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第1章 煤层气资源及其开发前景1

1.1 中国煤炭资源1

1.1.1 聚煤期1

1.1.2 聚煤区5

1.1.3 煤炭储量10

1.2 中国煤层气资源12

1.2.l 煤层气资源量估算中的有关问题12

1.2.2 煤层气资源的分布特征14

1.2.3 煤层气开发有利选区18

1.3 中国煤层气开发前景18

1.3.1 煤层气开发与能源可持续发展战略18

1.3.2 煤层气开发利用现状19

1.3.3 煤层气开发战略21

1.4 世界煤层气开发利用现状22

1.4.1 煤层气资源量22

1.4.2 煤层气开发利用现状23

第2章 煤层气的基本特征25

2.1 煤层气的一般性质25

2.2 煤层气储集层性质27

2.2.1 煤的形成及煤阶27

2.2.2 煤层的储集特征28

2.3 煤层气的生成31

2.3.1 生物气31

2.3.2 热解气33

2.3.3 裂解气33

2.4.1 煤的孔隙特征35

2.4 煤层气的储集35

2.4.2 煤中气体的贮存39

2.4.3 煤中气体的流动44

2.4.4 煤层的生气和储气能力类型46

2.4.5 煤层气藏的形成条件48

2.5 影响煤层气生产能力的因素59

第3章 煤层气参数测定67

3.1 煤等温吸附常数的测定67

3.1.1 概念及原理67

3.1.2 测试装置69

3.1.3 测试过程70

3.1.4 数据分析及试验报告72

3.2.1 概念及原理74

3.2 煤层气含量测定74

3.2.2 试验装置77

3.2.3 测试过程78

3.2.4 数据分析及试验报告80

3.3 吸附时间的测定84

3.3.1 概念及原理84

3.3.2 测试装置和测试过程85

3.3.3 数据分析及报告85

3.4 渗透率测定85

3.4.1 概念及原理85

3.4.2 试井设备86

3.4.3 试井方法及过程88

3.4.4 数据分析及报告92

3.5 井下煤层透气性系数直接测定法97

3.5.1 中国矿业大学方法98

3.5.2 克氏方法99

3.6 煤储层压力测定101

3.6.1 概念及原理101

3.6.2 测试设备102

3.6.3 测试方法及过程102

3.6.4 数据分析及报告提交102

3.7 井下煤层瓦斯压力的测定102

3.7.1 煤层瓦斯压力梯度102

3.7.2 煤层瓦斯压力的测定方法103

4.2 地质评价和煤层气资源量计算108

4.2.1 地质评价108

4.1 勘探阶段工作内容108

第4章 煤层气勘探108

4.2.2 煤层气资源量计算115

4.2.3 有利区块选择119

4.3 测试井勘探评价120

4.3.1 测试井施工的一般要求121

4.3.2 数据采集121

4.3.3 测试井试气121

4.3.4 数据评价122

4.4 小型试验性开发122

4.4.1 试井122

4.4.3 试验性开发数据评价123

4.4.4 工业性开发设计123

4.4.2 采气试验123

4.5 地球物理测井技术的应用124

4.5.1 测井设备124

4.5.2 主要测井类型126

4.5.3 资料提交及使用129

第5章井下抽放煤层气135

5.1 煤矿开采概述135

5.1.1 矿井生产系统135

5.1.2 采区布置137

5.1.3 工作面布置及回采方法139

5.2 矿井瓦斯的危害142

5.2.1 矿井瓦斯等级142

5.2.2 矿井瓦斯爆炸142

5.2.4 瓦斯防治技术143

5.2.3 煤与瓦斯突出143

5.3 井下抽放煤层气概述145

5.4 抽放煤层气工程设计147

5.4.1 抽放煤层气的可行性和经济性147

5.4.2 抽放设计149

5.4.3 抽放效果计算151

5.5 井下抽放煤层气技术152

5.5.1 抽放方法的分类及选择152

5.5.2 开采层煤层气抽放152

5.5.3 邻近层煤层气抽放155

5.5.4 采空区煤层气抽放157

5.6 抽放钻孔的施工与密封159

5.6.1 钻孔的施工设备159

5.6.2 钻孔的施工工艺及故障处理163

5.6.3 钻孔密封方法164

5.7 煤层气抽放系统及设施167

5.7.1 煤层气抽放泵167

5.7.2 抽放管路169

5.7.3 抽放系统的附属设施171

5.8 抽放煤层气的计量与检测173

5.8.1 煤层气流量的测定173

5.8.2 抽放管路压力的测定177

5.8.3 煤层气浓度的测定177

5.8.4 综合参数检测仪177

5.9.1 提高煤层透气性178

5.9 提高煤层气抽放率的方法178

5.9.2 采用综合抽放煤层气方法179

5.9.3 利用先进的钻机具180

第6章 煤层气井钻井技术182

6.1 煤层气开发井网182

6.1.1 优化井网井距的气藏模拟182

6.1.2 优选煤层气开发井网类型184

6.1.3 优化煤层气开发井距184

6.1.4 煤层开发井距与水力压裂的关系186

6.2 钻井设计186

6.2.1 钻井设计的基本原则186

6.2.2 钻井设计的主要内容186

6.2.3 井身结构187

6.3.1 煤层气井钻井技术的特殊性189

6.3 钻井参数和技术措施189

6.3.2 煤层气钻井参数和技术措施190

6.4 钻井取煤心技术190

6.5 钻柱及下部钻其组合194

6.5.1 钻柱受力计算194

6.5.2 常用钻具组合的设计194

6.6 钻井液196

6.6.1 钻井液的性能要求与调整197

6.6.2 钻井液的固相控制198

6.6.3 保护煤层对钻井液的要求200

6.6.4 常用钻井液材料201

6.6.5 钻井液性能测试201

7.1.1 套管柱的设计204

7.1 煤层气井固井技术204

第7章 煤层气井固井、完井和煤层压裂技术204

7.1.2 固井材料207

7.1.3 固井方法208

7.1.4 固井的有关计算209

7.2 煤层气井完井技术211

7.2.1 先期裸眼完井211

7.2.2 后期裸眼完井212

7.2.3 筛管完井213

7.2.4 裸眼洞穴完井214

7.2.5 射孔完井216

7.2.6 多煤层完井218

7.3 煤层压裂技术219

7.3.1 煤层压裂机理220

7.3.2 小型压裂测试技术223

7.3.3 压裂工艺技术227

第8章 排水采气技术237

8.1 煤层气产出特点237

8.2 排水采气方法238

8.2.1 有杆泵排水采气238

8.2.2 螺杆泵排水采气244

8.2.3 电潜泵排水采气246

8.3 排水采气井筒液面测试247

8.4 气水地面集输与处理248

8.4.1 气水地面集输流程及设备248

8.4.2 水气分离器249

8.4.3 气体干燥器251

8.4.4 计量仪表及计算公式252

8.4.5 水质净化处理253

第9章 煤层气利用260

9.1 煤层气的提纯和储存260

9.1.1 煤层气提纯261

9.1.2 煤层气储存262

9.2 煤层气民用工程267

9.2.1 概述267

9.2.2 煤层气民用工程设计268

9.2.3 煤层气民用工程施工285

9.3 生产化工产品290

9.4 发电291

9.4.1 煤层气发电发展概况291

9.4.2 煤层气发电技术292

9.5 汽车燃料294

第10章 煤层气资源开发经济评价和政策法规295

10.1 煤层气开发项目经济评价295

10.1.1 美国黑勇士分盆地煤层气开发经济评价295

10.1.2 中国淮北矿区煤层气开发试验项目经济评价299

10.2 国外有关煤层气的法规305

10.2.1 煤层气所有权305

10.2.2 生产许可证问题306

10.3 国外有关煤层气的经济鼓励政策307

10.3.1 影响煤层气生产经济效益的主要因素307

10.3.2 美国有关煤层气的鼓励政策308

10.3.3 英国煤层气项目投资的鼓励政策310

10.4.1 GEF项目311

10.4 国际对华援助311

10.4.2 UNDP项目312

10.4.3 USEPA项目312

10.4.4 USIJI项目312

10.4.5 APEC项目313

10.5 中国与煤层气资源开发相关的法规和政策回顾313

10.5.1 煤层气资源勘探开发管理部门313

10.5.2 煤层气资源勘探开发管理的有关法规315

10.5.3 煤层气产业政策315

10.5.4 《资源综合利用目录》及其优惠政策316

10.5.5 有关价格政策317

10.5.6 对外合作勘探开发煤层气的优惠政策317

参考文献319