m，日产气2000m3。
自生自储游离型:煤层吸附气与游离气多少是相对的，多为同源共生互动，煤层气一部分以游离态存在于煤层中，有的局部构造高点占主体，早期煤层埋藏深、生气量高，后期抬升煤层变浅压实弱，次生割理发育渗透性好，两翼又是烃类供给指向，在有利封盖层条件下局部高点形成高渗透的高产富集区。准噶尔盆地彩南地区彩504井，构造发育的断块高点煤层次生割理裂隙发育物性好，游离气与吸附气同源共储，煤层深2575m，日产气6500m3。
内生外储型:煤层作为烃源岩，生成的气体向上部或围岩运移，在有利的圈闭条件下在砂岩、灰岩中形成游离气藏，使吸附气、游离气具有同源共生性、伴生性、转换性和叠置性，可在平面上叠加成大面积分布。鄂尔多斯盆地东缘韩城地区WL2015井山西组煤层顶板砂岩厚14.1m，压裂后井口压力为2.32MPa，日产气2400m3。
图 1 煤层气成藏模式图
1.1.2 煤层气成藏期划分为三类
早期成藏:随着沉积作用的进行，煤层埋深逐渐增加，大量气体持续生成。充分的生气环境，良好的运聚势能，足够的吸附作用，有利的可封闭、高饱和、高渗透成藏条件，为早期成藏奠定了基础。这类气藏δ13C1相对重(表1)，表现为原生气藏特征。
构造改造后期成藏:系统的动平衡一旦被构造断裂活动打破，即煤层气藏将被水打开，煤层割理被方解石脉充填，则能量将再调整、烃类再分配，古煤层气藏遭受破坏，新的高产富集区块开始形成(图2)。
受构造抬升后在局部出现断裂背斜构造，抬升使煤层压力降低，气体发生解吸，构造运动产生的裂隙又沟通了低部位的气体，使之向局部构造高点运移聚集。当盆地沉降接受沉积时，压力逐渐增大，再次生气，背斜翼部气体再吸附聚集，这类气藏多为次生型，δ13C1相对轻(表1)。
表 1 不同类型气藏 CH4含量及 δ13C1分布表
图 2 煤层气运聚成藏过程
开采中二次成藏:煤层气原始状态为吸附态，开采中压力降至临界点后打破原平衡状态转变为游离态，气水将重新分配，解吸气窜层或窜位，从而形成煤层气开采中的二次成藏，这是常规油气不具备的条件。煤矿区这类气藏由于邻近采空区CH4含量较低。
(1)煤层气二次成藏中的窜位
窜位是指煤层气开采中气向高处或高渗区运移，水向低部位运移，形成煤粉、气、水三相流，再开发几年进入残余态，微小孔隙、深部气大量产出。煤层气开采过程中，在同一地区，有些井高产，有些井低产，这与他们所处的构造部位有关，解吸气向构造顶部或高渗通道差异流向或“游离成藏”，煤层气发生窜位，使得高点气大水少，甚至后期自喷，向斜水大气少。如蒲池背斜煤层气的开发实例(图3，表2)。
该地区早期整体排水降压单相流，中期气、水、煤粉三相流，后期低部位降压，高部位自喷高产气井单相流，4年后基本保持现状。区块中477口直井和57口水平井已开采4年多，目前产气不产水直井、水平井分别为29%、11%，产水不产气分别为12%、19%。
(2)煤层气二次成藏中的窜层
窜层是指煤层气开采中或煤层采空区上部塌陷中解吸气沿断层裂隙或后期开发中形成的通道等向上再聚集到其他层位。主要有五种情况:①原断层早期是封闭的，压力下降到临界点后是开启的;②水平井穿透顶底板和断层;③压裂压开顶底板;④开采应力释放产生裂缝使解吸气穿透顶底板进入砂岩、灰岩形成游离气;⑤煤层采空后顶板坍塌应力释放，底部出现裂隙带。
典型实例分析:
①阜新煤矿区开采应力释放导致二次成藏
采动、采空区:阜新钻井7口，采空区坍塌后在煤层顶部砂岩裂隙带单井日产气1.5万～2.15万m3，CH4含量大于50%。生产1年，单井累计产气折纯最高260万m3;阳泉年产气7.16亿m3，90%是邻层抽采;铁法70%煤层气是采动区采出(图4)。
图3 蒲池背斜煤层气开发特征图
表 2 蒲池背斜开发井开采情况
注: 日产气及日产水两栏中分子为四年前产量，分母为目前产量。
图 4 采动、采空区煤层气开采示意图
②直井压裂窜层
蒲南38井压裂显示超低破裂压力，为9.6MPa，低于邻井10MPa以上，初期日产水62m3，4年后目前为54.8m3，累计产气仅有3.8万m3。
③水平井窜层
FZP031井煤层进尺4084m，钻遇率81%，主、分支共钻遇断层4条，明显钻入下部水层，开发效果差(图5):最高间歇日产气1366m3，累计产气29万m3，累计产水4.3万m3，目前日产气392m3，日产水28m3;原水层的构造高点被解吸气占据。而比该井浅75m的FZP03-3井日产气3783m3，日产水5m3。
在煤层气的勘探开发中应形成一次开发井网找煤层吸附气，二次开发井网找生产中由于开采中压力下降，烃类由吸附态变游离态使气水重新分配，打破原始平衡状态，解吸气窜层或窜位形成二次成藏的游离气藏的勘探开发思路。
1.2 有利的成煤环境和煤层气高产富集旋回段
以往油气勘探上用沉积相分析砂体变化特征，通过对大量煤层粘土矿物分析、植物鉴定、测井特征，特别是全煤层取心观察，以及煤质和含气性分析认为:沉积环境对煤层气的生成、储集、保存和渗透性能的影响是通过控制储层物质组成来实现的，层内的非均质性和煤质的微旋回性受控于沉积环境，并控制层内含气性和渗透性的非均质变化。
平面上:河间湾相煤层厚、煤质好、含气量高、单井产量高，河边高地和湖洼潟湖相相反(表3)。
图5 FZP03 1、FZP03 3 水平井轨迹示意图
表3 鄂东气田 C—P 不同煤岩相带煤质与产量数据表
纵向上: 受沉积环境影响，厚煤层往往纵向上形成夹矸、暗煤、亮煤几个沉积旋回，亮煤镜质组含量高、渗透率高、含气量高。不同的煤岩组分受成煤母质类型的控制，高等植物丰富，经凝胶化作用形成的亮煤，灰分低、镜质组高、割理发育、含气量高; 碎屑物质、水溶解离子携入或草本成煤环境的暗煤相反。
武试 1 井 9#煤可划分为 4 个层内微旋回 ( 图 6) 。灰分含量: 暗煤 14% ～15%，亮煤3. 7% ～ 5. 1% ; 镜质组含量: 暗煤 23% ～ 49% ，亮煤 66% ～ 79% 。
1.3 构造应力场对煤层气成藏的控制作用
古应力场高值区断裂发育，水动力活跃，煤层矿化严重，含气量低; 低值区则煤层割理发育，处于承压水封闭环境，煤层气保存条件好，含气量高。局部构造高点也往往是应力场相对低值区，并且煤层渗透率高、单井产量高，煤层气保存条件好，煤层没被水洗刷，含气量高。
1.4 热演化作用对煤层气孔隙结构的控制作用
高煤阶以小于 0. 01μm 的微孔和 0. 01 ～1μm 中孔为主，一般在 80% 以上，中、微孔是煤层气主要吸附空间，靠次生割理、裂隙疏通运移;
图6 武试1井9#煤沉积旋回图
低煤阶以>1μm大孔和中孔为主，演化程度低，裂隙不发育，大孔是吸附气、游离气主要储集空间和扩散、渗流和产出通道;
中煤阶以中、大孔为主，中、大孔是煤层气扩散、渗流通道。
核磁共振:煤层气藏储层的T2弛豫时间谱，为特征的双峰结构，与常规低渗透储层T2弛豫时间谱相对照，煤层气储层的两个峰之间有明显的间隔，这说明对于煤层气储层，束缚水与可动流体并不能有效沟通。然而不同煤阶煤储层T2谱的结构不同，这源于不同的孔隙结构(图7、图8)，低煤阶以大孔为主、高煤阶以微孔小孔为主，高煤阶曲线峰值煤层左峰高右峰低，峰值中间零值，低煤阶相反，左峰为不可流动孔隙，右峰为可流动的次生割理裂隙储集体;高煤阶右峰可流动峰值越高(割理发育)，气井产量越高(图9)。
1.5 水动力场对煤层气藏的控制作用
图7 高、低煤阶孔隙结构特征
局部构造高点滞留水区低产水高产气，向斜承压区高产水。地下水一般在斜坡沟谷活跃，符合水往低处流、气向高处运移的机理。樊庄区块滞流—弱径流区域多为>2500m3/d高产井;东部地下水补给区含气量<10m3/t、含气饱和度55%，见气慢，单井产量200～500m3/d(图10)。
图8 不同煤阶孔隙分布特征图
图9 不同煤阶煤储层T2弛豫时间谱
2 煤层气开采特征
对于中国中低渗透性煤层，煤层气井一般为300m×300m井距，单井产量稳产期4～6年，水平井更短，开采中划分为上升期、稳产期、递减期三个阶段，递减期又可划分为多个阶梯状递减阶段。
2.1 构造部位和层内非均质性的差异形成三类开采特征
自给型:往往位于构造平缓、均质性强的地区。气产量为本井降压半径之内解吸的气从本井产出。排采井一般处于构造平缓部位，层内均质性强。日产气上升—稳产—递减三个阶段，这类井多低产(图11)。
图10 樊庄区块地下水与含气量、煤层气高产区关系图
图11 煤层气单井开采特征图
外输型:位于构造翼部、非均质性强的地区。气产量一部分通过本井降压解吸半径内从本井产出，而大部分通过高渗通道或沿上倾部位扩散到其他井内产出。排采井一般处于构造翼部、非均质性强。日产气低产或不产—上升—缓慢递减，这类井多低产，并且产量递减快。
蒲池背斜的P111、PN11、PN25、HP110、HP2113井位于背斜的翼部，属于构造的相对低部位，基本上没有气产出，而产水量较大，分析由于降压而解吸出来的气体向构造高部位运移而没有产出，具有输出型的开采特征。
输入型:多位于构造高点。初期本井降压解吸气随降压漏斗从本井产出，后期构造下倾部位解吸气又运移到本井产出。排采井处于构造高点，这类井一般高产、稳产期长。日产气上升—稳产—上升—递减。
蒲池背斜中位于构造高点的PN14、P13、PN27、P15井产气量高而产水量低，这与低部位气体的扩散输入有关，具有典型的输入型开采特征。
2.2 降压速率不同形成三类开采效果
2.2.1 畅通型解吸
抽排液面控制合理，降压速率接近解吸速率，有效应力引起的负效应小于基质收缩引起的正效应，渗透率随开采的束缚水、气产出上升—稳定，气泡带出部分束缚水，产量理想(图12Ⅰ)。以固X1井为例，该井排采制度合理，经半年的排水降压后液面基本保持稳定，日产气稳定在4320m3/d以上，目前还保持稳产高产。
图12 不同措施煤层气井产气影响特征曲线
2.2.2 超临界型解吸
解吸速率小于降压速率，降压液面下降速度太快，煤层裂缝、割理产生应力闭合，日产气急剧上升—急剧下降，渗透率下降—稳定，产气效果差(图12Ⅱ)。以固Y2井为例，该井经30余天的排水降压，液面降至煤层以下，由于抽排速度过快，前期产气效果差，2010年7月二次压裂及排采制度调整后，气体日产气量最高达4000m3/d，后期稳定在1600m3/d以上;PzP03井在产气高峰期日降液面63～87m，造成该井初期是全国单井产量最高(10.5万)而目前是该区单井产量最低的井。
2.2.3 阻碍型解吸
降液速率过慢，解吸速率大于降压速率，有效应力引起的负效应大于基质收缩的正效应，气泡变形解吸困难，降压早期受煤粉堵塞，液面阻力作用解吸不畅通，日产气不稳定，开发效果差(图12Ⅲ)。FzP03-3井开采770天关井26次以上，开发效果很差。
2.3 煤层水类型及其开采特征
煤层水可划分为层内水、层间水和外源水;高产气区为层内、层间水，有外源水区为低产气区。
(1)层内水:煤层割理、裂隙中的水。日产水小，开采中后期高部位几乎不产，低部位递减。层内水又可进一步划分为可动水(洞缝)、吸附水(煤粒面)、湿存水(<10－5cm毛管内)、结晶水(碳酸钙)四类。
(2)层间水:薄夹层水渗入煤层。开采中产水量明显递减，可控制。
有层间水的气井连续降压可控制水产量，提高开发效果。沁水樊庄FzP111井煤层总进尺4710m。2009年4月投产，最高日产水175m3，目前日产气21436m3，日产水20.7m3，套压0.15MPa，液面4m，累计产水3.7万m3，累计采气814万m3。可以看出，对有层间水进入煤层气井的情况，短期加大排水量，后期日产气持续上升，开发效果较好。
(3)外源水:断层或裂缝沟通高渗奥灰水及其他水层。产水大，难控制。
3 煤层气勘探开发适用技术分析
3.1 地震AVO技术预测高产富集区
煤层与围岩波阻抗差大，煤层本身是强反射。其内含气、含水的差异在局部异常突出:高含气后振幅随偏移距增大而减少产生AVO异常(亮点)，这与常规天然气高阻抗振幅随偏移距增大而增大出现的亮点概念不同，具有以下特征:高产井强AVO异常(高含气量低含水)，煤层段为大截距、大梯度异常，即亮点中的强点;低产井弱AVO异常(低含气量高含水)为低含气、低饱和、低渗透特征。
煤层气高产区强AVO异常区的吉试1井5#煤含气量21m3/t，日产气2847m3(图13);低产区弱AVO异常的吉试4井5#煤含气量12m3，日产气64m3，产水90m3。据此理论，可用地震AVO技术预测高产富集区。
图13 吉试1井5#煤AVO特征图
3.2 定向羽状水平井钻井适用地质条件
全国已钻定向羽状水平井160余口，单井最高日产气10.5万m3。定向羽状水平井技术适合于开采较低渗透储层的煤层气，集钻井、完井与增产措施于一体，能够最大限度地沟通煤层中的天然裂缝系统，使同一个地区单井产量可提高5～10倍，适用地质条件有以下10点:
(1)构造稳定无较大断层:FzP031钻遇4条断层，日产气最高1366m3，目前687m3，日产水32～75m3;韩城04、07、09井日产水20～48m3，日产气小于60m3。
(2)远离水层封盖条件好:三交顶板泥岩厚<2m，水大气少，SJ61井9#煤厚9.4m，顶板6.8m灰岩，煤层进尺4137m，钻遇率100%，最高日产水465m3，19个月产水4.6万m3，不产气。
(3)软煤构造煤不发育:韩城、和顺12口井单井平均日产气720m3。
(4)煤层埋深小于1000m:煤层深800～1000m的武m11、Fz151井日产气<500m3。
(5)煤厚>5m:柳林CL3井煤层厚4m，最高日产气0.95万m3，稳产160天递减，日产气2807m3，累计121万m3。
(6)含气量>15m3/t:潘庄东部8m3/t(盖层厚2～5m)，北部15～22m3/t(盖层厚>10m)，尽管东部比北部浅100～200m，而北部6口井单井平均日产气3.0万m3，东部7口为1869m3，最高3697m3，相距6km单井产量差20倍。
(7)主分支平行煤层或上倾:单井平均日产气、阶段累计和地层下降1MPa采气效果分析，水平井轨迹:平行煤层产状最好，其次上倾，下倾差;“凸”“凹”型最差。
(8)煤层有效进尺>3000m:水平段煤层进尺<2000m的单井最高日产气<800m3，阶段累计采气<2.0万m3。
(9)分支展布合理:主支长1000m左右，分支间距200～300m，夹角10°～20°。
(10)煤层有效钻遇率>85%:10口井煤层钻遇率<85%，并投产1年以上，单井平均日产气800m3，最高<2000m3，阶段平均累计采气27万m3。
3.3 超短半径水力喷射钻井适用条件
我国利用该技术已钻煤层气井23口以上，效果均不理想。主要原因为低渗透，喷孔直径小、弯曲大，前喷后堵;水力喷射开窗直径28mm，孔径小，排采中易被煤粉和水堵塞。可进行旋转式大口径喷咀和裸眼喷射试验。
3.4 “山”型井、U型井、V型井钻井适用条件
由于中国煤层气藏具有低渗透的特点，且多属断块气藏，U型水平井沟通煤层面积小，应用效果较差。我国钻U型水平井16口以上，增产效果不明显。
SJ12-1井分段压裂日产气稳产1750m3，累计产气19.1万m3，开采3个半月后已递减。水平段下油管、玻璃钢管都取得成功，低渗透气藏效果差。较高渗透区［(1.0～3.6)×10－3μm2］效果好:彬长、寺河单井日产气0.56万～1.4万m3。
今后可进行1口水平井穿多个直井的“山”字型井组试验，目前国外利用该技术开发盐岩已成功。
4 结论
(1)根据中国煤层气勘探开发实践认识将煤层气成藏模式划分为自生自储吸附型、自生自储游离型、内生外储型三类;同时，认为煤层气成藏期划分早期成藏、后期构造改造成藏和开采中二次成藏三类，开采中二次成藏将是煤层气开发二次井网的主要产量接替领域。
(2)利用沉积相分析厚煤层、优质煤层和高产富集区;分析厚煤层的层内微旋回，成煤母质控制煤岩组分和单井产量，高等植物丰富，经凝胶化作用形成的亮煤，灰分低、镜质组高、割理发育、含气量高，是高产富集段;碎屑物质、水溶解离子携入或草本成煤环境的暗煤相反。
(3)古应力场低值区则煤层割理发育，处于承压水封闭环境，煤层气保存条件好，含气量高;滞留水区低产水高产气，向斜承压区高产水。
(4)由构造部位和层内非均质性的差异形成自给型、外输型和输入型三类开采特征，由降压速率不同形成畅通型、阻碍型和超临界型三类开采效果。
(5)高产井强AVO异常，即亮点中的强点;低产井弱AVO异常，为低含气、低饱和、低渗透特征。定向羽状水平井在适用的地质条件和钻井方式下才能取得较好的开发效果;超短半径水力喷射应首选渗透率较高、煤层构造相对稳定、含气量和饱和度较高煤层应用;U型、V型水平井钻井技术在低渗透气藏中效果差，高渗透区效果好。
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2002年以来，中国矿业大学学生参加省级以上国内外科技竞赛获得3500余项奖励，先后有16篇博士论文入选全国百篇优秀博士论文。 2005年至2015年间，中国矿业大学共承担包括国家“863计划”、“973计划”、国家科技发展重大专项、国家自然科学基金重大项目等国家级科研项目889项，省部级科研项目707项；获得国家级科技奖励34项，何梁何利基金科技进步奖1项，获国家级科技奖励数位居全国高校前列、江苏省高校第一位；获省部级科技奖励331项、授权专利3452项（其中发明专利578项）。研究与发展经费快速增长，年均科研经费超过5亿元。 重大科研项目 “973计划”项目深部危险煤层无人采掘装备关键基础研究、西部煤炭高强度开采下地质灾害防治与环境保护基础研究、低品质煤大规模提质利用的基础研究、煤矿突水机理与防治基础理论研究、深部煤炭开发中煤与瓦斯共采理论“863计划”项目薄煤层开采关键技术与装备科技基础性工作专项西部重点矿区土地退化因素调查国家重大科研仪器研制项目 揭示煤与瓦斯突出机理与规律的模拟试验仪器 截至2015年10月，中国矿业大学拥有2个国家重点实验室，2个国家工程技术研究中心，3个国家工程实验室，4个教育部重点实验室、2个教育部工程研究中心、17个其他省部级重点实验室、工程（技术）研究中心（含研究基地）和协同创新中心以及低碳能源研究院和物联网（感知矿山）研究中心，建成了1个国家大学科技园。 中国矿业大学还与8个地级市建立了全面合作关系，与14家国有大型企业共建了研究机构。中国矿业大学国家大学科技园被评为江苏省唯一的“A类（优秀）国家大学科技园”称号；中德能源与矿区生态环境研究中心被誉为“中德科技合作的典范”。 协同创新中心 序号类别名称1国家级（2011计划）煤炭安全绿色开采协同创新中心2省级矿山智能采掘装备协同创新中心科研机构 序号类别 名称 立项时间 主管部门 1国家级 煤炭资源与安全开采国家重点实验室 2005年12月 科技部 2国家级 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室 2007年4月 科技部 3国家级 中国矿业大学国家大学科技园 2006年1月 科技部 4国家级国家煤加工与洁净化工程技术研究中心2011年7月科技部5国家级 煤矿瓦斯治理国家工程研究中心 2005年1月 发改委 6国家级 矿山物联网应用技术国家地方联合工程实验室 2011年11月 发改委 1部级 煤炭资源教育部重点实验室 2000年8月 教育部 2部级 矿山开采与安全教育部重点实验室 2003年6月 教育部 3部级 煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室 2005年12月 教育部 4部级 煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室 2009年4月 教育部 5部级 煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室 2010年4月 教育部 6部级 深部煤炭资源开采教育部重点实验室 2011年6月 教育部 7部级 矿山生态修复教育部工程研究中心 2006年6月 教育部 8部级 矿山数字化教育部工程研究中心 2007年9月 教育部 9部级 国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室 2009年3月 测绘局 10部级 国家能源煤矿采掘机械装备研发中心 2010年7月 能源局 11部级 国家环境保护清洁煤炭与矿区生态恢复工程技术中心 2006年3月 环保部 12部级 矿山瓦斯粉尘灾害技术基础研究国家级专业中心实验室 2005年12月 发改委 13部级 矿山水害防治技术基础研究国家级专业中心实验室 2005年12月 发改委 14部级 工业安全工程技术研究中心 2003年6月 安监局 15部级页岩气重点实验室2013年8月煤炭地质总局16省级 江苏省资源环境信息工程重点实验室 2007年9月 江苏省科技厅 17省级 江苏省煤基CO2捕集与地质储存重点实验室 2010年9月 江苏省科技厅 18省级 江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室 2010年11月 江苏省科技厅 19省级 江苏省电力传动与自动控制工程技术研究中心 2005年7月 江苏省科技厅 20省级 江苏省物联网感知矿山工程实验室 2010年6月 江苏省科技厅 21省级 江苏省煤加工与洁净化工程技术研究中心 2011年12月 江苏省科技厅 22省级 江苏省大型钢结构腐蚀防护工程技术研究中心 2011年12月 江苏省科技厅 23省级 江苏省综采综掘智能化装备工程技术研究中心 2012年12月 江苏省科技厅 24省级江苏省煤矿电气与自动化工程实验室 2013年12月江苏省科技厅1校级 中国矿业大学低碳能源研究院 2010年6月 中国矿业大学 2校级 中国矿业大学苏轼研究院 2011年5月 中国矿业大学 3校级 中国矿业大学淮海文化传媒研究院 2012年4月 中国矿业大学 4校级 中国矿业大学物联网（感知矿山）研究中心 2010年3月 中国矿业大学 5校级 中德能源与矿区生态环境研究中心 2008年9月 中国矿业大学 6校级 中澳矿业研究中心 2008年12月 中国矿业大学 7校级 中国矿业大学国际煤炭能源政策研究中心 2011年4月 中国矿业大学 8校级 中国煤矿史研究所 2010年8月 中国矿业大学 9校级 国家体育总局体育文化发展中心体育文化研究基地 2009年11月 中国矿业大学 国际矿业、能源与环境高等教育联盟成立于2009年10月。在中国矿业大学举行的中外大学校长论坛上，学校与莫斯科国立矿业大学、德国亚琛工业大学、德国波鸿工业技术大学、德国杜伊斯堡·埃森大学、美国肯塔基大学、美国西弗吉尼亚大学、澳大利亚昆士兰大学、澳大利亚西澳大学、日本群马大学、越南河内地矿大学等矿业、能源、环境领域的11所世界知名高校共同发起并签署《国际矿业、能源与环境高等教育联盟宣言》。联盟成员以人才培养、科学研究和知识转化为载体，在一次能源的绿色开采、洁净高效利用、新能源开发、环境保护、气候变化等方面开展广泛国际合作。中德能源与矿区生态环境研究中心，简称“中德中心”，成立于2008年9月。经德国前总理施罗德和中国前驻德大使卢秋田的积极倡导，中国矿业大学与德国Bochum工业大学、DMT、DBT等知名企业联合成立“中德能源与矿区生态环境研究中心”，施罗德先生出任中心名誉主任，葛世荣校长担任理事长。中德中心被誉为“中德科技合作的典范”，旨在加强中德两国在新能源、矿区生态环境、先进制造业、节能减排、煤矿安全开采技术与装备等领域合作。中澳矿业研究中心成立于2011年4月。该中心是中国矿业大学与西澳大学、昆士兰大学三校联合共建的研究机构，中心在地质勘探、采矿与安全、选矿、煤基合成燃料、新能源、生态环境修复、矿业经济与环境法等领域开展合作研究，并努力其打造成集人才培训、技术研发、成果转化与产品制造为一体的产、学、研、经相结合的国际化合作平台。中美清洁能源联合研究中心成立于2009年7月。联合研究中心旨在促进中美两国的科学家和工程师在清洁能源技术领域开展联合研究，首批优先领域有三个，即节能建筑、清洁煤、清洁能源汽车。华中科技大学、清华大学、中国矿业大学等15家单位为中方清洁煤技术联盟团队，美方团队主要包括西弗吉尼亚大学、怀俄明大学、肯塔基大学等18家单位。 学术期刊 《中国矿业大学学报》（自然科学版） EI index 核心收录期刊，中文核心期刊，Abstracts Journal (Russian), Chemical Abstract, Cambridge Scientific Abstracts, Coal Abstracts，中国科技论文统计源期刊（中国科技核心期刊）、江苏省一级期刊、《CAJ-CD规范》执行优秀期刊、《中国科技论文在线》优秀期刊、中国学术期刊综合评价数据库来源期刊。EI收录率100%《采矿与安全工程学报》EI index 核心收录期刊，中文核心期刊，中国科技论文统计源的期刊（中国科技核心期刊）、江苏省的一级期刊、《CAJ-CD规范》执行优秀期刊、《中国科技论文在线》的优秀期刊、中国学术期刊综合评价数据库来源期刊。EI收录率100%Mining Science and Technology(Published by Elsevier )The journal has been indexed and/or abstracted by Ei Compendex, Abstracts Journal (Russian), Chemical Abstract, Cambridge Scientific Abstracts, Coal Abstracts 图书馆藏 截至2015年10月，中国矿业大学图书馆藏书230万册，数字图书90万册。截止2014年底，图书馆纸质藏书累计205万册，电子图书230万册；中文数据库75个，外文数据库65个。中外文纸质期刊2800余种，中文电子期刊 10800种，外文电子期刊13160种。自建有“矿业工程数字图书馆”、“矿业工程数据库”和“低碳新能源数据库”等特色数据库。 中国矿业大学图书馆是教育部科技查新工作站和煤炭信息研究院科技查新代理单位，CALIS成员馆之一和JALIS的苏北地区文献中心。 中国矿业大学多次成功举办国际矿业科学与技术大会、中国工程院冶金材料学部学术年会等国际性学术会议，历年举办重要学术会议有： 1985年至2009年，六届国际矿业科学与技术大会；2004年，混凝土与结构新进展国际会议（ICACS）；2007年，第八届国际“不连续变形分析及其在采矿和土木工程的应用”(ICADD-8)（北京校区）；2008年，第四届中国二次离子质谱学会议暨2008北京二次离子质谱学国际研讨会（北京校区）；2009年，亚洲城市环境学会第六届国际会议(The 6th International Symposium of Asia Institute of Urban Environment)；2009年，亚洲太平洋国际煤层气会议(2009 Asia Pacific Coalbed Methane Symposium)；2009年，第十届中国MBA发展论坛；2010年，第二届中国能源科学家论坛；2010年，第二十二届中国控制与决策会议；2011年，第二届中国测绘科学技术论坛。2015年，第七届国际矿业科学与技术大会。
《中国煤炭地质》共发表各类稿件3300多篇，许多有影响的如《中国东部煤田滑脱构造与找煤研究》、《华北晚古生代聚煤规律与找煤研究》、《鄂尔多斯盆地聚煤规律及煤炭资源评价》、《全国煤层气资源评价》、《采区高分辨率三维地震勘探》、《绳索取心钻探技术研究与推广应用》、《中国煤炭能源有效供给能力态势分析》等地质理论研究与创新成果先后在《中国煤田地质》上发表，在行业内引起巨大反响。本刊积极探索办刊思路，先后为有关单位及研讨会出版专刊或增刊，为造就一批煤炭地质科技精英提供了充分展示才华的舞台，使一批有才华的科技工作者脱颖而出。其中不乏李四光地质科学奖、孙越崎科技教育基金“优秀青年科技奖”、中国地质学会青年地质金锤奖、全国煤田地质优秀科技工作奖等获得者。随着杂志质量水平的提高，逐步得到全国期刊界特别科技期刊界的关注。目前《中国煤炭地质》杂志不仅是《中国核心期刊（遴选）数据库》收录期刊，还是《地质文摘》、《矿业文摘》核心收录检索期刊。本刊自创刊以来发表的所有文章，已先后被“中文科技期刊数据库”、“万方数据-数字化期刊群”、“中国学术期刊综合评价数据库”、“中国期刊全文数据库（CJFD）、“中国期刊网”等媒介全文收录”，期刊的传播空间和影响力日益扩大。由于期刊的整体质量不断提升，新闻主管部门及期刊组织先后授予《中国煤田地质》优秀煤炭科技期刊二等奖、河北省第三届科技期刊评比印刷装订优秀奖、河北省科技期刊编校质量优秀奖，河北省1997年度、2000年度、2005年度优秀期刊奖，“CAJ—CD规范”优秀奖、“中国能源期刊协会”二等奖等奖项。2011年评为中国科技核心期刊。《中国煤炭地质》将珍惜已有的荣耀，一如既往的继续为广大煤炭（田）地质科技人员服务，在栏目设置上除保持如煤田地质、煤层气、水文地质、工程地质、环境地质、地球物理勘探、钻探、测量、管理等优势栏目外，将根据广大读者和作者的需要，增设新的栏目，衷心希望广大煤炭地质科技工作者发挥主人翁意识，继续关注《中国煤炭地质》的成长，踊跃赐稿，以更好地发挥其桥梁与纽带作用，推动煤炭地质科技事业的发展与进步。
兰凤娟1 秦勇1，2 常会珍1 郭晨1 张飞1
(1.中国矿业大学资源与地球科学学院 江苏徐州 221116;2.煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室 江苏徐州 221008)
摘要:一般来说，煤层气中重烃浓度低于3%～5%，然而某些地区煤层气中重烃浓度超过常规而显现异常。煤层气化学组成中隐含着极为丰富的成因信息，对重烃异常原因的研究能深化对煤层气成因的认识，推动煤层气地球化学基础研究的完善发展。本文归纳总结了国内外煤层气中重烃异常的分布和特征，以及目前学者们对重烃异常成因的诸多解释，对于这些解释笔者分别提出了自己的见解，为重烃异常成因的深入研究提供一个思路和切入点，认为还需结合具体地区综合考虑多种因素进行进一步研究。
关键词:重烃异常 分布特征 成因
基金项目: 国家自然科学基金重点项目 ( 40730422) 资助。
第一作者简介: 兰凤娟，1986 年生，女，博士研究生，煤层气地质，，lanfj1986@126. com。
Distribution Characteristics of Abnormal Heavy Hydrocarbon in Coalbed Methane and its causes
LAN Fengjuan1QIN Yong1，2CHANG Huizhen1GUO Chen1ZHANG Fei1
( 1. The School of Resource and Earth Science，china university of Mining and Technology， Xuzhou，Jiangsu 221116，china 2. Key Laboratory of CBM Resources and Reservoir Formation Process，Xuzhou，Jiangsu 221008，China)
Abstract: Generally speaking，concentration of heavy hydrocarbon of CBM is between 3% ～ 5% ，however，it is more than normal in somewhere. There is abundant genetic information in chemical composition of coalbed methane ( CBM) . The research about its origin will deepen our understanding of origin and geochemistry of coalbed gas. This article summarizes the distribution characteristics of abnormal heavy hydrocarbon domestic and overseas and scholars’explanations for its causes at present，giving the author's own opinion which provides a starting point for the further research of the causes. It is thought that it still needs further study taking many factors into account in some definite area.
Keywords: abnormal heavy hydrocarbon; distribution characteristics; causes
引言
煤层气主要由CH4构成，次要组分为重烃(C2+)、N2和CO2，微量组分有Ar、H2、He、H2S、SO2、CO等(陶明信，2005)。据Scott对美国1400口煤层气生产井气体成分的统计结果，煤层气平均成分为:CH4，93%;CO2，3%;C2+，3%;N2，1%;干湿指数(C1/C1～5)，0.77～1.0(Scott，1993)。中国煤层气虽然总体上以干气为特征，但也发现了大量“湿气”的实例。这些实例中，煤层气中重烃浓度通常在5%～25%之间，甚至出现了重烃浓度大于甲烷浓度的现象(吴俊，1994)。就云、贵、川的龙潭组而言，云南恩洪矿区煤层气中重烃浓度往往较高，其次是黔西和重庆地区。在恩洪向斜，煤层气中乙烷浓度达4.38%～33.90%，一般在16%左右;丙烷浓度0.7%～5.88%，一般小于3%(吴国强等，2003)。不仅是恩洪，其他一些地区也出现重烃异常，如重庆天府矿区上二叠统焦煤煤层瓦斯中C2H6—C4H10浓度高达30.45%，是CH4浓度的1.98倍;南桐矿区煤层气中重烃的比例高达6%～15%(刘明信，1986)。
1 国内外煤层重烃异常分布
国内出现重烃异常的地区从南往北有云南、贵州、重庆、浙江、湖南、江苏、安徽、河南、陕西、辽宁、河北、内蒙古、黑龙江(见表1)。出现重烃异常的时代集中在石炭纪、二叠纪和侏罗纪，其中以二叠纪为主。煤化程度处于气煤、肥煤、焦煤阶段，在长焰煤中也有出现。重烃浓度介于0.1%～48.7%之间。出现重烃异常的煤层常常与油气有关联，有的在煤层中或其顶底板发现有液态油的存在，有的有明显的气显示和油显示。
表1 国内煤层气重烃异常分布表
续表
根据已查阅的资料，国外煤层中出现重烃异常的有美国、俄罗斯、德国。煤变质程度主要处于气肥煤阶段，重烃浓度最高大于43%。有趣的是许多出现重烃异常的煤田附近有一个与煤成气相关的天然气田或油田，有的煤层中也见到了液态石油或者有良好的气显示和油显示，因此有的学者就用石油气的成分来解释重烃浓度，认为与盆地深部层位的含油性有关，可能其运移是沿深断裂进行的(А.И.Кравцов，1983)。
表2 国外煤层气重烃异常分布表
续表
2 煤层重烃异常成因
关于煤层气中重烃异常的成因众说纷纭，有生气母质说、油气渗透说、接触变质说、煤化作用阶段说等。下面列出了重烃异常原因的各种假说。
2.1 生气母质
烃源岩的生烃母质组成特征影响着烃源岩的生烃品质和生烃潜力，是烃源岩研究的重要内容，其主要研究方法有两种:一是煤岩学的方法，一是干酪根方法，煤岩学法保存了有机质的原始状态与结构，有利于对成因的研究，镜质组反射率更可靠，干酪根法富集了矿物沥青基质中的那部分有机质，利于干酪根类型的确定(韩德馨，1996)。
煤岩显微组分很大程度上决定了煤层的产烃能力。通常认为，富壳质组煤层具有产油倾向，富镜质组煤层具有产气倾向。岩相学和地球化学研究表明，高或中等挥发分烟煤中，以壳质组分为主的腐泥煤生成湿气和液态烃，以镜质组分为主的腐殖煤生成干气(Rice D D，1993)。但某些种类镜质组分也具有生成较高重烃浓度气体的能力(BertrandP，1984)。例如，新西兰富氢煤层中镜质组含量在80%以上，但具有很高的产油能力(Killops S D et al.，1998);研究发现挪威北海中侏罗纪腐殖煤中壳质组含量和产油能力之间没有明确关系;Gentzis等认为，加拿大阿尔伯塔MedicineRiver煤层(乙烷和丙烷浓度5%)湿气来源于煤中大量的富氢镜质组分(Gentzis T，et al.，2008)。一般认为，惰性组由于芳构化程度和氧化程度更高及氢含量极低，不仅不能生油，而且产气量也比相同煤阶的壳质组和镜质组低，因而通常不把惰性组作为油气母质。但是近年来，经过煤岩学家的深入研究发现，某些惰性组分并非完全惰性，如南半球煤中“活性半丝质体”(RSF)的发现以及荧光与非荧光惰性体的划分(黄第藩等，1992)，为惰性体成烃提供了有机岩石学证据。徐永昌等对惰性组分加热也曾得到产油量为2.94kg/t的残物(徐永昌，2005)。
笔者认为前人对煤岩显微组分对重烃产生的影响只是通过显微镜观测和测得的气组分的对比来进行的猜测，对具体显微组分对重烃产生的影响还没有进行过实验验证，尤其还未进行过煤化学结构特殊性的探索验证，还应对不同地区同类型的干酪根对重烃产生的影响进行深入研究。
2.2 微生物
微生物可以从两方面对重烃浓度产生影响，一是重烃菌有助于煤层产生重烃，一是微生物可以消耗掉重烃(如产甲烷菌)，产生次生生物气，不利于重烃的保存。
一种解释认为自然界存在重烃菌，生物气中少量重烃是重烃菌的贡献，即生物成因说。但要证明生物作用可以形成重烃，必须有以下证据:在一定的地质背景下，生物成因气中可以含有少量的重烃组分(0.1%～0.2%);乙烷的碳同位素较轻(就目前所报道的碳同位素值都在－70‰～－55‰之间)(Mattavelli L and Martinenghic，1992)，充分的证据证明无其他成因乙烷混入;还有一个重要的条件，就是在实验室内能够培养出产重烃菌。徐永昌等(2005)测得了陆良天然气乙烷的碳同位素组成δ13C2值为－66.0‰～－61.2‰，结合其单一的地质背景的分析，基本排除了热成因乙烷的可能，较明晰地显示了其为生物成因，对长期争议的生物作用是否可以生成乙烷给出正面的回答(徐永昌，2005)。
笔者认为重烃菌和细菌生源等有助于煤层产生重烃的因素尚需进一步验证;而影响到重烃的保存的次生生物气来解释重烃异常的前提是，整个向斜的煤层产生重烃的数量都很多，只是有的井田未受到微生物的影响而保存了下来，需要证明重烃正常区存在次生生物气。
2.3 催化作用
近年来，越来越多的学者开始注意催化作用对煤层气生成的影响，国内外学者研究中涉及地质过程中能起催化生气作用的无机质主要有粘土矿物、碳酸盐矿物、氧化物矿物、过渡金属元素等(吴艳艳和秦勇，2009)。催化剂对重烃生成的影响也有一些假说:
某些著作中提出一个假设，煤层中的重烃是由于甲烷、煤的灰分化合物和地层水的相互化学作用造成。据Е.Е.Вороищй的结论:包含在岩石孔隙中甲烷的氧化将导致高分子同系物的形成，其反映是:
Fe2O3+2CH4→2FeO+C2H6+H2O和2Fe(OH)3+2CH4→2FeO+C2H6+4H2O
但这种假设未必正确，还应研究煤层中重烃从属于矿物杂质的分布情况(А.И.Кравцов，1983)。
火山活动及深部流体活动在沉积有机质生烃地质过程中的作用也日益受到重视。张景廉认为含煤盆地的原油可能的模式是深部氢气与有机质的加氢液化生烃，或是深部H2、CO2、CO在中地壳的低速高导层中经费托合成反应生成油气(张景廉，2001)。金之钧等认为，深部流体至少从3个方面影响烃类的生成:一是直接以物质形式参加生烃过程，深部流体中的氢与沉积有机质可能发生加氢反应而增加烃的产率;二是热效应，深部流体携带的大量热能有助于提高有机质成熟度，加快有机质生烃过程;三是催化作用，深部流体携带的各种元素可能成为烃源岩生烃的催化剂(金之钧等，2002)。实验结果表明:以熔融铁作媒介，CO2和H2可以合成烷烃类物质;地下深处的玄武岩、橄榄玄武岩和橄榄岩与实验室条件下的熔融铁类似(郭占谦和杨海博，2005)。
笔者认为若是火山活动及深部流体活动在煤层生烃过程中起到了的催化作用，可以很好的解释许多重烃异常点的分布特征，所以流体活动对重烃产生的影响值得深究。
2.4 煤化作用阶段差异
在煤层气热成因的中期阶段，有机质主要通过树脂、孢子和角质等稳定组分降解初期所形成沥青的转化，以及芳核结构上的烷烃支链的断裂，形成富含重烃的气体。肥煤和焦煤初期阶段是有机质生油的高峰期，这是造成煤层气中重烃浓度相对增高的一个重要原因。根据我国统计资料，在整个煤级序列中，镜质组最大反射率处于0.9%～1.4%之间煤层的煤层气中重烃浓度明显较高(吴俊，1994)。
笔者虽在肥焦煤阶段是重烃产生的最高峰，但只有少数肥焦煤中煤层气出现重烃异常，所以煤化阶段是重烃异常的影响因素，但却不是唯一的影响因素。
2.5 煤对气体组分的差异吸附作用
由于被吸附势的差异，煤对重烃气体成分的吸附能力比对甲烷的要大。在煤微孔中，重烃气体分子主要被吸附在孔壁表面，甲烷分子主要位于重烃分子吸附层之上。被吸附力的这种差异，造成甲烷分子易于运移，导致煤层中重烃气体相对富集(吴俊，1994)。
某些学者注意到由于镜质组吸附作用造成煤排出烃类成分的变化。Given、Derbyshire等、Erdmann等发现，煤层中产生的油被吸附在镜质组微孔中(Given P，1984;Derby-shire F et al.，1989;Erdmann M and Horsfield B，2006)。Ritter采用分子直径的概念研究了镜质组中微孔的吸附作用，基于杜平宁—兰德科维奇(Dubinin－Radushkevitch)理论建立起来的镜质组吸附模型模拟排出了高含量的芳香族气体冷凝物，认为显微组分微孔的分布和交叉连接密度可能对煤层排出烃类的成分起着决定性作用，干酪根中吸附溶解过程影响到了煤层排出的烃类物质成分(RitterU，2005)。
2.6 煤微孔隙分子筛作用
煤中孔隙分布极不均匀，对于分子直径大小不一的烃类气体具有明显的分子筛作用。甲烷气体分子直径最小，在煤层中最易运移;重烃气体分子直径较大，在运移过程中常受到孔径制约而停滞于孔隙中，使重烃气体相对富集，且常以较高压力状态存在(吴俊，1994)。
2.7 烃类物质驱替效应
许多煤层具有煤、油、气共生的特征，含油性高的煤层中较多的液态烃占据了煤中有效孔隙，并驱替气态烃运移。分子量越小，被驱替的效应就越为明显。这种差异驱替特性，造成C2以上重烃气体在煤层中相对富集(吴俊，1994)。
笔者认为差异吸附作用、分子筛作用、驱替效应涉及的是气体分馏作用使得重烃得以富集和保存，对此项因素的验证需排除生烃母质差异的可能性。
2.8 油气渗透说
主张油气渗透说者认为，煤层中存在重烃是油、气藏中石油或天然气渗透到煤层中的结果(于良臣，1981)。
2.9 构造作用
现在煤层中保存的烃气，不仅包括深成变质作用产生而保留下来的烃气，还应该包括叠加在深成变质作用之上的构造煤动力变质作用产生而保留下来的烃气。
赵志根等探讨了构造煤动力变质作用的生烃问题，认为:①构造煤在动力变质过程中有烃气形成;②动力变质作用所形成的烃气对瓦斯含量、瓦斯压力的增加起着重要作用;③重烃是在构造煤动力变质过程中形成的(赵志根等，1998)。曹代勇等认为构造应力影响化学煤化作用存在两种基本机制→应力降解和应力缩聚。应力降解是指构造应力以机械力或动能形式作用于煤有机大分子，使煤芳环结构上的侧链、官能团等分解能较低的化学键断裂，降解为分子量较小的自由基团，以流体有机质形式(烃类)逸出的过程。应力缩聚是指在各向异性的构造应力作用下，煤芳环叠片通过旋转、位移、趋于平行排列使秩理化程度提高，基本结构单元定向生长和优先拼叠、芳香稠环体系增大的过程，构造应力在煤化作用中有“催化”意义(曹代勇等，2006)。
笔者认为从构造的动力学机制来分析重烃的产生能解释某些地区重烃异常沿断层的分布的特征，但为何只有部分断层的两侧有重烃异常需进一步研究。
3 结论
(1)国内外均有较多地区的煤层气中出现重烃异常，出现重烃异常的时代集中在石炭纪、二叠纪和侏罗纪，其中以二叠纪为主。煤化程度处于气煤、肥煤、焦煤阶段，在长焰煤中也有出现。出现重烃异常的煤层常常与油气有关联，有的在煤层中或其顶底板发现有液态油的存在，有的有明显的气显示和油显示。
(2)从生气母质、微生物、催化作用、煤化作用阶段差异、差异吸附作用、煤微孔隙分子筛作用、烃类物质驱替效应、油气渗透说、构造作用等方面总结了目前学者对重烃异常可能成因的解释并分别提出了笔者的见解，认为重烃异常成因的研究对煤层气的成因、勘探和开发以及煤矿的安全生产都有着重要的意义，需结合具体地区综合考虑多种因素进行进一步研究。
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秦勇
（中国矿业大学 江苏徐州 221008）
作者简介：秦勇，1957年生，男，博士，教授，煤田与煤层气地质，yongqin＠cumt.edu.cn。
基金项目：国家973计划项目（2002CB211704）及国家自然科学基金项目（40572095）资助。
摘要 基于CNKI中国期刊全文数据库，系统检索和统计了我国煤层气论文的分布特点。以此为基础，分析了我国煤层气论文分布与产业发展特征之间的关系，讨论了产业发展对科学技术的需求趋势。结果显示：分别以1999年和2002年为界，论文分布体现出我国煤层气产业发展经历了三个历史阶段，每一阶段对科技需求的特点在论文分布特征上都有所体现。由此，作者认为：煤层气资源评价及其方法仍是今后研究的主题，进一步深化地质选区理论与方法将有助于选区成功率的提高，开发技术适应性是今后需致力于探讨的重要方向之一，煤层气井产能、采收率及其影响因素的研究应该引起足够重视，全方位探索深部煤层气资源与开发潜力将有可能拓展我国煤层气开发的新领域，研发环境保护、高附加值转化利用和小型化利用储运技术将有助于推进我国煤层气产业健康发展。
关键词 煤层气 论文 分布 产业 发展
CBM Publication Occurrence and Industrial Development in China
Qin Yong
（China University of Mining and Technology，Xuzhou 221008）
Abstract：The occurrence of the coalbed methane（CBM）papers written by Chinese authors from 1994 to 2005 was systematically indexed and analyzed form the CNKI's China Journal Full Database（CJFD）.Based up the data or information，the correlation of the paper distribution to the development of Chinese CBM industry was construed and the requirements of the industry to science and technology for the future were discussed.It was shown that，respectively taking the 1999 and 2002 as a borderline，three developmental stages of the Chinese CBM industry as well as the scientific and technologic requirements of the industry in each stage were unfolded through the distribution of the papers.It was farther suggested that the evaluation and methodology of the CBM resources should be taken as one of the subjects in future research，the deep research of the target-selecting theory and method would help to improve the reliability of the CBM target selection，the adaptability of the exploiting technology to the CBM geological conditions should be one of the key aspects which should be engaged in the researches，the CBM-well productivity and CBM recovery ration should be laid much store by investigation，the omni-directional exploration for the potential of the deep CBM resources and development would be helpful to the deploitation of new CBM field in the industry，and the technological advances on the CBM environmental protection，high-additional-value utilization and miniaturized storage and transportation equipment should conduce to promote the benign development of the industry.
Keywords：CBM；paper；occurrence；industry；development
在现代科学技术背景下，新兴产业的发展均与该领域学术技术研究状况密切相关。换言之，一个产业领域内基础、应用基础与技术研究论文的分布状况，蕴涵着该产业发展历程的丰富信息，并在一定程度上可预示产业的发展趋势。我国煤层气产业目前处于商业化生产的启动阶段[1]，分析煤层气论文产出特点及其与产业发展的关系，对回顾我国煤层气产业发展历史、展望其发展趋势均有所裨益。为此，本文作者利用中国国家知识基础设施（CNKI）中国期刊全文数据库[2]，对1994～2005年期间煤层气论文进行了系统检索。以此为依据，分析了我国煤层气论文在时间和研究方向上分布特点，讨论了产业发展所需注重的主要科学技术问题。
1 CNKI 煤层气论文总体分布
系统检索结果显示，CNKI中国期刊全文数据库收录1994年至2005年煤层气论文1465篇，年均约122篇。
分析检索结果（图1），获得如下总体认识：
第一，我国煤层气论文连年增长，但不同历史阶段的增长速率明显不同。这一特点，与中国煤层气产业的艰难探索过程一致，反映出产业从起始到目前产业化经历了阶段性的发展历程。
第二，不同类别论文的分布特点，揭示出我国煤层气产业当前所处的阶段性特征。在论文总量中，地质与勘探类论文所占比例为54.33%，开发技术类论文占14.88%，利用与储运类论文占6.42%，经济与政策类论文占4.03%，环境保护类论文占1.30%。以地质勘探类论文为主的分布特点，折射出我国煤层气产业总体上处于发展的初始时期。
第三，各类论文在时间上的分布呈规律性起伏，这正是产业不同发展阶段对科学技术的需求有所不同的集中反映。
图1 CNKI中国期刊全文数据库煤层气论文类别及年度分布
值得注意的是，1994年至2005年期间，CNKI 煤层气论文篇数增长了12.80倍，年均增长率约106%。进一步分析，论文数量呈三阶段式的非线性增长，指示中国煤层气产业发展历程至今经历了三个阶段（图2）。其中：第一阶段论文447篇，年均产出约75篇；第二阶段论文390篇，年均产出130篇；第三阶段论文628篇，年均产出约209篇。同时，不同阶段中各类论文互为消长的状况，与每一阶段对地质研究、勘探评价、开发试验等的不同需求高度对应。
图2 CNKI论文总数时序分布及其展现的中国煤层气产业发展阶段
2 CNKI 论文分布与中国煤层气产业发展阶段
2.1 第一阶段：寻证-找气-摸索阶段
该阶段可上溯至20世纪80年代前半期，结束于1999年，历时四个“五年”计划。在此期间，煤层气论文数量从1994年的20篇增加到1999年的129篇，在时间序列上呈线性增加，阶段总增长率545%，阶段年均增长率约91%，作者和单位的数量明显增多（图1）。
从论文类别分布来看：地质与勘探类论文居绝对优势，占阶段论文总数的60%，年均约45篇；开发技术类论文不足8%，年均约6篇；利用与储运、经济与政策、环境保护等类别论文的比例很低，年均都在2篇左右（图1，图2）。这种分布，是各国煤层气产业发展初期的典型特征，即研究和生产都是以寻找“证据”、框定资源、选择区域和验证目标为主。
在地质与勘探类论文中（图3）：多数报道的是关于煤层气资源评价与地质选区（42%，年均约19篇）、储层物性和吸附性（34%，年均约15篇）的研究成果，反映出积累资料、摸索经验的特点；成藏条件与过程、煤层气可采性论文年均分别只有2篇和1篇，该方面研究没有得到重视，在一定程度上显示出基础研究不足而致使煤层气地质选区和“找气”具有盲目性，这也是该阶段我国煤层气地质选区成功率较低的一个重要原因[3]。
在该阶段，开发技术类论文多是对国外技术的消化和应用。其中，钻井、试井和完井论文占了较大比例（35%，年均约6篇），排采与增产措施得到了应有重视（24%，年均约4篇），对解吸-扩散-渗流这一煤层气开采的基础有所关注（6%，年均约1篇），但几乎未见关于煤层气井产能和采收率方面研究成果的报道（图4）。此外，综述性论文也多以介绍国外煤层气勘探开发理论和技术为主。
图3 CNKI煤层气地质与勘探类不同研究方向论文分布
图4 CNKI煤层气开发技术不同研究方向论文分布
上述特征揭示：本阶段的研究是针对我国煤层气产业的起始过程而开展的，在煤层气地质研究上表现为寻证，在勘探上表现为找气，在开发试验上表现为摸索，总体上试图通过引进和消化国外相关理论与技术来解决中国的煤层气地质问题，积累了较为丰富的煤层气地质基本条件信息，对全国煤层气资源及其分布规律取得了基本认识，煤储层特性这一煤层气地质核心问题得到应有的重视，开展了适合于中国煤层气地质特点开发技术的试验与探索，并从区域上开始了对全国或区域煤层气产业发展战略的思考。
2.2 第二阶段：探因-普查-彷徨阶段
该阶段历时3年，从2000年开始，至2002年结束。在此阶段，每年的煤层气论文稳定在130篇左右，年均论文数量比第一阶段增加了73%，但论文类别构成变化明显（图1）。
从论文类别来看：地质与勘探类论文209篇，占该阶段论文总数的54%，年均篇数（约70篇）比第一阶段显著增加，但从1999年至2001年论文篇数显著递减，在后期有重新增加的趋势；开发技术类论文显著增多，占论文总数的比例比第一阶段增长了10个百分点；经济与政策、利用和储运的研究得到更多的关注，论文比例均上升了5～6个百分点（图1，图2）。
与第一阶段相比：该阶段地质与勘探论文中煤储层物性与吸附性研究成果的数量和比例显著增高（105篇，50%），构成了研究的主题；资源评价与地质选区尽管仍得到较多关注，但比例明显降低（29%）；成藏条件与过程论文的比例基本不变（10%），但年均论文篇数（7篇）明显增多（图3）。由此表明，这一阶段常规评价与选区方法趋于成熟，研究的注意力更多地转向与开采地质条件密切相关的煤储层特性，转向了成藏效应等深层次的控制机理问题。
就开发技术而言：钻井、完井、试井论文17篇，年均约8篇，远高于第一阶段，但在阶段论文总数中的比例（25%）有所降低；排采与增产措施论文18篇，比例（27%）有所提高；产能与采收率论文11篇，比例从零增至约16%；解吸-渗流-扩散论文14篇，占阶段论文总数的21%，比例显著增长（图4）。排采与增产措施、产能与采收率的研究得到加强，开采基础和应用基础研究受到高度重视，研究重点向开发技术的中—下游移动，这是为解决我国煤层气产业发展“瓶颈”问题而做出的努力，也是产业逐渐走向成熟的标志之一。
在此阶段：除了进一步拓展勘探选区继续找气之外，更多的力量集中于第一阶段已有一定勘探工程的地区，以进一步缩小勘探靶区，为开发试验提供更为可靠的基地；同时，尽管在近20个地区进行了排采试验，但多未取得理想的效果，致使开发试验徘徊不前，业界信心受到冲击。然而，这一时期煤层气开发基础与技术研究得到了较大发展，尤其是在开采方法与增产措施、煤层气解吸扩散渗流机理、产能与采收率分析等方面取得较多成果，为中国煤层气产业化时代的到来奠定了重要技术基础。
上述论文分布特征，指示我国煤层气产业发展过程由于进入了一个新的阶段而对科学技术的需求发生了较大变化，在煤层气地质研究上表现为探因，勘探上表现为普查，开发试验上表现为访徨，总体上处于为催生中国煤层气产业化时代到来的“阵痛”阶段。
2.3 第三阶段：求源-详查-商业阶段
自2003年以来，我国煤层气产业发展进入了一个新的历史时期，即商业化生产阶段。其主要标志为：煤层气地质研究进入了求源，勘探实践进入了详查，开发上步入了商业化生产，中国煤层气产业的雏形已经形成，并呈现出快速发展的势头，这些标志在煤层气论文的数量和结构上均有体现。
在2003～2005年的三年期间，CNKI煤层气论文总数大幅度增加，达到628篇，年均论文约209篇，与第二阶段相比增长了61%，接近第一阶段论文总量的一半（图1，图2）。开发技术类论文的比例有所提高，利用和储运技术研究得到进一步重视，基础研究明显加强，研究重点进一步向煤层气产业的中—下游移动，更加适应于商业化生产阶段对科学技术的需求。
地质与勘探类论文占阶段论文数的比例约51%，仍有较大比重，这是我国煤层气产业目前总体上处于初期阶段的必然特征。其中：煤储层物性与吸附性仍是研究重点，但论文比例下降至39%左右；资源评价与地质选区仍是产业的科技需求，论文比例（27%）与上一阶段基本持平；成藏条件与过程研究得到高度关注，论文比例比上一阶段提高了约9个百分点（图3）。
本阶段开发技术类论文数量的比例为19%，比上一阶段略有提升，显示我国煤层气产业中游领域的研究得到进一步重视。其中：钻井、完井、试井论文（25篇）多于第一阶段，但比例继续下降（约21%）；排采与增产措施论文34篇，数量显著增加，比例（29%）略有提高；产能与采收率论文12篇，数量和比例（约10%）均比上一阶段显著减少；解吸-渗流-扩散论文25篇，数量明显增加，比例与上一阶段基本持平（图4）。钻井、完井、试井论文比例相对降低，排采与增产措施论文比例显著提高，解吸-渗流扩散论文数量明显增多，尤其是2005年开发技术类论文数量大幅度跃升（图1，图2），显示出我国煤层气商业性生产、示范工程等对新技术开发和相关基础研究的强烈需求。
在此阶段：新增了一批国家批准的煤层气储量，煤层气成藏条件与机制探索在国家层面上全面展开，标志着中国煤层气地质研究从资源与基本地质条件调查阶段转入了资源“详查”阶段和成藏作用探索过程；大井网煤层气勘探开发试验取得新的突破，水平羽状井、丛式井等技术在煤层气开发中得到初步应用，对二氧化碳注入等新的增产技术进行了现场试验，晋城地区开始了煤层气商业化生产，标志着中国煤层气产业从开发试验阶段转入了商业化生产启动阶段。
3 CNKI 论文分布特点与产业发展需注重的科学技术问题
进一步分析C N KI论文分布特点，发现存在某些问题，而解决这些问题正是发展中国煤层气产业所需要继续努力的方向。
首先，煤层气资源评价始终是20余年研究探讨的主题，尤其是对全国和某些区域的煤层气资源量及其构成众说纷纭，且国家批准的煤层气储量所占比例极低。究其原因，主要在于三个方面：一是评价方法缺乏规范性要求；二是资源估算尚存重大基础问题未能解决；三是资源勘探和探明程度很低。为此，煤层气资源评价及其方法仍是今后相当长一段时期内所要研究的主题，而在国家层面上制定评价方法和要求的规范性文件，加强以吸附机理为核心的基础研究[3]，加大勘探和开发试验的力度，将有助于推进这一问题的解决。
其次，文献中涉及的煤层气地质选区多达50余个，但目前实现商业性开发或具有可见前景的地区不超过5个，且某些选区已上过多轮勘探和开发试验工程。造成这种状况的原因是多方面的，包括选区理论和方法在科学性和适应性上的缺陷、早期勘探与开发试验技术发展水平和认识的局限、钻井/完井/排采技术管理经验不足等[3]。因此，在深化研究选区理论与方法的基础上，通过资料复查和新技术应用，总结开发技术上的经验和教训，可能会使我国煤层气地质选区成功率得到一定的提高。
第三，国外几乎所有的传统和先进煤层气开发技术在我国都有引用，但多数情况下的应用效果都不甚理想。正视这一状况，似应考虑如下三个问题：一是所有先进技术是否都适合我国特定选区的煤层气地质条件？二是传统技术在特定选区的开发效果是否就不如先进技术？三是我国自主研究开发出了哪些适合于我国煤层气地质条件的开发技术？对于前两个问题，答案当然是否定的。至于后一个问题，目前尚未见到关于自主研发的关键技术的报道。这三个问题的关键，在于各种开发技术的适应性，这也正是今后需致力于研究的重要方向之一。
第四，见诸报道的煤层气井产能、煤层气采收率及其影响因素的研究成果较少，与煤层气商业性生产阶段的技术需求之间存在较大差距。原因在于，我国前期实践多为开发试验，对此没有太多的需求，积累的资料也十分有限，难以满足开展这一研究的要求。但在进入商业化开发且追求经济效益的现今阶段，该方面的研究应该引起足够重视，包括系统追踪和分析排采动态、注重不同煤层气地质条件的对比分析、深化煤层气解吸-渗流规律与机理的研究、开发科学性更强的数值模拟技术等。
第五，尚未充分注意到深部煤层气开发这一潜在新领域，深部资源及其与常规油气共采可行性的研究成果鲜见报道。我国深部煤层气资源量巨大[4]，多数大—中型沉积盆地中煤层气都与常规油气共生，前期少数研究显示了深部煤层气与常规油气共采的可能性[5]。为此，从资源潜力、成藏作用与过程、地质选区、勘探与开发试验等方面，对深部煤层气资源潜力开展全方位的研究探讨，将有助于拓展我国煤层气开发的新视野。
第六，煤层气开采可能诱发的环境保护以及煤层气利用与储运技术问题，应该得到应有重视。在1994年以来的1465篇CNKI煤层气论文中：环境保护方面的论文只有19篇，几乎全为哲学意义上的讨论或介绍国外相关技术；利用与储运方面的论文逐年增长（图1），但多是关于煤层气发电和管网输送技术的探讨。这种状况，可能会影响到我国煤层气产业的健康发展。针对我国煤层气地质和开发特点，开展环境保护技术研究或实例分析，研究开发具有更高附加值的煤层气转化利用技术和适应矿区煤层气分布式开发特点的小型化利用储运技术与装置，将有助于弥补我国煤层气产业在此方面的不足。
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这个估计不好找，我们国家在这方面起步没多久
秦勇
（中国矿业大学 江苏徐州 221008）
作者简介：秦勇，1957年生，男，博士，教授，煤田与煤层气地质，yongqin＠cumt.edu.cn。
基金项目：国家973计划项目（2002CB211704）及国家自然科学基金项目（40572095）资助。
摘要 基于CNKI中国期刊全文数据库，系统检索和统计了我国煤层气论文的分布特点。以此为基础，分析了我国煤层气论文分布与产业发展特征之间的关系，讨论了产业发展对科学技术的需求趋势。结果显示：分别以1999年和2002年为界，论文分布体现出我国煤层气产业发展经历了三个历史阶段，每一阶段对科技需求的特点在论文分布特征上都有所体现。由此，作者认为：煤层气资源评价及其方法仍是今后研究的主题，进一步深化地质选区理论与方法将有助于选区成功率的提高，开发技术适应性是今后需致力于探讨的重要方向之一，煤层气井产能、采收率及其影响因素的研究应该引起足够重视，全方位探索深部煤层气资源与开发潜力将有可能拓展我国煤层气开发的新领域，研发环境保护、高附加值转化利用和小型化利用储运技术将有助于推进我国煤层气产业健康发展。
关键词 煤层气 论文 分布 产业 发展
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Qin Yong
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Abstract：The occurrence of the coalbed methane（CBM）papers written by Chinese authors from 1994 to 2005 was systematically indexed and analyzed form the CNKI's China Journal Full Database（CJFD）.Based up the data or information，the correlation of the paper distribution to the development of Chinese CBM industry was construed and the requirements of the industry to science and technology for the future were discussed.It was shown that，respectively taking the 1999 and 2002 as a borderline，three developmental stages of the Chinese CBM industry as well as the scientific and technologic requirements of the industry in each stage were unfolded through the distribution of the papers.It was farther suggested that the evaluation and methodology of the CBM resources should be taken as one of the subjects in future research，the deep research of the target-selecting theory and method would help to improve the reliability of the CBM target selection，the adaptability of the exploiting technology to the CBM geological conditions should be one of the key aspects which should be engaged in the researches，the CBM-well productivity and CBM recovery ration should be laid much store by investigation，the omni-directional exploration for the potential of the deep CBM resources and development would be helpful to the deploitation of new CBM field in the industry，and the technological advances on the CBM environmental protection，high-additional-value utilization and miniaturized storage and transportation equipment should conduce to promote the benign development of the industry.
Keywords：CBM；paper；occurrence；industry；development
在现代科学技术背景下，新兴产业的发展均与该领域学术技术研究状况密切相关。换言之，一个产业领域内基础、应用基础与技术研究论文的分布状况，蕴涵着该产业发展历程的丰富信息，并在一定程度上可预示产业的发展趋势。我国煤层气产业目前处于商业化生产的启动阶段[1]，分析煤层气论文产出特点及其与产业发展的关系，对回顾我国煤层气产业发展历史、展望其发展趋势均有所裨益。为此，本文作者利用中国国家知识基础设施（CNKI）中国期刊全文数据库[2]，对1994～2005年期间煤层气论文进行了系统检索。以此为依据，分析了我国煤层气论文在时间和研究方向上分布特点，讨论了产业发展所需注重的主要科学技术问题。
1 CNKI 煤层气论文总体分布
系统检索结果显示，CNKI中国期刊全文数据库收录1994年至2005年煤层气论文1465篇，年均约122篇。
分析检索结果（图1），获得如下总体认识：
第一，我国煤层气论文连年增长，但不同历史阶段的增长速率明显不同。这一特点，与中国煤层气产业的艰难探索过程一致，反映出产业从起始到目前产业化经历了阶段性的发展历程。
第二，不同类别论文的分布特点，揭示出我国煤层气产业当前所处的阶段性特征。在论文总量中，地质与勘探类论文所占比例为54.33%，开发技术类论文占14.88%，利用与储运类论文占6.42%，经济与政策类论文占4.03%，环境保护类论文占1.30%。以地质勘探类论文为主的分布特点，折射出我国煤层气产业总体上处于发展的初始时期。
第三，各类论文在时间上的分布呈规律性起伏，这正是产业不同发展阶段对科学技术的需求有所不同的集中反映。
图1 CNKI中国期刊全文数据库煤层气论文类别及年度分布
值得注意的是，1994年至2005年期间，CNKI 煤层气论文篇数增长了12.80倍，年均增长率约106%。进一步分析，论文数量呈三阶段式的非线性增长，指示中国煤层气产业发展历程至今经历了三个阶段（图2）。其中：第一阶段论文447篇，年均产出约75篇；第二阶段论文390篇，年均产出130篇；第三阶段论文628篇，年均产出约209篇。同时，不同阶段中各类论文互为消长的状况，与每一阶段对地质研究、勘探评价、开发试验等的不同需求高度对应。
图2 CNKI论文总数时序分布及其展现的中国煤层气产业发展阶段
2 CNKI 论文分布与中国煤层气产业发展阶段
2.1 第一阶段：寻证-找气-摸索阶段
该阶段可上溯至20世纪80年代前半期，结束于1999年，历时四个“五年”计划。在此期间，煤层气论文数量从1994年的20篇增加到1999年的129篇，在时间序列上呈线性增加，阶段总增长率545%，阶段年均增长率约91%，作者和单位的数量明显增多（图1）。
从论文类别分布来看：地质与勘探类论文居绝对优势，占阶段论文总数的60%，年均约45篇；开发技术类论文不足8%，年均约6篇；利用与储运、经济与政策、环境保护等类别论文的比例很低，年均都在2篇左右（图1，图2）。这种分布，是各国煤层气产业发展初期的典型特征，即研究和生产都是以寻找“证据”、框定资源、选择区域和验证目标为主。
在地质与勘探类论文中（图3）：多数报道的是关于煤层气资源评价与地质选区（42%，年均约19篇）、储层物性和吸附性（34%，年均约15篇）的研究成果，反映出积累资料、摸索经验的特点；成藏条件与过程、煤层气可采性论文年均分别只有2篇和1篇，该方面研究没有得到重视，在一定程度上显示出基础研究不足而致使煤层气地质选区和“找气”具有盲目性，这也是该阶段我国煤层气地质选区成功率较低的一个重要原因[3]。
在该阶段，开发技术类论文多是对国外技术的消化和应用。其中，钻井、试井和完井论文占了较大比例（35%，年均约6篇），排采与增产措施得到了应有重视（24%，年均约4篇），对解吸-扩散-渗流这一煤层气开采的基础有所关注（6%，年均约1篇），但几乎未见关于煤层气井产能和采收率方面研究成果的报道（图4）。此外，综述性论文也多以介绍国外煤层气勘探开发理论和技术为主。
图3 CNKI煤层气地质与勘探类不同研究方向论文分布
图4 CNKI煤层气开发技术不同研究方向论文分布
上述特征揭示：本阶段的研究是针对我国煤层气产业的起始过程而开展的，在煤层气地质研究上表现为寻证，在勘探上表现为找气，在开发试验上表现为摸索，总体上试图通过引进和消化国外相关理论与技术来解决中国的煤层气地质问题，积累了较为丰富的煤层气地质基本条件信息，对全国煤层气资源及其分布规律取得了基本认识，煤储层特性这一煤层气地质核心问题得到应有的重视，开展了适合于中国煤层气地质特点开发技术的试验与探索，并从区域上开始了对全国或区域煤层气产业发展战略的思考。
2.2 第二阶段：探因-普查-彷徨阶段
该阶段历时3年，从2000年开始，至2002年结束。在此阶段，每年的煤层气论文稳定在130篇左右，年均论文数量比第一阶段增加了73%，但论文类别构成变化明显（图1）。
从论文类别来看：地质与勘探类论文209篇，占该阶段论文总数的54%，年均篇数（约70篇）比第一阶段显著增加，但从1999年至2001年论文篇数显著递减，在后期有重新增加的趋势；开发技术类论文显著增多，占论文总数的比例比第一阶段增长了10个百分点；经济与政策、利用和储运的研究得到更多的关注，论文比例均上升了5～6个百分点（图1，图2）。
与第一阶段相比：该阶段地质与勘探论文中煤储层物性与吸附性研究成果的数量和比例显著增高（105篇，50%），构成了研究的主题；资源评价与地质选区尽管仍得到较多关注，但比例明显降低（29%）；成藏条件与过程论文的比例基本不变（10%），但年均论文篇数（7篇）明显增多（图3）。由此表明，这一阶段常规评价与选区方法趋于成熟，研究的注意力更多地转向与开采地质条件密切相关的煤储层特性，转向了成藏效应等深层次的控制机理问题。
就开发技术而言：钻井、完井、试井论文17篇，年均约8篇，远高于第一阶段，但在阶段论文总数中的比例（25%）有所降低；排采与增产措施论文18篇，比例（27%）有所提高；产能与采收率论文11篇，比例从零增至约16%；解吸-渗流-扩散论文14篇，占阶段论文总数的21%，比例显著增长（图4）。排采与增产措施、产能与采收率的研究得到加强，开采基础和应用基础研究受到高度重视，研究重点向开发技术的中—下游移动，这是为解决我国煤层气产业发展“瓶颈”问题而做出的努力，也是产业逐渐走向成熟的标志之一。
在此阶段：除了进一步拓展勘探选区继续找气之外，更多的力量集中于第一阶段已有一定勘探工程的地区，以进一步缩小勘探靶区，为开发试验提供更为可靠的基地；同时，尽管在近20个地区进行了排采试验，但多未取得理想的效果，致使开发试验徘徊不前，业界信心受到冲击。然而，这一时期煤层气开发基础与技术研究得到了较大发展，尤其是在开采方法与增产措施、煤层气解吸扩散渗流机理、产能与采收率分析等方面取得较多成果，为中国煤层气产业化时代的到来奠定了重要技术基础。
上述论文分布特征，指示我国煤层气产业发展过程由于进入了一个新的阶段而对科学技术的需求发生了较大变化，在煤层气地质研究上表现为探因，勘探上表现为普查，开发试验上表现为访徨，总体上处于为催生中国煤层气产业化时代到来的“阵痛”阶段。
2.3 第三阶段：求源-详查-商业阶段
自2003年以来，我国煤层气产业发展进入了一个新的历史时期，即商业化生产阶段。其主要标志为：煤层气地质研究进入了求源，勘探实践进入了详查，开发上步入了商业化生产，中国煤层气产业的雏形已经形成，并呈现出快速发展的势头，这些标志在煤层气论文的数量和结构上均有体现。
在2003～2005年的三年期间，CNKI煤层气论文总数大幅度增加，达到628篇，年均论文约209篇，与第二阶段相比增长了61%，接近第一阶段论文总量的一半（图1，图2）。开发技术类论文的比例有所提高，利用和储运技术研究得到进一步重视，基础研究明显加强，研究重点进一步向煤层气产业的中—下游移动，更加适应于商业化生产阶段对科学技术的需求。
地质与勘探类论文占阶段论文数的比例约51%，仍有较大比重，这是我国煤层气产业目前总体上处于初期阶段的必然特征。其中：煤储层物性与吸附性仍是研究重点，但论文比例下降至39%左右；资源评价与地质选区仍是产业的科技需求，论文比例（27%）与上一阶段基本持平；成藏条件与过程研究得到高度关注，论文比例比上一阶段提高了约9个百分点（图3）。
本阶段开发技术类论文数量的比例为19%，比上一阶段略有提升，显示我国煤层气产业中游领域的研究得到进一步重视。其中：钻井、完井、试井论文（25篇）多于第一阶段，但比例继续下降（约21%）；排采与增产措施论文34篇，数量显著增加，比例（29%）略有提高；产能与采收率论文12篇，数量和比例（约10%）均比上一阶段显著减少；解吸-渗流-扩散论文25篇，数量明显增加，比例与上一阶段基本持平（图4）。钻井、完井、试井论文比例相对降低，排采与增产措施论文比例显著提高，解吸-渗流扩散论文数量明显增多，尤其是2005年开发技术类论文数量大幅度跃升（图1，图2），显示出我国煤层气商业性生产、示范工程等对新技术开发和相关基础研究的强烈需求。
在此阶段：新增了一批国家批准的煤层气储量，煤层气成藏条件与机制探索在国家层面上全面展开，标志着中国煤层气地质研究从资源与基本地质条件调查阶段转入了资源“详查”阶段和成藏作用探索过程；大井网煤层气勘探开发试验取得新的突破，水平羽状井、丛式井等技术在煤层气开发中得到初步应用，对二氧化碳注入等新的增产技术进行了现场试验，晋城地区开始了煤层气商业化生产，标志着中国煤层气产业从开发试验阶段转入了商业化生产启动阶段。
3 CNKI 论文分布特点与产业发展需注重的科学技术问题
进一步分析C N KI论文分布特点，发现存在某些问题，而解决这些问题正是发展中国煤层气产业所需要继续努力的方向。
首先，煤层气资源评价始终是20余年研究探讨的主题，尤其是对全国和某些区域的煤层气资源量及其构成众说纷纭，且国家批准的煤层气储量所占比例极低。究其原因，主要在于三个方面：一是评价方法缺乏规范性要求；二是资源估算尚存重大基础问题未能解决；三是资源勘探和探明程度很低。为此，煤层气资源评价及其方法仍是今后相当长一段时期内所要研究的主题，而在国家层面上制定评价方法和要求的规范性文件，加强以吸附机理为核心的基础研究[3]，加大勘探和开发试验的力度，将有助于推进这一问题的解决。
其次，文献中涉及的煤层气地质选区多达50余个，但目前实现商业性开发或具有可见前景的地区不超过5个，且某些选区已上过多轮勘探和开发试验工程。造成这种状况的原因是多方面的，包括选区理论和方法在科学性和适应性上的缺陷、早期勘探与开发试验技术发展水平和认识的局限、钻井/完井/排采技术管理经验不足等[3]。因此，在深化研究选区理论与方法的基础上，通过资料复查和新技术应用，总结开发技术上的经验和教训，可能会使我国煤层气地质选区成功率得到一定的提高。
第三，国外几乎所有的传统和先进煤层气开发技术在我国都有引用，但多数情况下的应用效果都不甚理想。正视这一状况，似应考虑如下三个问题：一是所有先进技术是否都适合我国特定选区的煤层气地质条件？二是传统技术在特定选区的开发效果是否就不如先进技术？三是我国自主研究开发出了哪些适合于我国煤层气地质条件的开发技术？对于前两个问题，答案当然是否定的。至于后一个问题，目前尚未见到关于自主研发的关键技术的报道。这三个问题的关键，在于各种开发技术的适应性，这也正是今后需致力于研究的重要方向之一。
第四，见诸报道的煤层气井产能、煤层气采收率及其影响因素的研究成果较少，与煤层气商业性生产阶段的技术需求之间存在较大差距。原因在于，我国前期实践多为开发试验，对此没有太多的需求，积累的资料也十分有限，难以满足开展这一研究的要求。但在进入商业化开发且追求经济效益的现今阶段，该方面的研究应该引起足够重视，包括系统追踪和分析排采动态、注重不同煤层气地质条件的对比分析、深化煤层气解吸-渗流规律与机理的研究、开发科学性更强的数值模拟技术等。
第五，尚未充分注意到深部煤层气开发这一潜在新领域，深部资源及其与常规油气共采可行性的研究成果鲜见报道。我国深部煤层气资源量巨大[4]，多数大—中型沉积盆地中煤层气都与常规油气共生，前期少数研究显示了深部煤层气与常规油气共采的可能性[5]。为此，从资源潜力、成藏作用与过程、地质选区、勘探与开发试验等方面，对深部煤层气资源潜力开展全方位的研究探讨，将有助于拓展我国煤层气开发的新视野。
第六，煤层气开采可能诱发的环境保护以及煤层气利用与储运技术问题，应该得到应有重视。在1994年以来的1465篇CNKI煤层气论文中：环境保护方面的论文只有19篇，几乎全为哲学意义上的讨论或介绍国外相关技术；利用与储运方面的论文逐年增长（图1），但多是关于煤层气发电和管网输送技术的探讨。这种状况，可能会影响到我国煤层气产业的健康发展。针对我国煤层气地质和开发特点，开展环境保护技术研究或实例分析，研究开发具有更高附加值的煤层气转化利用技术和适应矿区煤层气分布式开发特点的小型化利用储运技术与装置，将有助于弥补我国煤层气产业在此方面的不足。
参考文献
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《中国煤炭地质》共发表各类稿件3300多篇，许多有影响的如《中国东部煤田滑脱构造与找煤研究》、《华北晚古生代聚煤规律与找煤研究》、《鄂尔多斯盆地聚煤规律及煤炭资源评价》、《全国煤层气资源评价》、《采区高分辨率三维地震勘探》、《绳索取心钻探技术研究与推广应用》、《中国煤炭能源有效供给能力态势分析》等地质理论研究与创新成果先后在《中国煤田地质》上发表，在行业内引起巨大反响。本刊积极探索办刊思路，先后为有关单位及研讨会出版专刊或增刊，为造就一批煤炭地质科技精英提供了充分展示才华的舞台，使一批有才华的科技工作者脱颖而出。其中不乏李四光地质科学奖、孙越崎科技教育基金“优秀青年科技奖”、中国地质学会青年地质金锤奖、全国煤田地质优秀科技工作奖等获得者。随着杂志质量水平的提高，逐步得到全国期刊界特别科技期刊界的关注。目前《中国煤炭地质》杂志不仅是《中国核心期刊（遴选）数据库》收录期刊，还是《地质文摘》、《矿业文摘》核心收录检索期刊。本刊自创刊以来发表的所有文章，已先后被“中文科技期刊数据库”、“万方数据-数字化期刊群”、“中国学术期刊综合评价数据库”、“中国期刊全文数据库（CJFD）、“中国期刊网”等媒介全文收录”，期刊的传播空间和影响力日益扩大。由于期刊的整体质量不断提升，新闻主管部门及期刊组织先后授予《中国煤田地质》优秀煤炭科技期刊二等奖、河北省第三届科技期刊评比印刷装订优秀奖、河北省科技期刊编校质量优秀奖，河北省1997年度、2000年度、2005年度优秀期刊奖，“CAJ—CD规范”优秀奖、“中国能源期刊协会”二等奖等奖项。2011年评为中国科技核心期刊。《中国煤炭地质》将珍惜已有的荣耀，一如既往的继续为广大煤炭（田）地质科技人员服务，在栏目设置上除保持如煤田地质、煤层气、水文地质、工程地质、环境地质、地球物理勘探、钻探、测量、管理等优势栏目外，将根据广大读者和作者的需要，增设新的栏目，衷心希望广大煤炭地质科技工作者发挥主人翁意识，继续关注《中国煤炭地质》的成长，踊跃赐稿，以更好地发挥其桥梁与纽带作用，推动煤炭地质科技事业的发展与进步。
存放地点在企业或者委托加工和销售单位 该存货包含的经济利益很可能流入企业 该存货的成本能够可靠地计量
第一：与该存货有关的经济利益很可能流入企业。第二：该存货的成本能够可靠计量。
存货的确认条件包括1.与该存货有关的经济利益很可能流入企业;2.该存货的成本能够可靠地计量。存货：是指企业在日常活动中持有以备出售的产成品或商品(库存商品)、处在生产过程中的在产品、在生产过程或提供劳务过程中耗用的材料和物料等。①存货区别于固定资产等非流动资产的最基本的特征是，企业持有存货的最终目的是为了出售，存货包括：原材料、在产品、半成品、产成品、商品、周转材料、在途物资、发出商品等。②为建造固定资产等各项工程而储备的各种物资，不能作为企业的存货。(“工程物资”)③企业接受外来原材料加工制造的代制品和为外单位加工修理的代修品，制造完成或修理验收入库后，应视同企业的产成品。(即企业为加工或修理产品发生的材料、人工费等作为企业存货核算)④周转材料符合固定资产定义的，应当作为固定资产。⑤下列项目属于企业的存货：a.房地产开发企业购入的用于建造商品房的土地使用权;b.已经取得商品所有权，但尚未验收入库的在途物资;c.委托加工物资;d.委托代销商品;e.已经发货但存货的风险和报酬并未转移给购买方的发出商品。
存货是指企业在生产经营过程中为生产或销售而储备的物资。下面是由我整理的存货管理论文，谢谢你的阅读。
浅淡中小企业存货管理
[摘 要] 在中小企业中，管理者认为按时交货才是最重要的，如果延期有可能要支付违约金等责任，因此要如何才能保证能按时交货又能够提高存货周转速度就显得尤为重要。本文阐述了存货管理对企业生产发展的重要性，分析了中小企业存货管理存在的主要问题，并提出了针对性的对策建议，以期为我国企业加强存货管理提供有益的参考。
[关键词] 存货管理 问题 途径分析
一、 存货管理的重要性
存货是指企业在生产经营过程中为生产或销售而储备的物资。为保证生产经营过程的持续稳定，企业必须有计划有目的地购入、使用和销售存货。不管是何种类型的企业，存货的种类和数量都十分繁多，并且在流动资产中占据了相当大的比重。
存货管理就是对企业的存货进行管理，主要包括存货的信息管理和在此基础上的决策分析，最后进行有效控制，达到存货管理的最终目的提高经济效益。科学、高效、完善的存货管理，可以提高存货的周转速度和总资产周转率，有效降低企业的平均资金占用率，进而提升企业的经济效益，在企业的生产经营活动中有着举足轻重的作用。
二、 我国中小企业存货管理存在的问题及原因
1.内部控制制度不健全，存货管理制度不完善，执行不力
很多企业没有意识到企业存货控制和管理是生产经营过程中的重要环节，因而缺乏完善的存货管理制度。尤其在中小企业， 材料采购、产品销售环节往往由同一个人来完成采购销售、付款收款、入库出库等全过程，使采购销售工作无章可依，增加了营私舞弊的可能性。由此造成的存货的实物管理混乱、信息不准也导致无法为资金管理提供合理依据。
2. 存货的收入、发出、结存缺乏准确记录
在我国企业的存货管理工作中，普遍存在存货价值核算、计量不准确的问题，主要原因包括以下几点：第一，相关人员素质较低，无法采用合理、科学的 方法 进行核算、计量，影响存货核算的质量，造成账面数据与实际库存不符，财务报表无法真实反映企业的财务状况;第二，大许多企业还没有实现存货的电算化管理。现代企业经营规模日益扩大，仅靠人工操作已远远无法满足存货管理的需要，无法保证存货核算、计量工作的效率和质量。第三，部分企业经营者有意粉饰自身业绩，因此不真实准确体现存货的跌价损失。
所以，存货的主要构成项目，材料领用记录、生产成本及费用的归集、结转的记录、库存商品的出入库记录等，由于人为因素较多，在核算上更显现其弊端。
3. 缺乏科学的采购计划，流动资金占用额高
在企业存货采购的过程中，相关人员往往没有按照实际生产运营的需求来提出采购申请，更谈不上制度合理、科学的采购计划。导致企业的存货采购靠的是主观 经验 和感觉的判断，采购入库价格仅以采购员口说为凭，而非基于发挥存货功能的同时降低成本、增加收益的角度考虑制定的科学采购计划。在这样的情况下，常常出现采购频繁，不按物资需求量来提出采购申请等情况，导致企业的采购计划混乱，缺乏科学的分析，无法明确适合企业的最佳订货批量、周期。如此一来，不但采购员营私舞弊的可能性极大，采购成本大大增加，进而导致流动资金占用额高，有的企业存货储备要占到流动资金总额的60%以上，给企业流动资金周转带来很大的困难，也容易导致原材料的挤压或暂时性短缺，影响企业的正常生产运营。
4.储存不合理和存货积压，致使非正常存货储备量挤占了正常的存货储备量
在存货管理的过程中，企业往往由于对市场需求的把握不准导致销售预测的不准确，进而为避免因缺货而错过交货期，就会盲目采购大量存货备用，造成存货库存的大量积压;或者为控制流动资金占用额，在日常存货管理中尽量降低库存占用量，减少进货量，从而影响了正常生产经营所需要的合理存货储备量，影响企业正常的生产经营活动;另外可能因为存货的长期积压导致贬值、毁损、失窃等情况的发生，给企业带来直接的经济损失。
三、 提高中小企业存货管理水平的途径分析
1. 制定详细的存货管理岗位分工以及岗位权限规章
目前大多数中小企业对内部控制制度都不够重视，采购部门生产部门等相关部门的职责和权限都不够明确。因此首先要做好岗位分工控制，建立存货业务的岗位责任制，明确相关部门和岗位的职责权限，确保存货业务的不相容岗位相互分离、相互制约和监督，如采购、验收与付款;保管与清查;销售与收款;存货处置的申请与审批;审批与执行等。再次，制定存货业务流程，明确存货的取得、验收与入库、仓储与保管、领用发出与处置等环节的控制要求，做好相应的记录与凭证保管。存货管理人员最好将各个职责区分开，领用单的填制和盘库人员分开授权，这样才能做到相互监督和制约，也避免了同一个人可以做假账的行为。
2. 严格执行国家法规，利用现代科技确保存货核算、计量的准确性
企业应严格按照《企业会计准则》要求，确保存货核算、计量的准确性。存货的计价方法有很多种，企业应根据自身实际情况，考虑存货表达的正确性及评估赋税等问题，力求准确判断材料价格走势，以保证公司获得最大赋税利益为原则，选择合理的方法，并尽可能地使存货的账面计价结果反映存货的实际价值，从而使销货成本的确定更为准确。此外，人工核算、计量已远远无法满足现代企业存货管理的需求，因此，企业还应尽量实现存货电算化管理，通过相应的财务软件和信息系统，按统一的会计制度规定进行核算，保证存货核算、计量的及时、准确和完整，并根据自身组织构架和行业特点，建立适用的存货管理系统，以便实时、动态了解企业的存货信息，提高存货运营效率
3. 加强存货的采购管理，合理运作采购资金，控制采购成本
(1)采购员要有较高的业务素质，对生产工艺流程及设备运行情况要有充分的了解，掌握设备维修、备件消耗情况及生产耗用材料情况，进而做出科学合理的存货采购计划。
(2)要规范采购行为，增加采购的透明度。本着节约的原则，采购员要对供货单位的品质、价格、财务信誉动态监控;收集各种信息，同类产品货比多家，以求价格最低、质量最优。
(3)对大宗原材料、大型备品备件实行招标采购，杜绝采购黑洞。这样，既确保了生产的正常进行，又有效地控制了采购成本，加速了资金周转、提高了资金的使用效率。
4. 采用ABC控制法，降低存货库存量，加速资金周转
对存货的日常管理，根据存货的重要程度，将其分为ABC三种类型。A类存货品种占全部存货的10% ～15%，资金占存货总额的80%左右，实行重点管理。B类存货为一般存货，品种占全部存货的20%～30%，资金占全部存货总额的 15%左右，适当控制，实行日常管理。C类存货品种占全部存货的60%～65%，资金占存货总额的5%左右，进行一般管理。通过ABC分类后，抓住重点存货，控制一般存货，制定出较为合理的存货采购计划，从而有效地控制存货库存，减少储备资金占用，加速资金周转。
四、结论
要做好存货管理首先要建立适合公司自身发展的存货管理制度，其次是制定周密的采购计划，将库存量降低到最小，减少资金占用，有效地，推动企业存货结构的优化，提高资金的运转率，从而确保企业持续、稳定、健康地发展。只有做到这些才能企业的存货管理做好才能让企业不断运营。
参考文献：
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