生物煤层气的文献计量与发展综述

段凯鑫，郭红光，成雅彤

（太原理工大学 安全与应急管理工程学院，山西 太原030024）

煤层气属于煤的伴生矿产资源，是自生自储的 非常规天然气，也是近年来在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。目前，世界上各产煤大国相继步入煤层气开发利用领域，其中美国已实现煤层气的大规模商业化开发。我国近年来在井下抽采煤层气以及地面开采煤层气方面取得显著进展，煤层气产量逐年增加[1-3]。煤层气是植物体被埋藏后，在煤化作用过程中，成煤物质经过微生物的生物作用以及环境的作用发生复杂的物理化学变化，含水量和挥发分含量减少，固定碳和发热量的含量增加，同时也生成了以甲烷为主的气体。根据煤层气的成因分为2 类，即生物成因煤层气和热成因煤层气。生物成因煤层气因其埋藏浅，开发成本低等已成为国内外研究的热点。生物成因煤层气是煤层气的重要组成部分，是在煤层原位多种微生物的协同作用下，降解煤所产生的甲烷气体。生物煤层气最初由Rightmire 提出[4]。1994 年，Scott 等针对煤化作用早期阶段的生物成因气，提出次生生物成因煤层气[5]。此后，在不同煤阶和不同形成历史的煤层气田均发现了生物成因煤层气，并在煤层原位检测到多样化的相关厌氧微生物[6]。同时，微生物厌氧降解煤产甲烷也已在实验室条件下实现[7]，进一步证实生物煤层气的存在。我国煤层气储层的地质条件复杂，煤层气开采难度较大，煤层气抽采率相对较低，严重制约了煤层气产业的发展。……