1、 1 附件2 矿产资源节约与综合利用先进适用技术汇编(第一批) 第一篇 油气类 . 4 1. 特超稠油藏有效开发动用技术 5 2. 致密砂岩气藏冻胶阀欠平衡完井技术 7 3. 砾岩油藏提高采收率技术 9 4. 特高含水油藏二元复合驱大幅度提高采收率技术 . 11 5. 稠油或堵塞油层层内自生热解堵技术 . 13 6. 深层低渗低品位储层改造开采技术 . 15 7. 特低渗透油藏二氧化碳驱大幅度提高采收率技术 . 17 8. 底水油藏化学与机械联合堵水技术 . 19 9. 特低渗透油藏数字化集成技术 . 21 10. 油页岩综合利用集成技术 23 第二篇 煤炭类 25 11. 露井联合开采技术
2、26 12. 露天煤矿抛掷爆破-吊斗铲无运输倒堆工艺 . 28 13. 煤矸石井下充填置换煤炭技术 30 14. 水资源保护采煤技术 32 15. 7m 大采高综采工作面回采工艺 . 34 16. 300m 工作面综采技术 36 17. 建筑物下综合机械化充填采煤技术 37 18. 薄煤层综合机械化高效开采技术 39 19. 刨煤机薄煤层开采技术 41 20. 薄煤层顺槽控制综采自动化工作面技术 43 21. 急倾斜中厚煤层综采技术 45 22. 易选煤复合式干法选煤技术与工艺 47 23. 贫煤和贫瘦煤高炉喷吹燃烧技术 49 24. 煤矿区煤层气地面钻井抽采技术 51 2 25. 煤矿矿井乏
3、风能量利用技术 52 26. 矸石电厂及瓦斯发电余热热电冷联供技术 54 27. 急倾斜近距离煤层群瓦斯抽采技术 56 第三篇 金属类 58 28. 山西式沉积型似层状铝土矿薄矿体分级分层综合开采技术 59 29金属矿山高浓度及膏体细尾砂充填技术 62 30采场交替上升无房柱连续开采及宽进路充填采矿技术 65 31. 金矿充填开采技术 67 32. 低品位金矿高效利用技术 69 33黄金矿山低品位资源动态评估技术 71 34. 金属、非金属矿石超细碎技术 73 35.金属、非金属矿山粗颗粒原矿浆无外力管道输送技术 . 75 36. 铁矿山排岩系统中高效回收磁铁矿技术 77 37. 鞍山式含碳酸
4、盐赤铁矿石高效浮选技术 79 38. 黑色金属矿山高压辊磨机超细碎技术 82 39. 低品位菱、褐铁矿回转窑磁化焙烧-磁选新技术 . 84 40. 低品位及难选磁铁矿磁场筛选法分选工艺 87 41铅锌银多金属硫化矿原生电位调控浮选工艺 89 42特低品位高含泥铜、钼多金属矿山废石高效浮选技术 93 43. 高氯咸水替代淡水高效选矿技术 97 44. 超贫钒钛磁铁矿尾矿磷钛资源回收利用技术 99 45. 低品位钒钛磁铁矿预抛尾综合利用技术 . 101 46.铜钼尾矿膏体干堆排放技术 103 47. 酸性水低浓度铜资源硫化提取技术 . 105 48. 炼铜废渣资源化综合回收利用技术 . 107 4
5、9. 铅锌多金属矿资源高效开发与综合利用关键技术 . 110 50低品位硫化铜矿生物提铜大规模产业化应用关键技术 . 115 51钼钨金氧化矿综合利用新技术 . 118 52. CotLs 酸法从含硫氰酸盐、氰化物尾液中综合回收氰化物技术 120 53. 黄金矿山含氰尾液处理技术 . 122 3 第四篇 非金属类 . 125 54. 固体钾矿浸泡式溶解转化开采技术 . 126 55. 磷石膏充填无废高效开采技术 . 127 56. 中低品位胶磷矿正反浮选工艺 . 133 57. 盐湖卤水钾镁盐反浮选-冷结晶法生产氯钾工艺 135 58. 难选硅线石“磁浮磁”选矿新技术 . 137 59. 磷矿
6、伴生氟资源综合利用技术 . 139 60. 磷矿伴生碘资源回收新技术 . 141 61. 高岭土尾矿及其共伴生矿物资源高效综合利用技术 . 144 62. 低品位鳞状石墨矿“大型湿法搅拌磨”综合利用技术 . 147 4 第一篇 油气类5 1. 特超稠油藏有效开发动用技术 一、技术类型 油气资源高效开采技术。 二、适用范围 特超稠油油藏。 三、技术内容 (一)基本原理 特超稠油藏有效开发动用技术采用高效油溶性复合降粘剂(D )和二氧化碳(C) 、 辅助水平井(H) 、 蒸汽( S)吞吐,简称 HDCS,该技术利用其滚动接替降粘、热动量传递及增能助排作用,降低注汽压力,扩大蒸汽波及范围。该技术不仅
7、充分发挥了热、化学、气体和水平井的自身优势,还产生了“复合增效”作用,实现了特超稠油油藏的有效动用。 (二)关键技术 特超稠油非达西渗流机理、HDCS 复合作用机理与机制、HDCS 各要素配置的技术政策界限。 (三)工艺流程 在稠油油藏中钻水平井,首先向水平井内连续挤入油溶性复合降粘剂,再连续挤入液态二氧化碳,焖井一段时间后,向水平井内连续注入蒸汽,再焖井一段时间,然后下泵转为机械采油生产。与常规注蒸汽相比,该技术大幅降低特超稠油粘度,降低蒸汽注入压力,提高蒸汽热波及范围,提高了开发效果。 HDCS 工艺流程图 四、主要技术指标 揭示了特超稠油非达西渗流机理;阐释了 HDCS 开采稠油作用机制
8、;首创了6 HDCS 开发特超稠油的技术方法;研制了注汽压力 26MPa 的超临界锅炉;实现了粘度大于 10104mPas、深度达到 1900m 的特超稠油高效开发,储量动用率由0 提高到了 65.5%。 五、典型实例及成效 HDCS 技术已应用于中石化胜利油田分公司王庄油田郑 411 块、坨 826 块、单家寺油田单 113 块及中原油田分公司内蒙吉祥油田毛八块,共部署水平井 228口。 截至 2011 年底,中石化胜利油田分公司、中原油田分公司已投产水平井 96口,动用地质储量 892 万吨,初期平均单井日油能力 14.2t/d,已累积产油 44.9104t,创产值 15.7 亿元,减排
9、CO2约 7 万吨,取得了较好的开发效果和社会、经济效益。 六、推广前景 该技术应用前景广阔,可使全国 2.8 亿吨的特超稠油油藏储量得到有效动用。2012 年2015 年在全国油田推广后,预计新增动用储量 1 亿吨,可增加产油量 105 万吨,按油价 80$/bbl(3588 元/吨)计算,可创产值 37.7 亿元,可增加石油资源可采储量 940 万吨。同时,在资源综合利用方面,该技术可减排 CO2约 365 万吨(注入油层),减少了大气污染,具有较好的社会效益。 7 2. 致密砂岩气藏冻胶阀欠平衡完井技术 一、技术类型 油气资源高效开采技术。 二、适用范围 致密砂岩气欠平衡钻井完井。 三、
10、技术内容 (一)基本原理 冻胶阀,一种在特定条件下实现特定功能的智能化学胶体,可用于在石油行业钻井过程中替代套管阀实现欠平衡完井。冻胶阀具有固体和液体的特性,在金属筒体中具备一定的抗压差能力,既能对油气起到封隔作用,同时也能被管柱穿透。冻胶阀技术正是利用这些特性来实现井下“阀”的功能。 (二)关键技术 1冻胶阀封隔井筒理论。 2冻胶阀欠平衡完井工艺技术。 3冻胶阀系列产品。 (三)工艺流程 1冻胶阀放置:通过地面设备将冻胶阀基液注入到油井中的设计位置,成胶后形成合格的冻胶。 2欠平衡完井:冻胶阀密封井筒油气后,实施下筛管、下生产管柱、更换井口等工序。 3冻胶阀解除:采用氮气或清水循环返排。 四
11、、主要技术指标 1冻胶阀基液粘度:100150mPa.s,流动性好,满足地面泵注要求。 2 冻胶阀成胶后强度: 120104mPa.s,冻胶自身具有强度具有一定固体特性。 3冻胶阀成胶时间:1min-120min,根据不同工艺要求,成胶时间可调。 4冻胶阀抗压差值:25MPa/100m,对井筒油、气有密封性。 8 5冻胶阀液化后后粘度:小于 100mPas,满足返排需求。 五、典型实例及成效 冻胶阀欠平衡完井技术已经通过 9 口井的矿场试验,均一次性获得成功,在欠平衡状态下实现了安全完井,技术充分显示出成本低、安全性好、操作性强等优势。与进口套管阀相比,单井节约钻井投资 180 万元,共节省投
12、资 1620 万元,经济社会效益十分显著,对推动石油钻井技术的发展起到了促进作用,同时为致密气藏经济有效开发提供了有效的技术手段。 中国石油土哈油田分公司准噶尔盆地陆梁隆起滴南凸起 滴西 141 井常规天然气藏冻胶阀欠平衡完井,应用自主研发的冻胶阀技术替代进口套管阀技术实现欠平衡完井,完井作业时间 5 天,一次性获得成功,投资 35 万元,比进口套管阀降低了 180 万元。完井后日产天然气 12 万方,增加之谜砂岩气产量 2190 万方。 六、推广前景和矿产资源节约与综合利用潜力 欠平衡钻井是提高致密砂岩气藏产量的重要手段,是中国石油天然气集团公司在“十二五”期间重点推广的钻井技术,2011
13、年应用达到 350 口, 2012 年计划实施 500 井次。欠平衡钻井技术的规模应用为冻胶阀欠平衡技术应用提供了广阔的市场空间。 9 3. 砾岩油藏提高采收率技术 一、技术类型 油气资源高效开采技术。 二、适用范围 新疆砾岩注水开发油藏。 三、技术内容 (一)基本原理 聚合物驱是一种改善水驱的化学驱油方法,它使用水溶性高分子聚合物作为添加剂,将其作为油田开发的注入剂,增加注入水的粘度,降低水相渗透率,大大地降低水油流度比,提高平面波及效率。避免或减缓注入水沿高渗透层窜进,提高垂向波及效率,增加吸水厚度。聚合物溶液通过后仍可保持对水的残余阻力,从而达到提高采收率的目的。 (二)关键技术 1基于
14、砾岩储层复模态结构的聚合物驱分级调剖技术; 2砾岩油藏方案优化及数值模拟技术; 3砾岩储层油藏精细描述技术; 4注入及采出液监测技术; 5基于砾岩储层物性和流体性质的产品性能及配方评价技术; 6砾岩油藏聚合物驱油机理研究技术; 7砾岩油藏配套注采工艺技术; 8配制、注入工艺技术; 9砾岩油藏跟踪调整及效果评价技术。 (三)工艺流程 试验区选择,地质研究,筛选评价合适的驱油用聚合物产品,通过方案优化确定试验方案,通过地面设备注入井筒进入地层,进行驱油试验。 10 七东 1 注聚站工艺流程图 四、主要技术指标 试验区提高采收率 9 个百分点,实验区中心区域提高采收率 12.1 百分点。 五、典型实
15、例及成效 中国石油新疆油田分公司,石油地质储量 194 万吨,油水井 25 口。油藏综合含水 95.6%,地质储量采出程度 46.7%,油藏进入特高含水期,达到了砾岩油藏水驱开发的经济技术极限。在达到经济极限的条件下,开展注入聚合物溶液驱替试验,改善开发效果,提高油藏最终采收率。投资 11374 万元建设注聚站 1座,日注入聚合物能力 900 立方米,提高采收率 6.1 个百分点,累计增产原油11.9 万吨,建设期 2 年,投资回收期 2.52 年,财务内部收益率 32.98%,财务净现值 2066 万元。 六、推广前景 新疆油田分公司可实施聚合物驱技术的油藏石油地质储量 4.28 亿吨,预计
16、提高采收率 10 个百分点以上,增加可采储量 4280 万吨,经济效益和社会效益相当可观。 11 4. 特高含水油藏二元复合驱大幅度提高采收率技术 一、技术类型 油气资源高效开采技术。 二、适用范围 水驱后仍有丰富剩余油和较大开发潜力的需要进一步提高采收率的中高渗油藏。 三、技术内容 (一)基本原理 在无碱条件下,针对原油特点和色谱分离参数调控的要求, 根据油剂结构相似、 阴非加合增效的理论,选择非离子型表面活性剂与石油磺酸盐复配,提高洗油效率;通过活性剂与聚合物协同作用形成高效二元复合驱油体系,达到聚表抑制分离和增大波及体积作用,提高驱油效率。 (二)关键技术 驱油体系设计技术、驱油剂跟踪分
17、析技术、二元复合驱数值模拟技术、开采动态评价技术。 (三)工艺流程 试验区筛选,油藏地质特征研究,水驱开发效果评价及剩余油分布研究,驱油用化学剂性能评价及驱油体系优化设计,方案优化设计,化学驱方案评价,方案实施要求。 四、主要技术指标 二元驱油体系界面张力达 10-3mN/m,粘度大于 20mPa.s,矿场实施可提高采收率 10.2以上。 五、典型实例及成效 到 2012 年 6 月, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司已动用储量16356 万吨,增加可采储量 1668 万吨,累计增油 466 万吨,实现产值 169 亿元,利税 113 亿元。 六、推广前景 12 二元复合驱可覆盖储量 6
18、7.6 亿吨,增加可采储量 6.9 亿吨;其中胜利油田可覆盖储量 10.95 亿吨,增加可采储量 1.1 亿吨。 13 5. 稠油或堵塞油层层内自生热解堵技术 一、技术类型 油气资源高效开采技术。 二、适用范围 稠油油田、油层存在堵塞、常规解堵措施无效井。 三、技术内容 (一)基本原理 自生热解堵液高温熔化蜡、胶质、沥青等有机物,提高近井油层压力,提高返排能力,利用相似相溶原理,使油垢溶解并随有机相流动,溶蚀无机垢,参与热反应。 (二)关键技术 自生热解堵体系选择。 (三)工艺流程 采用不动目前生产管柱直接注酸、采用电泵排酸的实施方式,残酸注碱液中和后进入生产流程。 四、主要技术指标 1.反应
19、放热能力,在不考虑热量通过环空扩散情形下,推算 1m3反应液可使得 300m 油管及液体温度升高幅度达到 8095; 2.生热液性能,在不考虑热量通过环空扩散情形下,推算 1m3反应液可使得300m 油管及液体温度升高幅度达到 8095; 3工作液综合性能,自生热解堵液在静态条件下能很好的清洗岩石颗粒表面的稠油和有机质,清洗效率可以达到 80%以上。 五、典型实例及成效 中海石油(中国)有限公司天津分公司埕北油田实施技术改造, 对地层供液充足、存在堵塞的油井实施解堵,投资 80 万元。该技术应用于埕北油田油井解堵的生产实践表明,油井供液能力增强,产液量对比措施前增加了 1.7-2.5 倍,动液
20、面上升了近 700 米,为后续大泵提液增油提供了能量保障。 14 六、推广前景和矿产资源节约与综合利用潜力 稠油油藏的地质储量占整个渤海油田地质储量 80以上,原油中胶质沥青质等物质析出,对地层造成堵塞;自生热解堵技术可有效高温熔化蜡、胶质、沥青等有机物。该技术可以有效解堵,在稠油油田具有广泛的推广价值。 15 6. 深层低渗低品位储层改造开采技术 一、技术类型 油气资源高效开采技术。 二、适用范围 深层低渗、特低渗油气藏,薄油藏,边水油藏、非常规油气藏。 三、技术内容 (一)基本原理 改变渗流模式,改善地层渗流条件,降低渗流阻力,提高储层产能,实现低品位储层有效动用。 (二)关键技术 缝高控
21、制技术、多段压裂技术。 (三)工艺流程 1储层地质特征、压裂技术难点分析,技术对策制定; 2压裂选井选层,压裂方式优选; 3分段工具、入井材料研制、优选; 4压裂优化设计; 5压裂施工及配套技术应用; 6应用效果评价分析; 7技术改进。 四、主要技术指标 1.单井单层压裂厚度:1m 2.直井:分压 3 层;水平井:水平段最长 1200m、分压 10 段 3.最大井深:垂深 3806m、斜深 4357m 4.缝高控制:3m 隔层有效封隔 五、典型实例及成效 低品位储层改造技术适应于中原油田非常规油气藏、低渗油藏,实现了未动用、动用程度低储量的有效动用。经过多年的攻关,形成了成熟配套的常规16 储
22、层改造技术,基本满足勘探、开发需要。通过引进、集成和配套,水平井多段压裂技术取得突破,自行设计、自主施工 3 口井,最大垂深 3806m、斜深 4357m,最高施工压力 88.9MPa,水平段最长 1200m、分 压 10 段,初期日增油最高 42.3m3,实现了探明储量的有效动用,为资源向储量转化提供了手段,下步攻关重点是分段压裂工具国产化。 六、推广前景 中原油田剩余资源主要赋存在低品位油气藏,储量分布广包括已探明未动用、动用效果差、新探明储量,油气藏类型丰富主要为常规低渗、特低渗边水,非常规致密砂岩油气藏。预计年均试验、推广应用 100 井次以上,实现资源向储量转化,探明未动用、动用效果
23、差、新探明储量有效动用,具有广泛的推广应用前景和矿产资源节约与综合利用潜力。 17 7. 特低渗透油藏二氧化碳驱大幅度提高采收率技术 一、技术类型 油气资源高效开采技术。 二、适用范围 特低渗透油藏二次采油和低渗透油藏注水后三次采油。 三、技术内容 (一)基本原理 烟道气 CO2捕集纯化工艺采用以 MEA 为主体的复合胺吸收溶剂的化学吸收法;CO2驱采用混相驱机理(降低界面张力、减小残余油饱和度、有效降粘和膨胀地层原油);产出气 CO2回收采用变压吸附法(利用吸附剂对不同气体组分的吸附量随压力变化的特性,加压吸附部分组分,降压解吸这些组分,从而使不同气体得到分离) (二)关键技术 1.CO2驱
24、提高采收率油藏适应性评价技术; 2.CO2驱室内系统评价技术; 3.CO2驱油藏工程方案优化设计技术; 4.CO2驱采油工程技术; 5.CO2驱地面工程技术; 6.电厂烟道气中 CO2捕集纯化技术。 (三)工艺流程 技术流程主要包括三部分:道气中 CO2捕集纯化工艺流程、低渗透油藏 CO2驱技术流程和采出气 CO2回收工艺流程。 CO2由胜利电厂通过 MSA 技术捕集、压缩、干燥和液化、储存后,通过罐车输送到注入站,先由站场的储罐储存,然后利用注入泵注入到地下进行驱油,随着开发的不断进行,部分 CO2会从地下采出进入集输系统,一旦产出,在利用地面的回收系统,将 CO2从天然气中分离出来,进行重
25、新利用,已达到提高油藏采收率、CO2利用率和封存率的目标。 18 捕集纯化压缩干燥液化储存装车注入站储罐注入到油层油井产出产出气回收捕集纯化压缩干燥液化储存装车注入站储罐注入到油层油井产出产出气回收技术总流程图 四、主要技术指标 1CO2驱提高采收率 15%以上;2.管柱及井口寿命 2 年以上;地面系统使用寿命5 年,腐蚀速率小于 0.076mm/a; 3.烟道气捕集纯化 CO2纯度达到 99%; 4.建成处理能力 20000Nm3/h 的塔式 CO2捕集与纯化装置;5. 建成处理能力800-900Nm3/d,处理后 CO2纯度95%的变压吸附产出气回收 CO2装置。 五、典型实例及成效 目前
26、该技术在胜利油田和东北局腰英台油田得到应用, 成熟度较高,基本具备规模化推广的条件。存在的问题主要一是烟道气 CO2捕集纯化成本较高;二是CO2突破后合理的剖面调整技术尚需深化研究。 六、推广前景 根据初步筛选,在胜利油田,适合二氧化碳驱油的地质储量 4.19 亿吨(水驱的储量 3.29 亿吨,弹性驱储量 0.9 亿吨),其中,满足 CO2混相驱储量 2.29亿吨,近混相驱储量 1.9 亿吨。胜利油区适合 CO2驱的低渗透区块全部实施后,预计新增可采储量 5335-7430 万吨,其中,混相驱提高采收率按 15-20%计算,预计新增可采储量 3435-4580 万吨;近混相驱提高采收率按 10
27、-15%计算,预计新增可采储量 1900-2850 万吨。 根据 2006-2010 年国家重大技术研究计划温室气体提高采收率的资源化利用及地下埋存项目分析和预测。全国约 130 亿吨的原油地质储量适合 CO2驱,可增加可采储量 19.2 亿吨,其中,难动用储量占 60%以上;可埋存 CO2潜力 50-60亿吨。 19 8. 底水油藏化学与机械联合堵水技术 一、技术类型 油气资源高效开采技术。 二、适用范围 底水油藏且采用砾石充填完井的油井。 三、技术内容 (一)基本原理 通过下入带有封隔器的堵水管柱,在筛管内封隔上部未水淹层,在油套环空注入暂堵剂,在筛管外保护未水淹层, 然后从油管向地层注入
28、堵剂,在地层形成化学隔板,起到化学堵水作用,施工后堵水管柱脱手留在井下,起到机械堵水的作用。 (二)关键技术 1. 环空暂堵技术 2. 筛管内小尺寸长井段封隔技术 3. 选择性化学堵剂技术 (三)工艺流程 主要的施工程序为: 压井、拆采油树、安装 BOP 及起原井生产管柱。刮管、洗井。下堵水管柱、坐封封隔器、油管锚及剪切球座。从环空注暂堵剂。从油管注前置液、各类隔板液、顶替液及增孔液。堵水管柱脱手。下常规电泵生产管柱。 隔板液注隔板液工艺方案演示暂堵剂底水油藏化学与机械联合堵水技术工艺流程图 20 四、主要技术指标 阻水增油有效期 4 个月,降水增油有效期一年。 五、典型实例及成效 中海石油(
29、中国)有限公司湛江分公司涠洲油田, A15 井实施后累计增油 1233 m3,累计减少污水处理量约 9104 m3,累计增油 1096t(1233方 )。 该 井支出费用 229.5 万元,增油按 2696 元/吨计算, 增收 295.5 万元, 创经济效益 66 万元,投资回收期 6 个月。 六、推广前景 海上油田一般为大斜度井,防砂多采用筛管砾石充填完井技术, 这种完井方式增加了管内分层控水的难度,是制约化学堵水或机械堵水成功的主要因素。在底水油藏且筛管外砾石充填完井的油井中堵水,将 增加产量, 减少污水处理,具有很好的经济效益和环保效益。 21 9. 特低渗透油藏数字化集成技术 一、技术
30、类型 油气资源高效开采技术。 二、适用范围 特低渗透油藏。 三、技术内容 (一)基本原理 数字化橇装集成密闭混输技术是指以大井组、橇装站场、井站共建、多站合建为主要建设方式,通过井组单管不加热密闭集输、站点混输、井站串接等手段,实现从井场-联合站的全密闭油气混合输送工艺技术。 (二)关键技术 1数字化一体装置(数字化橇装增压集成装置、智能移动注水装置) 2. 井站合一布局(大井组、井站共建、多站合建) 3. 油气全密闭混输工艺(丛式井组采用单管不加热密闭集输工艺、站场密闭混输工艺、井站串接集输工艺) (三)工艺流程 大丛式井组采用单管不加热密闭集输工艺,增压点采用数字化橇装增压集成装置,采用井
31、站合一布局、井站串管集油方式实现丛式井组增压点联合站泵到泵油气全密闭集输。 单管集油 功图计产 井口计量 油气混输 综合节能 分区计量 群式井组 井站串接 22 四、主要技术指标 百万吨产建节约土地 1500 亩以上,地面系统投资降低 20%,地面建设速度提升 30%,用工人数减少 6 人/万吨。 五、典型实例及成效 长庆姬塬油田罗 1-黄 57 井区 2011 年部署 30104t 产能,采油井 427 口,注水井 142 口。随着姬塬特低渗透油藏大规模滚动开发,已有的地面系统已经不能满足油田快速发展和效益开发需要,同时也不能满足节能环保的需求。实施常规站场转变为数字化橇装站场;丛式井组转变
32、为数字化大井组;井站分别建设转变为井站合一;辐射状集油转变为树枝状串接集油。投资额 3.45 亿元,建设期1 年,投资回收期 5.3 年,投产后节约土地资源 450 亩,伴生气回收率 100%,万吨产建地面投资降低 180 万元以上,降幅超过 15%。 六、推广前景 本技术是在油田大发展的背景下,针对姬塬特低渗透油藏开发特点,集成的地面系统主体工艺技术,能够很好的适应油田地面建设低成本和集约化发展战略。该技术在节约土地资源、降低建设投资,提高系统效率,提高资源综合利用程度方面具有显著的优势。该技术的成功应用实现了姬塬特低渗透油藏的规模、快速和效益开发,并对我国同类油气藏的开发建设具有重要的示范
33、、引领作用。 23 10. 油页岩综合利用集成技术 一、技术类型 油气资源综合利用技术。 二、适用范围 油页岩工业化开采矿区。 三、技术内容 (一)基本原理 该技术首先采用低温干馏工艺对油页岩进行干馏炼油;油页岩放出页岩油后变成页岩半焦,与次煤混合后供电厂作燃料发电;干馏过程中产生的剩余瓦斯气经净化后供燃气发电机组发电;燃气发电机组排放的高温尾气经过余热锅炉产生蒸汽,供炼油装置生产及厂区生活用汽。 (二)关键技术 1.大颗粒油页岩炼油;2.剩余瓦斯发电;3.中颗粒油页岩炼油。 (三)工艺流程 油页岩综合利用 工艺流程图 页岩油高温 尾气 剩余瓦斯气 大颗粒炼油装置 中颗粒炼油装置 燃气发电装置
34、 发电上网余热锅炉 页岩半焦 半焦电厂 发电上网蒸汽 40 - 150mm 油页岩 8 - 40mm 油页岩 24 四、主要技术指标 1年处理油页岩 120 万吨 2产油 12 万吨 3半焦 90 万吨 4剩余瓦斯发电 5000 万度 五、典型实例及成效 山东龙福油页岩综合利用有限公司大颗粒炼油项目,建设规模为年处理油页岩 60 万吨,年产页岩油 6 万吨; 2007 年起主要进行了单炉传动改造、放料装置改造、电动火板门改造,投资额 2 亿元,建设周期 2.5 年, 投资回收期 4 年。 中颗粒炼油项目:建设规模为年处理 60 万吨中颗粒油页岩,年产页岩油 6 万吨,投资额 1.6 亿元,建设
35、周期 1 年,投资回收期 3 年。合计年生产页岩油 12 万吨,生产副产品页岩半焦 90 万吨。 瓦斯发电项目建设规模为 24500 KW,供电量可达 5000 万 kwh,投资额 7588万元,建设周期 1 年,投资回收期 4 年。 六、推广前景 近几年来国际上石油价格猛涨、居高不下,同时带动煤炭价格相应上扬,各种替代能源的研究和开发呈明显上升趋势,而页岩油和其他替代能源相比,具有原料丰富、加工利用工艺成熟等优势,因此,油页岩的深加工利用已逐渐受到了我国各级政府的重视。国务院在中长期科学和技术发展纲要(20062020 年)中明确地将“矿产资源高效开发利用, 发展低品位与复杂难处理资源高效利
36、用技术、矿产资源综合利用技术”列入重点攻关领域和优先发展主题。 该套集成技术为油页岩炼油行业内首次采用综合利用为核心理念的技术路线,使油页岩开发利用的经济效益倍增,同时可实现生产各环节无固体、液体废物排放,达到了良好的环境和社会效益,为如何有效提高油页岩资源的利用率开辟了一条新路。通过这种综合开发利用,进一步拉长了油页岩开发的产业链,极大地提高了油页岩开发利用的附加值,符合国家提倡发展循环经济的产业政策。既可局部缓解国内石油、电力短缺状况,又能充分发挥国内油页岩资源的潜力,符合国家可持续发展油气资源战略和节约能源的方针政策,其综合利用前景广阔,开发价值巨大。 25 第二篇 煤炭类 26 11.
37、 露井联合开采技术 一、技术类型 煤炭资源高效开采技术。 二、适用范围 露天矿区(如准格尔、伊敏河、霍林河等推广应用)。 三、技术内容 (一)基本原理 利用露天矿 工业场地及露天矿采空区开采露天排土场及端帮压覆的煤炭资源。 (二)关键技术 井工与露天协调开采。 (三)工艺流程 由“ 露天开采” 发展为“ 露井联采” 。 四、主要技术指标 露天矿回收率在 96%以上,井工采区回收率不低于规范要求。 五、典型实例及成效 中煤平朔公司井工一矿投资 5.5 亿,用时 16 个月形成井工矿的生产系统,开采露天排土场及端帮压覆的煤炭资源。 产生的资源效益:回收排土场下压煤4500 万 t,井工工作面回采率
38、达到 88%以上,采区回采率达到 78%以上;经济效益:当年井工工作面单面产量达到 430 万 t, 2006 年单面产量达到 930 万 t, 2007、2008 年单面产量均达到 1000 万 t 以上, 2007、 2008 连续两年被评为全国特级安全高效生产矿井。 井工二矿投资 4.5 亿,用时 17 个月形成井工矿的生产系统,开采露天排土场及端帮压覆的煤炭资源。产生 的资源效益:回收露天排土场下压煤累计 9800万 t;工作面回采率达 88%以上,采区回采率 78%以上。经济效益:井工二矿地面为安太堡、安家岭露天矿的排土场,利用该排土场,两露天矿缩短外排运距,节省运费 2.27 亿元
39、。 2005 年, 实施露井联采的安家岭井工二矿原煤产量27 15.0094Mt,实现利润 11 亿元, 其中, 井工生产原煤 344.65 万 t,实现利润 9.02亿元。 六、推广前景 单一露天矿开采势必会造成边帮及排土场下煤炭资源丢失,露井联采最大限度地发挥露天与井工开采的优点, 用少量的投资和工程将露天生产压占的煤炭资源同时采出。 通过分析露井开采之间的关系,确保两者均能安全、高效生产, 在露天煤矿区的开采中有较好的推广前景。28 12. 露天煤矿抛掷爆破-吊斗铲无运输倒堆工艺 一、技术类型 煤炭资源高效开采技术。 二、适用范围 大型露天煤矿。 三、技术内容 (一)基本原理 采用多排孔
40、微差抛掷爆破与预裂爆破控制技术进行高台阶抛掷爆破,用吊斗铲将爆破后煤层上部覆岩倒堆剥离后直接排放至采空区。 (二)关键技术 吊斗铲倒堆剥离工艺技术;高台阶抛掷爆破技术;与其他工艺衔接匹配技术;安全生产保障技术。 (三)工艺流程 高台阶采用多排孔微差抛掷爆破与预裂爆破控制技术抛掷爆破后,推土机与吊斗铲联合做扩展平台进行倒堆作业,倒堆剥离和采煤作业分别采用由中部向两端部错开一个采掘带反向交错进行的开采程序。 四、主要技术指标 吊斗铲型号为 Bucyrus 8750-65 型,斗容 90m3、作业半径 100m、最大悬吊载荷 289.4 t,系统剥离能力 2610 万 m3a 。采掘带宽度 80m,
41、采煤工作线长2000m,吊斗铲工作线长 2100m,倒堆台阶高度 45m,倒堆台阶坡面 65,煤台阶坡面角 75。 五、典型实例及成效 黑岱沟露天煤矿对吊斗铲工艺进行引进、消化、吸收,攻克诸多技术难题,形成宽采掘带高台阶抛掷爆破吊斗铲无运输倒堆工艺。 采区间压覆煤柱量减少,提高帮坡角扩大露采深部境界,同时应用先进的爆破技术可减少煤顶板破坏损失。该矿 2009 年至 2011 年多回收资源 239 万 t,三 年 开采回采率均保持在 98%以上,比设计高出 2 个百分点,盘活资源近 3100 万 t, 可增加经济效益 68.70 亿29 元。 降低生产剥采比,可节约剥离费用 81.6 亿元, 可
42、提高生产效率,节约 2 万 t标准煤。 2009 年至 2011 年,该矿多回收资源增加经济效益近 5.30 亿元,节省剥离费用 9.23 亿元,节约运营成本 6.49 亿元。 技术应用覆盖内蒙古、陕西、黑龙江、辽宁、山西等省市自治区。 六、推广前景 该工艺创新了露天煤矿开采理论和技术,拓展了露天开采的适用范围,提升了我国露天煤矿开发水平,带动和促进了煤炭行业技术进步。其应用有利于提高煤炭资源回采率,大幅度降低露天开采成本,改善煤炭生产整体安全状况,实现露天煤矿安全、高效、低耗绿色开采,可推广至国内同类露天煤矿应用。30 13. 煤矸石井下充填置换煤炭技术 一、技术类型 煤炭资源高效开采技术。
43、 二、适用范围 东部地区村庄、建筑物和河流湖泊较密集的矿区。 三、技术内容 (一)基本原理 井工开采通常会造成对应区域上方地表沉陷,使土地及地面建筑遭受不同程度的破坏, 一般对建筑物下压煤的开采需留设保护煤柱或部分煤柱, 采用条带开采技术或充填开采技术。同时,煤炭开采造成大量煤矸石在地面堆积,占用土地,污染环境。本技术在煤矿井下对煤矸石进行分选,并回填至采煤工作面采空区,既控制“ 三下” 采煤引起的地表急剧沉陷, 又减少工业废弃物煤矸石的排放及占用土地。 (二)关键技术 1普采矸石充填; 2巷采矸石充填。 四、主要技术指标 普采矸石充填开采可实现充填与采煤并行作业,并可实现无煤柱开采,普采系统生产能力达 600t/d,提高了矿井生产能力。 五、典型实例及成效 该技术已在山东新汶矿业集团、河北金牛能源集团、山东淄博矿业集团、兖矿集团的 19 座煤矿进行了大规模推广应用。新矿集团经过 8 年的探索和实践,在 14 个矿井,81 个工作面推广应用充填开采工艺,建成 5 个“井下洗选厂”,完成以矸换煤量 1000 万吨。 六、推广前景 近三年来,山东、河北等矿区应用此技术累计从“ 三下” 呆滞煤柱资源中安全