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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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富油煤钻井式地下原位热解提取煤基油气资源的几个关键问题

作者(Author):

  • 付德亮
  • 段中会
  • 杨甫
  • 马丽
  • 王振东
  • 田涛
  • 贺丹

作者单位:

  • 陕西省煤田地质集团有限公司
  • 自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室
  • 西安交通大学 电气工程学院
  • 陕西煤田地质油气钻采有限公司

关键词:

  • 富油煤
  • 原位热解
  • 油气资源
  • 热解工艺
  • 综合评价
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

富油煤是一种具有油气资源属性的特殊煤炭资源,开发富油煤所蕴含的煤基油气资源,实现煤炭这一高碳资源的低碳利用,对于保障国家能源安全、实现“双碳”目标,具有重要意义。钻井式富油煤地下原位热解是在工程钻井的基础上,通过煤层人造裂缝,实现多口钻井的连通,然后利用电加热或气体热载体加热等技术加热煤层,使富油煤热解产生油气资源,并在抽采井完成油气采集。目前,煤层加热方式、煤层热解温度、储层改造技术、热解油气的高效抽采等问题亟待解决。①反应热加热、传导加热、辐射加热等在富油煤地下原位加热应用中均存在不同缺陷,以气体热载体加热为主的对流加热方式更加适用,但是针对不同的地质条件,优选经济安全的载热流体,营造高效的热解氛围尚需要开展针对性的研究工作。多种加热方式相互配合,有望成为富油煤地下原位加热方法的突破方向。②350-450℃是目前普遍较为认可的高效热解温度,但是不同煤质特征以及不同热解氛围,其相应的优势热解温度区间略有不同,富油煤热解的化学热力学和动力学研究是科学预测热解温度的有效手段。③在储层改造方面,水力压裂技术、超临界CO2压裂技术和液氮致裂技术,在富油煤地下原位热解应用中均具有一定的适应性,但同时也不同程度的存在一些缺陷,对于不同的地质条件而言,需要做具体客观的评价方可确定相适应的技术手段。可控冲击波技术在岩层致裂方面具有高效可控的优势,未来有望在本领域得到广泛应用。④富油煤热解产生的可燃气体以CH4、H2、CO为主,同时伴随较高含量的CO2,易于直接抽采,而热解油为高密度、高粘度的煤焦油,其凝结温度高,180℃以下便会大量凝结,存在井筒堵塞的风险,针对性的制定抽采井温压保持方案,是提高热解产物抽采效率的关键所在。此外,未来研究工作中,有关富油煤地下原位热解地质工程一体化综合评价、原位热解反应进程监测、全过程数值模拟等系统性问题同样需要重点关注。


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