关于气井论文范文资料

[中图分类号] [文献码] B [ 文章 编号] 1000-405X(2013)-7-229-2 中国地质调查局是我国目前唯一组织公益性地质钻探技术研究开发和推广应用的单位，自1999年成立以来，在组织地质钻探技术研究开发和推广应用方面开展了大量工作并做出了显著的成绩，对我国地质钻探技术的发展起到了较好的推动作用。面对地质工作大发展的新形势和实现地质工作现代化目标的要求，地质钻探技术如何发展，如何更好地起到对地质工作的支撑作用，笔者对这些问题有些不成熟的想法，在此发表，希望能抛砖引玉，与大家共同探讨地质钻探技术的发展问题。 1地质工作对钻探技术的需求 目前我国矿产资源紧缺，资源问题成为制约国家建设和国民经济发展的瓶颈问题，引起了国家政府和领导的高度重视。在国务院关于加强地质工作的决定提出的地质工作主要任务中，突出能源矿产勘查和加强非能源重要矿产勘查是两项首要任务。国家为此投入了大量经费，除了正在实施的国土资源大调查专项基金之外，又启动了危机矿山接替资源找矿专项基金和地质勘查基金。此外，地方、甚至个人也在找矿方面表现出很大的热情，并进行积极的投资。近年来，随着地质工作的加强，地质钻探工作量成倍增长，一些省区的年钻探工作量达到了几十万米。钻探工作项目资金来源有国土资源大调查、矿产资源补偿费、中央财政补贴、省资源补偿费、地方财政补贴、市场项目等。钻探工作量加大，使得对钻探设备和技术的需求同时加大。 2地质钻探技术应用现状 与世界先进的钻探技术相比，目前我国地质勘探工作中采用的钻探技术总体水平比较落后。钻探施工主要采用立轴式岩心钻机，基本上是20世纪80年代左右的设计。现代的全液压动力头钻机依靠进口，我国自己研制的产品已经开始出现，但还未得到大面积推广应用，而且现在只有个别钻深能力(1000m)的钻机，还未形成系列。钻探工艺方面，一些先进的钻进工艺方法还没有得到推广应用。金刚石绳索取心钻进方法虽得到了较多的应用，但还未能大面积普及。液动锤钻进(液动冲击回转钻进)方法的优点虽然为人们所认识，但由于该方法在恶劣的泥浆条件下使用时，钻具可靠性和寿命方面存在着一些问题以及这些年钻探现场管理水平的下降，使其在地质钻探中的应用较以前更少。一些具有较好前景的先进的钻进工艺方法，如绳索取心液动锤钻进方法和不提钻换钻头方法虽然都已研制成功，但实际应用很少。空气反循环取样钻进方法尽管具有高效率、低成本的特点，但由于没有得到地质人员的认可，至今未能得到推广。除此之外，目前地质钻探施工中所用的钻孔护壁堵漏技术、测斜技术等，基本上也是20世纪80年代左右的水平。由于采用的钻探技术水平不高，地质勘探中钻探工作的效率和效果不太理想，表现在台月效率较低、复杂地层钻进问题多、深孔钻进能力差、钻进成本高。这些问题的存在，使得钻探技术对地质工作的技术支撑效果受到影响。 3地质钻探技术发展目标 笔者认为，考虑地质钻探技术发展目标时应该分阶段，应该分成近期、中长期和远期。划分原则是：至2010年为近期，至2020年为中长期，至2050年为远期。 远期(至2050年)目标 实现地质钻探技术的现代化应该是钻探技术发展的远期目标。在国务院关于加强地质工作的决定和国务院温家宝就贯彻决定所作的重要批示中，都明确地提出了要实现地质工作现代化。关于地质工作现代化的定义，目前尚无统一的说法。笔者的理解是：地质工作现代化的标志应该是，在地质工作中普遍采用具有现代世界先进水平的地质勘查技术。钻探技术是地质勘查技术的种类之一，地质钻探技术的现代化也应该符合此项标准。然而，此项目标的实现是一项长期和艰巨的任务，因为只有国家的整体工业技术水平达到了世界先进水平后，我国的地质钻探技术才有可能从总体上达到世界先进水平，地质钻探技术现代化与国家的现代化应该是基本同步的。邓小平同志在介绍中国实现现代化的三步走战略时，明确提出到2050年中国基本实现现代化，达到世界中等发达国家的水平。1999年10月22日，时任国家主席江泽民在英国剑桥大学发表演讲时向公众宣布：我们的目标是，到下世纪中叶，即中华人民共和国成立一百周年时，基本实现现代化。由此看来，我国地质钻探技术现代化实现的时间应该是21世纪中叶。 中长期(至2020)年目标 地质钻探技术发展的中长期(至2020年)目标应该是：自主创新能力显著增强，地质钻探技术水平显著提高，自主研发的新型钻探设备和先进钻进工艺方法得到较大面积的推广应用，钻探装备与施工技术总体上接近发达国家水平。 近期(至2010年)目标 地质钻探技术发展的近期(至2010年)目标应该是：初步完成2000m深度以内的新一代地质岩心钻探设备系列研制;改进完善一批先进的钻进工艺方法，使之达到推广应用的水平;取得一批深孔钻探、复杂地层钻探和高精度定向钻探技术研究成果;研发成功现代的深水井和煤层气井钻探用全液压动力头钻机;地质钻探科技成果转化和推广取得较显著的成效。 4地质钻探技术近期研发工作重点 中国地质调查局近期组织开展的地质钻探技术研发工作基本上是按照上述的近期目标的思路安排的，重点研究内容如下： (1)2000m深度以内的新一代地质岩心钻探设备系列;(2)满足覆盖区化探和异常查证需求、适应复杂地层条件的轻便、高效、多功能取样钻机及其配套的钻进工艺方法和器具;(3)1000m全液压动力头水井和煤层气井钻机及其配套的钻进工艺方法和器具;(4)改进完善一批先进的钻进工艺方法，包括冲击回转钻进方法、绳索取心冲击回转钻进方法、不提钻换钻头方法和深孔绳索取心方法;(5)解决复杂地层钻进技术难题，包括复杂地层钻孔护壁堵漏技术问题、复杂地层取心技术问题等;(6)高精度定向钻探技术，包括提高钻孔测量精度和定向钻进施工中靶精度的技术以及取心定向钻进技术;(7)万米科学超深孔钻探技术方案预研究。除了研究与开发工作以外，钻探新方法、新技术推广应用也是中国地质调查局钻探技术管理工作的重点之一，拟开展以下一些工作： ①新型岩心钻探机具应用培训;②地质调查浅层取样钻技术应用培训;③地质钻孔测量技术应用培训;④新型地质钻探泥浆体系应用培训;⑤节水钻进技术应用培训;⑥空气反循环取心钻进技术培训和应用示范;⑦车载式浅层取样钻机应用示范。 5几个值得强调的问题 加强技术创新 技术创新的核心内容是科学技术的发明和创造，其直接结果是推动科学技术进步，提高社会生产力的发展水平，进而促进社会经济的增长。通过技术创新可实现技术跨越式发展，在短期内获得显著的技术经济效果，使一些常规方法难以解决的问题得到解决。这里举2个钻探技术领域技术创新取得显著成效的实例。第一个实例是科拉超深钻。前苏联的工业技术发达程度比不上西方国家，却钻成了世界上唯一一口深度超万米的钻井——12262m深的科拉超深井。钻万米超深井的难度非常大。这口井之所以能钻进成功，是因为前苏联人在施工这口井时进行了大量的钻探技术创新，其中3项对钻进施工的成败起决定性作用的重大创新是：超前孔裸眼钻进方法;铝合金钻杆;带减速器的涡轮马达井底驱动。第二个实例是中国大陆科学钻探工程科钻一井。该项目是在坚硬的结晶岩中施工5000m连续取心钻孔。这种施工在我国没有先例，在世界上也属高难度钻井工程。该井在施工时采取了一系列的技术创新，涉及套管和钻进施工程序、取心钻进技术、扩孔钻进技术和井斜控制技术，最终获得了高效、优质的施工效果。由于采用螺杆马达-液动锤-金刚石取心钻进方法，使机械钻速提高50%以上，回次长度由3m提高到8～9m，大大节省了施工时间和成本。 加强新方法、新技术推广应用 新方法、新技术从研发出来，到在钻探施工中得到普遍应用，通常需要花很长的时间，做大量的推广应用工作。推广应用工作包括宣传、现场演示、技术培训和技术交流等。这些环节工作效果的好坏，都会直接影响到科技成果转化及其得到实际应用所需的时间，影响地质钻探技术现代化的进程。为获得好的效果，该项工作应有计划、有组织地开展，因为研发单位通常只是从本单位的利益和眼前的利益考虑推广应用工作，而该项目工作的计划和组织实施需要一种全局性和长远的考虑。这些年来，在钻探技术研究与应用的所有环节中，科技成果推广应用是相对比较薄弱的环节，加强此方面工作是当务之急。 参考文献 [1]王达.探矿工程(地质工程)未来20年科技发展战略研究[J].探矿工程(岩土钻掘工程)，2004，31(1).看了“地质钻探技术论文”的人还看： 1. 工程地质勘探中的钻探技术应用论文 2. 工程地质勘查论文 3. 工程地质勘察论文 4. 地质毕业论文范文 5. 地质学毕业论文范文

天然气系古生物遗骸长期沉积地下，经慢慢转化及变质裂解而产生之气态碳氢化合物，具可燃性，多在油田开采原油时伴随而出。

天然气蕴藏在地下约3000— 4000米之多孔隙岩层中，主要成分为甲烷，比重，比空气轻，具有无色、无味、无毒之特性， 天然气公司皆遵照政府规定添加臭剂，以资用户嗅辨。

依天然气蕴藏状态，又分为构造性天然气、水溶性天然气、煤矿天然气等三种。而构造性天然气又可分为伴随原油出产的湿性天然气、与不含液体成份的干性天然气。

目前，城市居民生活中用来取暖、燃烧的气有两种：一种是由煤在加工成焦炭过程中产生的烃类气，俗称煤气；另一种就是来自油气田的天然气。随着天然气工业的日益发展，天然气这种清洁的能源正在取代煤和煤气。我国西气东输管线的建成将为中国东部城市的天然气化创造条件，天然气的用途正日益广泛。

什么是天然气呢？广义地讲，包括自然界中的一切气体，即包括地球的气圈、水圈、岩石圈以及地壳深部地幔和地核中心全部的天然气体。不过日常所说的天然气是一种狭义的天然气概念，一般是指以烃类气体为主的天然气体，也有一些以二氧化碳或氮为主、个别情况以硫化氢为主的天然气体。它们分布在岩石圈、水圈及地球内部。

天然气绝大多数是由气体化合物组成的混合体，由单一气体组分组成的较少见。

天然气中常见的化学组分有：烃类气（甲烷？丁烷）、二氧化碳、氮、硫化氢、汞蒸气、氢、氧、一氧化碳和稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙）等。

天然气的物理性质和化学性质与水和石油相比是完全不同的，通常为气态，容易流动。它的比重一般较空气轻（比重为左右），其中只有二氧化碳（）和硫化氢（）的比重相对较大。天然气一般情况下是无色的，但绝大多数都有特殊的气味，特别是非烃类气体如二氧化碳、硫化氢组分更有特殊异味，前者带酸味，后者为臭鸡蛋味。甲烷、乙烷等烃类气体可燃，无毒，但可使人窒息。二氧化碳、氮气等不可燃，硫化氢气为毒性极强气体，空气中极少的含量就可以使人致死。

人类根据天然气的不同特性处理加工成各种各样的产品，为人类造福。可以想像，未来天然气的利用将更加广泛，由于它资源丰富，分布广泛，不污染环境，是最佳的能源之一。

“真冷啊！真冷啊……要是现在有一件厚厚的棉袄，一杯热茶，那该多好呀！”我在家里冷得直发抖。突然，我听见了“咚咚咚”的敲门声，“吱——”“咦？人呢？”“小主人，我在这儿呢！”“哪儿呀？”“我进来了。”

“呯……”

“你是谁呀？”“我是天然气。”“你从哪里来的呀？”“我从新疆来。”“你说你叫天然气，那你是什么呢？”“我是一种无色，无味，比空气轻，易燃，易爆，热值高的气体，所以你看不到我。”“那你有什么环保作用吗？”“我可以代替汽车用油，具有价格低，污染少，安全等优点，还可以节约用油和减少城市汽车尾气污染呢！用我制造出来的轻车尾轻对环境污染大大低于燃油汽车。”“那你用于哪些方面还有环保作用呢？”“用我制造出来的化石燃料，燃烧时仅排放少量的二氧化碳粉尘和极微量的一氧化碳，碳氢化合物，碳氧化合物，因此，我是一种清洁的能源。”“我的用处还有很多，要不要都讲给你听呀？”“噢，不用了，谢谢你为我讲解了你的用处！”“那再见吧，以后再来你家，拜拜！”

听了天然气的介绍，我觉得人类真离不开天然气，它给人类带来了这么多好处，我们应该好好珍惜他呀！

安全用气，从我做起 到目前为止，在浩瀚的宇宙中，除了地球以外，科学家还没有发现第二个星球上存在生命，可见生命是多么可贵。

安全，对于每一个人都很重要，而对于我们这些尚未长大的小朋友，这样一个特殊的弱势群体尤其重要。可是，在我们身边，总有那么多的小朋友不注意安全，不珍惜生命，把老师的教导和家长的叮瞩当作耳边风，结果不仅受到了伤害，而且耽误了学习，有的甚至造成了残疾危及生命。

所以，我们要安全用气。 天然气是自然界中一切天然生成的各种气体的混合物。

是蕴藏在地层内的可燃性气体，主要成份是甲烷、乙烷等气体。 天然气易燃易爆，和空气混合后，温度达到550℃左右就会燃烧；其混合物浓度达到5%-15%，遇到火种就会爆炸。

天然气热值高，约8500-10000千卡/米3，天然气燃烧后发出的热量是相同体积的城市煤气的倍左右。我们一定要注意安全啊！ 天然气主要可用于发电，以天然气为燃料的燃气轮机电厂的废物排放水平大大低于燃煤与燃油电厂，而且发电效率高，建设成本低，建设速度快；另外，燃气轮机启停速度快，调峰能力强，耗水量少，占地省。

天然气也可用作化工原料。以天然气为原料的一次加工产品主要有合成氨、甲醇、炭黑等近20个品种，经二次或三次加工后的重要化工产品则包括甲醛、醋酸、碳酸二甲酯等50个品种以上。

以天然气为原料的化工生产装置投资省、能耗低、占地少、人员少、环保性好、运营成本低。天然气广泛用于民用及商业燃气灶具、热水器、采暖及制冷，也用于造纸、冶金、采石、陶瓷、玻璃等行业，还可用于废料焚烧及干燥脱水处理。

天然气汽车的一氧化碳、氮氧化物与碳氢化合物排放水平都大大低于汽油、柴油发动机汽车，不积碳，不磨损，运营费用很低，是一种环保型汽车。天然气的作用还真多！ 我曾经看过这样一个故事：有一位年轻富豪，娶了一位努力勤奋的妻子。

才结婚没多久，那位女士就生下了一个白白胖胖的女婴。当女孩五岁时，他们一家三口搬到了一个新地方去住。

两天后，女孩的爸爸妈妈去出差。女孩在家里东望望，西瞧瞧，看到了厨房里的“巨人”煤气罐，飞一样地冲过去。

她还小，不懂事，踮起脚来，把手向上伸了伸，碰到了开煤气的地方，于是，女孩拼命地扭啊扭。突然，一股强大的气流把她弹了出去，还有一股气味扑鼻而来。

可怜的小女孩，就这样失去了生命。

今天早晨，天刚刚亮，还在被窝里的我就被一阵响声惊醒了，我听到这声音首先是一愣，再问妈妈这到底是什么声音。妈妈回答说：“是小区正在安装天然气管道。”

听到这里我忍不住问道：“为什么要安装天然气管道呢？”妈妈又回答说：“第一点是天然气比煤气干净，第二点是如果煤气用光了，还要充煤气，非常麻烦，前几天，爸爸妈妈因为没有及时去充煤气，还担心煤气不够你洗澡呢。第三点是天然气的价钱还非常便宜呢。”我想：有了天然气，生活可真方便。妈妈又对我说：“再过几天我们就可以过上用天然气的生活了。”我听了这番话，心里非常高兴。

我觉得装了天然气可真好，我们的生活会更加方便，家里的开支会更加节省。

在这个燃气早已普及到每一寸土地的时代， 燃气带给我们许多便利，也在我们的生活中埋下了一触即发的危险。安全使用燃气，让危险远离，幸福环绕。

其实燃气就像一个小心眼的孩子，如果你认真地对待它，它就会让快乐伴随你；如果你忽略它，无视它，它就会狠狠地报复你。

有一家火锅店，正是座无虚席的时候，因为煤气泄漏遇上了明火，引发了爆炸。饭店的内部烧得黑黢黢的，残垣断壁，惨不忍睹。更多的人在火灾爆炸中受伤死亡。一个小小的疏忽酿成的悲剧！

假使你能够在忙碌时不忘检查燃气总阀拧紧了没，能够在燃气泄漏后及时开窗通风，尽快拨打火警电话报警，在这时绝不使用任何电器……那么许许多多类似的惨剧也将不复存在了，燃气带给我们的便利要用认真守护。

燃气易燃易爆，就像脾气火爆的小辣椒一样，一不小心就会引燃它的导火索，因此我们必须正确使用燃气。

上海也有一些志愿者阿姨，在街道、小区宣传注意用煤气，防止煤气管道老化，他们为我们的安全做出了巨大的贡献。 燃气的另一危险之处是吸入它会引起一氧化碳中毒，所以燃气泄漏并引起火灾时，我们一定要用湿毛巾捂住口鼻并且弯腰快速逃离现场。为什么要弯腰呢？因为有毒气体的密度比空气大，会漂浮在高处，所以要弯腰。

有播种，才会有收获。今天，你播种了安全，明天，你将收获安全的幸福。反之，你收获的后悔要比播种的危险多许多。

大家好，我是天然气.我可是人类生活中必不可少的东西， 少了我，便无法生存。

我们燃料是能产生热能或动力的可燃物质，主要是含碳物质或碳氢化合物。按形态分可分为固体燃料，气体燃料和液体燃料。我就是气体燃料。

我的老家在矿井和油井里。我必须是经过提炼、去掉杂质，才可以输送到有用的地方去，我们气体燃料非常容易走火，引起爆炸，需要人们在用的时候提高惕。

我的作用可大呢！我可以供人们烧水、洗澡，没有我，水就没有了温度；没有我，人们的身上始终是臭烘烘的，不能泡温泉了，不能喝温开水了。

我可不像煤气那样，只要在烧热的碳上喷一些水就可以得到，我要通过处理，才可以运用于实际，这样说起来，我还挺娇贵的。

我在每一个不贫穷的家庭里都可以看见，在一些穷人家里，我也可以看见，但在一般5—10个穷人家里，只有不到2—3个人有。这些人得到我，有些是通过救济，有些则是自己辛苦赚钱得来的。

从我里面可以得到很多东西。比如：可以制成肥料，可以做衣服。..，怎么样？我的作用大吧。

我是人类生活中必不可少的东西，我会越来越受人类喜欢的！

天然气常识

天然气概述

天然气无色、无味、无毒且无腐蚀性，主要成分为甲烷，也包括一定量的乙烷、丙烷和重质碳氢化合物。还有少量的氮气、氧气、二氧化碳和硫化物。另外，在天然气管线中还发现有水分。

甲烷的分子结构是由一个碳原子和四个氢原子组成，燃烧产物主要是二氧化碳和水。

CH4+2O2 → CO2+2H2O

与其它化石燃料相比，天然气燃烧时仅排放少量的二氧化碳粉尘和极微量的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物，因此，天然气是一种清洁的能源。

天然气利用的历史

天然气的发现和早期应用

在公元前6000年到公元前2000年间，伊朗首先发现了从地表渗出的天然气。许多早期的作家都曾描述过中东有原油从地表渗出的现象，特别是在今日阿塞拜疆的巴库地区。渗出的天然气刚开始可能用作照明，崇拜火的古代波斯人因而有了"永不熄灭的火炬"。中国利用天然气是在约公元前900年。中国在公元前211年钻了第一个天然气气井，据有关资料记载深度为150米（500英尺）。在今日重庆的西部，人们通过用竹竿不断的撞击来找到天然气。天然气用作燃料来干燥岩盐。后来钻井深度达到1000米，至1900年已有超过1100口钻井。

直到1659年在英国发现了天然气，欧洲人才对它有所了解，然而它并没有得到广泛应用。从1790年开始，煤气成为欧洲街道和房屋照明的主要燃料。在北美，石油产品的第一次商业应用是1821年纽约弗洛德尼亚地区对天然气的应用。他们通过一根小口径导管将天然气输送至用户，用于照明和烹调。

天然气管线的改进

由于还没有合适的方法长距离输送大量天然气，天然气在整个十九世纪只应用于局部地区。工业发展中的应用能源主要还是煤和石油。1890年，燃气输送技术发生了重大的突破，发明了防漏管线连接技术。然而，材料和施工技术依然较复杂，以至于在离气源地160公里（100英里）的地方，天然气仍无法得以利用。因而，当生产城市煤气时，伴生气通常烧掉（即在井口燃烧掉），非伴生气则留在地下。

由于管线技术的进一步发展，十九世纪二十年代长距离天然气输送成为可能。1927年至1931年，美国建设了十几条大型燃气输送系统。每一个系统都配备了直径约为51厘米（20英寸）的管道，并且距离超过320公里。在二战之后，建造了许多输送距离更远、更长的管线。管道直径甚至可以达到142厘米。十九世纪七十年代初，最长的一条天然气输送管线在前苏联诞生。例如，将位于北极圈的西西伯利亚气田的天然气输送到东欧的管线，全长5470公里，途经乌拉尔山和700条大小河流。结果，世界最大的Urengoy气田的天然气输送到东欧，然后再送到欧洲消费。另外一条管线是从阿尔及利亚到西西里岛，虽然距离较短，但施工难度也很大，该管线管径为51厘米，沿途要穿越地中海，所经过的海域有时深度超过600米。

当天然气在大气压下，冷却至约-162℃时，天然气由气态转变成液态，称为液化天然气（Liquefied Natural Gas，缩写为LNG）。LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600,LNG的重量仅为同体积水的45%左右，热值为52MMBtu/t(1MMBtu=*108cal)。

液化天然气链

天然气从气田开采出来，要经过处理、液化、航运、接收和再气化等几个环节，最终送至终端用户。液化过程能净化天然气，除去其中的氧气、二氧化碳、硫化物和水。这个处理过程能够使天然气中甲烷的纯度接近100%。

天然气田开发

天然气田蕴藏在地层内，一般通过地震学数据探测天然气田构造及气田深度，也可用磁力仪，通过测量地球表面磁场的微小变化来寻找天然气和石油。开采天然气田的技术在现代石油工业中已相当成熟。

天然气液化

天然气被冷却至约-162℃变成液态，这将使其体积减少约600倍，便于储存和运输

您好！

我来自**，我是一名燃气专业专科毕业的学员。

我的性格偏于内向，为人坦率、热情、讲求原则；处事乐观、专心、细致、头脑清醒；富有责任心、乐于助人。

我还是一个正直忠诚、勤奋求实的人，会不断追求人格的自我完善；明显的特点是乐观自信、温和开朗、稳重宽厚，因此，我人际关系和谐，适应环境能力较强。我喜爱燃气专业，喜爱钻研燃气专业的新技术，正因为这些增强了我的实干精神，习惯事情或问题及早解决。

最大的满足感在于该做的事顺利完成，以便有精力去关注其他，也就是追求感觉上的自我良好或优越感。最大的缺点是对没有秩序感的人可能缺乏足够的耐心，也可能因为心太细，会让别人误解我的一番好意。

基本上就这些，谢谢！

一、产生安全隐患的原因

燃气管道设计施工遗留的缺陷、损伤；管材或相关设备缺陷；管道运行期间第三方破坏；管道腐蚀穿孔；自然灾害；运行中违章操作等都是产生燃气安全隐患的原因。

二、管道安全质量管理措施

预防和控制燃气事故的发生是燃气企业的基础和发展的前提，针对新建管道易引发事故的因素，在建设燃气输气管道过程中，应当从材料设备、设计、监理、施工、市场管理、提高管理材料科技含量等方面入手，规范运作，制定严格管理体系，以确保工程建设的质量和安全。由于管线和设施大都是隐蔽工程和地下工程，应加强对老龄期的管线和维护和降低运行，及时发现隐患，把事故的苗头消灭在萌芽状态。如可以从源头入手，加强材料设备、设计、施工的管理，保证燃气管道施工质量。在设计方面，严格执行国家石油天然气行业的现行标准、规程、规范和管理规定；线路走向安全可靠、经济合理，充分考虑施工和运行管理的可操作性；对河流、公路等穿越段管线采用套管保护、重点设防；管道防腐采用外涂层加阴极保护的联合防腐术；对各输气站工艺参数实时监控，设置联销报警系统，实现科学化、自动化管理；做好工程地质勘察，尽量避开不良地质地段，采取合理有效的防静电和雷击措施，使自然灾害可能对管线造成的影响降到最低。

其次，在施工质量管理方面，严格审查施工单位的各项施工组织方案，确保符合技术规范标准和工程实际；对施工重点工序尤其是管道焊接严格管理，组织监理对焊工进行资质审查并现场考核，合格后方可施焊；清除坡口及两侧的水、锈、油、污，正式焊接前在试板上进行焊接规范调试；用风速仪、干湿温度仪测量焊接现场的风速、温度和湿度，有不良影响立即采取有效保护措施；焊接过程严格按焊接工艺指导书要求进行；管道下沟时严禁损伤防腐层，采用电火花检漏仪和音频检测仪检查，发现漏点及时修补；对穿越段焊口作100%射线和100%超声波探伤。在严把施工质量的同时，坚持“安全第一，预防为主”的方针，采取多种有效的安全管理措施，以实现安全施工目标。

最后，加强燃气管道运行的安全管理工作。城市燃气运行的安全管理，涉及各个方面。燃气企业要对已出台的各项安全管理制度、条款、规章重新细化、归纳，使这些规章制度真正起到考核有重点，检查有目标，操作有依据，实施有方法，并对燃气安全管理制度用“事故存在或发生状态”进行对照检查与检验，从中发现弱点消除盲点，促进制度的规范化，从而使安全检查制度化和科学化，有的放矢，进而确保安全防范措施步步到位；平时要注重加强燃气管道、调压设备的维护保养，加强燃气管道的巡线检查，加强燃气泄露事故的抢修、抢险工作。

从厨房燃料，看低碳生活

开门七件事：柴米油盐酱醋茶，这七样日常用品是人们生活的必需品，而这些用品之首——“柴”则是碳排放的“凶手“之一.

自从类人猿无意中发现了被雷劈过的食物味道更加鲜美后，祖先们便经过反复尝试，发明了钻木取火的办法，学会利用火来烧烤食物，这些用来取火的木头便是后来人们用来煮饭、生火的燃料.遗留到现在，很多人还用柴来煮饭、生火，可是随着人们对碳的逐渐理解，越来越意识到柴火产生的的烟雾里含有许多有害气体：譬如一氧化碳、二氧化碳、氟氯化碳等.这些有害气体化学性质稳定，逸入大气后，在低层大气中基本不分解.上升到平流层后，在紫外线的照射下会生成一种对臭氧有破坏作用的氯原子，这种氯原子使臭氧分解为氧气，在反应中又生成新的氯原子，可以继续与臭氧反应，破坏臭氧层.现今，北极上空出现了一个巨大的臭氧层漏洞，这便是这些有害气体所导致的.臭氧层遭到破坏后，太阳光中的紫外线，红外线更加放肆地射进地球，使全球气温变暖，建立在珊瑚礁上的岛国——马绍尔共和国在几十年之后，因受气温变暖的影响使珊瑚虫无法聚成珊瑚礁而沉没在太平洋中.在天上的污染先不说，在地上也是十分地破坏环境.我们用的柴都是由地上的大树劈成一条条来烧火的，而砍去的这些大树使植被面积减少，如果过分地滥砍乱伐，会使水土流失，大自然中的灾害，如洪水，旱灾，泥石流等，那么后果便不堪设想了.

人们发现用木材烧火的缺点，便去寻找更好的燃料.在人们发现石油时，同时也发现了现在主要的气体燃料——天然气.它是由微生物把某些埋在地下浅层的动植物残骸分解成有机物，随着地层深度的增加，温度和压力升高，沉积的有机物可以发生化学反应，这样有机物逐渐裂解产生碳氢化合物，一般经过几百万年在75~200摄氏度的温度下形成的，还有一种就是来源于石油的高温蒸发，变成了天然气.于是现在人们烧饭常用天然气，天然气有很多的好处：它不含一氧化碳，也比空气轻，一旦泄漏，立即会向上扩散，不易积聚形成爆炸性气体，安全性较高；它也减少了对煤与石油的用量，这样可以减少对石油的开采，减少对环境，对土地的危害：天然气还能作为一种清洁能源，能减少二氧化硫和粉尘排放量近100%，减少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%，并有助于减少酸雨形成，舒缓地球温室效应，从根本上改善环境质量，是绿色环保的好燃气.

不过这些都还不够，以后我认为应该会使用太阳能、核能来当做燃料.因为太阳能是无穷无尽的，我们利用太阳能来当燃料的话，既能保护环境，不会产生有害气体.还能令人感到十分放心，十分安全，不用担心会煤气泄漏.用核能也是不错的选择，因为核能产生的能量十分巨大，假如一旦核能当做燃料试验成功，产生核聚变的话，那么所产生的能量能使全人类用上几十亿年，这说起来像是个美丽的神话，但是我相信这一定能成为现实，那时的天应该会更蓝，云也飘得更远，大地也会变得绿水环绕，青山耸立.

不管将来人类会用怎样的“柴”，但我相信只要我们有着低碳生活的这种理念，一定会创造低碳的奇迹！

徐文军 王赞惟 吴见

作者简介:徐文军,男,1962年出生,工程师。主要从事煤层气勘探开发及科研管理工作,地址:北京市东城区安外大街甲88号(100011),电话:,E-mail:

(中联煤层气有限责任公司 北京 100011)

摘要:国务院国办发[2006]47号文“关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见”、国土资发[2007]96号文“关于加强煤炭和煤层气资源综合勘查开采管理的通知”,要求“先采气,后采煤”,统筹规划,协调采气与采煤之间的矛盾,但在实际落实中存在许多技术难题及观念认识上的误区。本文根据煤炭生产建设的不同阶段,以及生产、基建、规划等井田实际情况,采用不同的煤层气开采方式与煤炭生产建设结合的方法,探索解决资源区域重叠,时间与空间交叉等问题。并针对目前存在的问题,提出从国家行政管理、政策调节、技术标准要求等方面加以指导和协调,促进其发展。

关键词:煤层气煤炭协调开发

It's Nelessany for Coalbed Methane and Cool to Development Harmonionsly

XU Wenjun WANG Zanwei Wu Jian

(China United Coalbed Methane Co, Ltd. Beijing 100083, China)

Abstract: Guo Tu Zi No. 96 of 2007 issued the Notice on strengthening the comprehensive exploration of coal and coal-bed methane resources management, which calls for the overall planning of exploiting gas first and fol- lowed is the coal. The purpose is to coordinate the contradiction between gas and coal exploitation. But actually there are many technical problems and misunderstanding on concept in implementation. In this paper,for the dif- ferent stages of coal exploitation, such as production, infrastructure, planning and so on, we work out the prob- lems of overlapping resource areas and crossed time and space issues by combining different mining methods and production and construction methods of coal.

Keywords: coalbed methane; coal; coordination; development

煤层气是吸附于煤层中以甲烷为主、与煤伴生同储的非常规天然气,是一种新型优质、高效的洁净能源和化工原料,是我国21世纪经济可持续发展,实现低碳经济重要的接替能源之一。同时它也是矿井瓦斯的主要成分,煤炭开采过程中的有害气体,煤矿瓦斯灾害的根源。

煤层气与煤炭属于两种独立的矿产资源,分别属于流体与固体两种物理性质的矿产行业。依据其伴生、同储、分采等特点,针对目前煤层气与煤炭矿权重叠、企业之间无序竞争等现象,国务院国办发[2006]47号文“关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见”、国土资发[2007]96号文“关于加强煤炭与煤层气资源综合勘查开采管理的通知”,以及国家安全生产监督管理局发布《煤矿瓦斯抽采基本要求》指导精神,要求“先采气,后采煤”,协调采气与采煤之间的矛盾,但在落实中还存在许多技术难题和观念认识上的误区。因此,结合目前实际情况及未来发展趋势,必须建立煤层气与煤炭协调开发机制和技术体系。

1 煤炭与煤层气开发现状及必要性

煤炭与煤层气开发现状

我国是一个煤炭资源大国(资源量约5万亿t),自1998年以来,我国煤炭的产量和消费量在世界上一直居首位。2010年全国累计原煤产量达32亿t,分别占全国一次能源生产和消费总量的79%和68%左右。我国因采煤每年有大量甲烷气体排入大气(联合国调查报告称中国甲烷排放量达194亿m3,约占全球甲烷排放量的1/3),是大气污染和温室气体排放的主要来源。目前我国煤矿中高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井约占40%,煤矿安全事故死亡人数近70%是由瓦斯事故造成,对我国煤矿高效安全生产构成了重大威胁。2010年全国煤矿安全事故1403起,死亡2433人,百万吨死亡率降至人,与国际采煤发达国家相比,我国煤矿瓦斯防治形势依然严峻(见表1)。

表1 我国历年煤炭、煤层气产量及煤矿死亡人数综合统计表

资料来源:根据国家能源局、国家煤矿安全监察局公布历年统计资料。

我国煤层气资源丰富,据新一轮全国油气资源评价成果,我国埋深2000m以浅煤层含气面积万km2,煤层气总资源量为万亿m3,与我国陆上常规天然气资源量38万亿m3相近。到目前,全国共施工各类煤层气井5400余口,其中已钻煤层气开发生产井3653口(包括:直井3590口,水平井63口);2010年全国煤层气产量达亿m3,其中煤矿井下抽采量亿m3,地面开发煤层气年产量亿m3。

煤炭与煤层气开发必要性

能源开发是国民经济的基础产业,对经济持续、快速、健康发展发挥着十分重要的促进与保障作用。煤炭是我国目前的主要能源,其在消费结构中占有很大比重,随着我国经济的快速发展,对各种能源的需求不断增加,但煤炭在我国能源结构中仍将发挥最重要的作用。开发煤层气可增加洁净能源供给,改善我国目前的能源消费结构;有效地降低煤层中煤层气含量,从根本上治理和消除矿井瓦斯灾害,提高煤矿安全生产的保障程度和煤炭企业的经济效益;减少煤矿甲烷排放量,有效地缓解温室效应;是实现资源、环境和社会效益的可持续发展,应对未来全球低碳经济,达到经济社会发展与生态环境和谐发展的基本保障。

依据我国能源总体需求,国家能源局编制的全国煤层气“十二五”规划中,拟定其目标和任务为新增煤层气探明储量10000亿m3,实现年产气量100亿m3的生产规模,并以此指导煤层气产业的发展方向。

表2 中国能源消费总量及构成一览表

资料来源:历年中国统计年鉴,2009年国民经济和社会发展统计公报。

综上所述,煤炭与煤层气开发都将是今后我国能源产业发展中的重要组成部分,煤炭开采与煤层气开发有机地结合,实现煤炭与煤层气资源的协调开发,对我国能源产业及国民经济发展具有极其必要性和重要意义。

2 煤炭与煤层气开发相互关系

自然属性与矿权关系

煤炭与煤层气是伴生、同储的两种性质不同的矿产资源,其直观物质表现为既相互独立又紧密联系在一起。依据其赋存形式与开发方式,通过“先采气,后采煤”,煤炭与煤层气协调开发技术,使采气与采煤相互结合、统筹兼顾、合理开发,就可以达到互惠互利、提高企业综合效益的目的。

我国矿产资源法、矿产资源勘查区块登记管理办法相关规定,分别将煤炭与煤层气划分为两种物理性质不同(固体与流体)的独立矿产资源管理。煤层气作为非常规天然气归属天然气资源系列,为国家一级管理的油气战略资源,矿权实行国土资源部一级审批登记管理。煤炭则属一般固体能源矿产资源,按照面积30km2上下的资源管理权限,由国土资源部及各省、自治区、直辖市人民政府地质矿产主管部门两级审批登记。由于矿权分治,管理不统一,造成矿权重叠,煤炭与煤层气勘探开发区域在时间与空间上的交叉。

国家行业管理政策的相关要求

国务院国办发[2006]47号文“关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见”要求,在高瓦斯煤矿区推行“先采气,后采煤”的政策。在条件适合地区的高瓦斯矿井,煤矿瓦斯含量必须降低到规定标准以下方可进行煤炭开采,并按照“先采气,后采煤”的煤炭与煤层气开发程序合理地开发。

国土资发[2007]96号文“关于加强煤炭与煤层气资源综合勘查开采管理的通知”要求,在资源勘探过程中,坚持资源综合勘查、评价和回收利用;结合实际情况,加强资源管理,妥善解决矿权重叠;按照经济合理的资源勘探开发程序,进一步完善煤炭与煤层气协调开发的管理机制。

国家安全生产监督管理总局发布的《煤矿瓦斯抽采基本要求》规定,超过煤层始突深度、煤层瓦斯含量或煤层瓦斯压力的矿井,必须提前进行煤层气预抽采工作。

煤炭与煤层气协调开发技术体系

依据赋存形式与开发方式,煤炭与煤层气表现为伴生、同储、分采。目前在煤矿区探索煤层气地面开发与矿井瓦斯抽放和煤炭开采相互协调的结合点,从时间与空间上统筹规划,合理布置煤矿未采区、采动区、采空区,以及废弃矿井的煤层气抽采方式,形成由煤层气地面开发井+矿井瓦斯抽放井+采动区井抽排井+采空区井抽排井+废弃矿井抽排井等多项技术优化组合的技术体系,以及煤炭与煤层气综合开发模式。

通过煤层气地面钻井、井下顺煤层长钻孔及采空区抽采相结合的煤矿立体抽采方式,对煤层进行“先抽后采”。在时间上,煤层气地面抽采与矿井煤炭生产过程协调;在空间上,地面煤层气井位布置与矿井采掘工作面衔接协调;在功能上,地面煤层气井可实现地质勘探、采前抽、采动抽和采后抽等一井四用,与煤炭企业的煤田地质勘探、煤矿基本建设、矿井瓦斯治理、煤矿生产衔接等相互协调,实现煤炭与煤层气合理开采及矿井瓦斯的综合治理,更好地为煤矿生产与安全服务。

3 目前存在的主要问题

(1)由于矿权管理不统一,造成资源区域重叠,在煤炭和煤层气资源开发过程中形成时间与空间交叉,造成不同企业间的无序竞争。

(2)煤炭与煤层气开发缺乏统一的协调机制与技术体系。虽然国土资源部下发文件(国土资发[2007]96号)要求“先采气,后采煤”,统筹规划,协调采气与采煤间的矛盾,但在实际落实中存在许多技术难题及观念认识上的误区。

(3)煤炭生产与煤层气开发之间发展不协调。行业特点与企业性质决定煤炭与煤层气各自独立开采,在开发程序、时间与空间上不能协调一致。煤层气资源储集在煤层当中,煤炭开采与煤层气开发必然会产生相互影响。一方面煤层气开发利用势在必行;另一方面煤炭是我国最主要的一次能源构成,其产量又必须保持持续增长;因此建立一套煤炭与煤层气协调开发的新模式,对煤炭与煤层气产业的健康发展至关重要。

4 措施与政策建议

(1)建议国家矿产资源管理部门,统一管理煤炭与煤层气矿权,强化两种矿权管理秩序,加强相互间的信息交流,统一协调,避免矿权设置在时间与空间上的交叉和区域范围的重叠。规范勘探开发程序,整装的大型煤层气田,按照统一的能源集成开发方案综合开发利用。在目前煤矿区矿权重叠区域,合理地划分煤炭与煤层气资源开发主体,在矿权重叠区域煤炭生产衔接部署5年内涉及的区域,煤层气开发以煤矿企业为主体;在煤炭生产衔接部署5年之外的区域,煤层气开发以专门的煤层气企业为主体;鼓励煤炭与煤层气企业优势互补,联合进行开发,可以有效解决矿权重叠问题,保障采煤安全,实现煤层气和煤炭行业之间的良性运作,达到其互利共赢的效果。

(2)落实国家有关“先采气,后采煤”政策,进一步出台相关资源协调开发的实施细则,从机制与体制上解决煤炭与煤层气产业协调发展问题。依据国办发[2006]47号文、国土资发[2007]96号文件精神,建立煤炭与煤层气资源勘探开发管理程序,完善煤炭与煤层气综合勘查、协调开发、经济合理的能源及矿产资源的勘探开发模式。

(3)按照“先采气,后采煤”的原则合理地开发,协调好煤炭与煤层气开发程序、方式和技术问题。针对煤炭生产建设的不同阶段,以及生产、基建、规划等井田的实际情况,采用不同的煤层气开采方式与煤炭生产建设相结合。

表3 不同井田类型的煤层气开采方式及开发年限

(4)在煤炭生产井田中,对具备煤层气地面开发条件的高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井,要优先选择煤层气地面开发方式,进行煤层气地面抽采及综合瓦斯治理工作。按国家安全生产监督管理总局发布《煤矿瓦斯抽采基本要求》规定:(1)矿井绝对瓦斯涌出量≥40m3/min或矿井相对瓦斯涌出量≥10m3/的高瓦斯矿井;(2)开采有煤与瓦斯突出危险煤层现象的煤与瓦斯突出矿井;(3)煤层气含量大于8m3/t或煤层瓦斯压力大于。凡超过煤层始突深度、煤层瓦斯含量或煤层瓦斯压力的矿井,必须提前进行煤层气预抽采工作。

(5)在煤炭基建和规划井田中,按照综合勘查成果、煤层气储量报告的含煤性、含气性、可采性、经济性评价结果,应用煤层气地面开采方式进行规模化生产,最大限度地降低煤层中的气含量至矿井煤炭安全开采最高允许的煤层气含量界限,但在煤层气开发时间上要与煤矿基本建设协调,以不影响煤矿正常的生产衔接和矿井通风安全为原则。

(6)矿井煤炭安全开采最高允许的煤层气含量,受煤层气地质条件、矿井瓦斯状况、煤炭开采强度、矿井规模、技术条件、通风安全措施、采收率等多因素影响。根据《煤矿安全规程》规定:矿井采煤工作面及掘进面、巷道回风最高允许风速为4m/s,回风流中最高允许的甲烷浓度为。因此,根据回风流中最高允许的甲烷浓度与绝对涌出量、风量、相对涌出量、剩余含气量、可采可解吸量、已抽采含气量、回风巷几何参数、最高允许风速、采煤工作面推进速度及吨煤剩余可解吸量之间的数学关系,推导出具有普遍性的煤炭安全开采最高允许的含气量计算模型公式:

中国煤层气技术进展:2011年煤层气学术研讨会论文集

式中:Cp为最高允许含气量(m3/t);Cic为吨煤原地含气量(m3/t);β为煤炭回采率(%);ε为其他影响因子;Mc为甲烷最高允许浓度(%);Sh为回风巷断面积(m2);Vh为回风巷最高允许风速(m/s);P为单位时间煤炭产量(t/s);n为单位时间内采动影响距离与采煤推进速度的倍数。

通过利用上述最高允许含气量模型公式,对全国10个重点矿区煤炭安全开采最高允许的含气量计算统计结果见表4。

表4 全国10个重点矿区煤炭安全开采最高允许的含气量计算统计结果

参照国外经验,不同的国家对矿井煤炭安全开采最高允许的煤层气含量指标有不同的规定,其中澳大利亚规定为,美国规定为。我国由于地质条件、开采技术、煤种及地域等存在着极大的差异性,高瓦斯矿区绝大多数集中在中、高煤级地区,根据以往试验统计数据的综合分析结果,目前我国矿井煤炭安全开采最高允许的煤层气含量评估指标建议:

(1)中、高阶煤以为宜;

(2)低阶煤以为准;

(3)煤层坚固性系数f<的构造煤发育区域,目前暂难进行地面开发。

5 结束语

煤层气与煤炭协调开发,主要为提升煤矿安全保障程度,提高煤层气与煤炭企业发展的综合效益,节能减排,满足国家不断增长的能源需求。随着技术进步和理念创新,煤矿生产在系统简单化、布局最优化、生产集约化、采掘机械化、设备大型化等方面取得了很大成效。促使煤炭生产能力提高、煤炭开采强度增大,采掘衔接时间缩短,矿井通风难度加大,因此对煤矿瓦斯治理提出了更高的要求。要保持煤炭生产均衡稳定,提高煤炭供应保障能力,必须坚持科学的发展道路,把煤层气与煤炭协调开发作为提高经济效益和安全保障程度的重要措施。因此,建立煤层气与煤炭协调开发机制和技术体系,促进全国相关行业领域内煤层气与煤炭协调开发势在必行。

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