关于我国煤矿区煤层气开发的战略性思考

本文提出在当前和今后一段时期内，我国煤层气开发宜采用煤矿区煤层气开发和煤矿边远区煤层气开发相结合的策略。煤矿区煤层气开发，应采用地面井下相结合，地面预采、采动开采和井下抽采的多种方式，在有限时间内最大程度地提高煤层气的采出量和采收率。各煤矿区的煤层气开发，必须针对各自具体的地质构造条件和煤储层特征，因地制宜地选择适用有效的开发技术。国家要加大对煤层气开发新技术及装备研发与产业发展政策的支持力度。     

我国煤层气产业现状及开发模式探讨

本文在综述国内外煤层气产业发展现状的基础上,重点探讨了几种不同的煤层气（煤矿气）藏的特点及其开发模式。指出目前我国煤层气的开发方式主要有原始储层煤层气的开发和煤矿区煤层气的开发两种。其中,原始煤储层煤层气的开发按大类可分为直井开发和水平井开发两大类;煤矿区煤层气的开发模式又可分为井下瓦斯抽放、煤矿区地面预抽和采煤采气一体化开发等模式。     

煤与煤层气协调开发三维仿真设计研究

在我国煤矿瓦斯防治和煤层气产业化发展的新形势下，煤矿区需要协调开发煤与煤层气资源，以实现资源的有效利用、安全生产和环境保护的目标。针对传统方法难以展现煤与煤层气协调开发流程的问题，通过分析晋城的煤与煤层气协调开发模式与技术体系，提出一种煤与煤层气协调开发动态模拟与辅助设计的新思路，根据煤与煤层气协调开发优化决策结果，研发出一套适用于煤矿区的能交互式、直观化协调开发的煤与煤层气协调开发三维仿真平台，并详细介绍了该平台的总体设计和流程设计。通过该平台在晋城矿区的示范应用，表明煤与煤层气协调开发三维仿真设计平台实现了晋城矿区煤与煤层气协调开发技术方案的可视化动态模拟，为“晋城模式”煤与煤层气协调开发技术体系的应用及推广提供了数字化技术支撑。     

试论我国煤层气的基本储层特点及开发策略

回顾了我国煤层气资源勘探开发试验工作进程;根据200多煤层次的注入／压降试井数据以及多年来的煤田地质勘探资料,简要总结了我国煤层气储层基本特点;对今后我国煤层气资源勘探开发策略和思路提出了建议,认为我国煤层气开发,应针对各地的资源特点,因地制宜地选择合适的开发方式,不仅要在诸如河东、沁水等重点煤田继续进行常规垂直压裂井不发试验,同时要大力提倡开展煤矿采动区地面井开发煤层气的试验工作。此外,还要重视我国西北侏罗纪低煤级厚煤层煤田的煤层气开发工作。     

应力释放构造煤煤层气开发理论与关键技术研究进展

构造煤煤层气高效开发是我国煤层气资源禀赋的选择,构造煤储层与煤层气赋存特征决定了疏水降压煤层气开发理论技术不再适合构造煤储层,应力释放(原位)煤层气开发理论技术是新的技术方向,有望将构造煤煤储层从煤层气开发禁区变为新领域,同时也有望成为煤矿煤与瓦斯突出治理、煤矿区甲烷温室气体减排的治本之策。依托国家重大科研仪器研制项目,以应力释放构造煤煤层气开发关键实验平台和工程装备原理机为基本定位,以开发理论创新、技术原理探索为先导,以装置、装备及其工艺技术为研究核心,应力释放构造煤煤层气开发理论技术研究取得重要和实质性进展。探索构建了应力释放煤层气开发理论技术基础,阐明了水平井造洞穴应力释放构造煤原位煤层气开发的工程原理。水平井造洞穴应力释放构造煤原位煤层气开发模拟试验系统已完成设计进入加工阶段,系列配套基础实验取得了重要数据;探索建立了构造煤储层应力释放与煤层气解吸扩散关系模型;揭示了应力释放构造煤煤层气开发煤储层渗透率变化规律。研发形成了构造煤储层大口径水平井双向往复式钻进+多级扩孔+复杂循环钻井液成井、水平井泵注+喷射诱导控制造洞穴应力释放与储层激励、气/水/高浓度煤粉混合物直井射流泵+配套井底装置组合高效举升、产出物地面高效重力分离+回收+水循环、煤层气应力释放开发装置(装备)数据采集和控制系统等应力释放构造煤煤层气开发关键技术。     

碎软低渗煤储层强化与煤层气地面开发技术进展

我国碎软低渗煤储层分布广泛,然而由于其煤体松软、破碎、渗透性差,常规的直井/水平井煤储层直接压裂技术应用于碎软低渗煤储层强化及其煤层气地面开发的效果并不理想,碎软低渗煤储层煤层气的高效开发是制约我国煤层气产业大规模发展以及煤矿瓦斯高效治理的重要技术瓶颈。在系统分析我国碎软低渗煤储层特征及煤层气地面开发中存在的问题基础上,以水平井为基础井型,围绕间接压裂、应力释放和先固结后压裂3种不同的技术方向,梳理了目前碎软低渗煤储层强化与煤层气地面开发技术进展。归纳评述了以顶板间接压裂、夹矸层间接压裂以及硬煤分层间接压裂为内涵的间接压裂煤层气开发技术,以水力喷射造穴、气体动力造穴、扩孔+水力喷射+流体加卸载诱导失稳造穴、水力割缝为不同应力释放方式的应力释放煤层气开发技术,以及先微生物诱导碳酸钙固结碎软煤储层再进行水力压裂的先固结后压裂煤层气开发技术。间接压裂技术的工程实践探索已有较多积累,在地质条件适宜地区对碎软低渗煤储层强化取得了较好效果,而以应力释放为代表的碎软低渗煤储层强化新技术探索已取得重大进展,并进入工程试验和验证阶段。水平井应力释放技术针对碎软低渗煤储层特性和新的开发原理,其对储层改造潜...     

煤矿区煤层气产业化发展现状与前景

总结了中国近年来煤矿区煤层气排放、抽采、利用现状及清洁发展机制(CDM)项目进展。由于中国煤层气地质条件具有板块构造复杂;煤体结构破坏严重,渗透率普遍偏低;储层非均质性强;高煤阶煤和低煤阶煤占主导等特殊性,决定了中国煤层气产业化发展必须走煤层气与煤炭协调开发的道路,且应实行煤层气地面开发与井下抽采相结合的煤层气资源开发利用。通过与美国对比,指出中国70%以上煤田不适合地面大规模煤层气开发,而应结合井下采矿工程进度,采取地面井下相结合,地面预采、采动开采和井下抽采多种方式进行开发。最后分析了煤矿区煤层气开发与地面煤层气开发相比具有的优势和面临的困难,指出在国家激励政策的推动下,随着国家科技重大专项关键技术的研发和示范工程验证推广,煤矿区煤层气产业化进程必将得以加快。     

孟津煤矿二_1煤煤层气地质条件分析

在分析孟津煤矿二1煤煤层展布、煤层气储层、埋藏的特征,以及构造特征的基础上,对该区的煤层气赋存条件进行深入研究。分析认为研究区二1煤煤储层条件、埋深及构造条件利于煤层气赋存,并提出本区煤层气开发不利条件,以及可能的解决办法,为该区煤层气开发提供科学依据。     

准南煤田煤储层和围岩对煤层气聚集的影响分析

准南煤田煤层气资源量丰富且赋存条件较好,具有重大的研究意义。本文通过煤层气参数井及部分煤矿井的采样测试数据,从煤体结构、煤层裂隙、渗透性、储层压力等方面分析了煤储层特征。在总结准南煤田煤储层及围岩特征的基础上,重点分析了煤储层及其围岩对煤层气聚集的影响,为今后的煤层气开发工作提供依据。     

基于地质分析和数值模拟的煤矿区煤层气规模开发可行性研究——以官寨井田为例

为了研究煤矿区煤层气规模开发的可行性,指导该技术在煤矿区煤层气资源开发以及瓦斯治理方面的应用,文章首先以地质条件分析为基础,对官寨矿区的煤层气资源进行了评价,结果显示井田内煤层气地质条件和储层条件均相对优越,不仅煤层气储量丰富,而且气成分以CH-4为主。然后利用储层模拟软件对单井产气量进行预测,结果显示气井产量较高,连续排采15年单井平均气产量为932.00 m3/d,4号和9号煤层瓦斯含量下降33.93%和33.33%。综合分析认为官寨井田煤层气规模开发具有较好的开发潜力和安全效益。所以将地质条件分析、资源潜力评价与产能预测相结合,是一套实用性较强的煤矿区煤层气规模开发可行性研究方法。