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煤层甲烷国外应用和发展

发布时间: 2011-03-31     来源:

 

目前,美国、加拿大、德国和法国等国家的煤层气产业发展迅速,各国的煤层气资源条件、政策等有所差别,其发展状况也有所不同。美国煤矿甲烷减排技术与政策
     美国煤层气利用现状
     美国在研究、勘探、开发利用方面处于世界领先地位,是世界上率先取得煤层气商业化开发最成功的国家。20世纪初美国就开始在井下开采煤层气,从70年代末至80年代初,美国通过采煤前预抽和采空区井抽放回收煤层气,并开始进行地面开采煤层气试验,1997年其产量达320亿立方米,基本形成产业化规模。美国利用地面钻孔水力压裂开采煤层气技术和煤层气回收增强技术。煤层气回收增强技术是把二氧化碳注入不可开采的深煤层中加以储藏,同时排挤出煤层中所含的甲烷加以回收的过程,氮气也同样适用于这一方法。2004年美国煤层气年产量达500亿立方米,成为重要的能源。 美国煤层气开发迅速取得成功,除具有良好的煤层气地质资源条件和完善的基础设施(如发达的天然气管网)以外,煤层气开发初期政府的宏观调控政策特别是卓有成效的财政支持、政策法规鼓励和开放的市场,使美国率先取得煤层气商业开发的成功。美国是世界第二大产煤国,每年因煤炭开采而排放的甲烷达49~77亿M3。根据美国环保局的调查,1996年被调查的79座煤矿共释放甲烷40亿M3,其中有17座煤矿建立了矿井甲烷利用系统,利用总量为13.9亿M3,有20多座煤矿建立了甲烷抽放系统。而1995年,美国采煤作业所释放出的甲烷量占全美范围内甲烷释放量的12%左右。美国从70年代开始回收煤矿甲烷,首先是从煤矿安全角度出发。较早开展煤层甲烷抽放的煤矿是吉姆瓦特资源公司(JWR)拥有的位于阿拉巴马州的兰溪三、四、五和七矿。1994年,当JWR在对其兰溪三号矿井进行井下巷道开拓时,遇到了大量的瓦斯涌出,而且单采用通风方式无法解除瓦斯隐患,于是决定预抽煤层甲烷以提高矿井安全水平。后来,JWR和一家石油公司联合应用地面垂直井进行煤层气开发,并成立了黑勇士甲烷公司(BWM)。到1996年,BWM公司的煤层气产量达113万M3/D,平均抽放效率为46%。在所抽放的甲烷中,地面垂直井抽出量占34%,采动区井占62%,井下钻孔占4%。到1994年,全美范围内有10座煤矿建立了甲烷抽放与利用项目,共抽出甲烷9.9亿M3。而1996年抽放利用量达13.9亿M3。随着煤层甲烷抽放与利用量的增加,减少了温室气体的排放和环境污染。1996年与1994年相比,所减排的甲烷量相当减排2500万TCO2。在美国,从矿井中所回收的甲烷,绝大部分被注入到天然气管道销售。进入天然气管道的煤层气要求甲烷含量在95%以上,并且不含有害气体。除注入天然气管道销售外;煤矿所回收的部分甲烷也用来进行发电或通风空气加热等。在美国,回收甲烷矿井数量和回收甲烷量的增加,主要是由以下四种因素所引起的:
  (1)越来越多的煤炭生产者对煤层甲烷回收技术越来越熟悉;
  (2)所生产的甲烷除管道销售外,还被生产者通过其它途径加以利用并产生经济效益;
  (3)在大多数煤层甲烷生产州中,煤层甲烷的所有权问题已得到解决;
  (4)已有的甲烷利用项目证实了煤层甲烷项目经济上的可行性。此外,联邦能源委员会636和888号法令的颁布,排除了天然气和电力行业限制竞争的因素,为煤矿甲烷生产商进入天然气输送和电力输送领域扫清了障碍。