我国中深层煤炭地下气化商业化路径 被引量：28

1

作者 孔令峰 张军贤 +3 位作者 李华启 朱兴珊 赵晨晖 徐加放 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期156-165,共10页

全球已开展的煤炭地下气化(UCG)矿场试验绝大多数都是在浅煤层进行的,受环境保护因素的制约很大;而中深煤层UCG项目环保优势突出、发展前景好于浅煤层,但选址因素却更加复杂、地下工程难度更大。为了实现我国中深层UCG技术的商业化,在... 全球已开展的煤炭地下气化(UCG)矿场试验绝大多数都是在浅煤层进行的,受环境保护因素的制约很大;而中深煤层UCG项目环保优势突出、发展前景好于浅煤层,但选址因素却更加复杂、地下工程难度更大。为了实现我国中深层UCG技术的商业化,在调研国内外UCG技术发展现状的基础上,分析归纳了UCG技术商业化所面临的主要问题,进而探析了中深层UCG项目商业化的路径。现有的问题包括:①浅煤层气化存在着较大的环保风险;②中深煤层气化工程难度较大;③在目前的技术水平条件下,UCG项目投资的经济性较差;④选址和系统配套等条件对于UCG项目的竞争力影响较大。研究结果表明:①从投资经济性的角度来考虑,中深层UCG项目单个地下气化单元(UGU)设计需要实现较高的日产气量和累计产气量,同时也需要较长的气化通道来控制大量的煤炭资源,还要解决好气化通道堵塞和破坏失效等问题;②中深层UCG属于资金和技术密集型项目,项目选址不仅要考虑地下条件因素,而且还要充分考虑产品市场和公用工程系统配套等条件。结论认为,我国可以优先考虑在新疆准东、哈密、三塘湖,内蒙古鄂尔多斯、二连、海拉尔等煤炭资源条件优越的油气产区建设UCG试验基地、部署先导试验和商业项目。这样做能够发挥与油气产业链的协同效益,或将是推动中深层UCG技术研发试验和商业化的最佳路径之一。 展开更多

关键词 中国 煤炭地下气化(ucg) 地下气化单元(UGU) 可控后退注入点(CRIP) 平行水平井组 分支水平井 “斜梯形”地下气化单元 集束连续油管 柔性可燃油管

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深层煤炭地下气化技术与中国天然气自给能力分析 被引量：27

2

作者 孔令峰 朱兴珊 +2 位作者 展恩强 马欣 王柱军 《国际石油经济》 2018年第6期85-94,共10页

中国旺盛的天然气需求和丰富的煤炭资源禀赋,促使煤炭资源作为潜在的"可转化油气"进入了油气市场。石油工程技术的持续进步,尤其是煤层水平井和连续油管技术的进步,促进了现代煤炭地下气化技术尤其是深层煤炭地下气化(UCG)技... 中国旺盛的天然气需求和丰富的煤炭资源禀赋,促使煤炭资源作为潜在的"可转化油气"进入了油气市场。石油工程技术的持续进步,尤其是煤层水平井和连续油管技术的进步,促进了现代煤炭地下气化技术尤其是深层煤炭地下气化(UCG)技术的发展,有望解放井工无法开采利用的巨量深层煤炭资源,综合效益可观。深层煤炭地下气化相关理论和主体技术已经基本成熟,与地面煤制天然气相比,成本优势明显,环保优势突出,商业化应用潜力巨大。近年来我国针对浅层煤炭开展了大量攻关试验,但尚未涉及深层矿场试验。深层煤炭地下气化属于典型的跨学科、跨行业的高精尖技术,其核心技术是煤层精细勘探、水平井钻完井和以连续油管为基础的生产测控技术等。石油企业需要充分发挥工程技术优势,联合多行业开展技术攻关和集成创新,力争成为深层煤炭地下气化技术的引领者。中国丰富的深层煤炭资源,借助深层煤炭地下气化技术将得到有效的开发利用,从根本上提高国产天然气的自给能力。 展开更多

关键词 可转化油气 非常规油气 煤制气 煤炭地下气化 深层煤炭 超深层煤炭 连续油管 煤穴储气库 集成创新 超临界水气化

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煤炭地下气化炉选址的地质影响因素 被引量：25

3

作者 韩磊 秦勇 王作棠 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期44-50,共7页

煤炭地下气化是对传统采煤技术的变革,气化炉选址是煤炭地下气化能否成功的先决条件。基于煤炭地下气化的研究进展和存在的问题,分析煤炭地下气化原理和气化炉选址的地质影响因素,重点分析煤级、煤层、地下水、围岩、构造等地质条件。... 煤炭地下气化是对传统采煤技术的变革,气化炉选址是煤炭地下气化能否成功的先决条件。基于煤炭地下气化的研究进展和存在的问题,分析煤炭地下气化原理和气化炉选址的地质影响因素,重点分析煤级、煤层、地下水、围岩、构造等地质条件。结果表明:褐煤最适合地下气化;地下气化煤厚度应大于2 m、煤层倾角小于70°、埋深300～2 000 m适宜。同时,煤炭地下气化过程可能会对地下水造成污染,地下水涌入气化盘区也会导致气化失败;煤炭地下气化容易引起围岩破裂,造成地下水贯入气化区以及地表沉降;煤炭地下气化炉选址应避开构造复杂区域;地下气化可能会影响附近含水层微生物的活性,破坏地下生态环境系统。 展开更多

关键词 煤炭地下气化 选址 地质因素

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从低碳经济看我国煤炭地下气化的前景 被引量：19

4

作者 黄温钢 王作棠 辛林 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2012年第2期32-36,50,共6页

低碳经济背景下,作为煤炭生产和利用大国,我国应大力发展煤炭资源的低碳化利用技术。从煤炭资源的开采和利用过程两个方面,对煤炭地下气化与传统开采技术进行了对比研究,结果表明:与传统采煤方法相比,地下气化开采煤炭资源能耗更低,温... 低碳经济背景下,作为煤炭生产和利用大国,我国应大力发展煤炭资源的低碳化利用技术。从煤炭资源的开采和利用过程两个方面,对煤炭地下气化与传统开采技术进行了对比研究,结果表明:与传统采煤方法相比,地下气化开采煤炭资源能耗更低,温室气体排放更少;采用UCG-IGCC发电技术,可大幅提高资源利用率,而增加CO2捕捉装置后,可实现CO2的近零排放。此外,与传统技术相比,煤炭地下气化还具有资源回收率高、土地资源破坏少、生产条件安全性好、经济效益显著以及能降低我国油气对外依存度等优点,是一种理想的低碳能源技术。 展开更多

关键词 低碳经济 煤炭地下气化 对比研究 碳排放 低碳能源技术

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油气开采企业开展深层煤炭地下气化业务的前景分析 被引量：17

5

作者 杨震 孔令峰 +2 位作者 孙万军 洪保民 侯启军 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期99-105,共7页

我国主要含油气盆地深层煤炭资源蕴藏量丰富,但长期以来未能得到有效开发利用。煤炭地下气化技术(UJCG)属于煤炭资源清洁高效开发和利用的范畴,符合国家"能源革命"的相关要求,国内外的发展经验已经初步证实,UCG在技术、经济... 我国主要含油气盆地深层煤炭资源蕴藏量丰富,但长期以来未能得到有效开发利用。煤炭地下气化技术(UJCG)属于煤炭资源清洁高效开发和利用的范畴,符合国家"能源革命"的相关要求,国内外的发展经验已经初步证实,UCG在技术、经济和市场方面均是可行的。分析结果认为,油气企业在推动深层UCG发展的进程中具有很大的优势,具体表现在以下方面:①国家政策层面大力支持UCG工业化;②油气开采企业具有一定的资源优势;③油气开采企业具有明显的工程技术优势;④油气开采企业具有类似的生产控制经验;⑤油气开采企业具有市场保障优势和天然气替代效益驱动;⑥油气开采企业具有利用深层1UCG建设地下储气库的综合优势。综合宏观的国际形势及UCG业务发展所面临的困难,提出了对我国深层UCG可持续发展的建议:可以由油气开采企业牵头,煤炭开采企业和燃气发电企业参与,集中各家优势力量,实现互利共赢。结论认为,发展深层UCG业务可以将原来无法开发利用的深层煤炭资源转化为现实的、长期的清洁能源供应,这将有力推动中国"能源独立"的进程。 展开更多

关键词 中国 深层 煤炭地下气化(ucg) 油气企业 优势 可行性 清洁能源 能源独立

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条带气化开采覆岩移动与地表沉陷实测分析 被引量：16

6

作者 辛林 王作棠 +3 位作者 黄温钢 赵克孝 鞠远江 贺盛 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2014年第3期447-455,共9页

为了获得华亭原安口煤矿工广煤柱地下气化极不充分开采条件下地表沉陷规律,在国内首次建立了条带地下气化工作面覆岩移动与地表沉陷观测站。通过地表测点和浅基点岩移钻孔磁环动态下沉过程分析表明,下沉曲线呈"下沉-上升-下沉-上升... 为了获得华亭原安口煤矿工广煤柱地下气化极不充分开采条件下地表沉陷规律,在国内首次建立了条带地下气化工作面覆岩移动与地表沉陷观测站。通过地表测点和浅基点岩移钻孔磁环动态下沉过程分析表明,下沉曲线呈"下沉-上升-下沉-上升-下沉"五阶段阶梯式波动下沉规律,条带气化工作面极不充分开采地表移动和变形具有明显的非线性和非连续性。通过不同磁环动态下沉过程分析,确定了岩层离层区位置。通过地下气化炉燃空区物探分析得出燃空区间投影面呈中间宽、两头较窄的似椭圆形。计算了下沉盆地倾向主断面边界角、最大下沉角和地表最大移动变形参数(imax=1.385 mm/m,εmax=0.516 mm/m,Kmax=0.275 mm/m2),得出了下沉盆地并没有达到危险移动边界,条带地下气化开采没有产生明显下沉盆地,在观测期内没有对地表建筑物造成危害的结论。 展开更多

关键词 煤炭地下气化 观测站 极不充分开采 覆岩移动 地表沉陷 实测 物探

原文传递

鄂庄薄煤层富氧地下气化模型试验 被引量：14

7

作者 梁杰 席建奋 +2 位作者 孙加亮 梁新星 娄元娥 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1031-1035,共5页

研究了不同富氧浓度下,出口煤气有效组分含量、热值、产气率及热效率的变化规律.试验结果表明:随着氧气浓度的增加,煤气中H2,CO含量及热值增加,但当O2浓度大于84%时,煤气中有效气体组分含量及热值上升幅度减小;随着富氧浓度的提高煤气... 研究了不同富氧浓度下,出口煤气有效组分含量、热值、产气率及热效率的变化规律.试验结果表明:随着氧气浓度的增加,煤气中H2,CO含量及热值增加,但当O2浓度大于84%时,煤气中有效气体组分含量及热值上升幅度减小;随着富氧浓度的提高煤气产率下降,气化效率在44.47%~64.91%之间;薄煤层富氧-水蒸汽气化能够连续生产有效气体组分(H2+CO+CH4)大于59.56%、热值在8.2 MJ/m3以上的煤气,并能有效地控制气化炉温度,保持煤气组分和热值的稳定. 展开更多

关键词 薄煤层 地下气化 富氧

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中国煤炭地下气化现场试验探索历程与前景展望 被引量：11

8

作者 秦勇 易同生 +3 位作者 杨磊 周永峰 王军 汪凌霞 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期17-25,共9页

低碳高效煤炭能源结构转型是碳达峰碳中和(“双碳”)背景下我国能源持续发展的必由之路,煤炭地下气化(UCG)正是其中的一项重要战略选择。基于历史文献调研,分析了我国UCG现场试验探索历程,展望了我国UCG产业化前景。分析认为,我国UCG技... 低碳高效煤炭能源结构转型是碳达峰碳中和(“双碳”)背景下我国能源持续发展的必由之路,煤炭地下气化(UCG)正是其中的一项重要战略选择。基于历史文献调研,分析了我国UCG现场试验探索历程,展望了我国UCG产业化前景。分析认为,我国UCG技术发展和现场试验历程先后经历了初步尝试、沉寂/复苏、广泛探索、技术突破、试验扩展5个发展阶段,为我国新一轮UCG产业化探索奠定了深厚的科学技术基础。以上历程中,3项成果为我国UCG技术发展做出了里程碑式贡献,一是徐州马庄矿井式UCG先导试验首战成功,二是发明“长通道大断面两阶段(LLTS)”UCG工艺,三是内蒙古乌兰察布钻井式UCG现场试验成功。长通道大断面两阶段(LLTS-UCG)工艺,是我国唯一被国际UCG领域公认的创新成果,长通道突破了国际上当时气流通道长度的限制,增加单炉可气化煤量,极大提高了UCG单炉产气能力;大断面提高单炉日产气量,两阶段注气提高煤气转化率,获得了高质量合成气,开创了我国UCG商业化生产先河,且控制方法简单,其基本思想和基本工艺对中深部UCG技术发展同样具有借鉴价值。从国家需求、技术成熟度、资源潜力、保障措施四个方面展望了我国UCG产业化前景,提出了发展重点和产业政策体系建设的建议。一是我国UCG产业化推进短期内重点依赖浅层,需进一步探索低环境损伤高转化率UCG过程调控机理,建立构造煤层、多薄煤层等复杂地质条件UCG技术体系;长远则寄希望于中深层,关键在于发展多场耦合条件下的UCG-煤层气资源-CO_(2)储存与利用(UCG-CBM-CCUS)协同高效联产工艺技术。二是建议政府制订具有可操作性的UCG产业政策体系,为推进UCG产业化进程提供激励机制及法规保障。研究认识,一方面有利于坚定我国UCG产业化探索之路的信心,另一方面也为进一步创新适合于我国地质条件的UCG� 展开更多

关键词 中国 煤炭地下气化 现场试验 技术创新 产业化前景

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利用深层煤炭地下气化技术建设煤穴储气库的可行性研究 被引量：13

9

作者 孔令峰 赵忠勋 +2 位作者 赵炳刚 杜敏 孔梓拯 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期99-107,共9页

我国天然气主要消费市场尤其是环渤海和华东地区,调峰和应急保障需求强烈,但地下储气库设施数量与规模都严重不足,与实际需求量差距很大。国外已有将煤炭矿井改造成地下储气库的经验,深层煤炭地下气化实验也已经取得成功。环渤海和华东... 我国天然气主要消费市场尤其是环渤海和华东地区,调峰和应急保障需求强烈,但地下储气库设施数量与规模都严重不足,与实际需求量差距很大。国外已有将煤炭矿井改造成地下储气库的经验,深层煤炭地下气化实验也已经取得成功。环渤海和华东地区已被证实存在大量的深部厚煤层,借鉴盐穴储气库建设、深层煤炭地下气化和煤穴封存CO_2的思路和技术,可将深层煤炭原位气化后所形成的煤穴空间改造为地下储气库。模拟案例分析结果表明,煤穴储气库在资源、选址、主体工艺、建设规模、建设周期和投资经济性等方面均较为可行,而且在投资经济性上优于环渤海和华东地区目前在建和规划建设的盐穴储气库。利用深层煤炭地下气化技术建设煤穴储气库,既能利用没有井工开采价值的深层煤炭资源,增加天然气供应量,又能提升天然气市场健康发展所急需的调峰和应急保障能力。最后建议:油气企业应与煤炭企业、燃气企业和研究院所等开展合资合作,在储气库调峰需求强烈的京津冀和华东地区,率先启动深层煤炭地下气化技术研究,开展矿场试验,尽快启动煤穴储气库建设。 展开更多

关键词 深层煤炭 ucg 水平井 煤层气 甲烷化 煤穴储气库 盐穴储气库 可行性

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华亭煤空气、富氧及纯氧地下气化特性研究 被引量：9

10

作者 黄温钢 王作棠 +1 位作者 段天宏 辛林 《洁净煤技术》 CAS 2011年第3期71-74,78,共5页

对比研究了气化剂中氧气体积分数分别为21%,32%,42%和100%条件下的主要产气指标。结果表明,随着气化剂中氧气体积分数的上升,煤气有效组分和煤气热值呈上升趋势;氧气消耗随之增加,空气消耗相应降低,煤耗量增加,水蒸汽消耗量增加,而水蒸... 对比研究了气化剂中氧气体积分数分别为21%,32%,42%和100%条件下的主要产气指标。结果表明,随着气化剂中氧气体积分数的上升,煤气有效组分和煤气热值呈上升趋势;氧气消耗随之增加,空气消耗相应降低,煤耗量增加,水蒸汽消耗量增加,而水蒸汽分解率下降;煤气产率呈下降趋势,而气化效率呈上升趋势;煤气产量和气化剂体积比由1.31降至1.16。 展开更多

关键词 华亭煤 氧气体积分数 地下气化 产气指标

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煤炭地下气化是我国化石原料供给侧创新方向 被引量：9

11

作者 毛飞 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期103-111,共9页

中国能源需求量巨大,在富煤、贫油、少气、可再生能源总量有限且增速较慢的能源格局下,如何安全、清洁、高效开采和利用煤炭已成为讨论的焦点。为此,剖析了当前煤化工及整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)等煤炭利用方式所面临的问题,提... 中国能源需求量巨大,在富煤、贫油、少气、可再生能源总量有限且增速较慢的能源格局下,如何安全、清洁、高效开采和利用煤炭已成为讨论的焦点。为此,剖析了当前煤化工及整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)等煤炭利用方式所面临的问题,提出煤炭地下气化技术是一种符合现实需求的选择。研究结果认为,煤炭地下气化技术在安全与环境、优势资源综合利用、经济可行性等多个方面都具有优势,可作为煤化工和IGCC的前端支撑和保障。在当前的发展形势下,应从以下几个环节入手,推动煤炭地下气化技术的发展:(1)加强技术产品的研发,建立可行性研究综合评价体系,制订产业化行业的相关标准;(2)给予煤炭地下气化产品精准的市场定位,关注产品全流程综合经济指标,先技术可行,后经济优化;(3)建立完善的运作及管理模式,严格把控高效、环保、安全、和谐、简洁的产业链目标。结论认为,实现煤炭地下气化的规模化将有力推动我国化石原料供给侧的优化创新。 展开更多

关键词 中国 煤炭地下气化 化石原料 供给侧创新 洁净化石能源 煤化工 IGCC 能源安全

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美国煤炭地下气化先导试验及其对现代UCG技术的贡献 被引量：5

12

作者 黄婉 王军 +3 位作者 汪凌霞 易同生 陈可心 秦勇 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期34-42,共9页

煤炭地下气化(UCG)产业化有助于煤炭能源结构转型发展,提高煤炭资源的低碳化利用水平,是一项符合可持续发展战略的环境友好型能源开发技术。20世纪80—90年代的国际能源危机,促使美国大力发展UCG技术,先后开展了6大系列UCG先导试验,极... 煤炭地下气化(UCG)产业化有助于煤炭能源结构转型发展,提高煤炭资源的低碳化利用水平,是一项符合可持续发展战略的环境友好型能源开发技术。20世纪80—90年代的国际能源危机,促使美国大力发展UCG技术,先后开展了6大系列UCG先导试验,极大推进了UCG技术进步,为全球现代UCG技术的形成提供了关键基础。系统收集整理美国40余年的UCG先导试验成果,梳理关键技术发展路径,目的是为我国正在推进的UCG技术产业化进程提供启示和借鉴。研究表明,美国通过UCG先导试验和技术探索,确定了适宜于UCG技术的煤层和煤质条件,创新发展了钻井式UCG方法和工艺,尤其是发明了可控后退式注入点(CRIP)和双水平井(P-CRIP)技术,提供了气化通道建造、气化过程控制、合成气质量提高三方面技术难题的解决方案;提出了相邻孔腔相互融合的技术思路,为从单炉开始扩大UCG气化规模奠定了可行基础。在政府层面上组织实施系统的协同科技研发计划,是美国UCG技术创新能力持续释放的关键。同时,美国UCG系列试验尚有诸多技术难题有待进一步解决,如UCG炉地质密封性及其动态监测评价、气化通道动态监控与稳定性、煤层充分气化保障技术、炉宽安全有效扩展技术、UCG炉环境监测与控制、与碳减排密切结合的UCG技术等,为我国UCG技术发展提供了需要关注的重点方向。 展开更多

关键词 煤炭地下气化 先导试验 技术创新 美国 贡献

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煤炭地下气化制氢技术路径 被引量：4

13

作者 刘淑琴 戚川 +2 位作者 纪雨彤 刘欢 曹頔 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1-10,共10页

氢气是未来国家能源体系的重要组成部分,是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体。绿色经济的氢气规模化供给是未来能源体系发展的迫切需要。煤炭地下气化技术可将地下煤炭原位高效转化为富氢气体,并将产生的二氧化碳回注气化空腔进行地... 氢气是未来国家能源体系的重要组成部分,是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体。绿色经济的氢气规模化供给是未来能源体系发展的迫切需要。煤炭地下气化技术可将地下煤炭原位高效转化为富氢气体,并将产生的二氧化碳回注气化空腔进行地质封存,有望成为一种煤炭低成本供氢路径。重点解析了煤炭地下气化过程富氢气体的析出机制,总结了典型煤炭地下气化制氢工程案例,对比了不同制氢技术路线的氢气成本,深化了耦合CCUS的深部煤炭地下气化制氢路径。研究结果表明,煤炭地下气化过程富氢气体的析出包括煤层内的热解析氢、高温区的还原析氢以及低温气流通道中的水煤气变换。煤层内的中低温热解区范围较大,主要产生富氢气体H2与CH4,是产品气的重要组成部分;煤层富水特征和H2O(g)高气化活性使水蒸气还原制氢反应成为主导反应,低温长气流通道及气化灰渣的催化作用为原位水煤气变换制氢创造了条件。国内外典型示范项目运行数据验证了煤炭地下气化具有生产富氢气体的天然优势,其制氢成本远低于地面煤制氢和天然气制氢。气化空腔回注二氧化碳具有矿化固碳及物理碳封存的双重优势,深部煤炭地下气化制氢耦合气化空腔储碳,并联产化学品或协同深部驱油/驱替煤层气,有望形成二氧化碳近零排放的规模化低成本制氢技术路径。深部煤炭地下气化制氢耦合CCUS技术,对发挥新型能源体系支柱作用,解决化石能源制氢碳排放难题具有重要意义,是符合中国国情的化石能源清洁转型发展路径。 展开更多

关键词 煤炭地下气化 制氢 深部煤层 CCUS

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澳大利亚UCG工程示范历程与启示 被引量：4

14

作者 周泽 汪凌霞 +3 位作者 秦勇 金军 杨磊 易同生 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期52-60,共9页

煤炭地下气化(UCG)作为变革性的采煤技术,是我国低碳高效煤炭能源结构转型方向的重要选择,也是为保障我国碳达峰、碳中和(“双碳”)目标顺利实现而可探索的潜在重要途径。通过文献调研,梳理了澳大利亚UCG技术探索历程,依据现场试验案例... 煤炭地下气化(UCG)作为变革性的采煤技术,是我国低碳高效煤炭能源结构转型方向的重要选择,也是为保障我国碳达峰、碳中和(“双碳”)目标顺利实现而可探索的潜在重要途径。通过文献调研,梳理了澳大利亚UCG技术探索历程,依据现场试验案例分析探讨了澳大利亚UCG技术探索的得失,其中的经验可为我国UCG技术发展提供借鉴。结果显示,澳大利亚UCG技术探索可追索到20世纪70年代,随后开展了长达15年的UCG现场试验,先后启动3个UCG示范工程,成功实施了迄今为止在前苏联之外最大规模的现场示范;尽管探索历程“一波三折”,但UCG技术进步显著,相关成就为全球UCG产业化努力做出了示范。澳大利亚UCG技术探索与发展历程显示:引入民间资本是支撑费用巨大的UCG技术研发及现场试验的可行途径,充分考察并借鉴全球经验可使UCG现场试验少走弯路,利用合成气生产多元化最终产品是UCG产业发展的重要方向。在工程技术方面:钻井设计及工程质量是确保UCG炉安全高效运行的关键,尤其是固井材料选择应考虑井壁受热产生的收缩膨胀性能;纯氧注入装置应设计自动跳闸系统以保证UCG生产安全,整体工程任何环节都需要严格保证气化炉及其管线密封质量,前期UCG地质评价与选址十分必要;UCG设计需要综合考虑各方面因素,确保在单炉滚动式投产基础上实现气化区炉井最佳配置。同时,系统而详细的产业政策建设是推进UCG产业化的基本保障,企业与政府主管部门事前沟通充分程度往往决定着UCG项目的成败。 展开更多

关键词 澳大利亚 煤炭地下气化 工程示范 研究进展 启示

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油气田与风光电力融合发展研究 被引量：8

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作者 孔令峰 储培麟 +1 位作者 朱兴珊 林朗星 《国际石油经济》 2020年第4期46-53,共8页

随着风电和光伏发电成本竞争力越来越强,国家财政补贴退坡、平价上网推进力度也逐步加大,在光伏发电建设管理方面开始实行光伏发电补贴竞价政策。油气田企业自备电网可以通过市场化交易,就近消纳分布式光伏发电和风电,条件非常便利,具... 随着风电和光伏发电成本竞争力越来越强,国家财政补贴退坡、平价上网推进力度也逐步加大,在光伏发电建设管理方面开始实行光伏发电补贴竞价政策。油气田企业自备电网可以通过市场化交易,就近消纳分布式光伏发电和风电,条件非常便利,具有降低用电价格的潜力,同时"绿证"和碳减排指标的降本成效显著。油气田开发过程中推广网电钻井和压裂,油藏在开采后期实施二氧化碳驱、减氧空气驱等三次采油措施,开发利用油区地热资源,以及利用枯竭油气藏埋藏二氧化碳,都将新增大量用电需求。油气田企业依托自备电网、油区道路、土地和市场等优势,发展风光发电业务潜力巨大。在油区部署煤炭地下气化业务的综合优势突出,有望在枯竭油气田基础上开创一项"清洁电力+煤炭地下气化+二氧化碳埋藏"绿色产业,实现油、气、煤化石能源与清洁能源融合发展,促进传统油气田企业向清洁能源生产企业的转型发展。 展开更多

关键词 自备电网 风力发电 光伏发电 融合发展 二氧化碳驱油 减氧空气驱 地热 煤炭地下气化 能源转型

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21世纪煤炭地下气化技术发展新趋势 被引量：8

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作者 朱铭 徐道一 +2 位作者 孙文鹏 余学东 韩孟 《神华科技》 2011年第3期9-12,共4页

分析了目前世界主要能源的基本形势,提出了在发展煤炭地下气化的前提下煤炭仍可作为主体能源的思想。对国外煤炭地下气化的最新发展趋势,包括UCG-IGCC、UCG-CCS、UCG-HUG和UCG-ACF等技术进行详细地阐述,认为发展煤炭地下气化具有经济效... 分析了目前世界主要能源的基本形势,提出了在发展煤炭地下气化的前提下煤炭仍可作为主体能源的思想。对国外煤炭地下气化的最新发展趋势,包括UCG-IGCC、UCG-CCS、UCG-HUG和UCG-ACF等技术进行详细地阐述,认为发展煤炭地下气化具有经济效益和环境效益,是我国解决当前能源安全和环境污染的有效途径。 展开更多

关键词 煤炭地下气化 发展趋势 能源保障 环境污染

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煤炭地下气化的敏感性地质因素探讨 被引量：2

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作者 周泽 易同生 +3 位作者 秦勇 周永峰 汪凌霞 孔维敏 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期24-36,共13页

相对于地面煤化工装置,煤炭地下气化(UCG)炉体为地质体,地质条件准确认识是推进UCG气化成功的关键前提。为了最大限度避免煤炭地下气化选区选址地质风险,以贵州复杂地质条件为例,系统探讨其煤炭地下气化的敏感性地质因素。通过收集梳理... 相对于地面煤化工装置,煤炭地下气化(UCG)炉体为地质体,地质条件准确认识是推进UCG气化成功的关键前提。为了最大限度避免煤炭地下气化选区选址地质风险,以贵州复杂地质条件为例,系统探讨其煤炭地下气化的敏感性地质因素。通过收集梳理贵州煤炭资源勘查资料,建立归一化的参数分级赋值、参数权重向量算法、参数权重积算法等数学模型,准确获取研究区地质参数量化数据;基于由26个地质因素构成的地质参数集,采用数理统计方法,识别地质风险关键因素对复杂构造区煤层UCG可行性的交叉影响,查明建炉可行性、过程易控性、气化安全性、开发经济性“四性”指标敏感性地质风险源。结果表明:“四性”指标地质参数的敏感性有所差异,建炉可行性、过程易控性、气化安全性、开发经济性的地质因素敏感性依次变弱,UCG可行性对建炉可行性的依赖性最强,过程易控性次之,其他两个条件离散性相对较大,敏感性明显降低;就敏感性程度而言,26项地质参数中最为敏感的是煤的坚固性系数,其他8个主控地质因素分别是煤层厚度、煤层倾角、煤厚变异系数、夹矸厚度系数、断层指数、煤层埋深、奥亚膨胀度和黏结指数,影响建炉可行性、过程易控性两个方面。就贵州UCG敏感性地质因素来说,UCG项目成功与否的关键在于建炉可行性,气化炉选址应优先考虑构造发育特征及其对煤层条件的影响;为持续推进煤炭地下气化产业发展,下一步或可立足于我国煤炭资源特性及赋存条件实际,以“四性”认识为基础建立统一的UCG地质风险评价准则,进而为典型地质条件先导性试验区选址提供科学依据。 展开更多

关键词 无井式 煤炭地下气化 敏感性因素 地质因素 主成分分析 气化炉选址

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煤炭地下气化项目技术经济评价研究进展述评 被引量：4

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作者 易同生 秦勇 +3 位作者 周永峰 汪凌霞 金军 周泽 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1-16,共16页

煤炭地下气化(UCG)是我国清洁高效煤炭能源结构发展战略所驱,其产业化前景取决于项目的经济社会效益。立足这一背景,回顾了国内外UCG项目经济评价研究进展,总结了UCG项目经济竞争力的当前理解,通过案例介绍了煤炭地下气化–蒸气轮机联... 煤炭地下气化(UCG)是我国清洁高效煤炭能源结构发展战略所驱,其产业化前景取决于项目的经济社会效益。立足这一背景,回顾了国内外UCG项目经济评价研究进展,总结了UCG项目经济竞争力的当前理解,通过案例介绍了煤炭地下气化–蒸气轮机联合循环发电-CO_(2)捕集与储存(UCGCCGT-CCS)经济评价基本模型及主要认识,讨论了深化UCG项目经济评价研究的方向性启示。结果显示,国内外目前对UCG经济性的认识存在差异,普遍对浅部UCG项目商业竞争力持乐观态度,但对深部UCG经济性认识分歧较大;财务分析基本方法与技术经济参数、适应性数学工具的结合形成了UCG项目技术经济评价模型,国内外UCG技术经济研究各有特色;UCG项目经济性极大程度上取决于合成气利用路线及CO_(2)处理方式和成本,其中腔体宽度因子(HWR)、合成气成分、发电效率、CO_(2)处理对合成气发电总成本的影响最为强烈。分析认为,加强技术经济参数针对性研究是深化我国UCG经济评价的当务之急,系统剖析现有UCG现场试验案例经济性特点是破解目前认识差异困局的客观途径;深化煤炭地下气化-二氧化碳循环利用(UCG-CCU)过程及其工程行为,研究可为研发低成本CO_(2)处理技术提供依据;创新发展UCG工艺技术,将约束因素向效益型方向转变,则是提高UCG开采效益的根本途径。 展开更多

关键词 煤炭地下气化 项目 经济评价 现状 发展方向

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煤炭地下气化试验综述与产业化发展建议

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作者 东振 陈艳鹏 +10 位作者 孔令峰 王峰 陈浩 薛俊杰 张梦媛 陈姗姗 赵宇峰 喻岳钰 龚万兴 孙宏亮 王兴刚 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期180-196,共17页

在实现碳达峰碳中和(“双碳”)目标和保障国家能源安全的双重需求驱动下,我国煤炭地下气化(UCG)迎来了新的历史发展机遇期。为科学制定技术攻关路线、加快产业化发展,按时间顺序梳理了煤炭地下气化试验历程,将其分为矿井式气化、直井/... 在实现碳达峰碳中和(“双碳”)目标和保障国家能源安全的双重需求驱动下,我国煤炭地下气化(UCG)迎来了新的历史发展机遇期。为科学制定技术攻关路线、加快产业化发展,按时间顺序梳理了煤炭地下气化试验历程,将其分为矿井式气化、直井/定向井气化、水平井气化3个发展阶段,探究了不同阶段推动气化技术革新的底层逻辑,从技术和非技术2个方面分析了未能产业化的原因并提出产业化发展建议。研究表明:(1)水平井+可控注入点后退气化工艺不仅能够有效规避浅层气化在地表沉降、淡水污染方面的风险,而且在扩大煤炭纵向开发范围、提高单井控煤量、提升粗煤气品质、保障连续气化方面具有优势,是当前和今后一个时期的主流技术路线。(2)我国是现场试验时间最长的国家,长期处于矿井式气化阶段,虽然我国中深层煤炭地下气化攻关试验刚起步,但是由于该技术攻关难度大、技术成熟度低,主要富煤国家在技术研发上基本属于同一起跑线,有希望成为我国钻井式气化技术弯道超车的新赛道。(3)技术适用性不强是造成矿井式、直井式气化产业化困难的主要技术原因,技术成熟度较低是制约水平井气化产业化的主要技术原因,长期稳产高产问题尚未得到彻底解决。(4)常规天然气低成本开发和页岩气革命的冲击,民众对浅层气化诱发环境污染的担忧,政府对煤炭地下气化的政策转向,是导致国外试验终止的主要非技术原因;发展规划长期空白、科研试验主体相对单一、科研投入不足、产业扶持政策未出台、联合创新机制未建立是阻碍我国气化产业化的非技术原因。提出我国UCG产业化建议:新时期要充分认识煤炭地下气化技术的复杂性和挑战性,按照“干成”“干好”两个维度,破解“长期稳产”和“高产优产”两个核心问题,通过同步推进科研攻关和现场� 展开更多

关键词 煤炭地下气化 中深层煤 钻井式气化 产业化 技术原因 产业政策 发展建议

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欧盟国家煤炭地下气化先导试验历程与进展述评 被引量：3

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作者 金黎黎 杨磊 +3 位作者 吴亚荣 王小芳 易同生 秦勇 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期43-51,共9页

煤炭地下气化(UCG)是我国煤炭能源结构转型的重要路径。欧盟国家在UCG领域开展了80余年探索,丰富的经验可为推进我国UCG产业化提供借鉴。英国是世界上最先筹备UCG先导试验的国家。在1944—2014年,欧盟国家先后借鉴前苏联及美国经验,分3... 煤炭地下气化(UCG)是我国煤炭能源结构转型的重要路径。欧盟国家在UCG领域开展了80余年探索,丰富的经验可为推进我国UCG产业化提供借鉴。英国是世界上最先筹备UCG先导试验的国家。在1944—2014年,欧盟国家先后借鉴前苏联及美国经验,分3阶段至少实施了12个UCG先导试验项目,为UCG技术进步做出了重要贡献。发明了盲孔法及V型炉体结构,率先将浅部UCG先导试验成功延伸到深度500~1000 m,系统环境监测结果为消减UCG环境安全担忧提供了实际依据。同时,欧盟国家成功与失败案例均给将来的UCG技术发展带来珍贵启示。UCG炉密封性地质条件研究及针对性的工程技术措施极其重要。提高气化效率及产品气质量,是实现UCG项目商业竞争力的关键。依靠自修复功能可以在短时间内使UCG炉附近地下水环境风险自行解除,但环境动态监控需要加强。 展开更多

关键词 煤炭地下气化 先导试验 历程 进展 欧盟

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