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华新燃气集团:减碳降碳“气”更足

中国煤炭报 作者:武小渝 2021-11-25 10:50:25

♦在上游煤层气开采方面,华新燃气集团拥有全国最大的煤层气抽采井群,累计施工煤层气钻井6000余口,约占全国总井数的1/3,累计产气165亿立方米。

♦在中游煤层气输送方面,华新燃气集团建立了管网长输管线近6000余公里,年输气能力达到300亿立方米。

♦在下游煤层气利用方面,华新燃气集团在山西省建成了17座液化工厂,日液化能力810万立方米,总储气能力近1万立方米。


“双碳”目标下,山西省最大的燃气企业——华新燃气集团正在增气提效上下功夫。强化科技创新,让煤层气“增产上量”;提高瓦斯(煤层气)利用率,将资源吃干榨净;开发采空区瓦斯,将废弃资源变成宝……华新燃气集团减碳、降碳的底气越来越足。

以技术创新带动煤层气产量提升

作为国内一流的煤层气开发企业,在近30年的发展中,华新燃气集团持续深化与浙江大学、中国石油大学(北京)、中国矿业大学(北京)、中国煤炭科工集团西安研究院等高校和科研院所的产学研合作,不断实现产业技术升级和产品创新。

根据煤层气与煤炭资源伴生、共生的特点,华新燃气集团创新形成“采煤采气一体化”模式,在煤矿规划区施工垂直井、水平井进行提前预抽,在采煤之前把煤层气减少到可接受的范围内。在煤矿生产矿井即将进行回采的区域,采用垂直井、水平井、地面压裂井下抽采等工艺进行强化抽采。在煤矿生产涉及到的区域,根据井下安全生产实际,通过防突井、采动直井、采动水平井进行辅助抽采,实现煤层气、煤炭两种资源的协调科学开发。

根据煤层赋存和储气特性,华新燃气集团针对不同的地质条件建立了不同的开发技术体系。针对煤层埋深小、渗透性高的特点,该集团采用水平对接井、水平多分支井等技术,使煤层气井单井日产量超过1万立方米;针对煤层埋深大、应力高的特点,该集团建立深部“甜点区”预测、井深轨迹优化、煤储层保护、地震地质一体化、定—导—测—录一体化、定向射孔+多段分簇密集型体积压裂、常规油管带压压裂等深部煤层气开发技术体系,最高单井日产量突破8000立方米,已在山西武乡南、横岭等深部煤层气开发区域成功应用。

2020年,华新燃气集团共抽采煤层气15.3亿立方米;今年上半年抽采煤层气7.27亿立方米。

开发利用采空区瓦斯和低浓度瓦斯

长期的煤炭开采,使山西遗留了大量的煤矿采空区。这些采空区仍有遗煤,也蕴含着大量的煤层气。

据估算,目前我国煤矿采空区中残留煤层气资源量近5000亿立方米,仅山西省就有726亿立方米。更值得关注的是,废弃关停矿井的煤层气如果不加以利用,会通过采煤形成的各种裂隙向地面逸散,不但会污染环境,也会带来严重的安全隐患。

对此,华新燃气集团与晋能控股煤集团与煤层气国家重点实验室以及多家专业院校进行产学研合作,开展山西省煤基重点科技攻关项目“废弃矿井采空区地面煤层气抽采技术研究及示范”研究。

经过数年实践,该项目目前在废弃煤矿采空区煤层气钻井技术、抽采工艺、装备研发、瓦斯利用等方面已经形成了一套较为成熟的技术体系,并在山西晋城、西山、阳泉等矿区进行抽采实践,成效显著。结果显示,单井煤层气日产量最高可达7000立方米,抽采浓度平均保持在50%以上,最高达到90%。

瓦斯作为煤炭开采过程中的伴生产物,浓度在30%以上的瓦斯已跻身工业燃料、化工原料之列,用于发电、民用等,成为清洁高效的新能源。但是30%以下的低浓度瓦斯利用仍是难题。

为了将资源吃干榨净,华新燃气集团铭石煤层气公司研究出煤矿低浓度瓦斯直燃制热一体化技术,让过去废弃的低浓度瓦斯,摇身一变成为环保低碳的清洁能源。

华新燃气集团铭石煤层气公司负责人介绍,2020年8月,该技术通过科技成果鉴定,达到国内领先水平,目前已经在晋能控股集团成庄矿、龙泉矿以及清徐东辉集团赵家山煤矿成功应用。有了这项新技术,成庄矿不仅可利用低浓度瓦斯烧出来的热水为职工提供洗浴、供暖服务,而且减少了近3500吨的二氧化碳当量排放。

持续推进燃气上中下游产业布局

华新燃气集团坚定不移地推进“气化山西”战略,聚焦燃气主业,持续推进全省燃气上中下游产业布局,促进燃气产业链协同发展和产业升级。

在上游煤层气开采方面,华新燃气集团拥有全国最大的煤层气抽采井群,累计施工煤层气钻井6000余口,约占全国总井数的1/3,累计产气165亿立方米。

在中游煤层气输送方面,华新燃气集团建立了管网长输管线近6000余公里,年输气能力达到300亿立方米,形成了“纵穿南北、横贯东西”“三纵十一横”的管网格局,东联河北、西承陕西、南通河南、北接内蒙古,不仅可以调配山西省资源,还可以将山西省煤层气输往周边省份,实现区域联动。

在下游煤层气利用方面,华新燃气集团在山西省建成了17座液化工厂,日液化能力810万立方米,总储气能力近1万立方米;建设城市燃气门站82座、城市配气管网2.2万公里,覆盖全省11个地市115个县市,气化居民用户300余万户、工业用户近1500户,公共福利用户1万余户,“气化山西”的发展格局基本形成;建成CNG/LNG加气站300余座;建成煤层气热电联产项目3个,总装机容量400余兆瓦,全力打造绿色产业通途。

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