含氧煤层气脱氧提浓技术研究

对含氧煤层气脱氧后分离技术方法的优缺点及适用性进行了简要概括,提出了低浓度煤层气(CH4体积分数≤30%)的脱氧提浓将是未来需要解决的主要问题。

沁水盆地南部潘庄区块废弃矿井煤层气地球化学特征及成因

为了研究废弃矿井中煤层气成因,以沁水盆地南部潘庄区块废弃矿井为例,抽采废弃矿井中煤层气并进行化学组分和同位素测试,并采集部分废弃矿井水样品测试水中离子浓度、pH值等进行研究。结果表明:潘庄区块废弃矿井中煤层气CH4体积分数平均值为91.99%,CO2为1.26%,N2为6.73%;甲烷碳同位素(δ13C1)值为–31.36‰~–33.53‰,平均–32.25‰,氢同位素(δD)值为–182.76‰~–193.20‰,平均–187.538‰。废弃矿井排采水中阴阳离子主要为Mg2+、K+、HCO3–、Cl–、Na+、SO42–和NO3–等,产出水型为Mg-(HCO3)2型,表明矿井水受到地表水的强烈影响。废弃矿井中煤层气主要以热成因气为主,少量次生生物气。与附近未开采煤储层相比,研究区废弃矿井中的环境更有利于次生生物气的生成。

含氧煤层气脱氧液化系统爆炸危险性分析

本文对一种含氧煤层气脱氧液化过程的工艺流程进行了简单描述。在理论分析的基础上,对整个脱氧液化工程各环节进行了爆炸危险性分析,并提出了相应安全对策及措施,为安全合理的开发利用含氧煤层气提供了有力依据。

甲烷回收率对含氧煤层气液化工艺影响研究

利用HYSYS软件对含氧煤层气液化工艺进行模拟计算，分析甲烷回收率对液化经济性和安全性的影响，得出如下结论，甲烷回收率对制冷压缩功耗有较大影响；甲烷回收率越高，液化经济性越好，但甲烷回收率会影响液化尾气和精馏塔内的安全。综合经济性和安全性考虑，可选择的甲烷回收率为60％－65％和90％－95％。

含氧煤层气脱氧制LNG工艺研发

设计了一种利用氮-甲烷膨胀制冷低温精馏含氧煤层气制LNG的工艺,并对其进行了模拟分析。结果表明,该工艺可较彻底除去氮气、氧气等,获得较高浓度的LNG产品。同时分析了回流比、塔板数以及入塔温度对塔底产品含氧量和甲烷含量的影响,并且对该低温精馏工艺中的各设备进行了能耗分析。结果表明,在精馏塔进料温度为-163℃、压力为0.2 MPa时,最佳工艺操作条件为回流比1.5,塔板数24,在此条件下,甲烷回收率可达99.64%,塔底甲烷产品纯度高达99.98%,氧气体积分数仅为0.016%,系统单位能耗0.573 kWh/m3。

煤层气排采过程油管腐蚀机理浅谈

本文主要对煤层气前期排水阶段,中期气水同产阶段,后期的单相产气阶段,油管的腐蚀机理进行研究,并结合实际开采过程对 SX107 井组的油管腐蚀进行分析。研究结果表明: 在煤层气的开采初期的排水过程中,油管的腐蚀主要是由吸氧腐蚀,析氢腐蚀,以及地层水所含的各种离子引起的; 中期的排水产气阶段,油管的腐蚀主要是由产出的各种酸性气体以及地层水共同作用所造成的; 后期的单相产气阶段,油管的腐蚀主要是由酸性气体所造成的; SX107 井组的油管腐蚀主要是吸氧腐蚀造成的,腐蚀产物主要是红褐色 Fe2O3。

基于氢、氧同位素的煤层气合排井产出水源判识——以黔西地区比德—三塘盆地上二叠统为例

有效的排采水源识别是煤层气多层合排诊断的重要举措,而水中稳定同位素是水源信息的指示计。黔西上二叠统发育多煤层,煤层气开发以直井多层合排为主,不同产层组合下产能效果差异显著,产出水来源得不到有效判识。为此,基于黔西比德—三塘盆地11口煤层气井产出水样品的定期采集,对产出水样、矿井水样和地表水样共计38个样品开展同位素地球化学测试,结合煤层气井生产数据,揭示了研究区产出水氢、氧同位素组成特征及其排采水源判识意义:基于研究区大气降水线方程,煤层气井产出水氢、氧同位素组成普遍显现D漂移特点,封闭型水中氢、氧同位素偏重,水-岩作用反应强烈;区分了典型高产井和典型低产井,低产井受制于表层水干扰,产出水表现为氢、氧同位素组成较轻且D漂移不明显,而高产井产出水以同位素组成较重、D漂移明显为特点。建立了反映产出水D漂移程度的参数,其数值与平均日产气量正相关而与平均日产水量负相关。结合Cl^-、Na^+离子浓度,建立了基于产出水地球化学特征的排采水源判识模板,区分出表层水、煤层水和压裂水3类水源,气井只有产出煤层水才能获得较高的产能。黔西地区比德—三塘盆地上二叠统上部含气系统由于容易受表层水干扰,排采条件欠佳且与中、下部含气系统兼容性差,建议优先开发中部和下部含气系统。

煤层气井产出水离子及同位素演化特征研究

为揭示高煤阶煤层气井产出水中的地球化学特征,探究煤储层产出水在时间和空间上的演化规律,对柿庄南区块山西组17口排采时间超过5年以上的生产井进行水化学检测,通过对水样的阴阳离子浓度测试和水样的氢氧同位素、溶解无机碳同位素测试,发现此次的测试结果同该区块2011-2014年间的水化学数据有明显差异、结果显示水样中SO4^2-的浓度和TDS含量较往年偏小,而δD的测试值大于之前的数据,通过对比不同季节的样品测试数据,得出HCO3^-和Cl^-的浓度随季节变化最明显;Ca^2+、Mg^2+浓度具突变性;SO4^2-离子浓度随季节变化小。研究结果表明:HCO3^-和Cl^-浓度受季节性降水影响大,Ca^2+、Mg^2+浓度受地质因素影响大,SO4^2-离子浓度主要受脱硫酸作用影响;通过水样同位素分析表明δ13CDIC与δ18O呈正相关性,与δD呈负相关性,与SO4^2-呈现反比例变化趋势;δD随排采年份增加呈现偏重的趋势,并逐渐向大气降水线上方偏移,表明随排采年份的增加,煤储层排水范围由裂缝向远处扩大,促使煤层中的原始孔隙水不断被排出,从而导致δD呈现逐渐偏重的趋势;经分析表明δ13CDIC可以用于检测煤储层的局部封闭性。最后依据上述研究结果建立了体现煤层气井产出水在时间和空间上的变化规律的地球化学反应模型图。

浅析含氧煤层气脱氧提浓技术

煤层气(CBM)是富含CH4的1种清洁燃料。叙述了把含氧CBM中的CH4浓度提高到90%以上的脱氧提浓技术,指出,使用变压吸附分离技术是含氧CBM脱氧提浓比较先进、安全、经济的工艺技术。

基于状态维修策略下的机组氧气监控模型的建模与实现

鉴于当前的机组氧气系统排故与维护主要为事后处理,通过建立机组氧气系统失效模型,运用数学统计的方法监控和评估机组氧气运行状态,以实际的案例论证了此方法的可行性及其实践成效。