Estado actual y perspectivas de desarrollo de la exploración y el desarrollo de metano en capas de carbón en China

(China Petroleum Coalbed Mtane Co., Ltd., Beijing 100028)

Resumen: "Limpio y bajo en carbono" es una tendencia global. Acelerar la exploración y el desarrollo de metano de yacimientos de carbón es de gran importancia estratégica para reducir los accidentes de gas en las minas de carbón, proteger el medio ambiente atmosférico, mejorar la estructura energética y garantizar la seguridad energética. Mi país ha aumentado sus esfuerzos en el desarrollo del metano de yacimientos de carbón y ha introducido una serie de políticas alentadoras, como concesiones de precios, incentivos fiscales, subsidios al desarrollo, gestión de recursos y protección de los derechos minerales, formando tres importantes empresas de metano de yacimientos de carbón: PetroChina, Shanxi Coal. Group y China United Coal, pero la escala general de la industria es actualmente pequeña. En respuesta a las cuestiones de derechos mineros, se han formado tres modelos de cooperación para promover el desarrollo coordinado de la minería del carbón y la producción de gas natural. A saber: modelo Qinnan, modelo Lu'an y modelo Sanjiao. Técnicamente, inicialmente se formaron tecnologías de apoyo para la exploración y el desarrollo de metano en yacimientos de carbón en diferentes rangos de carbón y diferentes condiciones geológicas, se construyó un laboratorio de metano de yacimientos de carbón de alto nivel y se lograron avances sustanciales en el desarrollo de yacimientos de carbón de bajo rango en áreas por debajo de 800 metros

A finales de 2010, se habían perforado 5.426 pozos de metano de carbón en todo el país, y las reservas geológicas probadas de metano de carbón excedieron los 290 mil millones de metros cúbicos. La capacidad de producción acumulada supera los 30×108m3/a, la producción anual es de 15×108m3 y el volumen de gas comercial es de 11,8×108m3. La capacidad completa de transporte, compresión y licuefacción del oleoducto es de 56 × 108 m3/a/a. En junio de 2011, la producción diaria de metano de carbón de mi país supera los 400 × 104 m3. Se ha construido o está en construcción una red relativamente completa de tuberías de metano en capas de carbón. Qinnan, Hancheng, Daning-Jixian y Baode están adyacentes a líneas troncales de gas natural existentes.

China es rica en recursos de metano de yacimientos de carbón, tiene un enorme potencial y buenas perspectivas. Se recomienda especialmente fortalecer la investigación y el desarrollo en cuatro aspectos y basarse en el progreso tecnológico: en primer lugar, ajustar las estrategias de acuerdo con la investigación de distribución de recursos; en segundo lugar, es necesario fortalecer aún más la implementación de políticas nacionales y la cooperación mutua entre las empresas; mejorar la producción de un solo pozo y la investigación técnica sobre beneficios integrales; en cuarto lugar, establecer una plataforma de información unificada para evitar la competencia desordenada y la duplicación de inversiones. Esto promoverá en gran medida el rápido desarrollo de la industria del metano de yacimientos de carbón.

Palabras clave: China; desarrollo del metano de yacimientos de carbón; tecnología; perspectivas

Estado actual y perspectivas de la exploración y desarrollo del metano de yacimientos de carbón en China. Xu, Liu Lin, Zeng, Dong Yushan y

(China Petroleum Coalbed Mtane Co., Ltd., Beijing 100028, China)

Resumen: La tendencia global de productos "limpios y "bajo en carbono" ha tomado forma. Acelerar la exploración y el desarrollo de metano de yacimientos de carbón es de gran importancia para reducir los accidentes de gas en las minas de carbón, proteger el medio ambiente atmosférico y mejorar la estructura energética. Se ha intensificado el desarrollo del metano de yacimientos de carbón y se han introducido una serie de políticas de incentivos, como precios preferenciales, incentivos fiscales, subsidios al desarrollo, gestión de recursos y protección de los derechos minerales. Han surgido tres importantes empresas de metano de yacimientos de carbón, incluidas PetroChina, JAMG y CUCBM, pero la escala industrial actual es relativamente pequeña. Teniendo en cuenta la cuestión de los derechos de exploración, se desarrollaron tres modelos de cooperación, a saber, el modelo Qinnan, el modelo Lu'an y el modelo Sanjiao, para promover el desarrollo coordinado del drenaje de gas y la minería del carbón. En términos de tecnología, se han desarrollado varias tecnologías de exploración y desarrollo que son adecuadas para metano de yacimientos de carbón de diversos grados y diferentes condiciones geológicas, y se ha establecido un laboratorio de metano de yacimientos de carbón de alto perfil. Además, se han logrado avances sustanciales en la exploración de metano de lechos de carbón por encima de los 800 metros y el desarrollo de metano de lechos de carbón de bajo rango de carbón.

A finales de 2010, se habían perforado 5.426 pozos de metano en capas de carbón, con reservas geológicas probadas de aproximadamente 290 mil millones de metros cúbicos. La capacidad de producción anual acumulada de la minería a cielo abierto supera los 3 mil millones de metros cúbicos, con una producción de 150 millones de metros cúbicos/año, incluida la producción comercial de 118 millones de metros cúbicos/año, y una capacidad de producción de transporte por ductos, GNC y GNL de 5,6 mil millones de metros cúbicos. /año. Hasta junio, la producción nacional de metano de yacimientos de carbón superó los 4 millones de metros cúbicos por día. Cuatro bloques favorables, incluidos Qinnan, Hancheng, Daning-Jixian y Baode, están todos cerca de los principales oleoductos existentes.

China es rica en recursos de metano de yacimientos de carbón, tiene un enorme potencial y amplias perspectivas. Con este fin, se presentan las siguientes cuatro sugerencias: formular planes basados ​​en la asignación de recursos; coordinar aún más las políticas gubernamentales y el desempeño empresarial; esforzarse por lograr avances tecnológicos en el aumento de la producción de un solo pozo y establecer una plataforma de información unificada para evitar desordenes; competencia e inversiones repetidas.

Estas cuatro sugerencias tienen el potencial de promover el desarrollo de la industria del metano de capas de carbón.

Palabras clave: China; desarrollo de CBM; tecnología; perspectivas

Introducción

El metano de carbón, comúnmente conocido como gas, se compone principalmente de metano. una base de carbón formada durante la acción. Existe principalmente en tres formas: adsorbido en la superficie de los poros del carbón, distribuido en los poros y fisuras del carbón y disuelto en el agua del carbón. La adsorción es la forma principal. Cuando la cantidad de hidrocarburos generados en la veta de carbón aumenta o las condiciones externas de temperatura y presión cambian, las tres formas de ocurrencia pueden transformarse entre sí. "Limpio y bajo en carbono" es una tendencia global, y la transición energética y la economía baja en carbono se han convertido en estrategias importantes para el desarrollo económico y social de países de todo el mundo.

El desarrollo y utilización de metano de carbón tiene la ventaja de "matar tres pájaros de un tiro". En primer lugar, es una nueva energía limpia, eficiente y segura. Su combustión casi no produce gases residuales, lo que favorece la optimización de la estructura energética y compensa la escasez de energía, y el gas es el "asesino número uno" de las minas de carbón; seguridad y su desarrollo es beneficioso para las minas de carbón. Producción segura y reducción de accidentes por gas en las minas de carbón. Al mismo tiempo, también es un gas con un fuerte efecto invernadero, 20 veces más potente que el CO2. El desarrollo de metano en capas de carbón puede reducir eficazmente el efecto invernadero. En términos generales, refleja tres grandes beneficios: economía, seguridad y protección del medio ambiente. Acelerar la exploración y el desarrollo de metano de yacimientos de carbón es de gran importancia estratégica para reducir los accidentes de gas en las minas de carbón, proteger el medio ambiente atmosférico, mejorar la estructura energética y garantizar la seguridad energética. Los métodos de extracción de metano de capas de carbón se dividen en drenaje subterráneo y drenaje superficial. El drenaje superficial es básicamente el mismo que los procesos convencionales de producción de petróleo y gas en términos de perforación y terminación, registro de pozos, fracturación, drenaje, recolección y transporte.

1 Estado actual de la industria y los recursos mundiales de metano de yacimientos de carbón

1.1 Asignación de recursos

La cantidad de recursos de metano de yacimientos de carbón en el mundo con una profundidad de enterramiento inferior a 2000m son aproximadamente 260×1012m3, distribuidos principalmente en Rusia, Canadá, China, Estados Unidos, Australia y otros países (Figura 1).

Figura 1 Distribución de los recursos de metano de capas de carbón en el mundo

1.2 Estado de la industria

En la actualidad, el desarrollo de la industria del metano de capas de carbón en los Estados Unidos, Canadá y Australia y otros países está madurando. Desde la década de 1980, se han invertido 14 cuencas carboníferas en Estados Unidos en la exploración y el desarrollo de metano en capas de carbón, con reservas recuperables probadas de 3×1.01,2 m3. En 2009, había más de 50.000 pozos de producción de metano en capas de carbón. producción de 542×108m3. La proporción de la producción de metano de yacimientos de carbón en la producción total de gas natural aumenta día a día. En 2009, la proporción de la producción de metano de yacimientos de carbón alcanzó el 9. La industria canadiense del metano de carbón se está desarrollando rápidamente. La exploración comenzó en 1987 y el desarrollo a gran escala comenzó en 2002. En 2009 se produjeron 7.700 pozos, con un volumen de producción de 60×108m3. Australia también ha formado una escala industrial. Se distribuye principalmente en las tres cuencas carboníferas de Sydney, Surat y Bowen en el este. En 2005, el número de pozos productores fue de 1.300 y la producción fue de 1,2×1,08 m3. En 2009, la producción alcanzó 48×1,08 m3.

1.3 Estado Técnico

A través. Investigación y desarrollo teórico y técnico a largo plazo, actualmente existen cuatro tecnologías principales y cuatro tecnologías de ingeniería principales en el mundo. Las cuatro tecnologías principales incluyen: teoría de selección geológica y tecnología de predicción de áreas de enriquecimiento de alto rendimiento, tecnología de evaluación de yacimientos de metano en capas de carbón, perforación aérea, tecnología de terminación de cuevas en pozos abiertos y tecnología de perforación de pozos horizontales de múltiples ramas.

Las cuatro principales tecnologías de ingeniería incluyen: perforación con tubería flexible, tecnología de estimulación de pequeños yacimientos de nitrógeno, perforación de radio corto y tecnología de pozos horizontales en forma de U, inyección de nitrógeno y reemplazo de dióxido de carbono, tecnología de extracción de metano en lechos de carbón e integración de carbón. Tecnología minera y de producción de gas.

2 Estado actual de la industria del metano de carbón de China

2.1 Estado actual de la exploración y el desarrollo

Afectado por el rápido desarrollo del metano de carbón en Estados Unidos y Canadá , Australia y otros países, junto con la introducción de Con una serie de políticas preferenciales nacionales, la escala y las empresas de desarrollo de metano de yacimientos de carbón de mi país se han desarrollado rápidamente, formando tres importantes empresas de producción de metano de yacimientos de carbón: PetroChina, Shanxi Coal Group y China United Coal.

A finales de 2010, se habían perforado 5.426 pozos de metano de carbón en todo el país, y las reservas geológicas probadas de metano de carbón superaron los 290 mil millones de metros cúbicos. La capacidad de producción acumulada supera los 30×108m3/año, la producción anual de drenaje superficial es de 15×108m3 y el volumen de gas comercial es de 11,8×108m3.

La capacidad completa de transporte, compresión y licuefacción del oleoducto es de 56 × 108 m3/a/a. En junio de 2011, la producción diaria de metano de carbón de mi país supera los 400 × 104 m3.

Petróleo de China: 2010 12. El Ministerio de Comercio y otros cuatro ministerios y comisiones anunciaron que para ampliar aún más la cooperación extranjera en la minería de metano de capas de carbón, se agregarán China Youshi, Sinopec y Henan Coalbed Mtane Company. como el primer lote de unidades piloto. En la actualidad, PetroChina ha registrado recursos de metano de capas de carbón de más de 3×1012m3, y sus reservas geológicas probadas representan el 64% del total del país, distribuidas principalmente en las cuencas de metano de capas de carbón de Qinshui y Hubei Oriental. En los últimos años se han llevado a cabo activamente evaluaciones preliminares, selección de exploración y pruebas piloto de desarrollo de metano de yacimientos de carbón, y la inversión ha aumentado significativamente. Se han descubierto dos campos de metano en capas de carbón por encima de la cuota de 100 mil millones de metros cúbicos en Qinshui y el este de Hubei, y el patrón de desarrollo de cuatro bloques principales en Qinnan, Weibei, Linfen y Luliang ha ido tomando forma gradualmente. A finales de 2010, el volumen de gas comercial era de casi 4×108m3.

Después de varios años de exploración, hemos cooperado con empresas de carbón y gobiernos locales y hemos formado tres modelos de cooperación para promover el desarrollo coordinado de la minería del carbón y la producción de gas natural. A saber: modelo Qinnan: las áreas con derechos mineros superpuestos se dividen mediante acuerdo y se desarrollan por separado, y ambas partes llevan a cabo una cooperación posterior. Modelo Lu'an: planificación general, implementación paso a paso, * * * mantenimiento del orden minero; evitar la duplicación de inversiones; modelo Trinity: producir gas primero, después de la extracción de carbón, desarrollo conjunto. Estos modelos han sido afirmados por el subdirector general Zhang Dejiang y los ministerios y comisiones nacionales pertinentes.

Se ha construido o está en construcción una red de tuberías de metano de lecho de carbón relativamente completa. Qinnan, Hancheng, Daning-Jixian y Baode están todos adyacentes a los principales gasoductos existentes (Figura 2).

Se ha construido un laboratorio de metano de capas de carbón de alto nivel, y las muestras de prueba cubren la mayoría de las zonas de exploración y desarrollo de metano de capas de carbón del país, lo que representa el 80% de la carga de trabajo nacional, y su nivel técnico se ubica primero en el país.

Las principales tecnologías experimentales incluyen: tecnología de prueba de contenido de gas, tecnología de prueba de adsorción isotérmica, tecnología de análisis de propiedades físicas de yacimientos de carbón, tecnología de prueba de daños por fractura de vetas de carbón, etc.

Jinmei Coal Group: A finales de 2010, se habían perforado 2.510 pozos y la producción de drenaje superficial alcanzó los 9×108m3. Construir el gasoducto Sihe-Jincheng de 10×108m3/a; participar en la construcción del gasoducto Jincheng-Aibo. El proyecto de licuefacción de metano en capas de carbón, invertido conjuntamente con Hong Kong Huagan* *, tiene una capacidad de licuefacción diaria de 25×104 m3; se puso en funcionamiento una central eléctrica de metano en capas de carbón de 120 MW. La zona de desarrollo comprende Qinshui, Yangquan, Shouyang, Xishan, Ningxian en Gansu y Jiaozuo en Henan.

La fusión de China United Coal y CNOOC: Actualmente China United Coal tiene un área de derechos mineros de 2×104km2, de los cuales el área del bloque de cooperación externa es de 1,6×104km2. A finales de 2010, se completaron en Panhe, cuenca de Qinshui, el Proyecto Nacional de Demostración de Industrialización de Alta Tecnología de Qinnan y el Proyecto Nacional de Demostración de Selección Estratégica de Petróleo y Gas de Duanshi.

Actualmente, se han perforado 672 pozos y se han puesto en producción 230, con una producción diaria de gas de 50×104m3. En 2010, CNOOC intervino con éxito en la exploración y el desarrollo de metano en capas de carbón al adquirir 50 acciones de China. United Coal, sentando las bases para el desarrollo de la industria del metano de yacimientos de carbón.

Figura 2 Diagrama esquemático de las principales redes de oleoductos y gasoductos de China.

Industria del carbón de Fuxin: Fuxin Mining Group y Liaohe Petroleum Exploration Bureau han cooperado para desarrollar tres modelos de minería cooperativa para metano de capas de carbón, lo que ha mejorado significativamente la eficiencia general del desarrollo. Los tres modelos de desarrollo incluyen: la perforación con chorro hidráulico de radio corto en áreas subdesarrolladas ha logrado resultados prácticos; la tecnología de drenaje de presión negativa en superficie se ha aplicado en áreas mineras dinámicas para realizar la extracción de gas y la perforación a través de goafs ha sido exitosa; En 2010 se perforaron 52 pozos, con una producción diaria de gas de 10×104m3 y de gas comercial de 3226×104m3. Se han construido tres estaciones de servicio de GNC, utilizadas principalmente en las estaciones de servicio de GNC de Panjin y Fuxin.

Sinopec: Los derechos minerales de metano de yacimientos de carbón se encuentran principalmente en el bloque Heshun en la cuenca norte de Qinshui y el bloque Yanchuan en el sureste de Hubei. En 2010 se perforaron 34 pozos, con una producción de gas de 84×104m3. La producción diaria actual de gas es de casi 3.000 m3. En 2010, la Oficina del Este de China y Huainan Mining firmaron una "Carta de Intención para la Cooperación en Investigación y Desarrollo de Metano en Capas de Carbón" y seleccionaron un bloque favorable de 100 km2 en el área minera de Huainan Panxie para desarrollar conjuntamente las capas de carbón. recursos de metano. En 2011, se firmó un acuerdo marco con Australia Pacific Corporation en Beijing y ambas partes establecieron términos comerciales clave no vinculantes.

Otros: empresas conjuntas como Longmen, Greco, Far East Energy, Asia-American Continent y otras empresas privadas han participado en la exploración y el desarrollo de metano en capas de carbón, aumentando la escala de la construcción de capacidad de producción. El continente asiático-americano produce actualmente 19,7×104 m3 de gas al día.

En términos generales, la cuenca sur de Qinshui se ha convertido en un punto caliente para el desarrollo de metano de capas de carbón en mi país, con una capacidad de producción de casi 25 × 108 m3/a y una producción diaria de gas de casi 380 × 104 m3, logrando Transporte por tuberías a gran escala y operación comercial, inicialmente se ha formado un patrón industrial que integra producción, transporte y comercialización.

2.2 Políticas preferenciales del gobierno y apoyo técnico

Para fomentar el desarrollo de la industria del metano de yacimientos de carbón, el gobierno chino ha introducido una serie de políticas preferenciales, que incluyen concesiones de precios, impuestos incentivos, subsidios para el desarrollo y gestión de recursos y protección de derechos mineros, etc. (Tabla 1), los resultados son significativos.

Tabla 1 Las políticas preferenciales del gobierno chino para fomentar el desarrollo de la industria del metano de yacimientos de carbón

También proporciona un fuerte apoyo a nivel técnico. Desde 2007, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma ha establecido dos centros nacionales de investigación de ingeniería para el desarrollo y utilización del metano de yacimientos de carbón y el control del gas de las minas de carbón, y el Ministerio de Ciencia y Tecnología ha establecido un importante proyecto nacional de ciencia y tecnología para "grandes empresas petroleras y yacimientos de gas y desarrollo de metano en yacimientos de carbón". PetroChina ha establecido una empresa profesional de metano de yacimientos de carbón y ha establecido un importante proyecto científico y tecnológico llamado "Tecnologías clave y proyectos de demostración para la exploración y el desarrollo de metano de yacimientos de carbón". Estos han creado las condiciones para el desarrollo y el progreso tecnológico de la industria del metano de carbón.

2.3 Estado actual de la tecnología

Las condiciones geológicas de China son diferentes a las de Estados Unidos. El desarrollo actual del metano de capas de carbón se origina en la teoría más antigua de los Estados Unidos. Con la expansión de la escala de desarrollo, se probaron en el sitio las características del almacenamiento de metano en capas de carbón bajo diferentes tipos de rangos de carbón, estructuras de carbón, condiciones estructurales y condiciones hidrogeológicas. La práctica ha demostrado que es necesario confirmar más si esta teoría es plenamente aplicable a las condiciones geológicas del metano de las capas de carbón de China. De acuerdo con las condiciones geológicas de las diferentes cuencas de China, se han desarrollado diferentes tecnologías de exploración y desarrollo, y algunas han logrado avances.

2.3.1 Hay una nueva comprensión de la geología.

Hay un nuevo avance en el método de evaluación de áreas favorables: a través de una investigación geológica integral sobre las características del carbón y las rocas, el contenido de gas, la permeabilidad y la producción de gas, se han definido los estándares de evaluación para áreas de producción de alto enriquecimiento. Se ha establecido y se han propuesto normas y métodos de clasificación para la unidad de desarrollo del área de construcción de capacidad de producción.

Hay un gran avance en la producción de pozos de metano en capas de carbón de 800 metros de profundidad: generalmente se cree que a medida que aumenta la profundidad de las vetas de carbón, aumenta la presión, la permeabilidad cae bruscamente y la producción de gas disminuye. En la actualidad, la profundidad del desarrollo comercial nacional es de 800 mm de profundidad. Con la profundización de la exploración y el desarrollo, el flujo de gas industrial se ha obtenido de pozos profundos con una profundidad de 800 m (la producción máxima de gas es de 2885 m3/d) (Figura 3). , la ley de producción de gas de vetas de carbón aún no está clara, confirmada mediante una investigación mejorada y pruebas de drenaje del Grupo Dajing.

Figura 3 Curva de drenaje-producción de pozo de 800 metros de profundidad

La permeabilidad de los yacimientos de carbón es generalmente baja y la protección de los yacimientos es la clave: la investigación sobre las condiciones de los yacimientos de carbón es una limitación clave sobre el factor de desarrollo de metano en capas de carbón. La permeabilidad del carbón No. 3 en la cuenca de Qinshui es (0,013 ~ 0,43) × 10-3 μm 2, con un promedio de 0,112 × 10-3 μm 2; la permeabilidad del este de Hubei es (0,22 ~ 12) × 10-3; μ m2, con una media de 1×10- 3μm2. En términos generales, las vetas de carbón tienen propiedades físicas deficientes y la clave es fortalecer la protección del yacimiento durante la perforación. Durante el proceso de perforación y fracturación, trate de utilizar fluidos de perforación desequilibrados y de fracturación de bajo daño que causen poco daño a los yacimientos de carbón alrededor del pozo.

2.3.2 Existen nuevas medidas de gestión in situ.

Se llevó a cabo una nueva exploración en el espaciamiento de los patrones de pozos de desarrollo de alto rango de carbón. Dado que las propiedades físicas de los yacimientos de metano de alto rango en capas de carbón en mi país son bastante diferentes de las de otros países, se ha demostrado que el espaciamiento entre pozos de 300m×300m que se ha utilizado no es completamente adecuado, principalmente debido al pequeño número de pozos de alto rendimiento, baja producción y estructura de producción irrazonable. Por lo tanto, a través de una investigación geológica precisa, con el objetivo de aumentar la producción de un solo pozo, llevamos a cabo simulaciones numéricas y pruebas piloto sobre los efectos de la producción de gas de diferentes espaciamientos entre pozos, y exploramos el patrón de pozos de 200m×200m y el espaciamiento entre pozos para metano de lecho de carbón de alto rango. desarrollo. Paralelamente, la implementación del drenaje asistido en pozos horizontales también ha logrado resultados preliminares.

2.3.3 Se han logrado nuevos avances en el apoyo a la tecnología de ingeniería.

Exploración sísmica tridimensional: se realizó un estudio sísmico tridimensional de 100 km2 en el área de Hancheng. La calidad de los datos fue significativamente mejor que la de los datos sísmicos bidimensionales y las fallas pequeñas se describieron con mayor claridad (. Figura 4), que guió eficazmente el despliegue de la red de pozos.

Figura 4 Comparación de perfiles 3D y 2D en el área de Hancheng

Perforación de pozos horizontales de pluma: a través de una operación orientada al mercado, rompió el monopolio de las empresas extranjeras en el campo de los pozos horizontales de pluma La construcción y eliminación de la pluma de perforación de pozos horizontales depende completamente de empresas extranjeras y el costo se ha reducido significativamente.

Tecnología de fracturación de apoyo: basada en el análisis experimental de vetas de carbón y combinada con una gran cantidad de prácticas de fracturación, "desplazamiento variable, bajo daño", "tecnología de procesamiento de pozos de alta presión, tecnología de fracturación en capas", etc. Nueva tecnología, utilizando apuntalante de baja densidad, sellado y reducción de presión, y dos capas de presión en un solo viaje.

Tecnología de producción de gas de drenaje: forma los principios de lento, estable, a largo plazo y continuo; forma tres enlaces clave para cultivar pozos de alto rendimiento: control de nivel de líquido, control de presión de revestimiento y control de carbón pulverizado; En vista de la estrategia de bajo costo, se han formado dos tipos de combinaciones de equipos de producción de gas y drenaje de líquidos en boca de pozo: unidades de bombeo con motor y unidades de bombeo con motor neumático.

Procesamiento de recolección y transporte terrestre: diseño estandarizado, construcción modular, gestión automatizada, logrando básicamente un funcionamiento eficiente y de bajo costo.

2.4 Utilización actual

En 2009, se construyeron 6 plantas de licuefacción de metano en capas de carbón en todo el país, con una capacidad de licuefacción de 260×104m3/d, 300×104m3/d en 2010, y 700×104m3/d en 2020. d. Además, se utiliza principalmente para la generación de energía a base de gas de baja concentración, vida residencial, amoníaco sintético, formaldehído, metanol, negro de carbón y otras materias primas químicas, y se ha desarrollado un sistema industrial para el desarrollo y utilización de metano de yacimientos de carbón y gas de minas de carbón. se ha ido estableciendo paulatinamente.

Problemas en 2.5

Tecnología: La tecnología es actualmente el principal problema que frena el lento avance de la industria. Los principales problemas que enfrentamos actualmente incluyen: factores de control de gas en el área de enriquecimiento de metano de alta permeabilidad de las capas de carbón, teorías de desarrollo que son consistentes con las condiciones geológicas del metano de las capas de carbón de mi país y utilizadas para guiar las prácticas de producción, tecnologías clave como la terminación de pozos, la fracturación y el drenaje que son adecuados para las condiciones geológicas de mi país y están equipados en consecuencia.

Aspectos de gestión: incluyen principalmente: superposición de derechos de extracción de carbón y metano de yacimientos de carbón, dificultades para implementar políticas como la producción de gas primero, la minería de carbón después y la generación de energía en la red, alta dependencia de la cooperación extranjera, autonomía limitada proyectos operados y de pequeña escala, el mercado está fragmentado e incierto.

3 Perspectivas y sugerencias para el desarrollo del metano de yacimientos de carbón

Con el desarrollo de la economía nacional, el rápido crecimiento de la demanda de gas natural brinda oportunidades para el desarrollo del metano de yacimientos de carbón. Desde 2000, la tasa de crecimiento anual promedio del gas natural ha alcanzado 16 (Figura 5). El consumo total de gas natural a nivel nacional a finales de 2009 fue de 875×108m3. En 2010, la demanda de gas natural superó los 1400×108m3 y la capacidad de suministro fue de aproximadamente 65.438. En 2015, la demanda estimada de gas natural fue de 2600×108m3. la capacidad de suministro era de sólo 1600×108m3. Para 2020, la brecha de gas natural superará los 1000×108m3, que será gas natural no convencional como el metano de carbón.

3.1 Perspectivas de desarrollo

Según los planes pertinentes, para 2015, la producción nacional de metano de yacimientos de carbón en el desarrollo superficial alcanzará 100×108 m3; la producción de gas natural en 2020 será de aproximadamente 2020×; 108 m3, de los cuales muy La producción estándar de gas natural alcanzará los 620 × 108 m3, y el metano de capas de carbón desarrollado en el suelo alcanzará los 200 × 108 m3.

Figura 5 Tendencias del consumo de gas natural en China de 2000 a 2008.

Al mismo tiempo, las empresas relevantes también han formulado objetivos de desarrollo para el “Duodécimo Plan Quinquenal” (Tabla 2).

Tabla 2 Pronóstico del desarrollo de la superficie de metano de capas de carbón en áreas y empresas nacionales clave

Si los objetivos anteriores se pueden lograr con éxito, cuáles son las perspectivas y si la exploración y el desarrollo y la escala industrial puede desarrollarse rápidamente, depende principalmente de la mayor implementación de políticas nacionales y de la inversión de varias empresas importantes. Lo que es particularmente importante es el progreso tecnológico y los avances logrados por estas empresas en relación con las condiciones de aparición del metano en las capas de carbón, más que la cuestión de la financiación, a la que se debe prestar gran atención. PetroChina aumentará aún más la inversión y promoverá el rápido desarrollo de la industria del metano de yacimientos de carbón. Es necesario aumentar los esfuerzos de exploración y desarrollo en las dos bases industriales clave en la cuenca sur de Qinshui y la cuenca oriental de Ordos, y explorar activamente tecnologías de apoyo para el desarrollo de metano en capas de carbón en las cuencas periféricas.

Se espera que las reservas geológicas probadas de metano de yacimientos de carbón aumenten en 2000×108 m3 en 2012, proporcionando una garantía de recursos para desarrollar la capacidad de producción. La capacidad de producción en 2013 fue de 45×108m3/año. En 2015, la producción alcanzó los 45×108m3 y el volumen comercial fue de 40×108m3, lo que la convierte en la primera empresa de producción de metano en capas de carbón del país. Al mismo tiempo, también se ha convertido en un líder en tecnología empresarial, un fijador de estándares y un líder en el desarrollo de la industria. Para 2020, se espera que el volumen comercial de metano de carbón alcance los 100×108m3, convirtiéndose en una parte importante de la principal industria petrolera de China y en un punto estratégico de crecimiento económico.

3.2 Contramedidas y sugerencias

3.2.1 Ajustar las contramedidas según la investigación de distribución de recursos.

Los recursos totales de metano de capas de carbón de China con una profundidad de enterramiento de menos de 2.000 metros son 36,8×1012m3, y los recursos recuperables son aproximadamente 10,8×1012m3. Existen 8 cuencas hidrográficas con recursos mayores a 1×1012m3, con un volumen total de recursos de 28×1012m3, que representan el 76% del total del país, distribuidos principalmente en las regiones central y occidental. La cantidad de recursos con una profundidad de enterramiento inferior a 1000 m es de 14 × 1012 m3, que es la principal cantidad de recursos desarrollada actualmente. Los recursos de metano de lechos de carbón de rango bajo representan el 43%, pero actualmente el principal desarrollo son los recursos de metano de lechos de carbón de rango medio y alto. Por lo tanto, es necesario fortalecer las pruebas de investigación y desarrollo de metano en capas medias (enterradas a más de 800 metros de profundidad) y carbones de bajo rango en la región occidental, y esforzarse por lograr avances sustanciales a mayor escala.

3.2.2 Debe reforzarse aún más la implementación de políticas nacionales y la cooperación mutua entre empresas.

Mejorar las políticas y medidas relevantes, formular un plan unificado para el desarrollo del metano y el carbón en yacimientos de carbón, lograr una conexión perfecta, implementar de manera efectiva "el gas primero, el carbón después" y aprovechar al máximo los recursos. Es necesario ampliar aún más los tres modelos de cooperación de minería de carbón y producción de gas; se debe promover activamente el desarrollo de la industria del metano de yacimientos de carbón y la cooperación integrada en la prevención y el control del gas de las minas de carbón.

3.2.3 Fortalecer la investigación técnica para mejorar la producción de un solo pozo y los beneficios integrales.

En vista de las tecnologías clave de exploración y desarrollo de metano de yacimientos de carbón, es necesario fortalecer la investigación. Con base en las características geológicas del metano de las capas de carbón, desarrollaremos aún más las correspondientes instalaciones y equipos de apoyo para perforación, fracturación, drenaje y transporte por tuberías, y aumentaremos la investigación y el desarrollo de tecnologías clave para el desarrollo de pozos horizontales de pluma.

3.2.4 Establecer una plataforma de información unificada para evitar la competencia desordenada y la duplicación de inversiones.

Fortalecer los canales de información, lograr el intercambio de recursos y evitar la competencia desordenada y la duplicación de inversiones. Establecer un sistema unificado de gestión de información de la industria del metano de yacimientos de carbón es una tarea básica muy importante. Incluye dos aspectos: la empresa debe fortalecer la construcción digital de campos de metano de yacimientos de carbón, y el nivel nacional debe fortalecer las estadísticas, el intercambio y la publicación de tecnología industrial e información de la industria para proporcionar estándares de construcción de información unificada para la industria de metano de yacimientos de carbón.

Conclusión

Una economía baja en carbono es la única manera de desarrollar la economía energética de China. Para reducir las emisiones de carbono desde la fuente y liderar la estructura energética y la diversificación industrial, la brecha entre la oferta y la demanda de gas natural existirá durante mucho tiempo, y la demanda de metano de yacimientos de carbón seguirá aumentando. China es rica en recursos de metano de yacimientos de carbón. En la actualidad, la escala general de la industria es pequeña, pero tiene un enorme potencial y buenas perspectivas. Fortalecer la investigación y el desarrollo y confiar en el progreso tecnológico promoverá en gran medida el rápido desarrollo de la industria del metano de yacimientos de carbón.

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