利用CO2置换技术开采我国深部煤层气资源的可行性分析.pdf

利用CO2置换技术开采我国深部煤层气资
源的可行性分析
刘洪林1 王红岩1 李景明1 李贵中1
(,河北廊坊,065007)

摘要:碳封存技术是在美国政府大力倡导下,联合加拿大、澳大利亚、挪威、日本等国家
以捕获碳并安全存储的方式来取代直接向大气中排放CO2的一种新技术。我国的煤层气资源
非常丰富,2000m以浅的煤层气资源量约为 万亿m3,这部分资源在未来的 20 年内可以
通过现有的勘探开发技术来加以利用,2000-4000m范围的煤层气资源量约为 50 万亿m3,这
部分埋藏较深的资源由于开发成本较高,虽然在短期内难以加以利用,但碳封存技术的出现
为开发和利用深部的煤层气资源提供了可能的技术条件,CO2比的吸附能力是CH4的 4 倍以上,
如果把CO2通过钻井注入到深部煤层中,由于其吸附能力的差异,CH4会被优选置换出来,在
煤层气开采中被称为CO2 置换技术,通过这种技术一方面达到了封存CO2,同时开发深部CH4的
目的。这种置换技术在我国很多含煤盆地具有广阔的应用前景。
关键词:CO2-ECBM;温室气体;煤层气;碳封存
中图分类号:TD82 文献标识码:A

一、中国煤层气地质资源量与可采资源量
1、中国煤层气资源基础
根据中国煤田地质总局第三次煤田预测结果,估计我国埋深在 2000m以浅范
围内预测煤炭资源量约 万亿t[1,2],2000-4000m范围的煤炭资源量约为 8 万
亿t,我国的煤炭资源非常丰富。据国土资源部新一轮油气资源评价结果,估计
我国 5 大聚气区带,38个含煤盆地,68个聚煤单元 2000 以浅的煤层气资源量约
为 万亿m3,这部分资源在未来的 20 内可以通过现有的勘探开发技术来加以
利用,2000-4000m范围的煤层气资源量约为 50 万亿m3,这部分埋藏较深的资源
由于开发成本较高,虽然在短期内难以加以利用,但是随着技术进步,如煤层注
氮、注二氧化碳置换开采技术、煤炭地下气化-煤层气一体化开采技术等也是有
可能加以利用的。
我国埋深在 300-1500m深度范围内的优质的煤层气资源可以在短期内开发
利用,其资源量约 万亿m3,其主要集中在华北聚气区,约为 万亿m3,
另外华南 万亿m3,西北 万亿m3,东北 万亿m3,滇藏极少。在三江
-穆棱河、淮南、淮北、沁水盆地、萍乐、、鄂尔多斯盆地、川南-黔北、六盘
水、准噶尔、吐哈和伊宁等 11 个含煤盆地(地区)的 2000m内的煤层气资源量
共计为 万亿m3,占全国资源总量的 90%。其中又以沁水盆地、鄂尔多斯盆
地为全国煤层气资源量最大的地区,资源量分别为 万亿m3和 万亿m3,占
全国资源总量的 40%,且均位于我国中东地区,这里人口密集,经济发达,能
源供需矛盾突出,因而具有优越的下游市场条件[3,4,5]。
2、中国煤层气可采资源量
对于中国煤层气可采资源量,目前还没有国内外专家和学者曾进行过论证。
根据美国成熟地区煤层气采收率估计,一般煤层气资源的可采系数在