煤层气开采中的几项关键技术

我国煤层气远景资源量大,具备补充或接替常规天然气的雄厚资源基础。目前,我国投入前期试验的测试井日益增多,对煤层气开采工艺提出了新的要求。本文针对煤层气开采过程中采出水量的前期预测,泵抽设备的选择,采气过程中的防固相措施,防止水化物的形成以及采出水的处理和利用等五项关键技术作了论述。     

安徽出台加快煤矿瓦斯抽采利用的实施意见

安徽省政府办公厅日前出台《关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的实施意见》，从11个方面落实煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用政策：①煤层气抽采利用项目建设用地，按国家有关规定予以优先安排；②对地面直接从事煤层气勘查开采的企业，2020年前按国家有关规定申请减免探矿权、采矿权使用费；③对地面抽采煤层气暂不征收资源税，对煤层气勘探开发作业和开采利用的设备、仪器、零附件、专用工具及监测监控设备，免征进口税和进口环节增值税，2020年前，对煤层气抽采企业的一般纳税人抽采煤层气实行增值税先征后退政策；④煤炭开采企业综合利用本企业在开采过程中产生的煤层气做主要原料进行生产的所得，自生产经营之日起，免征企业所得税5a；     

低渗透煤层气注热开采热-流-固耦合 数学模型及数值模拟

为得到低渗透煤层气藏注热开采过程中煤层气渗流运移规律,探索原地煤层在注入蒸汽加热后对煤层气产量的影响,基于煤体渗透率、孔隙度随温度、应力,气体导热系数、杨氏模量、泊松比随温度变化的关系,综合运用渗流力学、岩石力学、传热学等相关理论,建立了低渗透煤层气注热开采过程煤层气渗流热-流-固多物理场耦合数学模型,采用多井开采方式进行了注热开采过程煤层气渗流规律的数值模拟。数值模拟结果表明：煤层注热10 d抽采100 d后,由于煤层的导热并伴有煤层气的对流传热,煤层平均传热速度为66.25 mm/h,注热开采造成储层压力降是无注热抽采压力降的2.45倍,在温度应力耦合作用下,煤层气注热抽采量是未注热抽采量的2.2倍,注热开采是低渗透煤层气增产的有效途径。     

西铭矿煤层气资源安全高效开采利用研究

西铭矿属国有大型矿井,同时为高瓦斯矿井,近年来随着瓦斯治理工作的加强,矿井瓦斯抽采量逐步增大,因此,煤层气资源高效开采利用成为矿井低碳发展的重要前提。本文通过分析高抽巷投资费用、抽采效果,论述了该矿煤层气高效开采利用手段可多方面考虑,如底抽巷、底抽钻场等可节约成本,解决了矿井瓦斯问题,为煤层气高效开采提供保障,同时对该矿瓦斯抽采方式、抽采方法、抽采规模等方面进行综合评价,指出煤层气开采面临的问题及抽采方式的优化选择。     

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。     

低渗透煤层气注热开采过程效率分析

为获得低渗透煤层气藏注热开采过程中煤层气抽采热效率及能量效率,探索注热参数对煤层气产量的影响,综合运用传热学、物理化学等相关理论,建立低渗透煤层气藏注热开采过程的热效率及能量效率的数学模型,并对所建立的数学模型进行解析求解。     

开采低渗透性煤层气的地面井一体化开采技术的探讨

分析了煤层气的赋存特征及我国煤层气开发的现状、难点，首次提出了用地面钻井进行煤层气预采、地面井一巷道(地面井一井下水平钻孔)抽放、地面井一采空区抽放的一体化开采构想，探讨了其可行性及技术关键。     

煤层气地面开采中潜在的生态环境影响分析

煤层气地面开采工程建设期会剧烈扰动开采工程地表及地下区域,引起新增水土流失,进而影响区域环境与气候。高矿化度的煤层采出水会使土壤发生盐渍化,影响区域植物多样性及均匀度。含重金属煤层采出水危害动植物生长和人类健康,排采过程中长时间抽排煤层水会影响到区域地下水水位和水质,使土地沙化,甚至诱发地面沉降或塌陷等。通过对山西沁水盆地郑庄区块煤层气开采为例定量分析这些潜在的影响,并提出了相应的防治措施。     

世界煤层气开发利用现状

随着世界能源与环境问题日益引起人们的注意，煤层气的开发利用在世界各国迅速展开。美国１９９４年的煤层气产量已达２１５亿ｍ＾３，中国、澳大利亚和波兰等国也积极用地面和井下抽放方式开发煤层气。煤层气的利用已包括民用燃料、工业锅炉燃料以及瓦斯发电、生产化工产品和瓦斯汽车。本文将全面介绍世界主要产煤国家的煤层气资源分布、煤层气开采利用现状，讨论煤层气开采技术的特点，分析了煤层气开发过程中遇到的主要问题。     

山西柳林试验区煤层气地质储量计算

煤层气地质储量的大小是指导煤层气勘探与开发的重要依据。煤层气的储集、产出方式与常规油气差别较大，它是由吸附气和游离气两部分组成，并通过排水、降压、解吸、排采几个过程。本文采用蒙特卡洛法对山西柳林试验区4#、5#、8#三个煤层的煤层气地质储量进行了计算，并利用概率叠加得出总的储量，计算结果表明该区是一个有利的煤层气富集区，具有较高的商业性开采价值。     

注气提高煤层气采收率研究进展

煤层气将成为我国继煤炭和石油天然气之后的战略性接替能源，它的开发和利用既能解决我国天然气的不足，又能从根本上消除了煤炭开采中造成的瓦斯突出等灾害，还可以减少了大量瓦斯排放到大气中造成的环境污染以及改善我国的能源结构。论文详细阐述了煤层气赋存状态、煤层气吸附与解吸机理、煤层气开采基础与提高采收率方法，分析了注气增产法开发煤层气机理，指出了注气增产法开发煤层气的研究方向。     

自然降压开采和注气开采煤层气的效果评价

依据吸附平衡理论，向煤层中注气可加快吸附煤层气解吸速度，从而可以提高煤层气采气速率和回收率。本文推导了自然降压开采和注气开采煤层气时最大理论回收量和回收率的计算公式，利用这些公式可以评价注气效果和选择注气种类。根据这些公式和统计资料计算出我国煤层气在自然降压开采时最大理论回收率为44％，而注CO2和N2开采时最大理论回收率分别为76％和54％。     

对接井水力运移卸压开采煤层气方法的探讨

我国存在不少单一贮层、松软结构、低渗透性的煤层结构,同时这种煤层也多是瓦斯突出区域,对此类结构采用地面压裂技术或水平井技术抽采煤层气,效果十分有限,基于此本文提出一种地面钻井,井下水力对接、水力运移卸压开采煤层气的方法,并对其机理和运行模式进行分析,期望为低渗透性煤层煤层气开采提供一种新思路。     

河南省煤层气地质特征与开发方案浅议

河南省煤炭资源丰富，煤层气资源量巨大。但大多数矿区煤体结构破坏严重，多为糜棱煤。由于裂隙系统遭到破坏，煤层渗透率极低，使用垂直井开采煤层气比较困难。有些矿区在采煤过程中一直利用水平井抽放煤层气，几十年来积累了丰富的经验。因此，选择煤层气的开采方法时，最好首先使用水平井，在采煤过程中首先开采煤层气；其次是有选择的利用采空区钻井开采；运用垂直井作商业性质的大规模开采则需慎重。     

煤层气开采模式探讨

“井下抽采”与“地面钻采”是煤层气开采的两种方式。如何将“地面钻采+井下抽采”有机结合,是解决能源矛盾、消除安全隐患的根本问题。在分析两种开采模式差异基础上,利用“系统工程事故树+多层模糊数学综合评价法”对其影响因素分析评判,最后提出了不同类型矿井的煤层气开采模式。     

松藻矿区复杂条件与煤层气抽采协调的开采技术体系

松藻矿区开采条件复杂,煤与瓦斯突出严重,必须走井下煤与煤层气协调开发的道路,为了实现"掘、抽、采"平衡,采取了独特的巷道布置和采煤工艺。通过对全矿区8个矿井的现场调研,总结了松藻矿区复杂条件与煤层气抽采协调的开采技术体系。     

晋城市煤层气地面开采现状及发展瓶颈问题浅谈

晋城市作为我国煤层气开采示范区域,从勘探、钻井、固井、压裂、排采方面形成了完善的工艺技术,在我国煤层气行业具有代表意义。通过对晋城市煤层气抽采现状和工艺技术的分析,提出煤层气开采的建议,对国内煤层气行业发展具有一定指导意义。     

淮南矿区煤矿煤层气抽采技术

根据淮南矿区实际，提出并研究了复杂特困条件下煤与煤层气共采技术。应用数值模拟、相似材料试验、工业性试验等方法，研究了开采煤层顶板煤层气抽采技术、开采保护层卸压增透抽采煤层气技术、地面钻井抽采采动影响区域煤层气技术等采动煤岩移动卸压抽采煤层气技术。以及原始煤层强化抽采煤层气技术的关键参数，全面考察了现场应用效果。     

面向创新的煤层气开采多维空间专利地图构建

针对影响要素众多、开采模式可移植性差的煤层气开采创新过程,在系统分析煤层气开采影响因素的基础上,从多要素聚类与组合的角度拓展专利地图的维度,将已有的专利信息进行分解和要素提取,确立了空间维度上的坐标,构建出含时间维、空间维和机理维的多维空间专利地图。通过多维空间专利地图探明了煤层气开采创新的技术密集区、技术稀疏区和技术空白区,为我国的煤层气开采技术创新指明具体方向,为煤层气开发企业提供急需的创新管理理论与方法支持,对煤层气开采技术创新的研究提供了新思路。     

煤层气排采井的生产管理

本文在阜新刘家煤矿L1～L3等8口煤层气井的射孔工作和这些煤层气排采井的生产管理的基础上，结合煤层气开采现场的实际运作过程以及石油开采行业的管理经验，主要介绍了煤层气排采井设备配置、生产管理内容、部分安全知识等。