煤層氣解決方案

煤層氣俗稱“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷),與煤炭伴生、以吸附狀態(tài)儲存于煤層內的非常規(guī)天然氣，熱值是通用煤的2-5倍，主要成分為甲烷。1立方米純煤層氣的熱值相當于1.13kg汽油、1.21kg標準煤，其熱值與天然氣相當，可以與天然氣混輸混用，而且燃燒后很潔凈，幾乎不產生任何廢氣，是上好的工業(yè)、化工、發(fā)電和居民生活燃料。煤層氣空氣濃度達到5%-16%時，遇明火就會爆炸，這是煤礦瓦斯爆炸事故的根源。煤層氣直接排放到大氣中，其溫室效應約為二氧化碳的21倍，對生態(tài)環(huán)境破壞性極強。在采煤之前如果先開采煤層氣，煤礦瓦斯爆炸率將降低70%到85%。煤層氣的開發(fā)利用具有一舉多得的功效：提高瓦斯事故防范水平，具有安全效應；有效減排溫室氣體，產生良好的環(huán)保效應；作為一種高效、潔凈能源，商業(yè)化能產生巨大的經濟效益。

我國煤層氣資源豐富。據煤層氣資源評價，我國埋深2000m以淺煤層氣地質資源量約36萬億立方米，主要分布在華北和西北地區(qū)。其中，華北地區(qū)、西北地區(qū)、南方地區(qū)和東北地區(qū)賦存的煤層氣地質資源量分別占全國煤層氣地質資源總量的56.3%、28.1%、14.3%、1.3%。1000m以淺、1000～1500m和1500～2000m的煤層氣地質資源量，分別占全國煤層氣資源地質總量的38.8%、28.8%和32.4%。

結合煤層氣田實際情況，根據減員增效、安全生產的原則，吸收國內其它油田成功經驗，選用成熟、安全、可靠的自動化系統(tǒng)和設備，達到技術可靠、節(jié)省投資、方便生產，以適應油田人煙稀少、氣候惡劣地區(qū)特點。保證煤層氣田井、站安全、平穩(wěn)運行，從監(jiān)控、預測、預報、報警、事故分析與對策等方面建立安全體系。

煤層氣系統(tǒng)結構

根據氣田煤層氣工程總體工藝流程及系統(tǒng)功能，本方案將數字化采集系統(tǒng)大致分為2層。

第1層為數據采集層，由RTU與一次儀表構成，完成現(xiàn)場原始數據的采集與預處理。根據設計需求還可以實現(xiàn)現(xiàn)場的數據存儲，以保證通訊中斷后數據的連續(xù)性。

第2層為數據監(jiān)控層。這層即為集氣站的站控系統(tǒng)軟件平臺，平臺利用各種軟件遠程仿真現(xiàn)場，實現(xiàn)數據實時監(jiān)控、實時報警、遠程控制等功能。

氣田SCADA系統(tǒng)兩層結構圖如下： 

通信系統(tǒng)作為SCADA系統(tǒng)安全、高效運行的基礎支撐平臺，其穩(wěn)定性、可靠性將是影響SCADA系統(tǒng)至關重要的因素。通信系統(tǒng)設計應包括良好的網絡規(guī)劃、合理的系統(tǒng)結構設計、足夠的信息帶寬估計、安全經濟的信道冗余、設備選型、通信軟件設計等多方面工作。

根據煤層氣田生產應用需求，為了選擇合理、經濟的通信方案，必須因地制宜，在充分考慮資金投入可能性的前提下，高度重視氣田所處的環(huán)境和氣候條件，這將是影響通信系統(tǒng)設計選型的重要因素。

由于煤層氣田現(xiàn)場環(huán)境惡劣，因此煤層氣田SCADA系統(tǒng)的通信系統(tǒng)和設備，首先必須具備卓越的溫度性能和良好的穩(wěn)定性和可靠性。其次，充分考慮地勢變化、煤層氣田井口分散情況、系統(tǒng)建成后將隨時擴容等因素，因此在通信系統(tǒng)方案設計上，應考慮實際系統(tǒng)信道能否真正暢通，確保SCADA系統(tǒng)安全、高效運行。另外，從通信系統(tǒng)建設投入和周期上，應充分考慮到油田快速發(fā)展和投入回報的需要，應在兼顧適當投入和快速建設的前提下，確保通信系統(tǒng)建設與油田整體建設相適應，實現(xiàn)真正的高性能價格比。