煤層氣采出水處理設備原理

① 污水處理設備的工作原理

污水處理設備能有效處理城區的生活污水，工業廢水等，避免污水及污染物直接流入水域，對改善生態環境、提升城市品位和促進經濟發展具有重要意義。

工作原理
超濾是一種以篩分為分離原理，以壓力為推動力的膜分離過程，過濾精度在0.005-0.01μm范圍內， 可有效去除水中的微粒、膠體、細菌、熱源及高分子有機物質。可廣泛應用於物質的分離、濃縮、提純。超濾過程無相轉化，常溫下操作，對熱敏性物質的分離尤為適宜，並具有良好的耐溫、耐酸鹼和耐氧化性能，能在60℃ 以下，pH為2-11的條件下長期連續使用。

工藝流程
原水→格柵→調節池→提升泵→生物反應器→循環泵→膜組件→消毒裝置→中水貯池→中水用水系統

工藝流程說明
污水經格柵進入調節池後經提升泵進入生物反應器，通過PLC控制器開啟曝氣機充氧，生物反應器出水經循環泵進入膜分離處理單元，濃水返回調節池，膜分離的水經過快速混合法氯化消毒（次氯酸鈉、漂白粉、氯片）後，進入中水貯水池池。反沖洗泵利用清洗池中處理水對膜處理設備進行反沖洗，反沖污水返回調節池。通過生物反應器內的水位控制提升泵的啟閉。膜單元的過濾操作與反沖洗操作可自動或手動控制。當膜單元需要化學清洗操作時，關閉進水閥和污水循環閥，打開葯洗閥和葯劑循環閥，啟動葯液循環泵，進行化學清洗操作。
本一體化生物反應器採用可編程序控制器（PLC）控制。有以下功能：
·膜生物反應器全過程採用自動控制系統，大大減少了運行管理費用。
·當生物反應器內水到高水位時，提升泵停止運行，當水位降至低水位時提升泵自動開啟。
·根據中水貯水池水位自動開啟、關閉循環泵。
重金屬污水處理成套設備
·自動開啟、關閉加葯泵，加葯量可根據需要調整。
·自動運行膜清洗、消毒程序。
·電機設有過流、過載保護。
已建的中水回用工程普遍存在處理效果欠佳、運行費用較高、設施佔地面積較大等問題，處理設施運轉不理想。因此我國的城市中水處理事業迫切需要開發經濟高效適用的處理工藝和配套設備。

MBR工藝特點
膜生物污水處理技術應用於廢水再生利用方面，具有以下幾個特點：
（1）能高效地進行固液分離，將廢水中的懸浮物質、膠體物質、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開。分離工藝簡單，佔地面積小，出水水質好，一般不須經三級處理即可回用。
（2）可使生物處理單元內生物量維持在高濃度，使容積負荷大大提高，同時膜分離的高效性，使處理單元水力停留時間大大的縮短，生物反應器的佔地面積相應減少。
（3）由於可防止各種微生物菌群的流失，有利於生長速度緩慢的細菌（硝化細菌等）的生長，從而使系統中各種代謝過程順利進行。
（4）使一些大分子難降解有機物的停留時間變長，有利於它們的分解。
（5）膜處理技術與其它的過濾分離技術一樣，在長期的運轉過程中，膜作為一種過濾介質堵塞，膜的通過水量運轉時間而逐漸下降有效的反沖洗和化學清洗可減緩膜通量的下降，維持MBR系統的有效使用壽命。
（6）MBR技術應用在城市污水處理中，由於其工藝簡單，操作方便，可以實現全自動運行管理。

② 煤層氣 壓縮機工藝流程

煤層氣壓縮機與天然氣壓縮機是一樣的。
因為本身天然氣的主要成份與煤層氣的主要成份都是一樣的。都是甲烷。
具體地講目前天然氣壓縮機主要可以分為三大類。
傳統的體積式壓縮機、液壓驅動壓縮機及液壓平推壓縮機。
以體積式壓縮機使用最多。

生產工藝流程，是指在生產過程中，勞動者利用生產工具將各種原材料、半成品通過一定的設備、按照一定的順序連續進行加工，最終使之成為成品的方法與過程。原則是：技術先進和經濟上的合理。由於不同的工廠的設備生產能力、精度以及工人熟練程度等因素都大不相同，所以對於同一種產品而言，不同的工廠制定的工藝可能是不同的；甚至同一個工廠在不同的時期做的工藝也可能不同。可見，就某一產品而言，生產工藝流程具有不確定性和不唯一性。

③ 煤層氣藏開發初期單相水排采特徵及其指示意義———以沁水盆地南部煤層氣田為例

呂玉民 湯達禎 許 浩 陶 樹 張 彪

( 中國地質大學 ( 北京) 能源學院 北京 100083)

摘 要: 研究欠飽和煤層氣藏開發過程中獨特性的單相水流階段有助於加深了解這類煤層氣藏早期排采特徵及其對氣井潛在產能的指示作用。本文以沁南煤層氣田欠飽和煤層氣藏為例，重點研究這類氣藏開發初期單相水排采特徵，揭示其與後期氣井產能大小的關系，並分析其對氣井潛在產能的預示意義。研究表明: 沁南地區氣井單相水排采特徵受斷層影響大，其排采時間與累計產量之間存在指數關系; 排采時間介於 50 ～140 d、累計產水量小於 500 m3的氣井顯示較好的產氣能力。

關鍵詞: 欠飽和煤層氣藏 單相水 排采特徵 指示意義

基金項目: 大型油氣田及煤層氣開發國家科技重大專項 ( 2011ZX05034 －001) ; 國家重點基礎研究發展規劃項目 ( 973) ( 2009CB219600) ; 中央高校基本科研業務費專項資金 ( 2011PY0211)

作者簡介: 呂玉民，男，1985 年生，江西吉安人，博士生，現從事煤層氣地質與開發研究。地址: 北京市海淀區學院路 29 號中國地質大學 ( 北京) 能源學院。電話: 010 82322011。E-mail: yale1210@163. com

Single-Phase Water Flow Performance and Indication for Coalbed Methane Early Development: A Case of Southern Qinshui Basin

LV Yumin，TANG Dazhen，XU Hao，TAO Shu，ZHANG Biao

( School of Energy Resources，China University of Geosciences，Beijing，100083，China)

Abstract: Research on the unique single-phase water flow performance in the under-saturated reservoir devel- opment is favorable to acquire early pumping characteristics and forecast gas well proctivity. This paper takes the case of the under-saturated CBM reservoirs in the southern Qinshui Basin，places emphasis on the characteristics of single-phase water pumping in the infancy of developing those under-saturated reservoirs，reveals the relation- ship between single-phase water pumping performance and gas well proctivity，and analyses its indication of gas well potential proction capacity. Results show single-phase water flow performance in Southern Qinshui Basin is mainly controlled by faults，and single-phase water pumping time has exponent relation to the accumulative water proction. Additionally，those wells with pumping time of 50 ～ 140d and accumulative water proction of less than 500 m³show excellent gas proction performance.

Keywords: under-saturated coalbed methane reservoirs; single-phase water; pumping characteristics; indication

煤層氣藏作為重要的非常規天然氣藏，日益受到國內學者的廣泛關注。近幾年來，一大批國內學者在煤層氣藏儲層物性(陳振宏等，2007)、水文地質條件(王紅岩等，2001;王勃等，2007)、邊界及封閉機理(蘇現波等，2005;宋岩等，2009)及成藏演化(宋岩等，2009;趙群等，2007;趙孟軍等，2005)等方面開展了大量的研究工作並取得一定的成果。但與國外相比，我國煤層氣藏基礎研究起步晚，在煤儲層發育地質環境及形成機理、高溫高壓下煤的吸附特性及描述模型和煤的吸附性能的地質控制因素等方面需要加強和深化(宋岩等，2005)。我國目前對煤層氣藏開發缺乏系統的認識，尤其是對欠飽和煤層氣藏開發初期單相水排采特徵及其與氣井產能之間的關系認識不足，制約了氣田的合理開發部署。由於煤儲層具有明顯的應力敏感特性，因而欠飽和煤層氣藏開發初期不合理的單相水排采措施將極大地損害儲層絕對滲透率，降低氣井潛在的產氣能力，甚至影響整個煤層氣田的後期開發部署和開發效果。

1 欠飽和煤層氣藏氣水產出特徵

較強的吸附能力是煤儲層的顯著特點之一，煤層吸附態氣體一般能達到80%以上(蘇現波等，1999)。這種不同於常規天然氣藏的特殊賦存機制，決定了煤層氣產出機制的獨特性。煤層氣產出是一個排水→降壓→解吸→擴散→滲流→產出的過程(馮文光，2009)。在這個過程中，煤層氣藏氣水產出機理受其含氣飽和度大小的影響，也就是說煤層氣藏含氣飽和度不同，煤層氣井的氣水生產曲線也不同(蘇現波等，2001)。

1.1 過飽和/飽和煤層氣藏氣水產出特徵

過飽和煤層氣藏指含氣飽和度大於100%的煤層氣藏，其特點是部分煤層氣以游離態賦存於煤儲層的孔裂隙系統中。當氣井開井排水降壓後，煤層氣迅速解吸擴散，並與游離態的煤層氣一同產出(圖1a)。因而，開發這類氣藏時，氣井開井排水後立即產出煤層氣，基本上不經歷不飽和單相水流階段，直接進入氣水兩相流階段(如圖1中III階段)。

圖1 不同含氣飽和度的煤層氣藏氣水產出特徵曲線

飽和煤層氣藏指含氣飽和度等於100%的煤層氣藏。當氣井開井排水降壓後，煤層氣立即解吸擴散。隨著解吸和擴散的進行，煤層孔裂隙中游離氣飽和度逐漸增大，直到其大於殘余氣飽和度後，氣井才開始產出煤層氣(圖1b)。因而，開發這類煤層氣藏，氣井經歷一段較短的不飽和單相水流階段(如圖1中II階段)，之後才產出煤層氣。

1.2 欠飽和煤層氣藏氣水產出特徵

欠飽和煤層氣藏指含氣飽和度低於100%的煤層氣藏。當氣井開井排水降壓後，煤層氣基本上尚未發生解吸，直到儲層壓力低於臨界解吸壓力後，煤層氣才開始解吸。此時氣井仍未產出煤層氣。只有當煤層孔裂隙中游離氣飽和度大於殘余氣飽和度後，氣井才開始產出煤層氣(圖1c)。因而，開發這類煤層氣藏，氣井先後經歷飽和單相水流、不飽和單相水流(圖1中I、II階段)，之後才開始產出煤層氣。

欠飽和煤層氣藏開發初期單相水排采階段需要較長的時間，少則1～2個月，多則數年之久。長時間單相水排采期內形成的氣水排采特徵是認識氣藏儲層特徵和研究氣井潛在產能的重要依據。

2 欠飽和煤層氣藏開發初期單相水排采特徵

表徵欠飽和煤層氣藏開發初期單相水排采特徵的量化參數主要有2個:單相水排采時間和單相水累計產量。

2.1 單相水排采時間

單相水排采時間指開發欠飽和煤層氣藏時煤層氣井早期只產水不產氣階段所經歷的時間。長時間的單相水排采時間勢必增加煤層氣井開發作業成本。因而，單相水排采時間的長短直接影響氣田開發成本，是評價煤層氣田開發經濟性的重要參數。

2.2 單相水累計產量

單相水累計產量指開發欠飽和煤層氣藏時煤層氣井早期只產水不產氣階段地下水累計產出的總量。由於采出水大多具有高礦化度、高鹽度等特徵，不符合國家排放標准，必須經過處理後才能排放，以便不對地表水系及地下水造成污染(潘紅磊等，1998;王志超等，2009)。采出水的處理無疑增加了煤層氣開發成本，因而單相水累計產量的大小影響氣田的開發成本，是評價煤層氣田開發經濟性的重要參數。

2.3 單相水排采時間與單相水累計產量之間的關系

欠飽和煤層氣藏開發初期單相水排采時間與單相水累計產量同時受地質、工程以及人為因素等諸多相同因素的影響，兩者之間必然存在一定的關系。從沁南煤層氣田煤層氣井單相水排采時間與單相水累計產量之間的關系圖上可以看出(圖2):當單相水排采時間小於250d時，其與單相水累計產量之間呈現較強的線性關系;當單相水排采時間大於250d時，其與單相水累計產量的相關性較差，呈指數關系;整體而言，兩者之間呈指數關系:

y=144.37exp(0.0069x)

式中:x為單相水排采時間，d;y為單相水累計產量，m³。該擬合函數的R²值達到0.8323，表明該函數能較好地描述該地區單相水排采時間與單相水累計產量之間關系。

2.4 單相水排采特徵的影響因素

影響單相水排采特徵的因素很多，主要有氣藏臨儲比、排采速度、構造地質條件和水文地質條件。

在排采速度相同的條件下，煤層氣藏含氣飽和度越高，臨解比越大，即臨界解吸壓力越接近儲層壓力，意味著氣井實現產氣所需降壓的幅度越小，因而單相水排采時間就越短，累計產水量也相對較小。

圖2 單相水排采時間與單相水累計產量之間的關系圖

在臨儲比相近的條件下，煤層氣井排采速度越快，儲層降壓越快，實現產氣的時間越短(即單相水排采時間就越短)，累計產水量也越小，如表1中的含氣飽和度約為82.8%的J7與J10。

表1 單相水排采特徵與斷層的關系

構造地質條件和水文地質條件對單相水排采特徵的影響極大。不同構造部分、不同水文地質條件的區域，其儲層的滲透性、含水性以及地下水體的活躍性各不相同，造成氣井的單相水排采特徵也存在差異。沁南煤層氣田多發育正斷層(王紅岩，2005)，這些斷層附近的水文地質條件復雜，不利於排水降壓，單相水排采時間較長、累計產量較大(表1)。

3 單相水排采特徵與氣井產能的關系

對於應力敏感的煤儲層來說，欠飽和煤層氣藏開發初期不合理的單相水排采措施(排采過快或過慢)必然引起儲層滲透率的損害，降低氣井後期的排水產氣能力。研究探討單相水排采特徵參數與氣井產能之間的關系可以為開發早期制定合理單相水排采方案、提前預測煤層氣井產能以及採取必要的儲層增產改造措施提供指導。

目前，沁南煤層氣田處於開發初期階段，大部分煤層氣井排采時間不長。該區樊庄、潘庄及鄭庄區塊煤儲層含氣飽和度大體在80%～90%，屬於欠飽和煤層氣藏(要惠芳等，2009)。為了科學地評價單相水排采特徵與氣井產能之間的關系，選擇氣井產氣後連續排采1年形成的平均產氣量和最大產氣量作為氣井產能指標。

3.1 單相水排采時間與氣井產能的關系

氣井排采過快，單相水排采時間過短，往往引起儲層不可恢復的應力傷害，降低滲透率，影響產能;同時單相水排采時間過長，儲層中水量較大(或連通含水層)，不利於氣井形成較好產能。

圖3顯示為沁南地區單相水排采時間與產氣量之間的關系。從圖中可以清楚地看出，氣井的單相水排采時間與氣井1年內的產氣量之間存在4個明顯的特點:1)單相水排采時間大於140d的煤層氣井，其平均產氣量基本上都小於3000m³/d，最大產氣量則小於6000m³/d;2)單相水排采時間小於50d的煤層氣井，其平均產氣量基本上都小於3000m³/d，最大產氣量則小於6000m³/d;3)出現較高產能的煤層氣井(平均產氣量大於3000m³/d，最大產氣量大於6000m³/d)，其單相水排采時間均介於50～140d;4)部分單相水排采時間介於50～140d的煤層氣井產能偏低。這表明過長/過短的單相水排采時間不利於煤層氣井形成高產。

圖3 單相水排采時間與氣井產能的關系圖

在煤儲層含氣飽和度相當、地下水總體不活躍的沁南地區，部分井出現過長的單相水排采時間意味著該井溝通了活躍的水層，造成氣井降壓困難，產氣有限;而過短的單相水排采時間表明氣井排采速度過快，儲層滲透率出現不同程度不可逆轉的傷害，不利產氣。因而，沁南地區單相水排采時間大於140d或小於50d的煤層氣井，指示其產能普遍偏低;而介於50～140d的煤層氣井比較有利於形成較高的產能。

3.2 單相水累計產量與氣井產能的關系

單相水累計產量的大小往往指示區域水文地質特徵。在相同的水文地質背景下，某些氣井長時間大量排采單相水，很可能表明儲層與含水層溝通，不利排采，難以形成較好產能。

圖4顯示沁南地區單相水累計產量與產氣量之間的關系。從圖中可以清楚地看出:氣井的單相水排采時間與氣井1年內的產氣量之間存在3個明顯的特點:1)單相水累計產量大於500m³的煤層氣井，其平均產氣量基本上都小於2000m³/d，最大產氣量則小於4000m³/d;2)出現較高產能的煤層氣井(平均產氣量大於2000m³/d，最大產氣量大於4000m³/d)，其單相水累計產量小於500m³;3)有一部分單相水累計產量小於500m³的煤層氣井產能偏低。

圖4 單相水累計產量與氣井產能的關系圖

從表1看，沁南地區單相水累計產量偏高的煤層氣井大多位於正斷層附近。在煤層氣藏成藏過程中，正斷層絕大部分時間作為煤層氣逸散的通道，導致正斷層附近的煤層氣保存條件較差，煤儲層含氣飽和度較低，增加了單相水排采階段的排采時間和累計產水量。同時，正斷層溝通附近的含水層，造成單相水排采階段長時間降壓困難，也延長了排采時間，增大了氣井產水量。因而，沁南地區單相水累計產量大於500m³的煤層氣井，指示其產能普遍偏低;而小於500m³的煤層氣井比較有利於出現較高的產能。

4 結論

(1)過飽和、飽和和欠飽和煤層氣藏開發過程中的氣水產出特徵各不相同，其中以欠飽和煤層氣藏的氣水產出特徵最典型。欠飽和煤層氣藏的氣水產出特徵最顯著的特點是其開發初期存在較長時間的單相水排采階段。

(2)單相水排采時間和單相水累計產量是描述欠飽和煤層氣藏開發初期單相水排采特徵的2個重要參數。單相水排采特徵受斷層影響大。沁南煤層氣田氣井的單相水排采時間與單相水累計產量之間存在指數關系。

(3)沁南煤層氣田產能較好的煤層氣井，其單相水排采時間為50～140d，單相水累計產量小於500m³;單相水排采時間大於140d及小於50d或單相水累計產水量大於500m³的煤層氣井，其產能普遍偏低。

參考文獻

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④ 煤層氣生產技術

為適應煤儲層的特殊性，常規的油氣生產工藝必須經過較大改進才能用於煤層氣的開采。本節主要根據美國黑勇士盆地和聖胡安盆地的商業化生產實踐，介紹煤層氣生產工藝和流程，以期為未來我國煤層氣的產業化生產提供借鑒。

7.5.1 煤層氣的地下運移

煤層氣主要以吸附狀態存在於煤基質的微孔隙中，其產出過程包括：從煤基質孔隙的表面解吸，通過基質和微孔隙擴散到裂隙中，以達西流方式通過裂隙流向井筒運移3個階段。上述過程發生的前提條件是，煤儲層壓力必須低於氣體的臨界解吸壓力。在煤層氣生產中，該條件是通過排水降壓來實現的。因此，在實際的煤層氣生產井中，氣體是與水共同產出的，煤層流體的運移可分為單相流階段、非飽和單相流階段及兩相流階段。

7.5.2 產氣量的變化規律

煤層流體的運移規律，決定了煤層氣的生產特點。圖7.10為典型的煤層氣生產井的氣、水產量變化曲線，可分出3個階段：

圖7.10 煤層氣生產中氣、水產量變化曲線

（據蘇現波等，2001）

Ⅰ—排水降壓階段；Ⅱ—穩定生產階段；

Ⅲ—氣產量下降階段

1）排水降壓階段：排水作業使井筒水柱壓力下降，若這一壓力低於臨界解吸壓力後繼續排水，氣飽和度將逐漸升高、相對滲透率增高、產量開始增加；水相對滲透率相應下降，產量相應降低。在儲層條件相同的情況下，這一階段所需的時間，取決於排水的速度。

2）穩定生產階段：繼續排水作業，煤層氣處於最佳的解吸狀態，氣產量相對穩定，而水產量下降，出現高峰產氣期。產氣量取決於含氣量、儲層壓力和等溫吸附的關系。產氣速率受控於儲層特性。產氣量達到高峰的時間一般隨著煤層滲透率的降低和井孔間距的增加而增加。在黑勇士盆地，許多生產井的產氣高峰出現在3年或更長的時間之後。

3）氣產量下降階段：隨著煤內表面煤層氣吸附量的減少，盡管排水作業繼續進行，但氣和水產量都不斷下降，直至產出少量的氣和微量的水。這一階段延續的時間較長，可達10年以上。

可見，在煤層氣生產的全過程都需要進行排水作業，這樣不僅降低了儲層壓力，同時也降低了儲層中水飽和度，增加了氣體的相對滲透率，從而增加了解吸氣體通過煤層裂隙系統向井筒運移的能力，有助於提高產氣量。

氣體自煤儲層中的解吸量與煤儲層壓力有關。因此，為了最大限度地回收資源，增加煤層氣產量，生產系統的設計應能保證在低壓下產氣。例如，在黑勇士盆地Deerlick Creek采區，將井口壓力從520kPa降至100kPa，氣產量可增加25%，經濟效益顯著提高。

7.5.3 煤層氣生產工藝特點

煤層氣生產主要包括排采、地表氣水分離、氣體輸送前加壓、生產水的處理與凈化4個環節。

（1）生產布局

煤層氣開發的生產布局與常規油氣有較大差異。當煤層氣開發選區確定以後，在鑽井之前，就應進行地面設施的系統設計與布局。在確定井徑、地面設施與井筒的位置關系時，應綜合考慮地質條件、儲層特徵、地形及環境條件等因素。一個煤層氣采區包括生產井、氣體集輸管路、氣水分離器、氣體壓縮器、氣體脫水器、流體監測系統、水處理設施、公路、辦公及生活設施等（圖7.11）。該系統中各部分密切配合，才會使得煤層氣生產順利進行。

圖7.11 煤層氣生產布局

（據蘇現波等，2001）

（2）井筒結構

煤層氣開發的成功始自井底，一般井筒應鑽至最低產層之下，以產生一個口袋，使得產出水在排出地面之前，在此口袋內匯集。

煤層氣生產井的結構是將油管置於套管之內，這種構型是由常規油氣生產井演化而來的。這種設計還可使氣、水在井筒中初步分離，從而減少地面氣、水分離器的數量，並可降低井筒內流體的上返壓力。一般情況下，產出水通過內徑為10mm或20mm的油管泵送至地面，氣體則自油管與套管的環形間隙產出。在黑勇士盆地，套管直徑通常為115mm或140mm，而聖胡安盆地通常為180mm或200mm。

除排水產氣外，井筒的設計還應盡量降低固體物質（如煤屑、細砂等）的排出量。井底口袋可用於收集固體碎屑，使其進入水泵或地面設備的數量降至最低。在泵的入口處，可安裝濾網，減少進入生產系統中的碎屑物質。另外，在操作過程中，緩慢改變井口壓力，也有利於套管與油管環形間隙的清潔，降低碎屑物質的遷移。

⑤ 廢氣凈化環保設備的工作原理是什麼

毫無疑問,使用廢氣處理設備處理有害氣體產生的車間是不同行業的不同濃度,體積,溫度,成分,等等,所以需要選擇不同的廢氣處理設備和環保設備根據每個不同的過程。

1. 低溫等離子體凈化設備:利用等離子體將電子電離，轉化為帶電粒子，即正離子和負離子。對有機廢氣及其他刺激性氣味有明顯的去除效果。有機廢氣後注入等離子體凈化設備,低溫等離子體凈化設備使用等離子體進行協作的分解和氧化反應在有機廢氣,因此有機廢氣材料可以退化為低分了化合物,水和二氧化碳,然後通過管道排放在高海拔地區。

2、廢氣凈化設備活性炭吸附箱:由於活性炭的表面是不平衡、不飽和分子引力或化學的力量,當活性炭和氣體接觸,可以吸附有機廢氣分子,使其集中保存在活性炭的表面,所以有機廢氣分子吸附。有機廢氣經過濾後達到排放標准。高濃度活性炭廢氣經吸附濃縮後進入催化燃燒系統進行脫附回收

3.有機廢氣處理裝置過濾或除塵器:含塵氣體進入除塵斗後，由於氣流截面的突然膨脹和氣流分布板的作用，在動力和慣性力的作用下，氣流中的一部分粗顆粒沉降在除塵斗內;塵粒與細粒度和小密度進入除塵器,和灰塵沉積在過濾材料的表面通過布朗擴散和篩濾的聯合行動,以凈化氣體進入空氣清潔室,這是通過風機由排氣管排出。4. Uv光氧催化裝置:當光能足夠打破有機廢氣分子中的化學鍵時，只有當激發能大於化學鍵能，這兩個條件都滿足時，化學鍵才會被打破。其次，有機廢氣分子必須具有一定波長光的特徵吸收光譜，才能產生光化學反應。此外，輻照時間越長，光解效果越好。因此，利用紫外線燈對消毒櫃內的細菌進行消毒，效果很好。但是在我們的廢氣處理中，由於氣體始終處於流動狀態，氣體在設備中的停留時間會影響處理效率。

4. 廢氣處理裝置蓄熱與燃燒設備:分為二室、三室或多室蓄熱與燃燒設備。通常採用耐高溫的陶瓷材料作為蓄熱體。再生器的結構和形狀與化工過程中常用的陶瓷填料相同，可分為散裝填料(如陶瓷鞍環)和常規填料(如陶瓷蜂窩填料)兩種。在燃燒室中裝有輔助燃燒器。石油或天然氣可以用作燃燒燃料。

輔助燃燒器的作用是在啟動時將蓄能器加熱到一定的溫度，或在廢氣中可燃物濃度較低時補充燃料以維持燃燒室所需的反應溫度。再生器和燃燒室由耐火磚和陶瓷纖維製成。在燃燒室的一側通常設有人孔，便於維護。

5.廢氣處理設備 噴淋凈化塔:廢氣從底部入口進入塔內並向上移動。廢氣(尾氣)通過單層或多層填料與液相充分接觸後被吸收或中和。凈化氣體通過上層脫水層排出，達到吸附凈化效果。水平結構的原理是氣液兩相橫流接觸。廢氣(尾氣)通過填充層與液相充分接觸後被吸收或中和，達到吸收或凈化的效果。凈化效率高，耐腐蝕性好，重量輕，安裝維修方便，廢氣處理能力大。

以上是廢氣處理設備和環保設備。此外，有更多的廢氣處理設備可供選擇。對於不同的粉塵濃度、不同的溫度、不同的產量，加工設備的選擇是不可選的。必須根據實際情況進行處理，否則安裝後可能無法對某些效果做出反應。

⑥ 潛油電泵對煤層氣開採的適應性研究

董振剛 鄧輝 王惠先

（大慶油田力神泵業有限公司 黑龍江大慶 163311）

作者簡介：董振剛，男，1967年6月生，1991年畢業於大慶石油學院，2002年獲哈爾濱工程大學工程碩士學位，現就職於大慶油田力神泵業有限公司，主要從事電動潛油泵的設計開發和應用研究工作，高級工程師。E-mail：[email protected]。

摘要 本文綜合目前國內煤層氣發展現狀，分析了潛油電泵排水采氣的技術特點和技術優勢，提出提高潛油電泵對煤層氣開采適應性的幾項措施，介紹了潛油電泵在山西晉城煤層氣開採的應用情況。基於國內技術現狀，提出潛油電泵應用於煤層氣開採的今後研究方向。

關鍵詞 潛油電泵 煤層氣

Study on Adaptability of ESP in CBM Exploitation

Dong Zhengang Deng Hui Wang Huixian

（Daqing Oilfield Powerlift Pump Instry Co.，Ltd，Daqing 163311）

Abstract：Based on current status of China's CBMdevelopment，the technical and features and advantages of ESP in dewatering and gas proction were analyzed and some measures were provided to enhance the adaptability of ESP in CBMexploitation，at the same time，the applications of ESP in the case of Jincheng CBMdevelopment were introced.Finally，the future improvement direction of ESP well applied in the CBMproction practice was pointed out in the paper.

Keywords：Electrical submersible pump；CBM

引言

煤層氣作為一種清潔能源，成為我國21世紀重要的能源來源。如何用更合理、更經濟的手段開採煤層氣，是同業人員普遍關注的問題。

潛油電泵技術是油田採油的成熟技術，歷經半個世紀的發展過程，已成為石油行業重要的採油設備。特別是經過自身技術的不斷完善和現代技術的應用，其適應性得到顯著提高，包括適合稠油、高含氣、高溫、腐蝕、防砂等技術應運而生，為油田發展做出突出貢獻。

潛油電泵應用於煤層氣開采已有一定的發展歷史，特別是美國已有近20年的發展過程。在煤層氣開采上，由於使用目的不同，決定其工作狀態和使用控制與油田採油存在很大的差別，單純的技術嫁接並不能解決實際應用中存在的技術問題，例如適合煤層氣使用的潛油電泵一般都是小排量離心泵，其本身對氣的適應性是很差的，當大量的游離氣進入離心泵後，會產生氣蝕或氣鎖，造成泵不能正常工作，甚至損壞，只有有效解決氣蝕或氣鎖問題，才能保證潛油電泵的可靠使用。

1 潛油電泵工作原理及在煤層氣開采中的技術特點

潛油電泵是一種多級離心泵，它的工作原理與地面的普通離心泵一樣。與抽油機、螺桿泵設備相比，具有排量大，通過變頻可在較大排量范圍內變化的特點。圖1所示的是離心泵特性曲線。該曲線反映的是離心泵排量與揚程、泵效和軸功率之間的關系。

圖1 離心泵特性曲線

在變頻情況下，離心泵表現如下特性：

表1 山西晉城煤層氣先導試驗區潛油電泵使用情況

註：統計截止日期2006年6月26日。

從使用情況看，單純使用高效氣液分離器效果不如增加組合泵效果好。以PH46-02井為例，該井剛剛啟機時機組運行一切良好，產液正常。運轉一段時間或液面下降至240m左右便不產液。此時機組仍然運轉，測量三項直流電阻和電壓完全正常，電流和剛啟動時的電流也基本相同。同時，液面開始回升、套壓逐漸下降，在1小時以內套壓便下降到0.1MPa。如果停機再重新啟動，還會重復以上的動作。該症狀表明，雖然採用了氣液分離器，但是分離後剩餘的氣仍對泵造成氣鎖，而PH1-009 井和PH1-008 井由於採用了組合泵技術，沒有出現氣鎖問題。

4 今後的研究方向

針對煤層氣排水采氣的特殊性，潛油電泵的應用還處於認識的初級階段，提高潛油電泵應用的可靠性和經濟性是未來發展的重要課題。

（1）對於煤層較淺，排采條件較好的氣井，應以簡化設計為主。以山西晉城煤層氣為例，井深一般在400m左右，井溫在20℃左右，搬用潛油電泵的全套技術設備，成本高，結構過於復雜。

a.電機功率較小，一般在15kW左右，而使用的保護器可滿足60kW的使用要求，因此可以簡化電機保護裝置，甚至實現電機和保護裝置的一體化設計，既滿足使用，又降低成本；

b.降低機組的耐溫等級，從材料上節約成本。由於油田井深一般都在1000m以上，地層溫度高，設計的電機可滿足120℃以上井溫要求，材料成本相對較高。針對煤層氣低溫井，機組耐溫等級降到60℃仍可滿足使用要求；

c.研究適合的低成本潛水電纜。目前使用的潛油電纜，屬於適合高溫、高壓和高絕緣性能的電纜，成本高，應用於淺層煤層氣開采，經濟性不好。

（2）對於煤層較深，井下條件較差的氣井，應以提高機組性能設計為主。以遼河煤層氣開采為例，井深1800m以上，井溫高，正常生產液量在1～3m³/d，排采條件比油田採油還要惡劣，目前還沒有很好的解決辦法。

（3）開展潛油電泵斜井和水平井排水采氣研究。由於加深泵掛技術和氣液分離器技術並不能完全適應斜井和水平井排水采氣，因此優化組合其他技術如潛油電動螺桿泵技術等是今後的研究方向。

（4）開展潛油電泵排水采氣配套應用技術研究。不同的地質條件，對設備要求是不同的，如含砂、腐蝕程度等會對設備的使用壽命造成不同程度的影響，因此針對不同的地質條件和排采工藝，合理配套，才能實現效益的最大化。

參考文獻

梅思傑、邵永實、劉軍、師世剛主編.2004.潛油電泵技術，北京：石油工業出版杜，60，118

⑦ RO反滲透水處理凈水設備的原理

反滲抄透水處理設備工作原理是什麼？

反滲透水處理設備工作原理主要是反滲透技術。利用足夠的壓力使溶液中的溶劑（一般常指水）通過反滲透膜（一種半透膜）而分離出來，方向與滲透方向相反，可使用大於滲透壓的反滲透法進行分離、提純和濃縮溶液。

利用反滲透技術可以有效的去除水中的溶解鹽、膠體，細菌、病毒、細菌內毒素和大部分有機物等雜質。反滲透膜的主要分離對象是溶液中的離子范圍，無需化學品即可有效脫除水中鹽份，系統除鹽率一般為98%以上。所以反滲透是最先進的也是最節能、環保的一種脫鹽方式，也已成為了主流的預脫鹽工藝。

⑧ 低煤階煤層氣的成藏模擬實驗研究

劉洪林 王紅岩 李景明 李貴中 王勃 楊泳 劉萍

（中國石油勘探開發科學研究院廊坊分院 河北廊坊 065007）

作者簡介：劉洪林，男，江蘇徐州人，1973年生，漢族，2005年畢業於中國石油勘探開發研究院，獲博士學位，主要從事煤層氣勘探開發方面的研究工作。通訊地址：065007河北廊坊市萬庄44號信箱煤層氣E-mail：[email protected]。

本研究受到國家973煤層氣項目（編號：2002CB211705）資助。

摘要 在美國粉河、澳大利亞的蘇拉特等低煤階盆地煤層氣勘探取得突破以前，大家一直認為具有商業價值的煤層氣資源主要存在於中煤階的煤層中，煤階太低，一般含氣量不高，不具有勘探價值。但是近幾年來的發現證實，低煤階盆地煤層厚度大，滲透率高，資源豐度大，含氣飽和度高，同樣可獲得了商業性的氣流，而且從其氣體的成因來看，其中有很大一部分是生物成因的煤層氣。本文利用煤層氣成藏模擬裝置對低煤階含煤盆地的煤岩樣品開展了成藏模擬，從實驗角度證明了中國西北地區雖然煤層煤階較低，熱成因氣較少，但是卻存在著具有商業價值的二次生物成因的甲烷氣，再加上含煤層系眾多，煤層厚度大，資源豐度極高，仍具有巨大的勘探潛力。

關鍵詞 煤層氣 水動力 成藏

Simulation Experiment of Biogenic Gas in Low Rank Coal of China

Liu Honglin，Wang Hongyan，Li Jingming

Li Guizhong，Wang Bo，Yang Yong，Liu Ping

（Langfang Branch of PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration ＆ Development，Langfang 065007）

Abstract：Before CBMexploration achieved success in the low rank coal basins like Power Rive Basin of the U.S.and Surat Basin of Australia，People thought that CBM resources with commercial development value mainly stored in medium-high rank coal seams and low rank coal was not worthy of exploration and development e to low gas content.But the exploration practices for recent years proved that commercial CBMproction could be obtained in low rank coal basins which have thick coal thickness，high permeability，high resource concentration，high gas saturation.Moreover，from the cause of formation of CBM，most of CBMin low rank coal belongs to biogenic gas.In this paper，the simulation experiment on CBM accumulation in coal samples from low rank coal basin was carried out by using simulation apparatus of CBM accumulation.The experiment proved that commercial secondary biogenic methane gas possibly existed in northwest coal basin although the rank of coal is low and there was little thermal-genic gas in the basin.Considering there are lots of thick coal seams and the resources concentration is high，the exploration prospect of CBM is promising in the northwest coal basins.

Keywords：CBM；hydrodynamic condition；accumulation

前言

進入20世紀90年代，隨著煤層氣產業的迅猛發展，美國煤層氣的資源開發活動不再局限於中煤階煤儲層發育的聖胡安和黑勇士盆地，資源評價和研究工作覆蓋了18個主要含煤盆地或含煤區，在其中12個含煤盆地從事煤層氣開發活動，煤儲層的煤階從中煤階擴展到低煤階和高煤階，特別是發育低煤階煤儲層的含煤盆地因煤層氣資源量較大而受到重視，發育低煤階煤儲層的含煤盆地6個，煤層氣資源量10×10¹²m³，占總資源量的53%，以粉河盆地為代表的低煤階含煤盆地煤層氣商業開發的成功，大大拓展了煤層氣勘探開發的視野和領域。粉河盆地位於蒙大拿州東南部和懷俄明州東北部，面積25800km²，為一大型沉積盆地，形成於臘臘米運動造山期，盆地中含有巨厚的晚白堊世煤層，單層厚度達67m，煤層總厚118m。盆地為一不對稱向斜，軸部靠近西部邊緣，西部邊緣以逆斷層為界，靠近Bighorn隆起。西部地層傾角5°～25°，東部為翹起端，傾角不超過2°。上白堊統沿東南部和東部分布，古新統Fort Union組沿盆地邊緣分布，盆地晚三疊系低界深1067m，粉河盆地煤炭資源量1.3×10¹²t，鏡質體反射率為0.3%～0.4%，與西北一些低煤階盆地相似，煤化程度低，含氣量為0.03～3.1m³/t，但由於煤層厚度巨大，資源豐度大，預測煤層氣資源量（0.5～0.8）×10¹²m³。粉河盆地煤層氣碳同位素介於-65‰～-69‰之間，具有明顯的生物成因特徵，並且在其構造的高部位，生物氣經過二次運移而富集，形成較高的含氣量和較高的飽和度，有較高的滲透率，含氣飽和度為80%～100%，鑽井深度一般不超過305m，產氣量為110～5976m³/d，產水量為45～69m³/d，最好的產氣遠景區是砂岩體附近與差異壓實作用有關的構造高點、緊閉褶皺形成的構造高點以及煤層上傾尖滅的部位，並在該部位伴生有為非滲透性頁岩所圈閉的游離氣。

中國低煤階煤儲層非常發育。全國垂深2000m以淺的煤炭資源量為55697×10⁸t，低煤階煤儲層佔到煤儲層的一半以上。低煤階煤儲層形成於早中侏羅世、早白堊世、第三紀等成煤期，其中早中侏羅世、早白堊世是中國重要的成煤期，早中侏羅世成煤作用主要發生在西北地區，煤炭資源量佔全國的35.5%^[1]，新疆准噶爾、吐哈、塔里木盆地、伊犁和焉耆是低煤階煤儲層發育的典型的大型內陸盆地，煤層厚度大，煤層最大累厚近200m，最大單層煤厚逾100m，煤層層數超過50層^[2]。中國西北地區低煤階煤儲層煤層氣資源量豐富，早中侏羅世煤儲層煤層氣資源量超過10×10¹²m^3[3-4]。隨著美國低煤階煤層氣藏商業開發的成功、國內煤層氣勘探開發工作的推進，在近期低煤階煤層氣藏受到了越來越多的關注，有望成為新的研究熱點和煤層氣勘探開發新領域^[5，6，7]。但是中國西北地區與美國的粉河盆地、尤因塔盆地和澳大利亞的蘇拉特盆地相比，在進入第四紀以來氣候雖然總體較為乾旱，但是部分地區由於受到天山影響，水動力仍非常活躍，具備二次生物氣生成的可能，如位於天山北坡的准南地區、焉耆地區和伊犁地區。

1 研究區的煤層氣地質概況

本次工作研究，重點對水動力較為活躍的伊犁和焉耆進行了采樣，研究較強水動力條件下煤層次生生物氣的生成問題。

1.1 伊寧地區

伊寧含氣區塊位於新疆維吾爾自治區西部伊犁自治州境內，區內為低山—丘陵及伊犁河畔沖積平原，含氣區內地勢西高東低，北高南低，屬典型大陸性氣候，盆地內先後由煤炭、石油、地礦部門進行過石油勘探及物探，煤炭部門在盆地邊緣及局部進行過煤田勘探。特別是近幾年來，隨著油氣勘探工作的進展，在盆地內，已進行了部分鑽探實物工作量。該區含煤地層為侏羅系中統西山窯組，下統三工河組和八道灣組，主要為一套河湖相的灰、灰白色含礫砂岩，深灰色泥岩，砂質泥岩夾煤層。伊寧含氣區塊侏羅系下統八道灣組和中統西山窯組成煤環境優越，聚煤時間長，形成的煤層較穩定，厚度大，層數多，為煤層氣的形成奠定了物質基礎。西山窯組主要為一套淺灰色含礫粗砂岩，灰白色中、細粒砂岩，深灰色泥岩、砂質泥岩夾煤層，在區內北部地層厚度一般211～552m，含煤10～15層，煤層單層厚度相對較小，層數較多，反映成煤環境震盪性較強。南部一般厚度為102～132m，含煤4～6層。單層厚度相對較大，層數相對較少，反映成煤環境較穩定。八道灣組主要為一套灰白色含礫粗砂岩，中、細粒砂岩，深灰色泥岩，砂質泥岩夾煤層。在區內北部厚度一般在342～452m；南部厚度在60～150m。在北部含可採煤層10層，厚度15～68m，據（伊參1井）資料，可採煤層厚度為88m。在南部煤層厚度相對較小。煤質分析資料表明，該區侏羅系下統八道灣組和中統西山窯組煤層，原煤灰分含量在9.71%～25.60%，一般含量在12%～18%，其變化特徵屬中—低灰、低硫—特低硫、低磷煤，是有利於形成煤層氣的煤質類型。

伊寧含氣區塊侏羅系中、下統沉積之後，受燕山構造運動的影響，褶皺、斷裂使含煤地層遭受不同程度的改造。現構造形態主要表現為不對稱的復式向斜，呈近東西向展布。含煤地層傾角一般在20°～30°之間，其中北部相對較陡，南部較緩。斷層多發育在褶皺軸部，以逆斷層為主，斷層線呈北西西向展布。從構造展布特徵分析，構造相對較簡單，有利於煤層氣的勘探開發。八道灣組和西山窯組煤層組埋藏深度0～2000m，分布面積約3445km²，占含煤地層分布面積的82%。從構造賦存地質條件分析，構造較簡單，有利於煤層氣的勘探開發。該區侏羅系中、下統煤層煤級為長焰煤，煤層氣地質資源豐度為1.28×10⁸m³/km²，資源豐度較高，有著較好的勘探開發前景。

1.2 焉耆地區

焉耆含氣區帶侏羅系中、下統是主要的含煤岩系。侏羅系中、下統是在盆地經歷了印支末期構造運動，三疊系遭受不同程度抬升剝蝕後，盆地又逐漸下降，接受該套內陸含煤碎屑建造。八道灣組沉積時，盆地受南緣庫克塔格山和北緣南天山差異抬升隆起作用，呈現為南低北高的古地貌。由於古氣候溫暖潮濕，有利於植物的生長，植被茂盛，森林密布，形成大面積泥炭沼澤，為形成厚煤層奠定了物質基礎。據本區哈滿溝、塔什店礦區資料，本組煤層稱A組，含煤3～14層，累計厚度10～30m，一般厚度10～15m。盆地內石油鑽井鑽遇本組煤層厚度一般30～40m，最厚可大於60m。煤層空間展布特徵為東部厚度相對較薄，一般厚度10～15m，而西部較厚，在四十里城一帶最厚可大於60m。

西山窯組沉積時，氣候溫暖潮濕，地勢相對平坦，形成大面積泥炭沼澤，有利於成煤物質的生長，為形成厚煤層奠定了物質基礎。據盆地內煤田及石油鑽井資料統計，本組含煤5～10層，可採煤層厚度10～40m之間，一般厚度10～30m之間。焉耆含氣區帶侏羅系下統八道灣組和中統西山窯組成煤環境優越，聚煤時間長，形成的煤層較穩定，厚度大，層數多，為煤層氣的形成奠定了物質基礎。其中侏羅系下統八道灣組煤層厚度大，穩定性強，煤層氣勘探開發潛力較好，是煤層氣勘探開發選區評價的主要目的層。

本區內目前煤礦開采以西山窯組煤層為主，煤質分析資料較少。據塔什店礦區分析資料統計，煤層分析基水分含量平均在 4.34%～4.59%，分析基灰分含量在2.36%～6.79%，揮發分產率在42.33%～49.29%，硫分含量在0.39%～0.73%。煤層水分含量中等，灰分、硫分含量較低，屬特低—低灰、特低—低硫煤，是有利於形成煤層氣的煤質類型。

焉耆含氣區帶大地構造位於庫魯克褶皺帶和天山褶皺系南天山褶皺帶之上，是受海西期—印支期構造作用的影響在夷平面的基礎上形成的中生代含煤盆地。中生界沉積之後，經歷了燕山和喜山多次構造運動的影響，改造後的侏羅系中、下統含煤地層形成了復雜多樣的構造面貌。本區中生代以來構造演化大致經歷了燕山、喜山二期，使盆地內侏羅系中、下統含煤地層遭受強烈抬升剝蝕，煤層壓力降低，吸附在煤層中的氣體解吸擴散，含氣量降低。埋藏深度600～2000m 區，累計分布面積約930km²，占含煤地層分布面積的39%。主要分布在西部塔什店礦區，中東部鹽家窩及庫木布拉克等地，是煤層氣勘探開發深度較理想的區域。

據鑽井及礦井煤層采樣分析資料及埋藏深度資料綜合分析，焉耆含氣區帶侏羅系中、下統煤層埋藏深度2000m以淺區煤級以氣煤為主。焉耆含氣區帶侏羅系中、下統以往煤田地質勘探程度相對較低，有關煤層含氣量資料也較少，礦井開采深度較淺（一般在100～300m之間），相對瓦斯含量也較低。

2 煤層氣成藏模擬實驗裝置和原理

煤層氣成藏模擬裝置的特點是模擬地層溫度、壓力、地層流體介質下煤層氣富集成藏過程，它可以通過模擬不同物性組合、不同介質、不同充注壓力、不同運移方式煤層氣成藏過程，獲取不同模擬條件下的物理和化學參數，確定煤層氣不同運移條件下的邊界條件。設備主要由氣體增壓泵、恆溫箱、儀表控制面板和計算機採集-處理系統。其中控制面板包括壓力控制子面板、溫度控制子面板、平流泵控制子面板、真空泵控制按鈕、流程圖；恆溫箱內放有多功能模型倉Ⅰ、多功能模型倉Ⅱ和參考缸；計算機採集系統包括一套數據採集模塊和數據處理軟體。圖1是裝置原理流程，裝置考慮採用不同岩心、不同岩性、不同氣體介質進行工作，同時進行精確計量。把設計製作後的岩心組合裝進多功能模型倉，利用氣體增壓泵維持環壓，利用平流泵提供不同的流體介質、不同充注壓力，通過溫度和壓力儀表以及感測器採集溫度和壓力數據，並經過數據處理軟體分析溫度壓力數據。

在自然界中，已知的產甲烷菌中有一半可利用甲酸鹽形成甲烷。甲酸鹽首先轉化成CO₂和H₂，然後再通過還原反應生成甲烷。在自然界中能夠利用氫還原二氧化碳及利用醋酸鹽發酵的產甲烷菌的存在是生物成因的煤層氣成藏的必要條件。與近地表甲烷生成過程研究相比，地下（十幾米到幾百米深度）甲烷生成的研究工作相對較少。在地下環境中，對於甲烷的產出來說，沉積物必須具備使產甲烷菌得以生存及繁殖的孔隙空間。對此，低煤階煤層中發育的孔隙空間和裂隙系統對甲烷菌的生成是非常有利的。甲烷生成菌不具有直接分解煤層的能力，要形成甲烷須有一個前期階段，即主要依酸發酵菌和還原菌分解類脂化合物和大分子聚合物如纖維素和蛋白質等；接著微生物進一步脫去長鏈酸（和乙醇以上的醇）的氫而生成氫、甲酸、乙酸、二氧化碳和醇等。甲烷菌由此取得碳源和營養而生存，並以此為基質進行生物化學和新陳代謝作用產生甲烷。

圖2 伊寧和焉耆地區煤岩樣品產甲烷菌實驗

3.3 生物甲烷氣成藏模擬實驗

把接種過甲烷菌的煤層樣品放入成藏模擬裝置內，在35^oC的恆溫狀態下，開始培養，觀測煤岩樣品生氣過程。經過近兩個月的連續實驗得到一條壓力-時間曲線。經分析認為曲線存在兩個明顯的曲線段，第一階段為快速生氣階段，第二階段為生氣-吸附平衡階段（圖3）。對最後生成的氣體進行了分析，其所產氣體成分主要為CH₄、N₂和CO₂。除個別樣品外，絕大多數樣品所產氣中C²⁺含量很低，甲烷碳同位素值相差較大，從-56‰～-67‰，表明為生物成因氣體。

圖3 煤樣生物成氣後吸附過程中的壓力-時間變化曲線

4 實驗結果及其討論

（1）模擬試驗表明，一方面在我國西北地區低煤階煤層中存在產甲烷菌，另一方面證明了低煤階的煤層可以作為二次生物氣的來源。根據資料，伊犁盆地淺部的煤礦區在侏羅系煤層中所產氣的δ₁₃C為-66.10‰～-60.12‰，顯然屬於生物甲烷氣。

（2）與高煤階相比，低煤階一般埋藏較淺，孔隙空間較大，適合產甲烷菌的生存和繁殖，所以國內外的低煤階盆地多發現生物成因的煤層氣富集成藏。

（3）在我國西北地區，由於煤階普遍較低，熱成因甲烷生成量有限，次生物成因氣生成量巨大，特別是在焉耆和伊犁地區，煤層層數眾多，地下徑流活躍，煤層中有大量甲烷菌繁殖，有大量的二次生物成因氣生成、運移，如遇到斷層遮擋、煤層尖滅等圈閉條件，就有可能形成較高的飽和度，形成具有商業價值的煤層氣藏群。

參考文獻

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[7]張彥平等.1996.國外煤層甲烷開發技術譯文集，北京：石油工業出版杜，20～80

⑨ 水處理設備的工作原理是什麼

本原抄理 :RO-反滲透預處理工藝主要為活性襲炭和精濾。滲透是一種自然現象：水通過半透膜，從低溶質濃度一側到高溶質濃度一側，直到溶劑化學位達到平衡。平衡時，膜兩側壓力差等於滲透壓。這就是滲透效應（Osmosis）現象。反滲透是指如果在高濃度的一邊加壓，便能把以上提及的滲透效應停止並反轉，使水份從高濃度迫往低濃度的一邊，把水凈化。這種現象稱為反滲透（逆滲透），這種半透膜稱為逆滲透膜。
特點:反滲透水處理設備能過濾掉水中的細菌、病毒、重金屬、農葯、有機物、礦物質和異色異味等，是一種純水，無需加熱即可飲用。它所過濾出的水量的成本很低。生產的純水品質高、衛生指標理想。
反 滲透水處理設備是採用目前國際上較為先進的反滲透除鹽技術來制備去離子水，是一種純物理過程的制備技術。反滲透純水機組具有能長期不間斷工作，自動化程度高，操作方便，出水水質長期穩定，無污染物排放，製取純水成本低廉等優點。反滲透膜技術在國內醫葯、生物、電子、化工、電廠、污水處理等領域得到了廣泛的運用。

⑩ 非常溫煤層氣吸附解吸用到哪些原理和公式

吸附解吸是利用活性炭的物理性質吧，可參考變壓吸附原理，例如下屬的制氮裝置(制氮機)是根據變壓吸附原理：
採用高品質的碳分子篩作為吸附劑，在一定的壓力下，從空氣中製取氮氣。 經過凈化乾燥的壓縮空氣，在吸附器中進行加壓吸附、減壓脫附。由於動力學效應，氧在碳分子篩微孔中擴散速率遠大於氮，在吸附未達 到平衡時，氮在氣相中被富集起來，形成成品氮氣。然後經減壓至常壓，吸附劑脫附所吸附 的氧氣等雜質組成，實現再生。一般在系統中設置兩個吸附塔，一塔吸附產氮，另一塔脫附再生，通過PLC程序控制器控制氣動閥的啟閉，使兩塔交替循環，以實現連續生產高品質氮氣之目的。

另：
煤層氣爆炸3因素：1、煤層氣處於爆炸極限內 2、最小含氧量 3、最小爆炸能量