國外煤炭地下氣化技術(shù)的發(fā)展

國外煤炭地下氣化技術(shù)的發(fā)展1868年，德國科學(xué)家威廉·西蒙斯首先提出了煤炭地下氣化(UCG)的概念。1888年，俄羅斯化學(xué)家門捷列夫提出了地下氣化的基本工藝。1907年，通過鉆孔向點(diǎn)燃的煤層注入空氣和蒸汽的UCG技術(shù)在英國取得專利權(quán)。1933年，前蘇聯(lián)開始進(jìn)行UCG現(xiàn)場試驗(yàn)。1940～1961年建成5個(gè)試驗(yàn)性氣化站。其中規(guī)模較大的是俄羅斯的南阿賓斯克氣化站和烏茲別克斯坦的安格連斯克氣化站。這2個(gè)氣化站都采用無井(筒)氣化工藝。前蘇聯(lián)的試驗(yàn)性氣化站，生產(chǎn)的煤氣熱值低，產(chǎn)量不穩(wěn)定，成本高。1977年,安格連斯克等氣化站被關(guān)閉。南阿賓斯克氣化站氣化煙煤，到1991年累計(jì)產(chǎn)氣90億m3，煤氣平均熱值1.82MJ/m3(1600kcal/m3)。安格連斯克氣化站氣化褐煤，1987年恢復(fù)運(yùn)行，生產(chǎn)低熱值燃料氣供發(fā)電。20世紀(jì)50年代，美、英、日、波、捷等國也都進(jìn)行UCG試驗(yàn)，但成效不大。到50年代末都停止了試驗(yàn)。70～80年代，除前蘇聯(lián)外,美國、德國、比利時(shí)、英國、法國、波蘭、捷克、日本等國都進(jìn)行試驗(yàn)。美國UCG研究試驗(yàn)投入大量資金。勞倫斯·利弗莫爾、桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)等研究機(jī)構(gòu)，應(yīng)用高技術(shù)進(jìn)行UCG的實(shí)驗(yàn)室研究和現(xiàn)場試驗(yàn)。到20世紀(jì)80年代中期，共進(jìn)行29次現(xiàn)場試驗(yàn)，累計(jì)氣化煤炭近4萬t，煤氣最高熱值達(dá)14MJ/m3。勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)成功的受控注入點(diǎn)后退(CRIP)氣化新工藝，是UCG技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，使美國UCG技術(shù)居世界領(lǐng)先地位。美國UCG試驗(yàn)，證實(shí)了UCG的技術(shù)可行性，但產(chǎn)氣成本遠(yuǎn)高于天然氣，據(jù)美國能源部1986年評估報(bào)告，地下氣化成本為4.8美元/MBtu，而天然氣井口價(jià)僅1.7美元/MBtu(1989年，1MBtu=28m3天然氣)，漢那商業(yè)性地下氣化站設(shè)計(jì)預(yù)估成本高達(dá)10.4美元/MBtu。西歐國家(英國、德國、法國、比利時(shí)、荷蘭、西班牙)深度1000m以下和北海海底煤炭儲(chǔ)量很大。石油危機(jī)后，這些國家試圖采用UCG技術(shù)從不能用常規(guī)方法開采的深部煤層取得國產(chǎn)能源。1976年，比利時(shí)和原西德簽署了共同進(jìn)行深部煤層地下氣化試驗(yàn)的協(xié)議，1979年在比利時(shí)成立了地下氣化研究所，進(jìn)行UCG實(shí)驗(yàn)室研究和現(xiàn)場試驗(yàn)。1978～1987年，在比利時(shí)的圖林進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)。氣化煤層厚2m，傾角15°，深860m。第一階段采用反向燃燒法，試驗(yàn)失敗。后來采用小半徑定向鉆孔和CRIP工藝，試驗(yàn)基本成功。1988年，6個(gè)歐盟成員國組成歐洲煤炭地下氣化工作組，進(jìn)行驗(yàn)證深部煤層地下氣化可行性的商業(yè)規(guī)模示范。1991年10月到1998年12月，在西班牙特魯埃爾進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)。氣化煤層厚2m，深500～700m，采用定向鉆孔和CRIP工藝。羅馬尼亞正在日烏河谷煙煤煤田進(jìn)行UCG試驗(yàn)，目的是彌補(bǔ)天然氣供應(yīng)不足。除上述國家外，計(jì)劃進(jìn)行UCG試驗(yàn)或建設(shè)氣化站的國家有：印度、巴西、泰國、保加利亞、新西蘭。1.1國外技術(shù)發(fā)展1.1.1早期的有井(筒)式氣化工藝UCG試驗(yàn)采用有井(筒)式工藝，需要開鑿井筒、掘進(jìn)巷道，或利用老礦的井巷。這違背了地下氣化的基本宗旨是避免井下開采作業(yè)的初衷，而且準(zhǔn)備工作量大，產(chǎn)氣量小。1935年以后，發(fā)展無井(筒)式工藝，即從地面向煤層鉆孔。過去50年，國外所有UCG試驗(yàn)和可行性研究都采用無井(筒)式工藝。1.1.2UCG描述最簡單的UCG工藝是按一定距離向煤層打垂直鉆孔，再使孔間煤層形成氣化通道。然后通過一個(gè)鉆孔把煤層點(diǎn)燃，注入空氣或氧/蒸汽，煤炭發(fā)生熱解、還原和氧化等氣化反應(yīng)。蒸汽提供反應(yīng)所需的氫，并降低反應(yīng)溫度。產(chǎn)生的煤氣從另一個(gè)鉆孔引出，煤氣的主要成分是H2、二氧化碳、CO、CH4和蒸汽，各種組分的比例取決于煤種、氣化劑和氣化效率。注入空氣和蒸汽產(chǎn)生低熱值煤氣(1.9～6.3MJ/m3)；注入氧和蒸汽可得中熱值煤氣(8.2～11.0MJ/m3)。低熱值煤氣可就地發(fā)電或做工業(yè)燃料；中熱值煤氣可作燃料氣或化工原料氣，原料氣可轉(zhuǎn)化成汽油、柴油、甲醇、合成氨和合成天然氣等產(chǎn)品。UCG的關(guān)鍵技術(shù)問題是連續(xù)鉆孔的方法，即貫通技術(shù)、煤層勘測和氣化過程的控制。1.1.3貫通技術(shù)迄今已試驗(yàn)5種貫通方法：電力貫通，爆炸破碎，水力壓裂，反向燃燒，定向鉆孔。只有后兩種方法證明是可行的。（1）電力貫通。這是早期采用的方法，因煤層電阻大，耗電太多，而效果不好，早已淘汰。（2）爆炸破碎法。70年代，美國試驗(yàn)爆炸破碎法，未能使煤層產(chǎn)生足夠的滲透性，而且難以控制。（3）水力壓裂。水力壓裂是從鉆孔向煤層注入帶支撐劑(砂子等)的高壓水，使煤層壓裂，排水后砂子留在煤層裂隙中，從而提高煤層滲透性。美國、法國、比利時(shí)、德國等都曾進(jìn)行水力壓裂試驗(yàn)，均以失敗告終。1980年法國進(jìn)行水力壓裂試驗(yàn)，煤層深1170m，壓力達(dá)750bar，結(jié)果水砂倒流，發(fā)生堵塞。（4）反向燃燒。反向燃燒是從甲孔點(diǎn)火，從乙孔鼓風(fēng)，燃燒面的推進(jìn)方向與氣流方向相反，煤氣從甲孔引出。美國ARCO煤炭公司在懷俄明州吉利特附近進(jìn)行試驗(yàn)，煤層厚34m，深213m，為次煙煤。注入空氣，煤氣熱值達(dá)7.9MJ/m3。（5）定向鉆孔。定向鉆孔是石油工業(yè)開發(fā)的一種鉆井新技術(shù)，它是從地面打垂直鉆孔，鉆到一定深度后，鉆孔可以拐彎，變成水平方向鉆進(jìn)，形成水平孔。定向鉆孔有兩種方法：一是逐漸拐彎，一般每30m拐3~6°，不需特制的鉆具，曲率半徑約500m。另一種是小半徑拐彎鉆進(jìn)，需采用撓性鉆具和孔內(nèi)導(dǎo)向裝置，曲率半徑可小到15m。英國采用天然伽瑪射線傳感器導(dǎo)向，在厚度和傾角變化的煤層中進(jìn)行定向鉆孔試驗(yàn)，水平孔長達(dá)500m。比-德地下氣化研究所在比利時(shí)圖林大深度煤層UCG試驗(yàn)中，采用垂直鉆孔、逐漸彎鉆孔和小半徑拐彎鉆孔相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案。此方案可用一個(gè)逐漸拐彎鉆孔聯(lián)接若干垂直鉆孔，在氣化幾個(gè)煤層時(shí)尤其方便，而且垂直孔與層內(nèi)水平孔的交接比較精確，兩者距離可控制在小于煤層厚度的范圍內(nèi)。英國設(shè)想用定向鉆孔技術(shù)氣化北海海底煤層，水深25～130m，煤層厚12m，從地面或近海鉆井平臺(tái)打定向鉆孔。1.1.4煤層勘測和模型研究待氣化煤層的精細(xì)勘測和氣化反應(yīng)帶的預(yù)測和監(jiān)測，是UCG能否成功的關(guān)鍵要素。在煤層勘測方面，已采用鉆孔溫差電偶、孔間地震儀等進(jìn)行三維精細(xì)勘測。在地面用電阻率方法進(jìn)行勘測也能取得良好效果，而且成本較低，有效深度約1000m。深部煤層用高頻電磁波進(jìn)行勘測，已證明是一種有效而經(jīng)濟(jì)的方法。目前，UCG試驗(yàn)通常都采用計(jì)算機(jī)模型模擬氣化過程，已開發(fā)出多種模型。應(yīng)用這些模型，有可能相當(dāng)精確地模擬氣化反應(yīng)過程，預(yù)測能夠氣化的煤量、煤氣的產(chǎn)量和質(zhì)量，以及生產(chǎn)成本。美國能源國際公司采用UCG經(jīng)濟(jì)性模型和現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對擬建的懷俄明州漢那商業(yè)性氣化站設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行預(yù)測和優(yōu)化。1.1.5氣化過程控制UCG是受多種因素影響的復(fù)雜的物理化學(xué)過程，難以控制。主要影響因素包括：煤層地質(zhì)條件，煤質(zhì)特征，涌水量，礦山壓力，氣化劑及其注入壓力和流量等。氣化過程控制的主要問題是冒落矸石對氣流的影響，以及氣化效率隨氣化帶的推進(jìn)而降低。美國在地下氣化機(jī)理和氣化過程方面進(jìn)行大量的研究開發(fā)工作，包括氣化過程監(jiān)測、自控和搖感技術(shù)，應(yīng)用聲學(xué)、地震學(xué)和電子技術(shù)，取得化學(xué)、熱力學(xué)和地質(zhì)學(xué)等方面的數(shù)據(jù)。1.1.6環(huán)境影響評價(jià)及防治技術(shù)美國和歐盟重視UCG對健康和環(huán)境影響的評價(jià)以及防治技術(shù)的研究。主要問題是氣化區(qū)地面塌陷，地下水污染，煤氣凈化系統(tǒng)排放物對環(huán)境的影響。美國能源部對懷俄明州70年代末進(jìn)行試驗(yàn)的地下氣化站對健康和環(huán)境的影響進(jìn)行專項(xiàng)評估。對氣化站附近地下水中的異丙基苯含量進(jìn)行測量，并采用生物技術(shù)(需氧菌群)進(jìn)行分解苯的示范試驗(yàn)，結(jié)果地下水中的苯含量下降80％。1.2美國的CRIP氣化工藝美國勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室1976年開始研究UCG，在模擬研究和實(shí)驗(yàn)室研究的基礎(chǔ)上，1976～1979年在懷俄明州吉利特附近進(jìn)行了6次現(xiàn)場試驗(yàn)，先后采用爆炸破碎、反向燃燒和定向鉆孔貫通技術(shù)，注入空氣和氧/蒸汽。這些試驗(yàn)除爆炸破碎效果不佳外，煤氣熱值都超過4MJ/m3，最高達(dá)10.3MJ/m3，但都發(fā)生冒頂、漏氣和水流入等問題。為解決這些問題，提高氣化效率，該實(shí)驗(yàn)室研究開發(fā)出受控注入點(diǎn)后退氣化工藝(CRIP)。這種新工藝把定向鉆進(jìn)和反向燃燒結(jié)合在一起，定向鉆孔先打垂直注入孔和產(chǎn)氣孔，到達(dá)煤層后，從注入孔沿煤層底板繼續(xù)打水平孔，直到與產(chǎn)氣孔底部相交，然后在鉆孔中下套管；開始?xì)饣瘯r(shí)，用移動(dòng)點(diǎn)火器在靠近產(chǎn)氣孔的第一個(gè)注入點(diǎn)燒掉一段套管，并點(diǎn)燃煤體，燃燒空穴不斷擴(kuò)展，一直燒到煤層頂板，待頂板開始塌落時(shí)，注入點(diǎn)后退相當(dāng)于一個(gè)空穴寬度的距離，再用點(diǎn)火器燒掉一段套管，形成新的燃燒帶，如此逐段向垂直注入孔推進(jìn)。1983年，在美國華盛頓州森特雷利亞附近的韋特柯煤礦進(jìn)行首次全規(guī)模現(xiàn)場試驗(yàn)。氣化煤層厚11m，氣化上部的6m，煤質(zhì)為高灰分(20％)、低滲透性次煙煤。試驗(yàn)歷時(shí)30天，開始注入空氣和蒸汽，第14天注入氧和蒸汽，氣化煤量為1814t，煤氣熱值9.5MJ/m3。CRIP工藝的最大優(yōu)點(diǎn)是氣化過程能夠有效地得到控制。因?yàn)樗阶⑷肟孜挥诿簩拥撞浚瑲饣^程在受控條件下由注入點(diǎn)后退逐段進(jìn)行。這一特點(diǎn)使它特別適用于大深度煤層和特厚煤層。氣化大深度煤層時(shí)，一個(gè)產(chǎn)氣孔可連接一組垂直注入孔，煤氣可通過已燒過的空穴流動(dòng)，解決了在極高的巖層壓力下保持通道的問題。氣化厚煤層時(shí)，當(dāng)空穴擴(kuò)大并發(fā)生大冒頂時(shí)，可保持垂直注入孔的完整性。CRIP工藝的另一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)氣量大，還有可能回收因發(fā)生大冒頂從旁路逸出的煤氣。CRIP工藝的主要缺點(diǎn)是點(diǎn)火操作比較復(fù)雜。CRIP工藝在美國試驗(yàn)成功以后，國外所有地下氣化試驗(yàn)或可行性研究項(xiàng)目都采用這種新工藝。1.3國外重要UCG項(xiàng)目國外UCG試驗(yàn)和商業(yè)性示范項(xiàng)目主要有俄羅斯的南阿賓斯克氣化站，美國的漢那、羅林斯和森特拉利亞氣化試驗(yàn)，以及比利時(shí)的圖林和西班牙的特魯埃爾氣化試驗(yàn)。1.1.1俄羅斯南阿賓斯克氣化站南阿賓斯克氣化站位于俄羅斯庫茲巴斯礦區(qū)。煤層厚2～9m，傾角55～70°，深50～300m，煤種為氣肥煤。1955年建成試驗(yàn)性氣化站，設(shè)計(jì)年產(chǎn)氣能力5億m3，采用井(筒)氣化工藝。到1991年累計(jì)氣化煤炭3Mt，產(chǎn)氣90億m3，煤氣平均熱值1.82MJ/m3(1600Kcal/m3)。煤氣供附近12個(gè)工礦企業(yè)用作燃料。1.1.2美國漢那地下氣化試驗(yàn)1972～1979年，美國能源部拉勒米能源技術(shù)中心在懷俄明州漢那附近進(jìn)行地下氣化試驗(yàn)。氣化煤層為次煙煤，厚9m，深49～122m。首次采用反向燃燒法，注空氣，氣化煤炭15741t，煤氣熱值4.0～6.6MJ/m3。1987～1988年，勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室采用CRIP工藝在漢那進(jìn)行試驗(yàn)，獲得成功。1.1.3美國羅林斯地下氣化試驗(yàn)1979～1981年，Gulf研究與發(fā)展公司在懷俄明州羅林斯附近的一個(gè)急傾斜煤層進(jìn)行地下氣化試驗(yàn)。氣化煤層厚7m，傾角63°，深30m，煤種為次煙煤，鉆孔貫通。試驗(yàn)分3個(gè)階段進(jìn)行。第一階段注空氣，煤氣熱值5.9MJ/m3；第二階段注氧氣，煤氣熱值9.8MJ/m3；第一、第二階段的注入壓力為485～795kPa；第三階段注氧氣，最大壓力提高到1100kPa，煤氣熱值12.9MJ/m3，有19天平均達(dá)14MJ/m3。累計(jì)氣化煤炭7766t。這是美國最成功的一次地下氣化試驗(yàn)。1.1.4美國森特雷利亞地下氣化試驗(yàn)1983年，勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室在華盛頓州森特雷利亞附近進(jìn)行地下氣化試驗(yàn)。氣化煤層厚11m，氣化上部6m，煤層深75m。采用CRIP工藝，運(yùn)行30天，氣化煤炭13315t，煤氣熱值9.5MJ/m3。1.1.5比利時(shí)圖林煤炭地下氣化試驗(yàn)這是比利時(shí)和德國深部煤層地下氣化試驗(yàn)合作項(xiàng)目。試驗(yàn)地點(diǎn)在比利時(shí)波利納日煤田的圖林。氣化煤層厚4m，深860m，煤種為瘦煤。1978～1980年打了4個(gè)鉆孔，呈星形布置，2號(hào)孔居中，1、3、4號(hào)孔沿圓周布置，與2號(hào)孔相距35m。第一階段采用反向燃燒法進(jìn)行貫通試驗(yàn)，由1號(hào)孔注入高壓空氣(最大壓力260bar)。由于地層壓力高達(dá)200bar，煤層剛被燒通，周圍煤體即在高壓作用下產(chǎn)生蠕動(dòng)，將通道封死，注入孔底附近的煤層發(fā)生自燃，試驗(yàn)失敗。1983年改用小曲率半徑定向鉆進(jìn)技術(shù)進(jìn)行貫通試驗(yàn)。采用多節(jié)撓性鉆管，依靠鉆孔中的導(dǎo)向裝置導(dǎo)向，使垂直注入孔逐漸轉(zhuǎn)向，進(jìn)入煤層中繼續(xù)鉆進(jìn)，鉆到距垂直生產(chǎn)孔2～4m處停止，用175bar高壓水打通，完成貫通。曲率半徑僅15m。1986年定向鉆孔順利完成。氣化試驗(yàn)采用美國的CRIP工藝。為適應(yīng)深部煤層，對此工藝作了一些修改。從垂直注入孔下套管，在套管中用350bar壓力推入蛇管。蛇管內(nèi)裝有3根熱電偶電線和2根可燃的空心管，一根空心管用來輸氧，另一根空心管用來輸送三乙基硼和甲烷。蛇管端部固定點(diǎn)火器。氣化時(shí)，通過熱電偶點(diǎn)火，使鋼管和蛇管一起反向燃燒，第一段燒掉11m，然后以80bar壓力、7000m3/h流量注入空氣，待氣化約10t煤以后，壓力降至20～30bar。第二段和第三段再從注入點(diǎn)分別后退11m，第二段注入40％氧氣、30％二氧化碳和40％N2混合氣體，第三段注入40％氧氣、60％二氧化碳混合氣體，壓力均為25bar，流量2000m3/h。最后階段以25bar壓力、10000m3/h流量注入空氣，若溫度太高，注入1200m3/h的N2。氣化劑采用氧氣和二氧化碳，不用蒸汽。因?yàn)檎羝?50℃下輸送，成本高，而且在到達(dá)氣化帶前會(huì)因巖層的熱交換而冷凝。采用氧氣和二氧化碳注入孔不用絕熱，孔徑可減少35％。1.1.6西班牙特魯埃爾煤炭地下氣化試驗(yàn)1988年，6個(gè)歐盟成員國組成歐洲煤炭地下氣化工作組，進(jìn)行驗(yàn)證歐洲典型煤層地下氣化可行性的商業(yè)規(guī)模示范。項(xiàng)目選定西班牙特魯埃爾礦區(qū)中等深度煤層進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)。該項(xiàng)目實(shí)施時(shí)間7年零3個(gè)月，從1991年10月到1998年12月。氣化煤層為次煙煤，厚約2m，深500～700m，硫分高達(dá)7.26％。采用CRIP工藝。用潛孔鉆機(jī)進(jìn)行小半徑定向鉆進(jìn)，注入孔和生產(chǎn)孔相距150m，注入管和點(diǎn)火器與圖林項(xiàng)目基本相同，在地面用特制的滾筒使其在注入孔內(nèi)移位。氣化試驗(yàn)從1997年6月30日開始，共進(jìn)行3次(即注入點(diǎn)后退3次)，到10月6日結(jié)束。氣化劑為氧和水。氣化過程對氣化劑流量、產(chǎn)氣孔壓力、煤氣流量和組分等進(jìn)行監(jiān)測和分析。根據(jù)參與氣化的元素質(zhì)量平衡測量氣化煤量、煤氣損失量和地下水涌入量，用示蹤氣體氦監(jiān)測煤層空穴的擴(kuò)展動(dòng)態(tài)。氣化試驗(yàn)完成后，在地面鉆孔并取芯，勘測氣化空穴的形狀和氣化殘留物。對氣化區(qū)周圍地下水中的污染物以及煤氣輸送管道的腐蝕進(jìn)行取樣分析。試驗(yàn)結(jié)果表明：定向鉆孔適于建立氣化通道，CRIP工藝效果良好，運(yùn)行順利；煤氣產(chǎn)出率隨注氧量增加而增大，反應(yīng)靈敏，因此有可能使氣化過程暫停幾天時(shí)間，這對發(fā)電很有利；煤氣熱值達(dá)10.9MJ/m3，與地面氣化相當(dāng)，約為天然氣的1/3；煤炭地下氣化的環(huán)境影響應(yīng)引起重視。這次試驗(yàn)解決了一系列技術(shù)問題。如果現(xiàn)有的技術(shù)問題得以解決，并證明經(jīng)濟(jì)合理，煤炭地下氣化可在10～15年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，這是歐洲利用自有煤炭資源發(fā)電的戰(zhàn)略選擇。此外，歐洲地下氣化技術(shù)還有良好的出口前景，包括鉆井、完井所用特種鋼，氣化工程技術(shù)等。1.4結(jié)論（1）發(fā)展UCG的基本宗旨。開發(fā)利用本土能源資源、從根本上杜絕礦井傷亡事故以及減少煤炭開采和利用對環(huán)境的損害，是各國發(fā)展UCG共同追求的目標(biāo)。最初提出UCG的一個(gè)根本出發(fā)點(diǎn)，就是使煤炭直接在地下轉(zhuǎn)化成氣體燃料，完全取消井下作業(yè)，從根本上杜絕礦井傷亡事故和井下作業(yè)導(dǎo)致的職業(yè)病。因此，雖然早期的UCG試驗(yàn)曾采用有井(筒)式工藝，但1935年以后就開始發(fā)展無井(筒)式工藝。過去60多年國外所有UCG試驗(yàn)和可行性研究，都采用無井(筒)工藝路線。經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織/國際能源機(jī)構(gòu)(OECP/IEA)1999年出版的《非常規(guī)開采》認(rèn)為：有井(筒)式工藝違背了UCG避免井下作業(yè)的初衷，采用油氣工藝的定向鉆進(jìn)技術(shù)解決了氣化通道的貫通問題。（2）UCG不能替代常規(guī)采煤方法。國外普遍的看法是UCG不能替代常規(guī)采煤方法，只可用來開采常規(guī)方法不可采或開采不經(jīng)濟(jì)的煤層，包括大深度煤層、高灰高硫劣質(zhì)煤、急傾斜煤層和薄煤層，成為提供潔凈能源的一種可供選擇的途徑。（3）UCG煤氣有多種用途。氣化過程注入空氣和蒸汽，生產(chǎn)低熱值煤氣(1.9～6.3MJ/m3)，可就地發(fā)電或用作工藝燃料。注入氧和蒸汽可得中熱值煤氣(8.2～11.0MJ/m3)，可用作燃料氣或化工原料氣，原料氣可轉(zhuǎn)化成汽油、柴油、甲醇、合成氨和合成天然氣等產(chǎn)品。（4）UCG是一項(xiàng)涉及多種學(xué)科的高技術(shù)。多項(xiàng)高技術(shù)的應(yīng)用，是歐美國家UCG研究試驗(yàn)取得重大進(jìn)展的關(guān)鍵。這些技術(shù)包括：應(yīng)用聲學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地震學(xué)、化學(xué)、熱力學(xué)和電子技術(shù)，研究地下氣化機(jī)理；UCG計(jì)算機(jī)模型，模擬氣化過程，測算煤氣產(chǎn)量和質(zhì)量、生產(chǎn)成本；待氣化煤層的精細(xì)勘探、三維勘測技術(shù)；氣化過程自動(dòng)監(jiān)測和控制技術(shù)；耐高溫、抗腐蝕特種合金鋼管和特種泥漿；適于UCG的先進(jìn)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)；UCG環(huán)境監(jiān)測和防治技術(shù)。（5）UC