煤层气开采的远程监控系统

基于基于GPRSGPRS网络的煤层气开采远程网络的煤层气开采远程 监控系统开发应用监控系统开发应用 可行性研究报告可行性研究报告 南昌思创自动化技术有限公司南昌思创自动化技术有限公司 2007.122007.12 基于 GPRS 网络的煤层气开采远程监控系统可研报告 目 录 1 1项项目目简简介介 2 2 1.1行业背景.2 1.2行业发展概况 .3 1.3项目需求.4 2 2立立项项依依据据 6 6 2.1项目的目的及意义 6 2.2主要技术内容和技术创新 6 2.3推广应用前景 .8 2.4技术方案.8 2.4.1远程监控系统（SCADA ） .9 2.4.2 GPRS/GPS定位系统 16 2.4.3系统网络结构图.18 3 3项项目目主主要要技技术术、、经经济济指指标标和和社社会会效效益益 . .1 19 9 3.1技术指标.19 3.2经济指标.19 3.3社会效益.19 4 4项项目目实实施施条条件件和和资资金金计计划划 2 20 0 4.1项目实施基础条件 20 4.2资金计划.20 4.3项目工作进度安排 20 南昌思创自动化技术有限公司 1 基于 GPRS 网络的煤层气开采远程监控系统可研报告 基于基于 GPRSGPRS 网络的煤层气开采远程网络的煤层气开采远程 监控系统开发应用可行性研究报告监控系统开发应用可行性研究报告 1 1项项目目简简介介 1.11.1行行业业背背景景 煤层气是一种在含煤岩层中，以腐植性有机物质为主的成煤物质 在成煤过程中自生、自 储式非常规的天然气，俗 称瓦斯，主 要成分为 甲烷占 90 以上。煤层气在煤层中生成，并以吸附、游离状态储存 在煤层及邻近岩层之中。 煤层气一直 以来被 看作是对煤 矿开采 造成严重安 全威胁 的有害 气体，在 煤炭开采过程中，由 于煤体卸压，煤 层气在煤体上的吸附平 衡条件受到破坏，大量的瓦斯气体就会释放出来。瓦斯爆炸和瓦斯突 出事故是煤矿安全的最大威胁，国内煤矿矿难 70％-80 ％都是由瓦斯 爆炸引起。因此开发煤层气可以减少矿道内的瓦斯含量，有效预防事 故发生，改善矿工的生产工作条件。 煤层气的主要成分甲烷是具有强烈温室效应的气体，其温室效应 要比二氧化碳大 20 倍，散发到大气中的甲烷污染环境，导致气候异 常，同时大气中的甲烷消耗平流层中的臭氧，而臭氧减少使照射到地 球上的紫外线增加、形成烟雾，还可诱发某些疾病，危害人类健康。 另一方面， 甲烷作 为煤层气的 主要成 分，其常温 下的发 热量为 3.433.71MJ/Nm3，其热值与天然气相当，是一种高效、洁净的非 常规天然气，可 以用作民用燃料，也 可以用于发电和汽车燃料，还 是 化工产品的上等原料，具 有很高的经济价值，应 加以回收利用。能 源 是经济发展不可缺少的动力， 煤层气这种新的洁净能源渐渐被人们认 识，并 且它将会成为石油、天 然气强大的补充能源。开 发煤层气资源 具有显著的现实性。因此煤层气产业的形成与发展将会给中国的新能 源战略带来深远的社会和经济意义。 煤层气开发 技术是 指将煤层气 从煤层 中抽出回收 并加以 利用的 技术，回收技术主要有地面开发和井下抽放两种方式，井下抽放还包 南昌思创自动化技术有限公司 2 基于 GPRS 网络的煤层气开采远程监控系统可研报告 括本层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等，其中涉及对煤层气的资源 评价、气 藏工程、钻 井技术、增 产技术等广泛的技术领域，之 后还涉 及集输贮运以及综合利用等方面的技术。 1.21.2行行业业发发展展概概况况 中国煤层气资源丰富。按已探明的煤炭储量 980Gt计算，以平 均 1t 煤瓦斯含量 5m3 考虑，加上围岩瓦斯含量系数为 20 ，则全 国探明煤田的煤层气储量约为 5.88Tm3 。估计陆上煤田赋存深度在 2000m 以内的煤层的煤层气储量约为 30～35Tm3 。中国煤炭总产量 的 95 以上为井工矿所生产，国有生产矿井的煤层地质条件比较复 杂，多数煤层都含有大量的瓦斯。生产 1t 煤涌出 10m3 以上的高瓦 斯矿井和煤与瓦斯突出矿井约占国有重点煤矿和地方国有煤矿的一 半左右，它们的煤层气储量估计达 300Gm3以上。煤层气资源量较 大且分布相对集中的地区有鄂尔多斯盆地、华 北区、吐 哈盆地、准 噶 尔盆地、川 南黔北含煤区、六 盘水含煤区、伊 宁盆地、四 川盆地、三 江穆棱河盆地、萍乐区和湘中南地区等，这些地区集中了全国煤层气 资源总量的 95 左右。 2006年底国家发改委审议并通过了煤层气（煤矿瓦斯）开发 利用“十一五”规划 。按照规划 ，到 2010 年，煤层气的开发利用 将实现 4 个目标全国煤层气（煤矿瓦斯）产量达 100 亿立方米； 利用 80 亿立方米；新增煤层气探明地质储量 3000 亿立方米；逐步 建立煤层气和煤矿瓦斯开发利用产业体系。为让煤层气产业取得突破 性发展， 规划明确了保障政策和措施，包括建立健全技术支撑体 系、改 革开发利用体制和机制、加 强人才培养、统 筹管网建设、促 进 煤层气和煤炭资源协调开发等。 美国格瑞克公司是一家气体能源上游公司。优先抓住了中国煤层 气市场开发的先机，最先成为 目前中国最大的煤层气开发作业者之 一，同时也是中联煤层气有限责任公司最大的外方合作者之一。格瑞 克在北京、香港、郑州及江西南昌都设有分支机构。 格瑞克已与中联煤层气公司签署了五个区块（山西省沁水盆地、 江西省丰城和安徽省潘谢东）的煤层气勘探与开采产品分成合同。 南昌思创自动化技术有限公司 3 基于 GPRS 网络的煤层气开采远程监控系统可研报告 格瑞克旨在为中国供应洁净能源，为区域未来煤矿开采创建安全 环境，成为中国煤层气行业的领先企业。 1.31.3项项目目需需求求 煤层气开发利用的工作场所地处野外、覆盖范围广、环境恶劣， 维护管理费时费力； 同时使用的钻机设备及备件、 损耗件等价格昂贵， 开采出的煤层气质量与钻机设备工作情况有密切关系，具有投资大、 回收期限长的特点，因此为保证开发的经济效益，需降低前期开采的 运行管理、维护费用，提高煤层气的质量使气体的质量波动最小从而 扩大煤层气的利用范围。 在使用先进钻机设备及抽放技术的基础上， 对钻机设备进行有效 的监控，获取钻机设备的第一手数据、实现对钻机设备及钻孔质量的 科学管理，可有效的降低开采成本，显著提高煤层气抽放率和抽放浓 度。 多年来， 国内自动化仪表工作者一直致力于钻井参数监控系统的 研究、改 善与提高。随 着钻井技术的不断发展，各 种指示与记录仪表 相继问世。如六道参数仪、八道参数仪以及其他形式的钻井参数记录 仪。但是目前这些钻井参数监控系统一般限于本地指示、记录、分析， 低端的需人工观察，人 工记录，人 工分析，高 端的可在就地配计算机 系统实现自动采集分析。由于这些钻井参数记录仪从传感器到计算机 的传输都是有线传输，而对于钻井队来说，钻完一口井后一般立即接 着转入下一口井的钻井任务，势必会拆卸安装钻井装置以及监控仪 器，另 外监测室（ 工程指挥部）离 钻井塔台总是间隔一定的距离，现 场布线很不方便，仪器拆装移动比较频繁，系统有线传输的弊端就暴 露无遗。对于跨地域的大范围