深部煤层地下气化选址研究——以东胜气田J148地区为例

摘要

从地质构造、水文地质、煤层气化适用性等角度，系统研究了东胜气田J148地区中生界侏罗系中下统延安组延9煤层地下气化的可行性，并探讨了利用深部煤层气化燃空区孔隙层、含水层及该区致密气层进行碳封存的前景。研究结果表明，该区延9煤层埋深1 264～1 285 m、倾角小于1°,煤层稳定性好。气化目标选区内地层断层、节理裂隙不发育，偶有裂隙但断面新鲜、闭合，煤层气化后空腔有较好的密闭性，对煤炭地下气化影响小，有利于气化炉的建设和扩展，可满足规模化煤炭地下气化项目实施。延9煤层顶底板存在连续的隔水层，能阻截地下水对煤层直接充水，有利于地下气化炉布置；顶板隔水层厚度小于导水裂隙带高度，存在垮落导通顶板含水层间接充水的风险，但顶板含水层属弱富水含水层，涌水量小，风险可控；底板隔水层厚度大于隔水层的安全厚度，能有效阻截煤层底板含水层对煤层直接充水的风险。总体而言，延9煤层厚度适中、夹矸少，属低灰、低硫、高热值不黏煤，煤焦反应活性高，具有良好开发前景。针对深部煤层规模化气化开采产生大量的CO_2排放，初步探讨了利用煤层燃空区、顶底板含水层和下部致密天然气层进行CO_2安全封存可行性。分析认为，在延9煤层气化燃空区孔隙层和顶底板含水层中，可封存煤层气化产生的CO_2的60.8%～88.2%;若结合东胜气田上古生界致密天然气开发，用煤气化产生CO_2进行天然气驱替与封存，有望实现深部煤层气化开采过程近零碳排放。

关键词

深部煤层 / 地下气化 / 选址 / 碳封存