一 : 外气研究
1979年，由于偶然的原因，有人把气功状态下人体体外的异常定向效应称之为“外气”，为的是把这一效应同练功状态下体内气机活动的已知效应相区别。起初，大多数专家都不赞成这样的叫法，因为仪器测量到的体外异常效应并不能反映气功状态的本质。苦于一时找不到恰当的名词加以表达，久之，约定俗成，“外气”这个词还是叫开了。
气功研究是项庞大的系统工程，涉及的学术领域之广、方法学难度之大，是科学史上空前的。相对而言，气功状态下某些派生的物理效应——即所谓“外气”的测量却容易得多，许多测量仪器都能派上用场。医云：“有诸内必形之外”，如果证实了“外气”的客观存在，那么气功状态下的体内效应的存在也将得到间接证明。尽管“外气”的检测不能揭示气功本质于万一，但它毕竟为人们带来“看得见、摸得着”的直观认识，容易接受。有鉴于此，1979年7月“外气”现场测试实验被选作卫生部中医局组织的全国性的“气功科学实（www.61k.com]验现场汇报会”的主要内容，希望这些实验能成为社会初步认识气功科学价值的窗口。由于当时实验者的虚心、谨慎，批评者的诚挚中肯，因而实验结论较为实事求是，少有夸张不实之词，故社会反映普遍良好，起到了为气功正名的作用。
随着“气功热”的不断升温，近几年（指上世纪九十年代前后）“外气”研究，逐渐演变为企图证明“超能力”存在的手段。应该说，这些实验对扩展视野、启发思路还是有益的。但是，由于这些研究的对象是“万物之灵”的世界上最复杂的物质——人，所研究的问题又是涉及尚难用现有科学手段度量的内容物一—精神，因此，实验的不完善是显而易见的。再加上某些实验的粗滥和有意无意的夸张和渲染，因而引起质疑和非议也是意料之中的。
二 : 沁南地区潘庄区块煤层气井产能主控因素研究_徐涛
第32卷第1期2013年2月河南理工大学学报（自然科学版）
JOURNALOFHENANPOLYTECHNICUNIVERSITY（NATURALSCIENCE）Vol．32No．1Feb．2013
沁南地区潘庄区块煤层气井产能主控因素研究
徐
122涛，苏现波，倪小明
（1．重庆市能源投资集团科技有限责任公司，重庆400060；2．河南理工大学能源科学与工程学院，河南焦作454000）
摘要：研究煤层气井产能的主控因素对煤层气高效开发具有重要意义．以潘庄区块煤层气勘探
开发资料为基础，从资源条件、水文地质条件、钻完井工艺和排采工作制度4个方面对煤层气井产能的影响进行分析，得出了在资源丰度差别不大的情况下，煤储层含气饱和度和临储压力比对该区煤层气井产能贡献大，其中临储压力比贡献最大，煤储层含气饱和度次之，而水文地质条件以及排采工作制度对煤层气井产能影响不明显．词：煤层气;产能;主控因素;饱和度中图分类号：P618．11文献标识码：A关
键
9787（2013）01-0025-05文章编号：1673-
StudyonCBMproductionmaincontrollingfactorsofQinnanPanzhuangblock
XUTao1，SUXian-bo2，NIXiao-ming2
（1．ChongqingenergyinvestmentgroupscienceandtechnologyCo．Ltd．，ChongqingJiaozuo454000，Henan，China）ing，HenanPolytechnicUniversity，
400060，China；2．SchoolofEnergyScienceandEngineer-
Abstract：Coalbedmethane（CBM）productionandefficientcontrollingfactorsthatisfavorabletoCBMdevel-opmentisofgreatsignificance．BasedonPanzhuangblockexplorationanddevelopmentinformation，there-sourceconditions，hydrogeologicalconditions，drainageandgasdrillingandcompletiontechnology，andworksystemstoCBMwellproductivityintermsoftheimpactanalysis，itisconcludedthatwhentheabundanceofresourcecircumstancesisnotverydifferent，thecoalreservoirgassaturationandpressurecontributetoalargeCBMwellproductivity，andthatcontributetopressureisthelargestreservoirsofcoalgassaturationfollowed．ThestrengthofhydrogeologicalconditionsandminingsystemofworkschedulingonCBMproductionwasnotobvious．
Keywords：coalbedmethane；productivity；maincontrolingfactors；saturation
国内外煤层气研究工作者在煤层的放矢．多年来，
气井产能影响因素方面做了大量的工作．司淑萍等指出了煤层气原始地层压力、压裂效果、气井后期维护过程中煤层污染是导致煤层气井产能低的主要因素，并针对这些影响因素，提出了解决的办法
［1］
0引言
煤层气开发过程中，影响煤层气井产能的因
素多种多样，为了查明并掌握生产动态，有效提高煤层气井的产能，有必要对煤层气资源特征及产出特征进行综合分析，总结其变化规律，确定影响产能的主控因素，以便在远期的煤层气开发中有
．杨秀春等认为影响煤层气井产能的主要因
素为煤层含气量、构造、煤层埋深、储层裂隙发育
10-26收稿日期：2012-基金项目：重庆市科技攻关项目（cstc2012gg－yyjsB90001）．
作者简介：徐涛（1985—），男，河南商水人，主要从事瓦斯治理与煤层气勘探开发方面的研究．E-mail：xuyongtao1985@163．com
郭大浩 沁南地区潘庄区块煤层气井产能主控因素研究_徐涛
26
河南理工大学学报（自然科学版）
［2］
2013年第32卷
特征．娄剑青指出影响煤层气产量的主要因素
［3］
是煤层渗透率、煤层厚度及含气量．罗山强等研究表明渗透率、供给半径对煤层气井水产量的
数9．10%．目前该区块煤层气开发主要针对山西
组3号煤层，从测井资料看，潘庄井田3号煤层稳定较厚，平均6．18m，其埋深327．42～429．42m，
3
平均347．23m，含气量16．32～27．96m/t，平均21．92m3/t．
影响较大，兰格缪尔体积常数、渗透率、供给半径
及井底流压对煤层气井气产量影响较大，其中以
［4］
供给半径影响最大．本文从潘庄区块的资源条件、水文地质条件、钻完井工艺及排采工作制度4
2
2．1
产能主控因素分析
资源条件对产能的影响
本区块主要压裂排采3号煤层，故本文研究
个方面来探讨煤层气井产能的主控因素．
1研究区概述
潘庄区块位于山西省晋城市西北约80km
处，隶属沁水县管辖．地处东经112°30'～112°38'、北纬35°35'～35°39'之间，交通方便．本区含煤地层为石炭-二叠系的太原组和山西组，含煤21层，总厚度9．9～17．8m，平均13．4m，含煤系
表1
Tab．1
井号sh-003sh-006sh-013sh-018sh-025sh-026sh-027sh-029Sh-030
煤厚/m6．306．606．256．336．156．196．275．426．28
含气量/m23．63×10－324．35×10－325．02×10－323．79×10－323．89×10－324．38×10－324．49×10－325．63×10－325．48×10－3
只计算3号煤的资源丰度．通过对大量的测井、压
裂及排采资料的统计并根据资源丰度计算公式，得出潘庄区块部分煤层气井资源丰度，根据测试兰氏体积、兰氏压力，得出该区部分井含气饱和度、临储压力比、平均日产气量统计结果（表1）．
潘庄区块部分煤层气井资源条件统计结果
资源丰度/（m3·km－2）
2．23×1082．41×1082．35×1082．26×1082．20×1082．26×1082．30×1082．08×1082．40×108
平均日产气量/m3
1775．412451．91
0．771．000．73
4162．545714．794997．376494．615979．15
0．590．53
1474．151712．87
StatisticalresultofparticalCBMwellresourceconditionofPanzhuangblock
含气饱和度0．731．000．881．000．851．001．000．760．71
临储压力比0．72
为了查明各种资源条件与产能关系密切程
［5］
根据统计资料，分别做资源丰度、含气饱和度，
度、临储压力比与平均日产气量关系散点图（图1，2，3）
61阅读提醒您本文地址：
．
从图1可以看出，潘庄区块煤层气资源丰度
高，资源丰度差别不大，在小范围区域内，资源丰度与产气量关系不密切．该区含气饱和度均大于0．7，含气饱和度与平均日产气量之间关系较密切，含气饱和度高的井，平均日产气量也较高；临储压力比与平均日产气量关系最为密切，临储压力比高的井，平均日产气量也较高，而资源丰度与平均日产气量界线不明显．
郭大浩 沁南地区潘庄区块煤层气井产能主控因素研究_徐涛
第1期徐涛，等：沁南地区潘庄区块煤层气井产能主控因素研究
27
气高的控制作用最为明显，含气饱和度高，储层能
量高，临储压力比高，降压容易，故产气量高．2．2
水文地质条件对产能的影响
水文地质条件的强弱一方面影响着压力传递速度，另一方面影响着排采过程中液面降低的难
［6］
易．根据地下水动力原理知：总水头等于高程头与压力头之和．高程头是海平面到驱动流体运
动的压力头处的垂直距离，可根据煤层底板标高求取．压力头可根据试井资料得出的储层压力求
从资源条件看，在无断层、陷落柱等影响下，该区含气饱和度高、临储压力比高对煤层气井产
取，最终得出潘庄区块3号煤层地下水流动等势
线图（图4）
．
SH-029井附近从地下水活动流势图可看出，
含气量应该相对高些，但由于该区块地为滞留区，
下水活动都比较弱，因此，地下水活动对该区煤层
气井的产能影响并不大．2．3
钻完井工艺对产能的影响
储层中天然裂隙对原始渗透率起着关键性的
［7］
控制作用．而最大主应力和主应力差对煤层裂隙壁距和渗透率的影响较大．当构造应力场最大主应力方向与岩层优势裂隙组发育方向一致时，裂隙面实质上受到相对拉张作用，主应力差越大，相对拉张效应越强，越有利于裂隙壁距的增大和渗透率的增高．而在最大主应力方向与岩层优势裂隙组发育方向垂直时，裂隙面受到挤压作用，主应力差越大，挤压效应越强，裂隙壁距则减小甚至密闭，渗透率降低．（1）破裂压力．通过施工曲线读取破裂压力，经过换算即可得出煤储层真正的破裂压力．潘庄区块3号煤储层破裂压力为8．4～16．8MPa，平均11．7MPa（图5）．
（2）闭合压力（最小主应力）．潘庄区块煤层
气井3号煤层闭合压力为5．2～11．9MPa，平均8．0MPa（图6）．相对来说水平最小主应力较小，最小主应力主要造成排采过程中裂隙的闭合，这种闭合导致渗透率随最小主应力的增加呈指数降低．该区煤层埋深较浅，裂隙相对发育，有利于气SH-025，体的产出．从闭合压力等值线可看出，SH-026，SH-027附近闭合压力小，煤层气产出更有利．
（3）最大主应力．根据地应力计算原理，得出潘庄区块3号煤层最大主应力等值线图（图7）．3号煤层最大主应力变化范围为5．66～15．3MPa，平均9．2MPa．与成庄和赵庄两个区块相比，潘庄区块水平最大主应力相对较小．
同时做出潘庄区块3号煤层主应力差值等值线（图8）．3号煤层应力差值变化范围为0．38～3．4MPa，026，SH-027井附近平均1．5MPa．SH-主应力差值小，裂隙发育，有利于煤层气产出．2．4排采工作制度对产能的影响
煤层气井的排水采气会使生产井筒内的动液面不断下降，依靠流体对压力的传导作用，煤层裂
［8］
郭大浩 沁南地区潘庄区块煤层气井产能主控因素研究_徐涛
28河南理工大学学报（自然科学版）2013年第32卷隙、孔隙的压力也将随之下降；在煤层围压基本不
变的条件下，煤岩与煤层裂隙、孔隙的压力差将逐步增加．随着这种压力差的增加，储层内孔裂隙的有效宽度和体积都将逐渐变窄、变小，煤岩的渗透
郭大浩 沁南地区潘庄区块煤层气井产能主控因素研究_徐涛
第1期徐涛，等：沁南地区潘庄区块煤层气井产能主控因素研究
29
率逐步下降．随着压力差的减小，煤岩的渗透率会
有所恢复，但恢复值很低，并且对于不同的煤岩、在应力差增加的不同阶段，煤岩渗透率下降的速
研究煤层气井排采工作制度有很大的差别．所以，
控制生产井的液面降速、控制井底流压对提高度，
产能有重要意义．
表2
Tab．2
从沁南地区潘庄区块煤层气井产气后吐砂现象不明显及产气后产水量（表2）可以认为排采工
［9－10］
．同时，作制度相对合理，对产能影响不大因
最小主应力及差值相对较潘庄区块最大主应力、
即使产气前排采工作制度相对较大时，煤层本小，
身裂隙较发育，对后期产气影响不大．
潘庄区块部分煤层气井产气后产水量统计结果
StatisticalresultofparticalCBMwellwaterproductionrateofPanzhuangblockafterproducinggas
3结论
［2］杨秀春，接铭训，王国强．潘河煤层气试验区产能影
61阅读提醒您本文地址：
J］．天然气工业，2008，28（3）：99-101．响因素分析［
［3］娄剑青．影响煤层气井产量的因素分析［J］．天然气
2004，24（4）：62-64．工业，
［4］罗山强，郎兆新，张丽华．影响煤层气井产能因素的
J］．断块油气田，1997，4（1）：42-46．初步研究［
［5］万玉金，曹雯林．煤层气单井产量影响因素分析
［J］．天然气工业，2005，25（1）：24-126．
［6］郭东屏．地下水动力学［M］．西安：陕西科学技术出
1994．版社，
［7］刘飞．山西沁水盆地煤岩储层特征及高产富集区评
D］．成都：成都理工大学，2007．价［
［8］何伟钢，．叶建平．煤层气井排采历史地质分析［J］
2003，9（3）：385-389．高校地质学报，
［9］邓英尔，黄润秋，郭大浩，等．煤层气单井产量的影
．天然气工业，2005，响及不稳定渗流产量预测［J］25（1）：117-119．
［10］苏现波，．北京：煤炭工林晓英．煤层气地质学［M］
2009．业出版社，
从资源条件、水文地质条件、钻完井工艺和排
采工作制度对煤层气井产能的影响分析得出：潘庄区块煤层气开发区在资源丰度差别不大的情况下，煤储层含气饱和度和临储压力比对该区煤层气井产能贡献大，其中临储比最大，煤储层含气饱和度次之．水文地质条件从某种程度上决定了含气量的高低，该区块地下水滞流区含气量相对高些，地下水活动性较弱，对煤层气井产能影响不大．因潘庄区块最大主应力、最小主应力及差值相对较小，致使排采制度对煤层气井产能影响不明显．因此，寻找高含气饱和度、高临储比、高资源丰度的煤储层是保证煤层气地面开发获得成功关键．参考文献：
［1］司淑萍，李文峰，马建民．煤层气井产能影响因素分
J］．断块油气田，2001，8（5）：50-53．析及对策［
(责任编辑李文清)
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三 : 沁南地区潘庄区块煤层气井产能主控因素研究_徐涛
第32卷第1期2013年2月河南理工大学学报（自然科学版）
JOURNALOFHENANPOLYTECHNICUNIVERSITY（NATURALSCIENCE）Vol．32No．1Feb．2013
沁南地区潘庄区块煤层气井产能主控因素研究
徐
122涛，苏现波，倪小明
（1．重庆市能源投资集团科技有限责任公司，重庆400060；2．河南理工大学能源科学与工程学院，河南焦作454000）
摘要：研究煤层气井产能的主控因素对煤层气高效开发具有重要意义．以潘庄区块煤层气勘探
开发资料为基础，从资源条件、水文地质条件、钻完井工艺和排采工作制度4个方面对煤层气井产能的影响进行分析，得出了在资源丰度差别不大的情况下，煤储层含气饱和度和临储压力比对该区煤层气井产能贡献大，其中临储压力比贡献最大，煤储层含气饱和度次之，而水文地质条件以及排采工作制度对煤层气井产能影响不明显．词：煤层气;产能;主控因素;饱和度中图分类号：P618．11文献标识码：A关
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9787（2013）01-0025-05文章编号：1673-
StudyonCBMproductionmaincontrollingfactorsofQinnanPanzhuangblock
XUTao1，SUXian-bo2，NIXiao-ming2
（1．ChongqingenergyinvestmentgroupscienceandtechnologyCo．Ltd．，ChongqingJiaozuo454000，Henan，China）ing，HenanPolytechnicUniversity，
400060，China；2．SchoolofEnergyScienceandEngineer-
Abstract：Coalbedmethane（CBM）productionandefficientcontrollingfactorsthatisfavorabletoCBMdevel-opmentisofgreatsignificance．BasedonPanzhuangblockexplorationanddevelopmentinformation，there-sourceconditions，hydrogeologicalconditions，drainageandgasdrillingandcompletiontechnology，andworksystemstoCBMwellproductivityintermsoftheimpactanalysis，itisconcludedthatwhentheabundanceofresourcecircumstancesisnotverydifferent，thecoalreservoirgassaturationandpressurecontributetoalargeCBMwellproductivity，andthatcontributetopressureisthelargestreservoirsofcoalgassaturationfollowed．ThestrengthofhydrogeologicalconditionsandminingsystemofworkschedulingonCBMproductionwasnotobvious．
Keywords：coalbedmethane；productivity；maincontrolingfactors；saturation
国内外煤层气研究工作者在煤层的放矢．多年来，
气井产能影响因素方面做了大量的工作．司淑萍等指出了煤层气原始地层压力、压裂效果、气井后期维护过程中煤层污染是导致煤层气井产能低的主要因素，并针对这些影响因素，提出了解决的办法
［1］
0引言
煤层气开发过程中，影响煤层气井产能的因
素多种多样，为了查明并掌握生产动态，有效提高煤层气井的产能，有必要对煤层气资源特征及产出特征进行综合分析，总结其变化规律，确定影响产能的主控因素，以便在远期的煤层气开发中有
．杨秀春等认为影响煤层气井产能的主要因
素为煤层含气量、构造、煤层埋深、储层裂隙发育
10-26收稿日期：2012-基金项目：重庆市科技攻关项目（cstc2012gg－yyjsB90001）．
作者简介：徐涛（1985—），男，河南商水人，主要从事瓦斯治理与煤层气勘探开发方面的研究．E-mail：xuyongtao1985@163．com
26
河南理工大学学报（自然科学版）
［2］
2013年第32卷
特征．娄剑青指出影响煤层气产量的主要因素
［3］
是煤层渗透率、煤层厚度及含气量．罗山强等研究表明渗透率、供给半径对煤层气井水产量的
数9．10%．目前该区块煤层气开发主要针对山西
组3号煤层，从测井资料看，潘庄井田3号煤层稳定较厚，平均6．18m，其埋深327．42～429．42m，
3
平均347．23m，含气量16．32～27．96m/t，平均21．92m3/t．
影响较大，兰格缪尔体积常数、渗透率、供给半径
及井底流压对煤层气井气产量影响较大，其中以
［4］
供给半径影响最大．本文从潘庄区块的资源条件、水文地质条件、钻完井工艺及排采工作制度4
2
2．1
产能主控因素分析
资源条件对产能的影响
本区块主要压裂排采3号煤层，故本文研究
个方面来探讨煤层气井产能的主控因素．
1研究区概述
潘庄区块位于山西省晋城市西北约80km
处，隶属沁水县管辖．地处东经112°30'～112°38'、北纬35°35'～35°39'之间，交通方便．本区含煤地层为石炭-二叠系的太原组和山西组，含煤21层，总厚度9．9～17．8m，平均13．4m，含煤系
表1
Tab．1
井号sh-003sh-006sh-013sh-018sh-025sh-026sh-027sh-029Sh-030
煤厚/m6．306．606．256．336．156．196．275．426．28
含气量/m23．63×10－324．35×10－325．02×10－323．79×10－323．89×10－324．38×10－324．49×10－325．63×10－325．48×10－3
只计算3号煤的资源丰度．通过对大量的测井、压
裂及排采资料的统计并根据资源丰度计算公式，得出潘庄区块部分煤层气井资源丰度，根据测试兰氏体积、兰氏压力，得出该区部分井含气饱和度、临储压力比、平均日产气量统计结果（表1）．
潘庄区块部分煤层气井资源条件统计结果
资源丰度/（m3·km－2）
2．23×1082．41×1082．35×1082．26×1082．20×1082．26×1082．30×1082．08×1082．40×108
平均日产气量/m3
1775．412451．91
0．771．000．73
4162．545714．794997．376494．615979．15
0．590．53
1474．151712．87
StatisticalresultofparticalCBMwellresourceconditionofPanzhuangblock
含气饱和度0．731．000．881．000．851．001．000．760．71
临储压力比0．72
为了查明各种资源条件与产能关系密切程
［5］
根据统计资料，分别做资源丰度、含气饱和度，
度、临储压力比与平均日产气量关系散点图（图1，2，3）
．
从图1可以看出，潘庄区块煤层气资源丰度
高，资源丰度差别不大，在小范围区域内，资源丰度与产气量关系不密切．该区含气饱和度均大于0．7，含气饱和度与平均日产气量之间关系较密切，含气饱和度高的井，平均日产气量也较高；临储压力比与平均日产气量关系最为密切，临储压力比高的井，平均日产气量也较高，而资源丰度与平均日产气量界线不明显．
第1期徐涛，等：沁南地区潘庄区块煤层气井产能主控因素研究
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气高的控制作用最为明显，含气饱和度高，储层能
量高，临储压力比高，降压容易，故产气量高．2．2
水文地质条件对产能的影响
水文地质条件的强弱一方面影响着压力传递速度，另一方面影响着排采过程中液面降低的难
［6］
易．根据地下水动力原理知：总水头等于高程头与压力头之和．高程头是海平面到驱动流体运
动的压力头处的垂直距离，可根据煤层底板标高求取．压力头可根据试井资料得出的储层压力求
从资源条件看，在无断层、陷落柱等影响下，该区含气饱和度高、临储压力比高对煤层气井产
取，最终得出潘庄区块3号煤层地下水流动等势
线图（图4）
．
SH-029井附近从地下水活动流势图可看出，
含气量应该相对高些，但由于该区块地为滞留区，
下水活动都比较弱，因此，地下水活动对该区煤层
气井的产能影响并不大．2．3
钻完井工艺对产能的影响
储层中天然裂隙对原始渗透率起着关键性的
［7］
控制作用．而最大主应力和主应力差对煤层裂隙壁距和渗透率的影响较大．当构造应力场最大主应力方向与岩层优势裂隙组发育方向一致时，裂隙面实质上受到相对拉张作用，主应力差越大，相对拉张效应越强，越有利于裂隙壁距的增大和渗透率的增高．而在最大主应力方向与岩层优势裂隙组发育方向垂直时，裂隙面受到挤压作用，主应力差越大，挤压效应越强，裂隙壁距则减小甚至密闭，渗透率降低．（1）破裂压力．通过施工曲线读取破裂压力，经过换算即可得出煤储层真正的破裂压力．潘庄区块3号煤储层破裂压力为8．4～16．8MPa，平均11．7MPa（图5）．
（2）闭合压力（最小主应力）．潘庄区块煤层
气井3号煤层闭合压力为5．2～11．9MPa，平均8．0MPa（图6）．相对来说水平最小主应力较小，最小主应力主要造成排采过程中裂隙的闭合，这种闭合导致渗透率随最小主应力的增加呈指数降低．该区煤层埋深较浅，裂隙相对发育，有利于气SH-025，体的产出．从闭合压力等值线可看出，SH-026，SH-027附近闭合压力小，煤层气产出更有利．
（3）最大主应力．根据地应力计算原理，得出潘庄区块3号煤层最大主应力等值线图（图7）．3号煤层最大主应力变化范围为5．66～15．3MPa，平均9．2MPa．与成庄和赵庄两个区块相比，潘庄区块水平最大主应力相对较小．
同时做出潘庄区块3号煤层主应力差值等值线（图8）．3号煤层应力差值变化范围为0．38～3．4MPa，026，SH-027井附近平均1．5MPa．SH-主应力差值小，裂隙发育，有利于煤层气产出．2．4排采工作制度对产能的影响
煤层气井的排水采气会使生产井筒内的动液面不断下降，依靠流体对压力的传导作用，煤层裂
［8］
28河南理工大学学报（自然科学版）2013年第32卷隙、孔隙的压力也将随之下降；在煤层围压基本不
变的条件下，煤岩与煤层裂隙、孔隙的压力差将逐步增加．随着这种压力差的增加，储层内孔裂隙的有效宽度和体积都将逐渐变窄、变小，煤岩的渗透
第1期徐涛，等：沁南地区潘庄区块煤层气井产能主控因素研究
29
率逐步下降．随着压力差的减小，煤岩的渗透率会
有所恢复，但恢复值很低，并且对于不同的煤岩、在应力差增加的不同阶段，煤岩渗透率下降的速
研究煤层气井排采工作制度有很大的差别．所以，
控制生产井的液面降速、控制井底流压对提高度，
产能有重要意义．
表2
Tab．2
从沁南地区潘庄区块煤层气井产气后吐砂现象不明显及产气后产水量（表2）可以认为排采工
［9－10］
．同时，作制度相对合理，对产能影响不大因
最小主应力及差值相对较潘庄区块最大主应力、
即使产气前排采工作制度相对较大时，煤层本小，
身裂隙较发育，对后期产气影响不大．
潘庄区块部分煤层气井产气后产水量统计结果
StatisticalresultofparticalCBMwellwaterproductionrateofPanzhuangblockafterproducinggas
3结论
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从资源条件、水文地质条件、钻完井工艺和排
采工作制度对煤层气井产能的影响分析得出：潘庄区块煤层气开发区在资源丰度差别不大的情况下，煤储层含气饱和度和临储压力比对该区煤层气井产能贡献大，其中临储比最大，煤储层含气饱和度次之．水文地质条件从某种程度上决定了含气量的高低，该区块地下水滞流区含气量相对高些，地下水活动性较弱，对煤层气井产能影响不大．因潘庄区块最大主应力、最小主应力及差值相对较小，致使排采制度对煤层气井产能影响不明显．因此，寻找高含气饱和度、高临储比、高资源丰度的煤储层是保证煤层气地面开发获得成功关键．参考文献：
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(责任编辑李文清)
四 : 长焰煤的气化国内外现状
长焰煤气化的国内外现状
长焰煤气化的国内外现状
张世杰
（中国矿业大学（北京），北京100083）
摘要：长焰煤是我国含量较丰富的煤种之一。简单介绍了以长焰煤作为入料的国内外煤气化工艺及气化现状。
关键词：长焰煤；煤气化工艺；气化现状
Gasification of long flame coal at home and abroad
ZHANG Shijie
(China University of Mining ＆ Technology (Beijing) Beijing, (100083) )
Abstract: The long flame coal is one of much richer coals in our country. With long flame coal as the feed of coal gasification, gasification process and present status at home and abroad have been introduced briefly in this paper.
Keywords:Long flame coal; gasification process; present status
1中国煤炭现状
能源问题是当今世界的首要问题，而中国的能源现状是多煤贫油少气，这就决定了煤炭资源是我国能源的根本。我国处在世界上最主要的煤带–亚欧大陆煤带东部，已探明煤炭总储量超过7700亿吨，仅次于俄罗斯和美国，属于煤炭资源十分丰富的国家，1998年，我国煤炭产量达13.96亿吨，居世界第一位。虽然我国煤炭总量非常丰富，包括了从褐煤到无烟煤各种不同的煤类，但是其数量和分布极不均衡。在已查明的煤炭资源中，褐煤占12.7%；低变质烟煤占42.5%；气煤占12.9%，肥煤占3.8%；焦煤占6.7%；瘦煤占4.2%；贫煤占5.5%；无烟煤占11.8%[1-4]。从上述数据可以看到，低变质程度烟煤占了我国煤炭资源的一半，而低变质程度烟煤主要包括长焰煤、不粘煤、弱粘煤等。因此，如何利用这部分煤对于我国煤炭资源的利用至关重要。
2国内外气化现状
如果在一个圆筒形容器内安装一块多孔水平分布板，并将颗粒状固体堆放在分布板上，形成一层固定层，称为床层。根据气体通过固定床层速度的不同，可以分
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[5]
长焰煤气化的国内外现状
为固定床气化炉、流化床气化炉和气流床气化炉三大类。
2.1固定床气化炉
当气体以较小的速度流过固定床层时，流动气体的上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化，即固体颗粒出于固定状态，床层高度亦基本上维持不变，这时的床层称为固定床。固定床气化炉主要包括间歇固定床气化炉（UGI）、鲁奇气化炉（Lurgi）和BGL（鲁奇改进）气化炉。
2.1.1 UGI气化炉
固定床煤气化技术是最先实现工业化应用的技术，与现在煤气化技术相比，优点是操作简单、投资少，但技术落后、能力和效率低，污染严重，而且原料煤只能是无烟块煤或焦炭。经过几十年的发展，在国内正在研究开发固定床纯氧双床层双向气化工艺，如能成功实现，则能增加煤中的适应性。但是对于使用长焰煤作为入料，尚需要进行研究。
2.1.2鲁奇气化炉
鲁奇气化炉作为固定床煤气化技术，采用加压气化技术，是世界上加压煤气化工艺中应用装置和业绩最多的炉型，是目前世界上建厂数最多的气化炉，鲁奇炉生产能力大，以块煤为原料，尤其适应褐煤。但是鲁奇炉生产的合成气中甲烷含量高8%～10%，且含焦油、酚等物质，气化炉需设置废水处理及回收装置和甲烷分离装置，生产流程长、投资大，可以考虑多联产。
煤的粘结性、结渣性和反应活性等是影响煤中加压固定床气化适应性的主要因素。根据GB5751-86中国煤炭分类标准，长焰煤具有一定的粘结性。而加压气化炉对于粘结性较为敏感，因此需要配置搅拌耙，适当的搅拌耙设计和操作可适应长焰煤气化时气化炉的正常运行[10][9][8][7][6]。此外，长焰煤制鲁奇炉气化型煤，通过改进型煤生
[11]产线，选取优化复合粘结剂配方，改进液体粘结剂制备设备，提高成型强度等，以20%比例与长焰煤块煤掺烧时，具有一定的可行性
2.1.3 BGL气化炉
BGL气化炉在鲁奇气化炉的基础上，由固态排渣改为液态排渣，可直接气化含水质量分数大于20%的各种煤。与固态排渣相比，气化温度提高，气化能力提高3～4倍，煤气中CO、H2含量大大增加，水蒸气分解率提高、用量降低，但氧耗高一些。
2.2流化床气化炉
当流体流速再增加时，固体颗粒之间出现明显的相对运动。再后固体颗粒全部浮动起来，显示出相当不规则的运动，而且随着流速的提高，颗粒的运动越来越剧
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。
长焰煤气化的国内外现状
烈，但仍逗留在床层内而不被流体带出。这种床层称为流化床。主要包括恩德气化炉、U-gas气化炉和灰熔聚气化炉。
2.2.1恩德气化炉
恩德粉煤气化炉采用循环流化床气化技术制气，流化床底部在900~950℃条件下进行氧化和气化，在这种条件下，要求原煤的活性和灰熔点高，褐煤和长焰煤是最好是的原料[12][6]。目前设备已经完全实现了国产化，具有原料粉煤来源广、气化强
[13]度大、操作弹性大，运行可靠、成本低、投资省；不产生焦油、酚等杂质，煤气净化简单，有利环保等优点。是一项同国外引进技术相比较实用的技术
2.2.2U-gas气化炉
U-gas气化炉主要目的在于用各种原料煤（包括高粘结性，高硫或高灰煤）生产煤气[14]。 。
2.2.3灰熔聚气化炉
灰熔聚流化床气化炉是中科院山西煤化所开发，该技术目前还处于小规模工业示范的阶段，缺乏大规模工业化及长周期运行的经验。在工业化应用方面，需要一定的过程。
2.3气流床气化炉
当进一步提高气体流速至超过某值时，则床层不能再保持流化，颗粒已不能继续逗留在容器中，开始被流体带到容器之外，知道称为带出速度的气体流速的数值等于颗粒在该气体中的沉降速度。这时称为气流床。主要包括德士古（Texaco）水煤浆气化炉、壳牌（Shell）粉煤气化炉、GSP粉煤气化炉和四喷嘴对置式水煤浆气化炉。
2.3.1德士古水煤浆气化炉
德士古加压水煤浆气化技术是一种以水煤浆为进料、氧气为气化剂的加压气流床并流气化工艺，属于气流床湿法加料、液态排渣的加压气化技术[15][6]。具有生产能力大；碳转化率高，达96~98%，排水中不含焦油、酚等污染物，煤质质量好，有效气（CO+H2）高达80%左右，甲烷含量低，适宜做合成气等优点，是较成熟的煤气化技术，缺点是专利费用高，喷嘴的使用寿命较短，前期投资大等。
煤质对气化的影响主要表现在水煤浆的质量，为了提高经济型，得到较高的气化效率及较好的合成气组份，一般要求水煤浆具有较高的浓度（58~62wt%）、较好的稳定性（煤浆不易分层沉降）及较好的流动性（粘度<1200Cp）
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[16]。因此，适宜于水煤浆加压气化的是气化反应活性较高的年轻烟煤，而烟煤中最适宜的是长焰煤、气
长焰煤气化的国内外现状
煤等[15]。
[17]2.3.2 Shell粉煤气化炉 Shell煤气化过程是目前世界上较为先进的第二代煤气化工艺之一。采用
Shell干煤粉气化技术，即气流床加压气化、液态排渣。该技术的特点是煤中适应性广、碳转化率高达99%以上、产品甲烷含量极低、煤气中有效成分达90%左右、氧耗低，整套装置运转周期长，控制系统安全可靠。主要缺点有设备复杂，开工和运转困难，投资大[18]。
Shell煤气化对煤种有广泛的适应性，原则上它几乎可以气化从无烟煤到褐煤的各种煤，但是原料煤的性质对Shell煤气化装置的稳定、运行起着重要作用。对于长焰煤，可以实现很好的气化效果，但是不同煤种之间相互切换时，需要进行调节实现平稳过渡[19]。
2.3.3 GSP粉煤气化炉
GSP技术采用了气化炉顶干粉加料与反应室周围水冷壁结构，其主要优点为喷嘴和水冷壁的使用寿命长，气化炉的利用率高、操作灵活、气化原料范围广、碳转化率和气化效率高等[20]。可以用于以长焰煤作为原料煤的煤气化工业。
2.3.4四喷嘴对置式水煤浆气化炉
新型水煤浆气化炉[21]为“九五”期间，华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学公司承担的国家重点科技攻关项目，具有自主知识产权。中试结果现实其碳转化率达到98.2%，有效气成分90.4%。对原料煤种的适应范围宽，可以实现对长焰煤的气化。
3 结语
长焰煤作为我国较丰富的煤炭资源之一，其发展利用潜力事关我国经济能源发展大计。煤气化技术作为煤炭深加工、转化的先导技术，是中国洁净煤技术的优先发展领域之一。从上述可以看出，第二代煤气化工艺无论从碳转化率、煤气有效成分，还是原料煤的适应性，全都超过了第一代煤气化工艺，但是炉体及构件全都需要从国外引进，投资费用高。国内现有的气化炉中，以鲁奇炉和恩德气化炉可以较好的适应长焰煤原料，技术成熟，有较好的气化效果。四喷嘴对置式水煤浆气化炉作为我国有自主知识产权的气化装置，碳转化率高，有效气成分含量高，比煤耗低，原料煤适应性广等特点。未来煤气化的发展方向应该是吸收国外先进的气化技术，努力实现国产化，并且继续研发新的工艺方法，来适应我国不断发展的煤化工工业。
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长焰煤气化的国内外现状
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长焰煤气化的国内外现状
四届中日化工学术研讨会，2007．
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