煤層氣資源作為常規(guī)能源,新疆擁有非常可觀的資源量。新疆煤層氣資源存賦與自身所處的古地理氣候環(huán)境、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、煤層的自身性質(zhì)密切相關(guān)。但人類(lèi)活動(dòng)在一定程度上給煤層氣的賦存造成了不利影響。
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一、前言
煤層氣俗稱(chēng)"煤層瓦斯",主要成分為高濃度的甲烷氣體(CH4),其資源總量與常規(guī)天然氣基本相當(dāng)。主要存在在煤中的伴生氣體。煤層氣作為一項(xiàng)新型的常規(guī)能源,具有較為獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),是能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重要組成部分,也是優(yōu)質(zhì)的能源和基礎(chǔ)工業(yè)化工原料。但煤層氣作為一種有害的危險(xiǎn)氣體,排放到大氣中具有很強(qiáng)的溫室效應(yīng),及破壞大氣層,有污染環(huán)境,又因其容易自然甚至發(fā)生爆炸嚴(yán)重危及廣大煤礦的安全生產(chǎn),因此很多人都避而遠(yuǎn)之。但由于煤層氣具有自身的優(yōu)勢(shì)和特性,不僅可以很大程度上解決礦山的安全生產(chǎn)問(wèn)題,還是一種新的潔凈、高效、優(yōu)質(zhì)、安全的能源,越來(lái)越受人類(lèi)的青睞。
二、煤層氣富氣基礎(chǔ)條件
對(duì)于煤層來(lái)說(shuō),煤既是氣源巖又是儲(chǔ)集巖。在新疆的侏羅紀(jì)地層中,煤層變質(zhì)程度相對(duì)較高,煤本身的含氣量較大。但影響生成其主要因素是煤層自身的吸附能力和保存條件以及溫度、壓力等環(huán)境的不同造成的。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、煤層氣自身特征:
煤層的吸附能力是煤層瓦斯與煤或某些圍巖結(jié)合的根本條件,隨煤層和圍巖的自身性質(zhì)及溫度、壓力、裂隙而變化較大。當(dāng)煤層本身氣體達(dá)到飽和時(shí),在自身或者圍巖周?chē)a(chǎn)生某種吸附場(chǎng),吸附周?chē)囊萆怏w。但這種氣體極不穩(wěn)定,受外界條件變化很大。
2、外部條件
煤的節(jié)理和其它裂縫孔隙是煤層氣主要的存賦場(chǎng)所。通常這部分氣體與地下水動(dòng)力條件密切相關(guān),與存賦的空間、溫度、壓力有直接聯(lián)系。煤中還有少量的氣體溶解在煤層的地下水中,稱(chēng)為溶解氣,通常,這部分氣量極少。當(dāng)煤層壓力降低到一定程度時(shí),煤中倍吸附的甲烷開(kāi)始與微孔隙表面分離,處于離散狀態(tài)。
煤層氣屬于自生自?xún)?chǔ)式,不需要初次運(yùn)移,這就要求自生氣開(kāi)始,就需要有良好的封蓋條件才能使煤層氣得以保存。蓋層對(duì)于煤層氣藏的作用主要是維持吸附與解吸的平衡,減少游離氣的逸散和減弱交替地層水的影響。泥頁(yè)巖、粉砂巖、炭質(zhì)泥巖等作為煤層頂板,在新疆較普遍,在裂隙不發(fā)育的情況下,其透氣性相對(duì)較差,就可以形成良好的封蓋層而有效地阻止煤層氣的運(yùn)移,有利于煤層氣的保存。上覆巖層如果是超致密層,即良好的蓋層,具有良好的毛細(xì)封閉能力。
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