煤层气钻机的性能探析和发展方向

煤层气的大规模开发带动了煤层气开采设备需求量的增加。介绍了煤层气钻机与油水井钻机的区别,将我国的煤层气钻机发展状况和性能与国外进行了对比,指出了国产煤层气钻机和进口煤层气钻机的差距(主要表现在底盘、自动化程度和国产的大排量空气压缩机性能)和研制煤层气钻机要解决的根本问题(提高工作效率和技术经济性),从而为我国煤层气钻机的产业化趋势和发展指明了方向。     

我国煤层气产业政策解读及建议

我国煤层气资源丰富，煤层气产业处于起步阶段，急需国家出台系列政策加以扶持。为此，对我国目前已出台的促进煤层气产业发展的有关政策进行了解读，分析了这些政策出台后的效果：促进了科技投入，专业化科研队伍不断壮大；促进了煤矿的安全生产；促进了煤层气产业的快速发展。指出了目前制约我国煤层气产业发展的主要问题：煤炭生产和煤层气开发缺乏统一协调发展的模式，缺乏统一的煤层气勘探开发标准和规范，矿权秩序混乱，整装的大型煤层气田存在分散性、盲目性开发等。进而提出了我国煤层气产业应走地面开发与井下抽采相结合的道路、加强科技投入、制定国家统一的煤层气勘探开发标准和规范、倡导煤炭企业与煤层气企业加强联合、进一步出台政策促进煤层气产业协调有序发展等建议。     

我国煤层气开发对策及前景展望分析

煤层气是一种新型接替能源,世界上很多国家都已投入煤层气的勘探和开发,其中美国、加拿大、澳大利亚的煤层气产业发展迅速。我国煤层气储存量非常丰富,在一定程度上能解决能源供给不足,但是我国煤层气储层特征相对复杂,勘探与开发难度颇大,不合理的煤层气井钻、完井方式会对储层造成伤害,影响煤层气的产出。针对上述问题,提出了适应我国绝大多数煤层气储层的钻井工艺和完井方式,着重介绍各种煤层气井钻井工艺和完井技术。分析结果表明:采用欠/微平衡钻井工艺与裸眼完井、动力洞穴完井和套管射孔压裂完井等完井技术配套开发煤层气,有利于减小对储层基质、割理的伤害,提高采气量。最后对我国煤层气的勘探开发前景进行了展望。     

把握历史机遇,力促我国煤层气产业快速发展--香山科学会议第268次学术讨论会简评

依据香山科学会议第268次学术讨论会，评述了我国煤层气资源潜力与勘探方向、地质基础研究与经济开采的关键科学技术问题、产业化面临的瓶颈问题与对策，综述了与会专家就发展我国煤层气产业问题达成的5点共识。     

煤层气钻机与井控装备现状及发展方向

分析了国内外煤层气钻机的发展现状,详细介绍了国外主要钻机生产厂商所研制的煤层气钻机的结构特点、应用情况及国内煤层气钻机的研制开发情况。分析认为,国外煤层气钻机发展成熟,结构紧凑、自动化程度高、效率高,其产品已经形成系列化;而国内则主要借用常规油气钻机、煤田钻机和水文钻机等,钻井成本高、效率低,阻碍了煤层气产业的快速发展。同时,对国内外煤层气井井控设备的发展进行了分析,指出了国内煤层气井井口防喷器和旋转控制头在设计、制造和配套应用方面存在的问题和发展方向。然后,对国内煤层气钻井装备研制开发中存在的问题进行了归纳总结,提出了解决这些问题的具体建议,并指出我国应该抓住机遇研制开发高效的煤层气钻井装备,加快我国煤层气产业的发展,以优化我国的能源结构。      

我国煤层气排采主要问题及制度优化

我国煤层气资源非常丰富。但是,目前在煤层气的排采中存在一定的排采问题,若想解决这些问题,需要从优化排采制度入手。本文通过分析我国目前煤层气排采存在的问题,提出了合理的煤层气排采制度,实践证明效果较好。     

中国煤层气勘探开发技术进展浅析

重点介绍了中国煤层气地球物理勘探技术,开发技术(包括水力压裂改造技术、煤中多元气体驱替技术和定向羽状水平钻井技术)以及增产技术的现状和技术进展,并且分析了我国煤层气研究开发的理论成果与存在问题,提出了煤层气研究开发的发展趋势与开发措施.     

中国煤层气资源开发的关键性问题及前景

讨论了煤层气开发的关键地质控制因素和煤层气开发新技术,分析了煤层气地质研究面临的问题。认为煤层气成藏的地质过程与动力学机制、煤层气储集系统与聚散机制、煤层气藏经济高效开发的场效应是当今煤层气资源地质研究的主要问题,今后要加强这些方面的研究。     

煤层气三孔双渗试井分析方法技术研究

我国煤储层普遍具有低含气饱和度、低渗透率、低储层压力和低资源丰度等"四低"特点,煤层气测试获取资料的解释理论与试采结果的符合率较低。针对以上问题,开展煤层气试井与常规试井的异同点分析与评价,找出煤层气试井难点,结合煤层气地质特征,开展煤层气试井方法的适应性研究,探索适合煤层气的试井工艺;开展了影响煤层气试井因素的综合分析、研究,提出试井参数优化方法及操作规程,确保取准合格的煤层气试井资料;提出了适用于煤层气的三孔双渗试井解释模型和解释方法,提高了资料处理解释的准确率。     

煤层气阶梯开发的集输方式与地面工艺选择

我国有丰富的煤层气资源,加速煤层气的开发,不仅可以缓解天然气紧缺的问题,还可以保证煤矿的安全,减少大气污染。文章以某煤层气开发区块为例,结合煤层气的开采特点及近年来地面配套工程建设的实施情况,论述了煤层气阶梯开发建设过程中集气方式、集输系统布局方案及地面工艺路线的确立过程,旨在为其他类似煤层气气田的滚动开发规划与建设提供借鉴。     

煤矿区煤层气综合开发利用模式探讨

我国煤层气资源丰富，高瓦斯矿井居多，但缺乏合理的煤层气综合开发利用模式和相应的配套技术。为此，结合我国煤矿区煤层气开发利用现状和煤矿煤层气储存及涌出特征，提出了矿井煤层气的综合性开发模式。即：①利用地面钻井及完井的增产措施，预抽原始煤层的煤层气；②开采期抽采，利用采掘工作的超前压力，开采卸压，进行井下煤层气抽采；③采空区及废弃矿井的煤层气抽采，通过地面钻井、埋管及巷道抽采煤层气；④矿井通风煤层气的回收利用。这形成了矿井煤层气综合性规模开采的一种最为经济的模式，同时也指出了这一模式需要解决的主要问题与关键技术，以期推动煤层气产业的快速发展。     

中国煤层气产业化面临的形势与挑战（Ⅰ）——当前所处的发展阶段

1970~1988年，美国煤层气产业走过了资源调查与勘探开发试验、成藏条件探索与产业化启动2个发展阶段，从1989年起进入高速发展的第3个阶段。与此相应，我国煤层气产业的第一发展阶段历经23年，2003年进入商业化生产启动阶段，处于从煤层气资源大国转型为生产大国的关键时期。回顾历史，我国在20余年的探索历程中，极大地深化了对煤层气地质条件的基本认识，勘探与开发试验上取得了历史性突破。然而，放眼未来，中国煤层气产业发展仍面临着一系列问题需要思考。文章正是面向这一关键历史时期，简要分析了美国等煤层气产业的发展历程与现状，初步梳理了我国25年来煤层气勘探与开发试验的脉络与走向，指出了近期可能面对的挑战。     

中国煤层气勘探开发工程技术进展与发展方向

受美国、加拿大、澳大利亚等国家煤层气快速发展的影响,加之国家出台了一系列优惠扶持政策,我国的煤层气业务得到了一定的发展,但工程技术难题在很大程度上影响和制约着我国煤层气勘探开发的快速推进。为此,总结了近年来中石油煤层气有限责任公司、中联煤层气有限责任公司等相关企业在煤层气工程技术方面的攻关成果与技术进展,包括煤层气地质综合评价技术、煤层气钻完井技术、煤层气压裂改造技术、煤层气排水采气技术、煤层气地面工程技术等;进而明确提出了涉及上述5方面技术的下一步发展方向和研究目标。     

煤层气增产技术

介绍了国内外煤层气开采现状、增产措施以及我国煤层气储层的特点，指出我国煤层气资源虽然十分丰富，但其勘探与开发水平还不高；我国煤层气储层的特点，决定了我国开采煤层气的难度较大。此外还分析了目前国内外煤层气增产的3项主要技术：水力压裂改造技术、煤中多元气体驱替技术和定向羽状水平钻井技术。     

我国煤层气地面集输系统综述及存在问题

近10年来,我国煤层气开发成效显著,在煤层气地面集输系统方面已基本形成了适应我国煤层气田"井口压力低、单井产量低、低渗透率、低饱和度"特点的集输技术。本文分析了国内煤层气集输中进站方式、计量方式、防止水合物生成及增压工艺等关键技术的方案选择过程,提出了目前煤层气集输中仍存在的问题。     

煤层气勘探开发的理论与技术发展方向

世界能源价格的高涨、瓦斯引起的恶性矿难事故、温室气体减排压力等促使国内外日益重视煤层气的开发。在技术、资金、政策等因素共同影响下,美国煤层气产量2007年达到495×108m3。我国拥有更大的煤层气资源量,因勘探开发技术落后,产业发展一直受到限制。文章从煤层气勘探开发技术历程出发,全面系统分析了国内外煤层气勘探开发理论、技术及装备现状与存在问题,指出煤层气勘探开发各项技术的发展方向与趋势,并提出相关建议,为处于关键时期的煤层气产业的发展提供宏观部署和决策依据及技术引导作用。     

对制定中国煤层气气质标准的建议

随着我国煤层气产业的快速发展,建立我国的煤层气气质标准迫在眉睫。由于煤层气与天然气成分上具有相似性,从而可以借鉴GB 17820-1999《天然气》标准中的部分技术指标及测试方法,来制定煤层气的气质标准。据此讨论了制定我国煤层气气质标准的原则,分析了煤层气中微量组分的测试方法和测试结果,经相关测试和计算,提供了标准参比条件、煤层气发热量、水露点、烃露点、CO₂含量、汞含量等各项指标的建议数据。     

煤层多元气体相互作用与替代机理研究方向

由于我国煤层气藏的特殊性,使用当前技术对其开发时受到较大限制。注气增产法是一种具有发展前途的新措施,但注入气体后,煤中存在多元气体的相互作用。论述了国内外煤层气开发现状及我国煤层气开发存在的问题,并初步探讨了煤中多元气体相互作用与替代机理,指出了今后的研究方向与发展趋势。     

煤层气开发与利用新进展

我国继俄罗斯、加拿大之后拥有世界上第三大煤层气储量,煤层气开发与利用受到很大关注。评述了用二氧化碳回收煤层气进展、煤层气分离和利用技术进展,以及煤层气应用拓展的新领域。     

我国煤层气产业发展问题分析

我国煤层气产业发展虽然已逐步进入煤层气地面勘探开发阶段,有一些企业从多方面从事煤层气产业相关研究和勘探开发,但发展至今煤层气产业仍集中在以解决煤矿瓦斯事故为主的模式上,地面勘探开发利用效果较差。从我国煤层气产业发展的现状分析认为,煤层气产业发展缓慢不是我国复杂的地形和地质条件问题,也不是勘探开发技术问题,关键是改革创新问题。解决问题的突破点是平衡好政府、企业各方的经济利益,应做到统筹各方,建立政府指导、多方联动、整装勘查、探采一体、企业运作的新机制,这样才能改变产业发展滞缓的现状。