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附录1关于煤层沼气的一些经常出现的问题什么是煤层沼气天然气的成分是一种叫做甲烷(CH4)的物质。煤层沼气是一种类似于甲烷的化合物,它在天然气中是一种原生能源。煤层沼气,顾名思义,是在煤层中发现的,它的生产工艺与传统的生产方法不同,然而它与传统天然气的使用及销售情况却是相似的。煤层沼气是通过两种方法产生的,一种是由于微生物活动的生物作用,一种是随着煤的深度其热量增加的热力作用。由于水的压力,煤层中经常含有大量水和沼气。现在,美国从煤层中获得的天然气大约占总的天然气产出的7,罗克山区估计184兆立方英尺的天然气中近三分之一是从席层中获得的。据统计约24兆立方英尺的煤层沼气可能蕴藏在曼塔那和怀俄明的帕得河水域。煤层沼气存在于哪里根据美国阿拉巴马州煤层沼气联合会的资料,美国13的地下有煤,一些煤层中蕴含不甲烷,与我们所知的天然气或煤层沼气相似。根据美国地质勘测联合会资料,罗克山区有大量煤存在,并且有资料显示这些煤层中储藏有沼气。未开发的煤层沼气资源存在于怀俄明和曼塔那的帕得河水域,怀俄明的大格林河水域,科罗拉多和新墨西哥的三圈水域。估计罗克山区有大约3058兆立方英尺的可利用煤层沼气。怎样从煤层中提取沼气在蕴含有甲烷的煤层中有一个抽水装置相联结,甲烷就通过一个钻井机连同地下水被一同抽出。因为甲烷不易溶于水,所以在水进入抽水机前甲烷就与水完全分离开来。在煤层的蓄水层中,提取煤层沼气的同时提取出水可以控制煤层气体的水压减小。煤层沼气的生产中应尽量使煤层不要脱水。目的是减小煤层中的水压,使其恰好在煤层顶端。然而,在时水位会降低到煤层中。水在煤层到井筒移动的过程中使气体移向井中。水压释放的同时,气体上升,并且与水分离从管道中输送走。从帕得河水域中预计可以抽出多少甲烷气体对帕得河水域的甲烷气体数量的预计会不断变化,估算结果出会经常被重新设计。有很多的方法去预计煤层中可利用的气体量;所有的方法都有准确和不准确的变化程度。根据美国地质勘测公司的煤据得到帕得河水域可重新利用的煤层沼气变化范围为824兆立方英尺。怀俄明石油气体保护委员会估算,怀俄明地区帕得河水域可重新利用的煤层沼气做出估算,结果大约为08至10兆立方英尺。环境影响力声明报告帕得河水域煤层沼气可重新利用气体预计为25兆立方英尺。怎样估算一个地区地下煤层中的甲烷气体量有两面三刀种常用的方法来估算煤层中可利用的甲烷气体量。一种方法需要估算钻探到煤层顶部的甲烷贮藏量,然后从煤层中提取中心。从煤心中重新获得的甲烷量,可用来算煤中每单位体积气体的容量。如果很多煤心被钻探,并且甲烷气体释放量被查明,我们就可估算出一个地区可利用气体的量了。这种方法的局限性为(1)在气体释放之前取得煤心有许多干扰因素应被考虑;(2)这种方法太贵;(3)不是每个地区有开发前途的煤层沼气都可被勘测到。另外一种预测一个地区地下煤层中的甲烷量的方法为根据我们所知道的一些信息,关于这个地区煤层赋存情况和煤层沼气开发的可行性,基于这些信息我们进行一系列的推算。对于处理煤层沼气采出水的现有管理准则是什么现在,在帕得河水域开采煤层沼气采出的水是通过以下几种方法处理的(1)排放进河道,虽然直接排放到河流存在新的操作法,但是经过调整,还是可以直接排入河流中的。一些先进的提案充许有控制的固定流量的排放水到河流中。(2)筑堤蓄水,这种方法涉及到建造一个池塘,用来贮存开采煤层沼气采出的水或者充许它渗入地面下。对于这个蓄水池有许多条件“水池”、“池里的水不外溢”或“水池渗透”,虽然它们不会直接向地表排水,但是蓄水池并不是这些水的终点站,它们会被排放到地面下,一些蓄水池中渗透量的百分比十分接近一些河流的渗入地下的速率。(3)应用于农作物或牧场,一些水可通过灌溉设备浇灌农田。(4)另外一些用途开采煤层沼气采出的水,也可用来控制粉尘,在一些情况下可用于煤矿生产。在东怀俄明和曼塔那的另外上些利用煤层沼气水的方法是再把这些水重新注入到蓄水层,这个方法在西南美州实践过,里的煤层沼气被用来注射到深层煤层沼气裸露的煤层结构中,这个方法可防止地表排放。还有另外一些建议存在,例如这个方法的可行性经济、物质和环境,向被抽干的煤层重新注入煤层沼气水或者把它注入到经调查煤层沼气裸露煤层的上部或下部的蓄水层。为什么人们这样担忧开采煤层沼气采出水的处理有一些关于煤层沼气开发的担忧还有怎样去解决提取早烷所抽出的水。开采煤层沼气产出水量提取煤层沼气涉及到从充满水的煤层中抽出大量的水目的是释放被水压控制在煤层中的气体。对于这么多煤层沼气水的处理成为许多争论的源头。第个钻井预计每分钟采出520加仑的水。如果按一分钟12加仑来计算,那么一天从一个钻井中产出的总水量大约为17280加仑。一般80英亩土地就有一个钻井。在帕得河水域,有三个承载甲烷的煤层;因此,在那里每80英亩可能有三个钻井。开采煤层沼气水产出的水的特性及它对土壤的影响煤层沼气采出水有高盐分的危险,经常有高钠的危险,尽量使煤层沼气水中的钠含量适于灌溉,对于农作物有灌溉则要更小心。随着时间的推移,煤层沼气水中的盐份在土壤深部积累致使盐的含量对农作物产生影响。这种含有盐分多的土壤条件会阻碍农作物的生长,因为植物从这种土壤中获取水份是很难的。煤层沼气水中钠的危害对一些土地资源形成附加的威害。含钠的灌溉水会导致土壤硬化并且损害土壤的渗透系数,影响水的可用性和通气,这对农作物生长和产量影响都较大。在有膨胀黏土的湿润土壤中,钠导致粘土的湿润程度增加,导致粘土微粒的分散和移动。在曼塔那美洲目前的调查显示,该地区特有的煤层沼饣水中含钠量可以降低,粘土土壤的物理和化学性质,导致土壤完全不适合农作物生长。除了土壤结构外,还有很多因素能够影响土壤渗透率。矿物、石灰,倍半氧化物、有机物的充裕、耕种、灌溉方法、渗透率。首先,充分的水和时间在耕种的整个过程中对土壤的渗透起一个推动作用。唯一确定含钠盐灌溉水对土壤的影响是周期性的测验灌溉的水和土壤。煤层沼气的特性及它对农作物的影响控制大量的煤层沼气采出的水流入河道,在这种情况下对人类健康和现有的河岸及沼泽地造成危胁。高盐和高钠的水可以改变河岸和沼泽地植物群落,不耐盐的种类被更多耐盐的种类所取代。盐雪松、俄罗斯橄槛等有害物种的侵入被含盐条件所提高,这个事实被很好的证明。煤层沼气的开发会不减少向河流、泉和井的排放由于从煤层蓄水层中抽出大量的水,从而就产生了对于泉水和河流、饮用水的水位、牲畜饮用的井水的影响的关注。如果煤层蓄水层为泉水和河流提供水份(煤层向河流或泉排水),一个地区的煤层沼气开发可能减少向那些水体排水。如果河流和泉不靠煤层蓄水层的排水,流量减少就会很小。然而,如果煤层沼气水是陆地供给或流向池塘(那些池塘大部分经常不被充填,并且排放到地面下),在开发过程中由于地下水流向河流,河流流量会增加。如果饮用水或牲畜用井直接从煤层中得到,那么一个地区的煤层沼气开发就可能减少井的水位。对于泉水流量的影响期间和井中可利用水,就会依靠总地区的开发和调整。附录2COALBEDMETHANEFREQUENTLYASKEDQUESTIONSKRISTINKEITH,JIMBAUDER,MONTANASTATEUNIVERSITYJOHNWHEATON,MONTANABUREAUOFMINESANDGEOLOGYWHATISCOALBEDMETHANEACOMPONENTOFNATURALGASISASUBSTANCECALLEDMETHANECH4COALBEDMETHANECBMISTHESAMECOMPOUNDASTHEMETHANEWHICHISTHEPRIMARYENERGYSOURCEINNATURALGASCOALBEDMETHANE,HOWEVER,ISFOUNDINCOALSEAMS,ANDPRODUCEDBYNONTRADITIONALMEANS,ANDTHEREFOREWHILEITISSOLDANDUSEDTHESAMEASTRADITIONALNATURALGAS,ITSPRODUCTIONISVERYDIFFERENTCOALBEDMETHANEISGENERATEDEITHERFROMABIOLOGICALPROCESSASARESULTOFMICROBIALACTIONORFROMATHERMALPROCESSASARESULTOFINCREASINGHEATWITHDEPTHOFTHECOALOFTENACOALSEAMISSATURATEDWITHWATERANDMETHANEISHELDINTHECOALBYTHEPRESSUREOFTHEWATERCURRENTLY,NATURALGASFROMCOALBEDSISAPPROXIMATELY7OFTHETOTALNATURALGASPRODUCTIONINTHEUNITEDSTATES,NEARLYONETHIRDOFTHEESTIMATED184TRILLIONCUBICFEETOFGASINTHEROCKYMOUNTAINREGIONISINCOALSEAMSANESTIMATED24TCFOFRECOVERABLECBMRESOURCESMAYLIEBELOWTHEPOWDERRIVERBASINOFMONTANAANDWYOMINGWHEREDOESCOALBEDMETHANEEXISTACCORDINGTOTHECBMASSOCIATIONOFALABAMA,13OFTHELANDINTHELOWER48UNITEDSTATESHASSOMECOALUNDERIT,ANDSOMEOFTHISCOALCONTAINSMETHANEEITHERINTHEFORMWEKNOWASTRADITIONALNATURALGASORASCBMACCORDINGTOTHEUNITEDSTATESGEOLOGICALSURVEY,THEROCKYMOUNTAINREGIONHASEXTENSIVECOALDEPOSITSWITHSIGNIFICANTSTORAGEOFCOALBEDMETHANEGASUNTAPPEDRESOURCESOFCOALBEDMETHANEEXISTINTHEPOWDERRIVERBASINOFWYOMINGANDMONTANA,THEGREATERGREENRIVERBASINOFWYOMING,COLORADO,ANDUTAH,THEUINTAPICEANCEBASINOFCOLORADOANDUTAH,ANDTHERATONANDSANJUANBASINSOFCOLORADOANDNEWMEXICOITISESTIMATEDTHEROCKYMOUNTAINREGIONHASABOUT3058TRILLIONCUBICFEETOFRECOVERABLECBMHOWDOGASCOMPANIESEXTRACTTHEMETHANEFROMTHECOALSEAMMETHANETRAVELSWITHTHEGROUNDWATERBEINGPUMPEDFROMTHECOALFROMAWELLDRILLEDANDCOMPLETEDINACOALSEAMTHATCONTAINSMETHANEANDFIXEDWITHAWATERPUMPSINCEMETHANEHASVERYLOWSOLUBILITYINWATERITSEPARATESFROMTHEWATERINTHEWELLBEFORETHEWATERENTERSTHEPUMPTHEEXTRACTIONOFCBMINVOLVESPUMPINGTHEAVAILABLEWATERFROMTHECOALSEAMAQUIFERINORDERTOREDUCETHEWATERPRESSURETHATHOLDSTHEGASINTHECOALSEAMCBMPRODUCERSTRYNOTTODEWATERTHECOALSEAMTHEGOALISTODECREASETHEWATERPRESSUREINTHECOALSEAMTOJUSTABOVETHETOPOFTHESEAMHOWEVER,SOMETIMESTHEWATERLEVELDROPSINTOTHECOALSEAMWATERMOVINGFROMTHECOALSEAMTOTHEWELLBOREENCOURAGESGASMIGRATIONTOWARDTHEWELLASTHISWATERPRESSUREISRELEASED,THEGASWILLRISEANDISSEPARATEDFROMTHEWATERANDBEPIPEDAWAYHOWMUCHMETHANEGASDOTHEYESTIMATEWILLBEEXTRACTEDFROMTHEPOWDERRIVERBASINESTIMATESONTHEAMOUNTOFMETHANEGASINTHEPOWDERRIVERBASINVARYANDTHEESTIMATESAREOFTENRECALCULATEDTHEREARESEVERALMETHODSTOESTIMATETHEAMOUNTOFRECOVERABLEGASFROMACOALSEAM;ALLHAVEVARYINGDEGREESOFACCURACYANDINACCURACYACCORDINGTOTHEUSGEOLOGICALSURVEYTHEAMOUNTOFRECOVERABLECBMFROMTHEPOWDERRIVERBASINRANGESFROM824C2242TRILLIONCUBICFEETOFGASTHEWYOMINGOILANDGASCONSERVATIONCOMMISSIONESTIMATES318TRILLIONCUBICFEETOFRECOVERABLECBMINTHEPOWDERRIVERBASINOFWYOMINGALONETHEMONTANABUREAUOFMINESANDGEOLOGYANDTHEUSDEPARTMENTOFENERGYHAVESEPARATELYESTIMATEDBETWEEN08C10TRILLIONCUBICFEETOFRECOVERABLECBMINTHEPOWDERRIVERBASINOFMONTANATHEENVIRONMENTALIMPACTSTATEMENTFORCOALBEDMETHANEDEVELOPMENTINTHEPOWDERRIVERBASINOFMONTANAREPORTS25TRILLIONCUBIC
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