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晋煤集团:创造新型煤层气开发技术

国际煤炭网  来源:中国科技网  日期:2016-02-22

春节刚过,晋煤集团煤与煤层气共采国家重点实验室实验员刘健和同事们已经忙碌起来,他们正给一种特殊的小细菌精心配置“营养餐”。

“这个水样就是我们从煤层中直接抽取出来的原始水样,水里微生物的浓度大概是在每毫升10万到百万之间。”刘健说,“经过我们设计的营养液成分富集培养以后,微生物的数量就能达到上亿或者10亿级。”

400倍的荧光显微镜下,营养液里的小细菌就像蓝色的精灵,它们穿越上亿年的时光隧道,与煤炭结伴而来。在漫长的岁月里,这些蜗居在地下的古细菌不断把煤表面的有机质转化成煤层气。

这种叫做煤炭生物成气的机理,可以将煤层气从不可再生资源变成可持续资源。该技术并非中国独有,但国外的技术目前只适用于褐煤,对无烟煤束手无策。而晋煤的研究团队只用了3年时间就让这些微米级的小生物喜欢上了硬邦邦的无烟煤。

现在,这些小细菌正准备从试管中走出,到万亩煤田中大显身手——采工区采气是晋煤又一项轰动世界的革命性技术,实验人员将带着培育好的小细菌钻进一片采工区做微生物制气的实验,让在废弃矿井煤柱里的“宝藏”得以重见天日。

晋煤这个实验室成立于2011年,成员平均年龄33岁,短短5年间,他们揭开了煤层深处的一个个谜团,创造了22项专利技术,两次入选国家级重点实验室。如今,实验室的年轻技术团队正在起草第4个煤层气国家标准,而此前的3个国家标准也都是从这里诞生的。

无独有偶,晋城市沁水县嘉峰村,中国第一个煤层气工厂化钻井平台所在地。春节刚过,晋煤集团山西蓝焰煤层气公司水平井钻机机长徐卫强和他的工友们正在这里创造一项新的国家纪录。

这项纪录就是要把过去漫山遍野的几十口井变成集中在100米距离内的5口,而抽采的气量却能不减反增。5口形似L的气井扎在两个煤层里,像繁茂的枝叶一样伸展开,把方圆五六公里的煤层气源源不断地抽采出来,这就意味着打井时,钻杆不仅要在起伏不平的岩层中拐弯,还要“穿针引线”,穿村过河到千米以外。

“以前我们打一个水平井,都在两个月左右,像现在这个工厂化的钻井平台,一次性同时打五六口井,我们只用四个月左右。”徐卫强说,“目前国内L型井的煤层气井,直井段一般在400米,水平段也就是800米。而我们现在水平段已经突破了1000多米,这200米的延长段就相当于十几口直井段磕头机气量的总和。也就是说,新的技术使得打直井的数量大大减少了,而可以抽采瓦斯的数量大大地增加了。”

上天容易入地难,地面钻井拼的是精准的定向能力、完美的泥浆配比和精湛的施工工艺。徐卫强用12年的积累创造了这项独特的专利技术。

山西沁水煤田蕴藏着世界上最优质的无烟煤和中国探明储量最多的煤层气。时光倒退20年,无烟煤还是世界公认的煤层气抽采禁区,但煤矿安全迫使晋煤人硬是闯入了这里。20年后,2600多口煤层气井遍布晋城区块,每年14亿立方米的地面抽采量位列全国第一。

如今,晋煤集团已经是全国最大的煤层气开发利用企业。晋煤集团蓝焰煤层气有限责任公司总经理王保玉说:“我们做煤层气的时候,中国还没有现成的技术,也没有任何技术资料,都是新人、新技术,也叫新产业。创新就是我们煤层气产业发展的根和魂,离开创新,无从谈起。”

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