煤層氣,亦稱作煤層天然氣,是指在煤層中提取的天然氣,近幾十年來,已成為美國、加拿大、澳洲及其他國家重要的能源來源。煤層氣的特點是其主要成分為甲烷,並且因其不含氫硫化物而被稱為“甜氣”。這一特性使煤層氣在市場上更具吸引力,特別是在能源需求日益增加的今天。
煤層氣是由煤層內部的甲烷吸附而成,與傳統的砂岩或其他常規天然氣儲集層相較,煤層氣的儲存方式獨特,主要藉由吸附過程將甲烷存儲於煤中。
煤層氣是如何形成的呢?隨著有機物和固體碳氫化合物的熱成熟過程,煤層氣便在煤中逐漸形成。這種自然過程使得煤層氣擁有特別的化學特性,包括其低於常規天然氣中所含的重碳氫化合物的比例。
煤層氣的發現主要源于煤層的通風,早在幾世紀前,煤層中的甲烷便為礦工所熟知,因此採礦前通常會進行打孔,讓甲烷逸散以確保安全。在1970年代末期,隨著美國政府對非傳統天然氣來源的研究支持,煤層氣作為一種天然氣資源開始獲得更大的重視。
煤層氣的開採技術持續進步,使得其成為當前重要的能源來源之一,特別是在一些能源需求日益增加的國家。
在澳洲,商業化煤層氣的開採始於1996年的昆士蘭州。此地的煤層氣資源現已占據澳洲天然氣生產的約10%。
煤層氣的儲量分布與多種因素有關,包括其孔隙度和吸附能力。煤層氣儲層多屬於雙孔隙性儲層,這意味著煤的天然裂縫(稱為清裂)對氣體的流動行為具有影響,而其內部結構則主要負責其氣體的存儲。此外,煤的種類和品質,也直接影響其氣體的吸附能力,通常範圍在100至800標準立方英尺/噸的煤。
煤層氣的提取過程需要在地下100至1500米鑽孔。隨著煤層中壓力的下降,氣體以及生產水會通過管道升至地面。根據不同的地質條件,生產水的質量也會有所不同,它可能含有不良的化學物質。煤層氣的生產過程也通常涉及大量的初期投資,但其回報則是相對可觀的。
生產資料表明,煤層氣井的生產曲線會表現出一種“負衰減”的特徵,即當水被抽出時,氣體的生產速率會逐漸上升。
儘管煤層氣是一種相對清潔的天然氣,但其開採過程依然會對環境造成影響,尤其是在排放和水資源方面。由於甲烷相比二氧化碳對全球變暖的影響更大,故其釋放問題不容忽視。一些地區的研究指出,煤層氣的提取可能會影響地下水資源的分布,甚至引發地質問題。
此外,許多研究還表明,煤層氣開採會導致水質的下降,因此採取有效的水處理措施顯得尤為重要。一些公司正在實施有害氣體減排計劃,致力於降低開採活動對環境的影響。
如你對煤層氣的開採和利用還有更多的疑惑,那麼你是否願意了解更多關於它的環境影響和能源潛力的信息呢?