重慶及西南地區煤層條件復雜,煤層氣(瓦斯)含量高。如何提高抽采率,增加安全性,成為擺在能源業者面前的一大問題。記者今日從重慶市能源投資集團科技有限責任公司了解到,該公司已經制定完成煤礦水力壓裂技術標準。該技術將利用水壓促使煤層壓裂,從而“以水取氣”快速抽出瓦斯,是我國這一領域的首個地方性技術標準。
煤層條件復雜 抽采率僅低至50%左右
“重慶和西南地區煤層條件復雜,煤層薄、傾角大、透氣性差,瓦斯含量高,是全國最嚴重突出的礦區!敝貞c市能源投資集團科技有限責任公司總經理沈大富介紹,該公司致力于煤礦瓦斯災害治理與利用、氣體礦產資源勘探開發、煤礦綜采綜掘等研究,短短三年多時間,已研發出多項擁有自主知識產權的前沿核心技術。
沈大富分析,重慶的煤層條件,導致煤層氣抽采效果差、達標時間長,抽采率僅為50%左右,利用率更是低至30%,經常發生煤與瓦斯突出等瓦斯災害現象,使煤礦企業面臨嚴峻的安全生產挑戰。為了解決這些難題,重慶市能源投資集團科技有限責任公司研發出一套適合于西南地區復雜地質條件的煤層氣開發與利用技術與裝備體系,其中之一,就是前文提到的水力壓裂技術。
制定國內首個地方煤礦水力壓裂技術標準
“用高壓水讓煤層形成裂縫,最終讓氣體游離出來! 沈大富介紹,水力壓裂技術,是對地面油氣開發技術的借鑒。為了在巖層上開出裂隙,地面開采常用卡車、壓裂車進行操作,但深入井下,這些大家伙就顯得麻煩笨重,這時,“化繞指柔為百煉鋼”的高壓水就幫了大忙。
據該公司技術人員介紹,實際操作中,煤層間鉆出了一個個“瓦斯抽放孔”,高壓水作用下,相鄰瓦斯抽放鉆孔間的煤層破裂,瓦斯就隨著液體游離出來。“抽采率和透氣性增長二十倍左右,抽取量也提高了十幾倍!奔夹g人員解釋,借助水力壓裂,煤層開采的工程量減少了三分之一、瓦斯抽采效果增加了三分之一、產能也提高了三分之一,治理瓦斯效果顯著。
在去年五月進行的實地壓裂實驗中,實驗人員在中梁山礦業南礦井下負20水平北西抽采巷,將10立方米水壓注入煤層,這也意味著,這一前期投入千萬的研究實驗取得成功。
在此基礎上,科技有限責任公司形成具有知識產權的水力壓裂泵組及配套產品,研發高效鉆進機具及工藝、鉆孔參數動態檢測儀、水力壓裂范圍探測器等裝備,并制定煤礦井下水力壓裂標準,成為我國首個地方煤礦水力壓裂技術標準,成為水力壓裂技術完善成熟的重要標志。
低濃度瓦斯深冷液化裝置工業化試驗成功
結合多種技術,沈大富介紹,近年來,重慶能源集團公司煤炭百萬噸死亡率逐年下降,從“十一五”期間的2.72,下降到2011年的1.39、2012年的0.49。連續3年杜絕煤與瓦斯突出事故和死亡事故、未發生瓦斯爆炸事故。
此外,重慶能源集團公司還堅持拓展瓦斯利用范圍。據了解,目前,國內首套低濃度瓦斯深冷液化裝置的工業化試驗成功,即將投入生產。沈大富介紹,在這一項目上,以松藻煤礦為例,所產出的煤層瓦斯甲烷濃度僅在40%,供附近居民使用“供大于求”,遠程輸送又成本巨大。而借由液化裝置,甲烷濃度可達99%以上,完全達到工業和民用標準,既能便于依靠槽車等向外輸送,也可為節能汽車功能。另外,松藻公司承擔了國家十二五重大科技專項,將建年儲能達5000萬方煤層氣液化項目。而借由城市燃氣調質輸送,天府、中梁山公司向城鄉居民供氣,目前,中梁山公司供氣區域達70平方公里,服務居民30多萬人。
利用低濃度瓦斯,能源集團還開展發電產業化,現已建成低濃度瓦斯發電站8座,發電機組58臺,總裝機2.9萬千瓦,2012年發電量達1.2億千瓦時。
來源:華龍網
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