唐山煤炭储量够开采多久
唐山煤炭储量够开采五十年左右。根据查询相关资料信息如果按年产2500万吨的生产规模开采,整个唐山区域煤炭储量只有20年左右可采。唐山因钢铁产业排放的二氧化硫一度占到全国钢铁产业排放量的百分之35,严重影响了空气质量和居民生活水准,而赖以生存的煤矿储量也只够再开采50年。
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开滦矿区,位于中国河北省唐山市境内,隶属于开滦矿务局,京山铁路纵贯其中,各矿都有支路相通,交通便利,光绪三年(1877)清直隶总督李鸿章委派轮船招商局总办唐廷枢创建官督商办开平矿务局,开滦煤矿在近代工业史上占有重要地位,解放前其总部曾设在天津,是北方的大型煤矿之一。
煤炭储量是指煤炭的储存量。一是将煤视作均一物质来处理。长期以来,在应用的煤质检测指标和以此将炼焦煤分类,并以此作为经验配煤的基础。其优点是检测简单而迅速,并因长期应用,积累了丰富经验。
缺点是出现问题时难以解说,也不易找出正确原因和合适措施,故再提高一步有困难;
另一种方法是从别的学科移植过来的煤岩学,其概念符合炼焦煤客观实际,并在作一些针对性工作后,再在煤焦领域应用,均能在原有基础上获得不同程度的提高。但这种针对性工作难度大,而且已形成的基础工作又十分费时,难以随同生产三班按时出结果。这就是这新旧两种不同概念形成方法的主要优缺点。
在宏观经济复苏的影响下,顺周期板块的股票具有大幅度的涨幅,重点在钢铁、煤炭、金属矿业等资源股票。借着今天这个机会就来给大家来介绍一下煤炭行业里面最优质的企业--开滦股份。
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一、从公司角度来看
公司介绍:开滦股份主要业务包括煤炭开采、原煤洗选加工、炼焦及煤化工产品的生产销售,主要产品包括洗精煤、焦炭以及甲醇、纯苯等化工产品。开滦着眼于构建"以煤为基、以焦为辅、以化为主"的产业格局,形成了煤炭、煤化工、新材料和新能源三大产业链条。
下面来说下这个公司的优势之处。
优势一、优质的肥煤资源
开滦股份的唐山区域煤炭资源基本上深埋于开平煤田东南翼,其井田面积有着71.48 平方公里,计算出是距今2~3 亿年前的石炭二叠纪成煤,矿产变质程度较高,煤种为肥煤,是煤炭资源中比较缺少的品种。而且开滦唐山区域矿井的煤炭品种分类都属于低灰、中高挥发分、特高发热量、特强粘结性的优质肥煤,这个煤种在国内外都特别有名气。
同时,开滦利用盖森煤田进行投资,使公司的煤炭资源储备增加了。
优势二、上下游产业一体化经营优势
开滦股份早已实现了从煤炭开采、煤炭洗选到焦炭还有煤化工产品加工的产业链。
目前,两家分公司具备的肥煤,提供充足的原材料促使公司下游煤化产业进行发展有了保障。开滦煤化工产业已经形成了一定的规模,后期将会继续加大煤化工产业链的发展,实现有效拓展产业。
开滦实行的是上下游一体化发展方式,站在自身资源优势的角度,是向下游末流再延展到焦炭,最终建设精细化工产品,实现对资源使用效率的提升,产品附加值大大提升。
优势三、煤化工园区规模化循环经济优势
开滦股份的煤化工产业按园区化发展,形成的煤化工产业集群和规模优势独具开滦特色。
对于煤化工产业炼焦肥煤来说,公司可以自己提供,而焦炉煤气还将用来生产甲醇,而粗焦油和粗苯主要用于深加工,焦油加工产品洗油的用途是用于焦炉气洗苯,氢气是利用甲醇项目的驰放气来制取的,然后氢气用于苯加氢精制,干熄焦回收焦炭显热产生的能源则基本用于产生蒸汽及发电。
目前通过园区中各种项目的有序链接,因此实现了循环经济的发展链条,实现资源的优化配置,降低运行成本,达到了园区多联产的目的,可以把行业周期性风险降低很多。
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二、从行业角度来看
近年来,由于国家不断推进供给侧结构性改革,加强对落后产能的淘汰,且行业整合重组也在大肆进行中,煤炭及焦化行业集中度也因此有所提高,市场供需关系持续改善,而从国家安全监察及环保治理出台的政策来说,现在正在变得越来越严格,行业生产标准比之前更高,生产经营环境动态达到新高度。煤炭行业如今受到宏观经济复苏、市场需求旺盛等因素的影响,产品价格进一步上涨,行业盈利能力明显提升。
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优势一、优质的肥煤资源
在开平煤田的东南翼,就有开滦股份在唐山区域的煤炭资源,井田占地面积为71.48 平方公里,是为距今2~3 亿年前的石炭二叠纪成煤,这种成煤变质程度相对较高,煤种属于肥煤类,属于我国煤炭资源的稀缺品种。而且开滦唐山区域矿井的煤炭品种分类都属于低灰、中高挥发分、特高发热量、特强粘结性的优质肥煤,这个煤种在国内外都很有名。
开滦在盖山煤田进行投资的同时,促使公司煤炭资源的储备量的扩大。
优势二、上下游产业一体化经营优势
开滦股份已经完成了从煤炭开采、煤炭洗选到焦炭与煤化工产品加工的完整产业链的建设。
目前,两家分公司具备的肥煤,给公司下游的煤化产业提供了比较充足的原料保障。开滦煤化工产业已经具备一定的规模了,后期将会继续加大煤化工产业链的发展,进一步对产业进行扩张。
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唐山北方煤炭储运有限公司是1995-11-22注册成立的其他有限责任公司,注册地址位于唐山海港开发区西港区内。
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煤层气储层是由孔隙、裂隙组成的双重结构系统(Tremain et al.,1990Kulander et al.,1993Laubach et al.,1998张慧,2001苏现波等,2009)(图4-6)。煤层被理想化为由一系列裂隙切割成规则的含微孔隙的基质块体,煤中的基质孔隙,是吸附态和游离态煤层气的主要储集场所,气体的吸附量与煤的孔隙发育程度和孔隙结构特征有关。煤基质孔隙孔径小,数量多,是孔内表面积的主要贡献者,为煤层气的储集提供了充足的空间,煤储层的裂隙系统是煤中流体渗透的主要通道。
图4-6 煤储层几何模型
一、煤储层孔隙系统
1.煤储层孔隙分类
煤孔隙特征往往以下列指标参数予以表征:孔隙大小,形态,结构,类型,孔隙度,孔容,比表面积及孔隙的分形特征。在目前技术条件下,多采用普通显微镜和扫描电镜(SEM)观测,以及压汞法及低温氮吸附法测试等方法来研究煤的孔隙特征。
煤基质孔隙有两种分类方法:成因分类和大小分类。
不同研究者对煤基质孔隙的成因分类的方案也不相同。郝琦(1987)划分的成因类型为植物组织孔、气孔、粒间孔、晶间孔、铸模孔、溶蚀孔等。张慧(2001)以煤岩显微组分和煤的变质和变形特征为基础,参照扫描电镜观察结果,按成因特征将煤的孔隙分为原生孔、变质孔、外生孔及矿物质孔等四大类十小类。此外陈萍等(2001)研究了煤孔隙的形态分类,桑树勋等(2005)分别探讨了煤中固气作用类型分类,傅雪海等对煤孔隙进行了分形及自然分类(表4-1)。孔隙的成因类型及发育特征是煤储层生气储气和渗透性能的直接反映。煤孔隙成因类型多,形态复杂,大小不等,各类孔隙都是在微区发育或微区连通,它们借助于裂隙而参与煤层气的渗流系统。
表4-1 煤岩孔隙分类
注:分类未标明者均为直径,单位为nm。(转引自汤达祯等,2010)
煤基质的孔径分类一般采用霍多特(Ходот)(1961)的分类方案。霍多特对煤的孔径结构划分是在工业吸附剂的基础上提出的,主要依据孔径与气体分子的相互作用特征。煤是复杂多孔介质,煤中孔隙是指煤体未被固体物(有机质和矿物质)充填的空间。霍多特(1961)曾经按空间尺度将煤孔隙分为大孔(>1000nm)、中孔(100~1000nm)、小孔(10~100nm)、微孔(<10nm)。气体在大孔中主要以层流和紊流方式渗透,在微孔中以毛细管凝结、物理吸附及扩散现象等方式存在。考虑到煤层气中主要成分甲烷分子的有效分子直径为0.38nm的运聚特征和分类影响范围等因素,研究者主要采用霍多特的分类。
2.煤孔隙定量描述
煤基质孔隙可用3个参数定量描述:总孔容,即单位质量煤中孔隙的总体积(cm3/g)孔面积,即单位质量煤中孔隙的表面积(cm2/g)孔隙率,即单位体积煤中孔隙所占的体积(%)。对煤层而言,按常规油气储层的分类多属致密不可渗透储层或低渗透储层,煤层气的运移又是通过裂隙实现的,基质孔隙中煤层气的运动仅是扩散。因此,煤层气的研究中一般不采用有效孔隙率这一名词,而采用裂隙孔隙率,用于评价煤层气的运移情况。绝对孔隙度则用于评价储层的储集性能。煤的总孔容一般在0.02~0.2cm3/g之间,孔面积一般在9~35cm2/g之间,孔隙率在1%~6%之间。
3.煤孔隙影响因素
煤的孔隙度、孔径分布和孔比表面积与煤级关系密切。
镜质组反射率增高,煤的孔隙度一般呈高—低—高规律变化。低煤级时煤的结构疏松,孔隙体积大,大孔占主要地位,孔隙度相对较大中煤级时,大孔隙减少高煤级时,孔隙体积小,微孔占主要地位。宁正伟等(1996)对华北焦作、淮南、安阳、唐山、平顶山等矿区石炭-二叠系45个煤样压汞及氦气的测试表明,高变质程度的贫煤、无烟煤微孔发育,占总孔隙体积的50%以上,大、中孔所占比例较低,平均小于总孔隙体积的20%。中变质程度的肥煤、焦煤、瘦煤,大、中孔发育,尤以焦煤最高,可占总孔隙体积的38%左右,微孔相对较低,小于总孔隙体积的50%。因此中演化变质程度的煤大、中孔发育,对煤层气的降压、解吸、扩散、运移有利,是煤层气储层评价中最有利的煤级。
煤的孔径分布和煤化程度有着密切的关系。根据陈鹏(2001)研究,褐煤中不同级别孔隙的分布较为均匀到长焰煤阶段,微孔显著增加,而大孔、中孔则明显减少。到中等煤化程度的烟煤阶段,其孔径分布以大孔和微孔占优势,而中孔比例较低。到高变质煤阶段如瘦煤、无烟煤,微孔占大多数,而孔径大于100nm的中孔、大孔仅占总孔容的10%左右。
孔比表面积是表征煤微孔结构的一个重要指标。一般微孔构成煤的吸附空间,对应于基质内部微孔隙,具有很大的比表面积小孔构成煤层毛细凝结和扩散区域中孔构成煤层气缓慢渗流区域大孔则构成强烈层流区域,对应于割理缝及构造裂隙等。大的比表面积表明其吸附煤层气的能力强,而比表面积的主要贡献者为微孔。一般认为,煤对气体的吸附能力随着煤级的增高而增大。按照这一规律,煤的比表面积也应当随着煤级的增高而增加。但对我国部分煤样进行低温氮测试的结果发现却不完全如此(图4-7)。可以看出,我国部分煤样低温氮测试的比表面积和煤级的关系,与煤的孔隙度和煤级的关系相类似。在中、低煤级阶段,随着煤变质程度的增高,煤的比表面积逐渐降低到无烟煤阶段,煤的比表面积又开始增加。比表面积的最小值位于烟煤与无烟煤的交界处(Ro=2.5%)。而Bustin等(1998)所进行的CO2等温吸附实验显示,煤级增高,煤样的微孔孔容和表面积先减后增,在烟煤阶段出现最小值。
图4-7 煤的比表面积与煤级的关系
二、煤储层微裂隙系统与煤储层渗透率
1.煤储层裂缝系统分类
煤的裂隙与孔隙共同构成了煤层气在煤储层内的赋存空间和运移通道。王生维等(1997)从煤层气产出特征分析的需要出发,广泛地研究了煤裂隙与孔隙的特征后,提出了适用于煤储层岩石物理研究和煤层气产出特征分析的煤储层孔隙、裂隙分类与命名方案(表4-2)。霍永忠(2004)提出了煤储层显微孔裂隙的分类方案(表4-3)。
表4-2 煤储层孔隙、裂隙系统划分及术语
(据王生维等,1997)
表4-3 煤储层显微孔—裂隙分类
(据霍永忠,2004)
在显微尺度下识别的微裂隙按照其延展性和开放性,可从实用角度划分为A、B、C、D四类(表4-4)。
表4-4 煤储层微裂隙实用分类简表
(据姚艳斌等,2007)
2.煤储层裂缝系统形成影响因素与煤孔隙受到煤变质作用影响一样,煤裂缝同样受到煤变质作用影响。张胜利(1995张胜利等,1996)研究认为,中等变质的光亮煤和半亮煤中割理最发育,这些煤层分布区是煤层气勘探开发的优选靶区。Law等(1993)认为割理频率与煤阶存在函数关系,割理频率从褐煤到中等挥发分烟煤随煤阶升高而增大,然后到无烟煤时随煤阶上升而下降。宁正伟等(1996)经过研究也发现,中等变质程度的煤层内生裂隙最为发育,提高了煤的渗透性和基质孔隙连通性,煤储层物性条件好,在勘探开发过程中易降压,有利于煤层气的解吸、扩散和运移,是最有利于煤层气开发的煤级。王生维等(1995)也认为,煤中孔隙的发育除了受控于煤相之外,还受煤阶和变质作用类型的控制微裂隙的发育受煤岩成分和煤变质双重因素的控制内生裂隙的发育除了受煤岩成分影响外,还受煤变质的制约。毕建军等(2001)通过研究认为,割理的密度主要取决于煤级,一般在镜质组反射率为1.3%左右时割理密度最大割理在高煤级阶段发生闭合主要是由于次生显微组分的充填和胶合作用所致。
随着埋藏深度的增加,煤储层受到较大的地应力作用,煤储层渗透性将变差。从美国圣胡安盆地、黑勇士盆地、皮申斯盆地煤储层绝对渗透率随深度的变化趋势,可以看出这一明显趋势(图4-8)。
图4-8 美国部分地区煤储层渗透率与埋藏深度的关系
3.煤储层渗透率
煤储层的渗透率是反映煤层中气、水的流体渗透性能的重要参数,它决定着煤层气的运移和产出。它是煤储层物性评价中最直接的评价指标。煤层气勘探初期的渗透率主要有试井渗透率和煤岩(实验室)渗透率两种。在煤储层评价时,一般将试井渗透率作为评价渗透率的首选参数,而当研究区没有试井渗透率资料时,可选取煤岩渗透率作为替代参数。试井渗透率是在现场通过试井直接测得的。对煤储层而言,多采用段塞法和注水压降法(Zuber,1998)。试井渗透率最能反映储层原始状态下的渗透性,因此是比较可靠的渗透率确定方法。
据现有资料,国外的煤储层的渗透率一般较高,一般都在10×10-3μm2以上,如拉顿盆地渗透率为(10~50)×10-3μm2,黑勇士盆地为(1~25)×10-3μm2,圣胡安盆地为(5~15)×10-3μm2,粉河盆地高达(500~1000)×10-3μm2(Zuber,1998AyersJr.,2002)。与国外相比,国内的煤储层渗透率一般都低于1×10-3μm2,较好的煤储层也一般都在(1~10)×10-3μm2之间,大于10×10-3μm2的储层很少。根据《中国煤层气资源》(叶建平,1998)数据统计,我国煤储层渗透率变化于(0.002~16.17)×10-3μm2之间,平均为1.273×10-3μm2。其中:渗透率小于0.10×10-3μm2的层次占35%,介于(0.1~1.0)×10-3μm2之间的层次占37%,大于1.0×10-3μm2的层次占28%,小于0.01×10-3μm2和大于10×10-3μm2的层次均较少(图4-9)。我国的煤层渗透率以(0.1~1.0)×10-3μm2等级为主。煤层渗透率普遍较低,即使是在目前已经投入商业化开发的沁水盆地东南部的渗透率一般也都在(1~10)×10-3μm2之间。
煤岩渗透率又称实验室渗透率,是通过实验室的常规煤岩心分析获得的。相对于试井渗透率,实验室测试的渗透率有许多局限之处。最主要的是实验室测得的渗透率由于环境条件的变化往往不能反映真实情况等。首先,实验室的渗透率一般在常温、常压下测得,与煤储层的高温、高压的原始状态不符其次,实验室渗透率由于样品大小过小而降低了测试的精度。最后,即使足够大的煤样也不能够完全反映煤储层的大的外生裂隙,因此实验室渗透率可能低估煤储层的实际渗透率另一方面,煤样运送、制样过程中也可能造成人工裂隙,这时实验室渗透率值又将高估煤储层的实际渗透率。
虽然煤岩渗透率在用于储层渗透率评价时存在许多不足之处,但由于其比较容易获得,一直作为煤储层渗透率评价的主要指标。特别是对处于煤层气勘探初期且还未实施煤层气钻井的区域进行评价时,可选择煤岩渗透率作为评价储层渗透性的重要指标。对我国山西、陕西、河南、沈阳和安徽等省煤田的大量煤岩样品的渗透率测试发现,煤岩渗透率在大部分情况下可以反映煤储层渗透率的真实情况。图4-10为选取的我国11个重点煤层气矿区的实测煤岩渗透率分布的高低箱图。各矿区的渗透率平均值一般都在(0.1~1)×10-3μm2之间,部分矿区可高达1×10-3μm2以上。
图4-9 中国主要矿区(煤田)试井渗透率分布
图4-10 中国主要煤田(盆地)煤岩实测渗透率分布箱式图
对比图4-9和图4-10可以发现,各矿区的煤岩渗透率值与试井渗透率值的取值区间基本相近,且煤岩渗透率和试井渗透率具有较好的正相关关系。因此,在对煤储层渗透率进行评价时,选择以试井渗透率值为主,而煤岩渗透率值为辅,将二者有机结合起来实现对煤储层的评价。