基于SEM与多维空间专利地图的煤储层改造创新规律揭示

在分析国内外煤层气开采尤其是煤储层改造技术发展现状基础上,通过构建结构方程模型筛选出多维空间专利地图中对煤储层改造创新有显著正向影响的维度,结合各维度采用组合创新方法对煤储层改造现有专利进行研究,以专利为实证对象,找出已有专利的密集区、稀疏区和空白区,揭示多维空间专利地图对煤储层改造创新的影响规律,为煤储层改造创新提供了新的思路。     

煤层气开采多维空间专利地图的构建及其实证研究

结合煤层气开采要素的多样性、复杂性、交互性及动态性等特征,对专利地图的维度进行拓展,形成煤层气开采多维空间专利地图,并给出相应的构建方案,分析其构建流程,同时结合实例分析验证该方法的适用性和有效性。     

中国煤矿区煤层气开发及其技术途径

在介绍我国及重点煤矿区煤层气资源量分布利用情况以及煤矿区煤层气开发原则的基础上,分析了煤矿区煤与煤层气一体化开发的时空协调关系及煤气共采实现的技术途径。从煤层采动引起的岩层移动时空规律、煤层采动对煤层气钻井(孔)布设的影响和采煤活动对煤矿区煤层气开发的促进作用3个方面分析了煤炭开采对煤层气开发的影响;从煤层气开发对煤炭开采顺序和效率的影响、煤层气抽采对煤矿瓦斯治理的促进作用以及煤层气地面开发存在的安全隐患3个方面,分析了煤层气开发对煤炭开采的影响。最后介绍了煤矿区煤层气开发的效果,指出煤与煤层气一体化协调开发是开发和利用煤矿区2种资源,预防和治理煤矿瓦斯事故的有效途径。     

汾西中兴煤矿煤炭与煤层气协调开采模式研究

文章结合汾西中兴煤矿地质条件与生产布局,分析了煤炭与煤层气协调开采的可行性,探索了协调开采模式及地质适配性技术。研究表明：中兴煤矿煤层气资源丰富、开采难度低、可采系数高,具备煤炭与煤层气协调开采条件。煤炭与煤层气协调开采需严格执行“先抽后掘、先抽后采、抽采协同、多措并举”的要求,以“三区联动”为主线,在规划区、准备区、生产区分别实施煤层气开采工程,协同提高煤层气开采效果。     

狮王寺勘查区二1煤煤层气赋存地质特征及控制因素

根据地质勘查成果及邻区矿井开采资料,分析了勘查区二1煤层煤层气赋存地质特征,探讨了影响和控制该区煤层气含量的因素,认为地质构造、水文地质条件、煤储层空间展布特征等因素是影响煤层气含量的主导因素。     

鄂东石楼北煤层气区块地质环境问题及土地复垦措施

煤层气作为新兴的清洁能源,带来巨大的经济效益同时,可能引起一系列环境地质问题。在充分收集地质环境背景的基础上,开展鄂东石楼北煤层气区块地质环境调查和综合研究。研究发现,主要环境问题为煤层气开采造成局部含水层疏干,未来场站对周边地形地貌影响破坏严重;井场、未来输气管线及进场道路对周边地形地貌影响与土地损毁,煤层气开采对含水层结构影响较严重;划分为1个重点防治区和4个防治亚区;针对不同的土地类型实施合适的工程、生物和化学及监测措施,恢复土地的原有功能,以期为井下煤层气开采提供生产、修复和保护的理论依据。     

国家油气重大专项煤矿区煤层气科技创新的探索与实践

国家油气重大专项形成的科技创新体系具有“新型举国创新体制”的特色,科技项目管理体系具有“全过程、多阶段、全生命周期”的特点。“十一五”至“十三五”期间,国家油气重大专项连续滚动支持煤层气开发和利用的基础理论、关键技术、成套装备的科技攻关和技术创新。煤矿区煤层气项目各参研单位以国家油气重大专项为契机,全力提升煤矿区煤层气科技创新水平,形成引领行业的煤矿区煤层气科技创新研发体系,全力支撑国家油气重大专项科研攻关目标的实现。国家油气重大专项煤矿区煤层气项目形成了一批重大标志性成果,构建了一系列行业创新平台,全面带动了全国煤矿区煤层气产业的技术进步和产业建设,有效推动了全国煤层气产业发展。结合项目/示范工程的组织实施和煤炭行业特点,系统总结国家油气重大专项煤矿区煤层气科技创新的探索与实践,凝练形成“以国家投入为引导,企业投入为主体,产学研用高度融合,持续引领行业科技进步”的国家科技重大专项煤矿区煤层气科技创新与实践。在建立健全组织管理机构、不断加强专项管理规范、持续发挥衔接纽带作用、协调促进科研管理创新、深入推进产学研用融合等方面形成了煤矿区煤层气科技创新实践的具体经验。     

煤矿区煤层气“四区联动”井上下联合抽采模式与技术体系

为了更好地实现高瓦斯矿区煤炭与煤层气2种资源的安全高效协调开发,在“十一五”“十二五”研发的煤层气“三区联动”立体抽采模式基础上,依托“十三五”国家科技重大专项持续攻关,并紧密结合山西重点煤矿区生产实际,创新研发了全矿区、全层位、全时段的煤矿区煤层气“四区（规划区、准备区、生产区、采空区）联动”井上下联合抽采模式（新晋城模式）和系列技术体系,在山西重点煤矿区得到广泛应用并取得了良好效果。煤矿规划区煤层气地面抽采技术早期主要采用垂直井、定向井、水平井等技术,现已发展至以分段压裂水平井为主导的井工厂化集约开发模式与技术。经十五年的地面超前预抽,晋能控股寺河矿东五盘区3号煤层平均降幅超过55%,该盘区的5310、5311工作面已顺利完成安全高效采煤,实现了高瓦斯煤层的低瓦斯开采。准备区煤层气井上下联合抽采技术充分利用了压裂影响区渗透率大幅提升和井下开放空间抽采生产压差增大的优势,构建了立体抽采网络,提高了煤层气抽采效率,有效缓解了矿井抽掘采接替紧张,促进了高产高效。基于生产区采动活动剧烈和井下工程全开放特点,运用定向钻机精准完成区域递进式顺层钻孔、穿层钻孔、高位定向长钻孔等,精准均衡抽采生产...     

煤矿区煤层气开发利用新技术现状及发展趋势

"十二五"以来,我国煤矿区煤层气开发利用技术取得了巨大的进步,虽然我国煤矿数量由近20 000对直线下降到了不足5 800对,但煤层气产量仍由2010年的88亿m~3提高到了2018年的184亿m~3,利用率亦提升了10%,科技对产业的贡献巨大;但是也出现了单井排采产量低、气源分散性高等新的问题。因此,全面梳理了近10 a煤矿区地面抽采技术装备、井下抽采技术装备和煤矿区高、低浓度煤层气利用技术装备的科技创新及应用效果等,阐述了煤矿区煤层气开发利用在三级瓦斯地质分析技术、碎软低渗煤层地面井分段压裂顶板技术、煤层群分层控压联合排采技术、采动区地面L型顶板水平井技术、井下千米定向长钻孔技术、碎软煤层井下护孔钻进技术、智能化钻机远控钻孔技术、井下水力化压裂/割缝增渗技术等煤层气抽采技术及其配套装备最新进展和中高浓度煤层气深冷液化、低浓度煤层气分级压缩提浓、超低浓度煤层气蓄热氧化利用等煤层气利用装备的最新进展及技术指标。在此基础上,针对我国目前面临的深部开采、西部煤炭资源开发及高强度集约化开采等新特点,分类整理了束缚煤层气产业发展的技术瓶颈和发展趋势,提出了煤炭开采与煤层气开发协同规划和联合开发的技术思路等。     

煤层气封存单元及其地震-地质综合识别方法初探

煤层含气性与渗透性的空间分布具有强烈的非均一性,基于地质选区理论预测的富集有利区控制精度不能完全适应煤层气开发的空间尺度需求。为将稀疏的钻孔测井资料和空间密集采样的地震资料有机结合起来,实现区块尺度下煤层气富集高产区的精细预测,引入煤层气封存单元的概念,并对其构成要素和基本特征进行了讨论;提出基于地震地质综合研究,识别区块尺度下煤层气封存单元的研究思路和方法。初步研究表明:在煤层气地质理论指导下,以煤层气封存单元的封堵层(带)为研究对象,运用以地震属性分析、地震反演为核心的地震综合解释技术,将构造、围岩岩性及其组合、聚煤前后沉积微相等封堵层(带)构成要素作为主要研究内容,可以实现对煤层气封存单元的识别与划分。