Descripción general del desarrollo de recursos de metano de capas de carbón
Desde que se realizó con éxito la prueba de drenaje subterráneo de gas en la mina de carbón Longfeng en el área minera de Fushun, provincia de Liaoning, en 1952, el drenaje subterráneo de gas se ha extendido a todas las zonas mineras con alto contenido de gas en todo el país. En la actualidad, cerca de 190 grandes minas de carbón en todo el país han establecido sistemas de drenaje subterráneo y sistemas superficiales de transmisión y distribución de gas. La capacidad de drenaje anual (metano puro) aumenta año tras año. Entre ellas, Fushun, Yangquan, Huainan, Jincheng y otras. Las áreas mineras han superado los 1×108m3. Según las estadísticas, en 2004, se construyeron un total de 308 sistemas de drenaje de gas subterráneo y 272 sistemas de drenaje de gas subterráneos móviles en minas de carbón estatales clave, con un volumen de drenaje de gas de 18,66 × 108 m3 y una tasa de drenaje. del 26,5%. La capacidad de extracción de gas de las 45 empresas de carbón bajo monitoreo clave de seguridad es de 16,95×108m3. Las áreas mineras con una capacidad de extracción anual superior a 1×108m3 incluyen Yangquan, Huainan, Shuicheng, Panjiang, Songzao, Jincheng y Fushun. En 2005, el volumen de extracción nacional de metano de yacimientos de carbón alcanzó los 23 × 108 m3, y el volumen total de utilización superó los 10 × 108 m3. En 2006, había 5227 minas con altos niveles de gas y carbón y gas en todo el país, entre ellas 67 de propiedad estatal clave. Las empresas mineras de carbón tenían altos niveles de gas y minas de carbón. Hay 286 minas con explosiones de gas. Entre las 286 minas con altos niveles de gas y explosiones de gas en las antiguas minas de carbón estatales clave, 264 minas realmente llevaron a cabo drenaje de gas, lo que representa el 92,3% de las minas con altos niveles de gas y explosiones de gas en las antiguas minas de carbón estatales clave. . En 2006, se extrajo un total de 26,14 × 108 m3 de gas de 286 minas con altos niveles de gas y explosiones de gas en minas de carbón estatales clave en mi país. En 2008, la capacidad de drenaje de gas subterráneo de las minas de carbón nacionales fue de 50 × 108 m3 (Figura). 4-2).
Figura 4-2 Volumen total de extracción de gas de las principales minas de carbón estatales del país desde 2006 54 38+0 hasta 2007
(2) Estado actual del desarrollo superficial de los yacimientos de carbón metano
Desde la década de 1990, a medida que la tecnología de extracción a cielo abierto de metano de capas de carbón en los Estados Unidos ha madurado, China también ha llevado a cabo activamente pruebas de exploración y desarrollo terrestres de recursos de metano de capas de carbón. Ha sido invertido sucesivamente por Shenyang Gas Company, Kailuan Mining Bureau, Jincheng Mining Bureau, North China Petroleum Geology Bureau del antiguo Ministerio de Geología y Minas, China Coalfield Geology Bureau y sus oficinas provinciales subordinadas (Northeast Bureau, Shaanxi Bureau, Shanxi Bureau , etc.). ), el campo petrolífero de Zhongyuan, el departamento de gestión de proyectos de metano de lecho de carbón de PetroChina, la sucursal Xi del Instituto de Investigación Científica del Carbón de China, China United Coal Company y otras empresas, y en la cuenca de Qinshui, el campo de carbón de Hedong, el área de Anhui Huaibei y Tiefa, Kailuan, Shenbei y otros lugares. una inversión. A finales de 2008, China *** había perforado aproximadamente 3.400 pozos de metano en capas de carbón, creando una capacidad de producción de metano en capas de carbón en superficie de aproximadamente 20×108m3. Entre ellos, los proyectos comerciales más representativos para el desarrollo superficial de metano de capas de carbón son:
(1) Proyecto de prueba de desarrollo de metano de capas de carbón del grupo de pozos Shanxi Qinshui Zaoyuan: 15 pozos de prueba de producción de metano de capas de carbón, una pequeña estación de compresión de GNC El diario la capacidad de compresión es de 3,6 × 104 m3, y la capacidad de generación de energía diaria de la pequeña central eléctrica de metano de yacimientos de carbón es de 400 kW, lo que permite el desarrollo comercial, la recolección, el transporte, el almacenamiento y la utilización de metano de pequeños yacimientos de carbón.
(2) Proyecto de desarrollo de metano en lecho de carbón de la Formación Liujiajing en Fuxin, Liaoning: El proyecto Fuxin perforó un total de 8 pozos en el yacimiento de carbón Liujia de Fuxin entre 1999 y 2001, formando una pequeña red de pozos, con una producción promedio de gas de un solo pozo de más de 3000 m3/d.
(3) Proyecto de prebombeo de superficie de metano en lecho de carbón de Shanxi Jincheng Sihe: este proyecto comenzó en 1992. La Oficina de Minería de Jincheng y la Compañía de Energía de Estados Unidos y China cooperaron construir 7 pozos de prueba de producción de metano en capas de carbón en el área de Panzhuang. Después de más de 10 años de extracción, no sólo se ha demostrado que los recursos de metano de las capas de carbón en el área de Panzhuang tienen una buena recuperabilidad, sino que también se ha acumulado experiencia para la región e incluso para el país. A finales de 2007, el proyecto había perforado 156 pozos verticales y 6 pozos horizontales multilaterales, y estaba deshidratando y produciendo 150 pozos verticales y 6 pozos horizontales multilaterales. La producción diaria promedio de un solo pozo es de 2000 m3, y la producción diaria promedio de pozos horizontales de múltiples ramas es de 5 × 104 m3 (la producción diaria máxima es de 10). El proyecto cuenta con una red completa de tuberías de recolección y transporte, una estación de recolección de gas y una estación de recolección de gas. estación de presurización.
(4) Proyecto de demostración de industrialización de alta tecnología para el desarrollo y utilización de metano en capas de carbón de Shanxi Qinnan - Proyecto piloto Panhe: Este proyecto es un proyecto nacional de demostración de industrialización de alta tecnología para el desarrollo y utilización de metano en capas de carbón aprobado por el Departamento Nacional de Desarrollo y Comisión de Reforma. El proyecto prevé construir 900 pozos de metano en capas de carbón y se completará en tres fases. La primera fase de construcción de 150 pozos de prueba de producción de metano en capas de carbón se completó en 2006.
Construir una base de demostración de producción de metano en capas de carbón con una producción anual de aproximadamente 1×108m3/a; la segunda fase planea construir 400 pozos de producción de metano en capas de carbón, con una capacidad de producción de 4×108m3/a; pozos, con una capacidad de producción de 7×108m3/a/a.
Además de los proyectos de demostración comercial mencionados anteriormente, el proyecto Daning-Jixian y el proyecto Hancheng también están realizando pruebas de producción de grupos de pozos. .
(3) Estado actual de la utilización del metano de las capas de carbón
1. Estado actual de la utilización del metano de las capas de carbón en el desarrollo del suelo
El metano de las capas de carbón producido a partir del desarrollo del suelo tiene un Alta concentración de metano y puede mezclarse con gas natural. En los últimos años, la producción de metano de yacimientos de carbón procedente de la minería a cielo abierto en mi país ha sido muy pequeña, lo que ha restringido su utilización. Actualmente se utiliza principalmente para gas residencial, combustible para automóviles y gas industrial especial.
El metano de carbón producido por el grupo de pozos Zaoyuan en Qinshui, Shanxi, se ha suministrado a algunos residentes de la ciudad de Changzhi, provincia de Shanxi, y de la ciudad de Linzhou, provincia de Henan, utilizando camiones cisterna de GNC desde 2003, con un volumen de suministro de aproximadamente 5000m3/d..
p>El metano de las capas de carbón producido por la Formación Liujiajing en Fuxin, provincia de Liaoning, se presuriza y se alimenta a la cercana red urbana de gasoductos de la ciudad de Fuxin. En marzo de 2003 comenzó a suministrar gas a los residentes urbanos, con un suministro diario de 1,6×104m3 de metano de carbón.
Desde que la empresa del grupo reemplazó el gas doméstico en 2004, más de 20.000 empleados han utilizado el metano de yacimientos de carbón producido por el proyecto de preextracción terrestre de metano de yacimientos de carbón de Jincheng Sihe. En 2005, suministró gas a Jincheng. Las fábricas de vidrio y cerámica en Jincheng han reemplazado el gas licuado de petróleo o el gas de agua por metano de lecho de carbón. Alrededor de 65.438+0.000 taxis y autobuses utilizan metano de yacimientos de carbón como combustible. 1m3 de metano de carbón puede sustituir a 1,13l de gasolina, pero el precio del primero es menos de la mitad que el de la segunda [83].
El Proyecto Piloto de Demostración de Desarrollo de Metano en Capas de Carbón de Panhe ha construido 1 estación de servicio de GNC, 1 estación de recolección y transporte, 1 central eléctrica de gas y un gasoducto de transmisión. En 2005, comenzó a suministrar gas a la ciudad de Handan en la provincia de Hebei y a la ciudad de Linzhou en la provincia de Henan.
El uso de metano de carbón para generar electricidad tiene importantes beneficios: 1 m3 de gas con un contenido de gas del 100 % puede generar 3,2 ~ 3,2 ~ 3,3 kw·h, y 1 kW·h con un contenido de gas del 30 %. Shanxi Coal Group utilizó el gas extraído de la mina Sihe para construir una planta piloto de generación de energía a gas con una capacidad instalada de 1,5×104kW. En invierno, el calor residual se utiliza para calentar la zona minera y lograr la cogeneración de calor y energía, formando un ciclo de poligeneración de circuito cerrado. La planta se puso en funcionamiento en 2001. A finales de 2005, la capacidad acumulada de generación de energía era de 3,3×108 kW·h y el valor de producción era de 117,59 millones de yuanes [84].
2. Estado actual de la minería subterránea y utilización del metano de yacimientos de carbón
El volumen de extracción de gas de las principales minas de carbón estatales en mi país aumenta año tras año (Figura 4-2). ), y el volumen de utilización también está aumentando. Por ejemplo, se instaló una red de tuberías de drenaje de 112 × 104 m debajo de la mina Sihe del grupo minero de antracita Shanxi Jincheng y se construyeron 16 estaciones de drenaje. El metraje total supera los 3×104m, y el volumen de extracción anual alcanza los 7000×104m3 (equivalente a metano puro). Hay un generador de gas de 4 × 400 kW y una central eléctrica de metano de lecho de carbón de 2 × 2000 kW. Muchas minas, como la adyacente mina de carbón de Yonghong, han construido sus propias centrales eléctricas de metano en yacimientos de carbón, utilizando metano de yacimientos de carbón subterráneos como combustible. Yangquan Coal Industry Group ha perforado más de 12×65438+64km de metano de yacimientos de carbón, con una capacidad anual de extracción de metano de yacimientos de carbón de 1,65,438+008 ~ 1,65,438+05×108 m3. Tiene 3 tanques de almacenamiento de gas y 65438 de transmisión de gas. tuberías. El proyecto de producción de metano de capa de carbón de 5×104t y el proyecto de generación de energía de metano de capa de carbón de 11×104kW han sido aprobados por la Comisión de Reforma y Desarrollo Provincial de Shanxi. Proyectos de utilización de metano de lecho de carbón de Shanxi (incluido el proyecto de extracción subterránea de metano de lecho de carbón de Jincheng Anthracite Mining Group Sihe, el proyecto de generación de energía de metano de lecho de carbón de 12×104kW, el proyecto de transformación de la red eléctrica interna, el proyecto de gas de la ciudad de Jincheng, el gasoducto de transmisión de gas de Shanxi Energy Industry Group Co., Ltd. proyecto), con una inversión total de aproximadamente 2 mil millones de yuanes, actualmente es el proyecto subterráneo de extracción y utilización de metano de yacimientos de carbón más grande de China [85].