煤层气资源量的划分
山西科技2003年第1期 百业科技 BYKJ
煤层气资源量的划分
沈 勇*
摘 要 文章探讨了煤层气量计算的方法及量级别的划分, 提出了煤层气量划分
的标准。
关键词 煤层气 气量 资源量 储量
中图分类号 TD82 文献标识码 A 文章编号 1004 6429(2003) 01 41 02
煤层气这种非常规天然气藏, 其量的计算及量的级别划分是当前煤层气工作者讨论的热点。笔者试图在这方面作点工作, 起到抛砖引玉的作用。我国油、气资源的短缺和煤炭资源的高污染, 决定了煤层气资源开发的必然性。我省沁水煤田, 尤其是沁水煤田南段晋城一带, 煤层气资源丰富, 已是我国煤层气开发的重要试验区。在该区进行煤层气资源量的计算和资源量级别划分的讨论更有意义。
我们大家都知道, 煤矿床做为一种资源, 开发历史悠久, 已经有了一套较为成熟的煤量计算与划分方案。在计算煤量时根据煤矿藏的产状计算煤的面积, 采用煤的容重、面积和厚度三者相乘的方法确定煤炭量的大小。对煤量级别的划分, 则根据勘探工程控制程度, 将煤量划分为储量和资源量。在储量中又根据钻探工程的控制网度和构造的复杂程度等划分出A 级、B 级、C 级、D 级储量等。就是这样, 目前仍在探讨把经济地理、环境保护、社会效益等因素综合考虑进行煤炭储量的重新计算与划分, 提出了煤炭储量重新认识的问题。而煤层气藏做为一种新的能源, 更有必要对其气量的计算方法、量的级别认定与划分进行讨论。
煤层气是一种气体矿床, 甲烷气体(分子) 主要以吸附状态贮存在煤分子孔隙中, 而游离态甲烷和溶解态甲烷含量较少, 一般仅占20%左右。甲烷气体的产出量取决于煤储层的发育度、储层压力的压降程度、储层的含气饱和程度以及煤储层变质历史等因素。就目前的技术手段而言, 煤层的甲烷解析数值即煤田地质勘探中的煤层瓦斯观测记录资料, 是可做为煤储层甲烷含量的较易获得、较准确的数值。利用容积法进行煤层气量的计算划分是目前广为采用的方法, 其计算结果与实际情况较为吻合。知道了该点煤炭量, 知道了该点煤层含气量, 两者简单地相乘就可得出该点的煤层气量。需要探讨的是, 气体矿藏具有气体的特性。在该点进行抽水降压排气, 势必造成与该点相邻区域煤储层中甲烷气体向该点的运移。这就引出一个问题:在一个具体范围内, 有不同的含气量数值, 那么在计算该范围的具体甲烷含量时究竟应该采用哪个点的甲烷含量值呢? 目前大致有以下几种观点: 采用各点甲烷含量值的算术平均值。 采用各点煤层厚度
* 山西煤田地质研究所, 030001太原
收稿日期:2002-10-21
与气含量的加权平均值。 采用具体范围内大致地理中心位置钻孔的甲烷含量值。以上方法均有一定的优点和可取之处, 笔者想介绍一种更为科学的方法。
经过煤层气工作者数十年的研究, 发现煤储层的含气量与煤储层的有效埋藏深度具有显著的相关性。就中国煤的研究一般具有如下特点:煤层甲烷含气量随有效埋深增加而增大。从瓦斯风化带边界到400m~600m 深度, 是甲烷含量增加最快的区段。800m~1000m 是缓慢增加区段。1000m~1500m 深度, 甲烷含量变化很小, 属稳定区段。另外, 煤层甲烷含量随深度增加的幅度和止深受煤变质作用方式的影响。在以深成区域变质为主的煤中, 其止深可达1500m:在深成区域变质叠加中度岩浆热变质的煤中(如山西的离柳一线) , 其止深最多不超过1200m; 在深成区域变质叠加较强烈岩浆热变质的煤中(如山西的阳泉) , 其止深小于1000m 。总之, 在一定区域中, 总能找出煤储层有效埋深与含气量的对应关系(或直线相关、或指数相关) 。遵循气体矿藏具有运移性的特点, 以一定区域煤储层平均埋深为基准, 依据有效埋深与煤储层气含量的关系方程, 求解该区域的煤层甲烷含量, 进而采用煤层与含气量相乘的方法计算该区域煤层气量。采用该方法除可较科学准确地计算已进行了煤田勘探区域的煤层气量, 还可以依据煤储层埋深与气含量的关系, 推测相邻未进行煤田勘探区域的煤储层甲烷含气量, 进而进行煤层气量的计算和预测。
煤层气量的划分, 我们引用煤炭量划分的基本概念, 将其划分为储量和资源量。就我国目前的煤层气状况而言, 远达不到煤层气商业开发对气量级别的要求。气量级别研究程度太低, 其量的级别多为资源量。
以下是结合晋城矿区煤层气研究成果, 对煤层气量进行划分的一些偿试。我们采用了煤层气品位(单位质量煤中的含气量) 、埋深(储层的有效埋藏深度) 、丰度(单位面积的煤层气量) 和工程控制(煤量和气量的工程控制程度) 四项指标, 将每项指标根据如下标准进行三个级别的划分(见表1) 。
百业科技 BYKJ 山西科技2003年第1期
层次分析法
在煤层气资源开发中的应用
王会林
*
摘 要 文章系统介绍了层次分析法的基本原理, 并对山西省煤层气资源开发前
景进行了评价。
关键词 层次分析 煤层气 评价指标 权重
中图分类号 TD8 文献标识码 A 文章编号 1004 6429(2003) 01 42 02
性进行两两比较, 构造两两比较判断矩阵。
当有n 个指标时, 就构成n n 阶矩阵Mn n m 11, m 12, m 13, , m 1n m 21, m 22, m 23, , m 2n Mn n=
m n 1, m n 2, m n3, , m nn 矩阵M 有如下特征:
m ii =1(i=1, 2, , n) , m ij =1/m ji (i, j=1, 2, , n i j)
一、层次分析法及其基本原理
对煤层气资源的评价本次采用层次分析法(The Analytic Hierarchy Procces 简称AHP 法) , 作为评价的基本方法。
层次分析是一种定量与定性相结合的方法, 适用于一些很难完全用定量的数学模型解决的复杂系统的评价问题。
其过程如下:
(1) 分析系统中各因素之间的关系, 建立系统的递阶层次结构:目标层 准则层 方案层。
(2) 对同一层次的各元素对上一层次各准则的相对重要
表1 煤层气量级别划分表
指 标品位(ml/gr) 深度(m) 丰度108m 3/km 2
工程控制
资源量
不可靠资源量 4
煤田勘探级别为找煤以下; 无煤层气勘探试验钻孔。
基本可靠资源量 8
200
0. 8
储 量 12 600
煤田勘探为详查以上; 煤层气勘探试验钻孔多于5个10Km 2
将符合各项指标第一、二级别要求之一的煤层气量划归为煤层气资源量, 符合各项指标第三级别要求之一的煤层气量划归为煤层气储量。在资源量中又细划分为可靠资源量和基本
可靠资源量, 即符合指标第一级别要求之一的煤层气量为不可靠资源量, 符合指标第二级别要求之一的煤层气量为基本可靠资源量。
Partition of Coal Bed Gas Resource Volume
Shen Yong
ABSTRACT:This paper probes into the calculating method of coal bed gas volume and the partition of its volu me degrees, and pu ts for ward the standard of the partition of coal bed gas volume.
KEY WORDS:coal bed gas gas volu me resource volu me reserves
* 山西煤田地质局144队, 031600洪洞
收稿日期:2002-10-21