煤層氣開發(fā)現(xiàn)狀與開發(fā)技術(shù)難點分析

龔齊森

摘 要：針對煤層氣的開發(fā)問題，結(jié)合我國煤層氣的開發(fā)情況，本次研究首先對煤層氣的開發(fā)現(xiàn)狀進行深入分析，在此基礎(chǔ)上，對煤層氣開發(fā)的技術(shù)難點進行深入探討，為煤層氣的進一步開發(fā)奠定基礎(chǔ)。研究表明：我國的煤層氣含量相對較高，但是由于在煤層氣開發(fā)方面缺乏關(guān)鍵性的技術(shù)，所以煤層氣的開發(fā)難度相對較大，相關(guān)人員需要加大煤層氣研究力度，為煤層氣的高效開采奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：煤層氣;開發(fā)現(xiàn)狀;開發(fā)技術(shù);難點分析;遷移機理

目前，國際范圍內(nèi)的常規(guī)天然氣的數(shù)量不斷減少，這就需要我們從常規(guī)天然氣向非常規(guī)天然氣的方向發(fā)展。煤層氣就屬于一種非常規(guī)天然氣，該種類型能源的主要成分也以甲烷為主，由于該種類型能源和常規(guī)天然氣在儲存方面存在較大的差別，因此，開發(fā)該種類型能源的難度相對較大[1]。針對煤層氣的開發(fā)問題，本次研究在對我國煤層氣開發(fā)進行大量調(diào)研的基礎(chǔ)上，對其開發(fā)現(xiàn)狀進行深入分析，對其開發(fā)難點問題進行研究，為煤層氣的進一步開發(fā)和利用奠定基礎(chǔ)。

1 煤層氣開發(fā)現(xiàn)狀分析

對于煤層氣而言，在儲存量方面我國處于全球的第三位置，僅次于加拿大和俄羅斯。在地層深度2000m以內(nèi)，我國該種能源的儲量達到了36.8×1012m3，我國常規(guī)天然氣的含量僅有38×1012m3，由此可見，我國常規(guī)天然氣的含量與煤層氣的含量基本一致，這些煤層氣的分布相對較廣，在我國的24個省市區(qū)域內(nèi)均有分布，在所有煤層氣中，可以開發(fā)的煤層氣占所有煤層氣的60%左右，由此可見，煤層氣將會成為我國能源發(fā)展的下一個目標(biāo)。在我國政府的相關(guān)規(guī)劃中，到2020年底，我國煤層氣的開發(fā)量將達到1×1010m3，進而可以在全國范圍內(nèi)形成一個煤層氣的產(chǎn)業(yè)體系，進而使得我國的能源壓力可以得到一定的緩解[2]。

在煤層氣的研究方面，我國的起步相對較晚，截止目前為止，我國對于該方面的研究主要可以分為三個階段。在上世紀(jì)70年代之前，我國對煤層氣的開采主要是防止在煤炭開采過程中發(fā)生爆炸問題;在上世紀(jì)90年代左右，在我國的部分區(qū)域內(nèi)進行了煤層氣開采的實驗，為煤層氣的開采奠定了基礎(chǔ);自此以后，我國開始了在全國范圍內(nèi)進行煤層氣的勘探工作，然后對地層中的煤層氣進行了一定的評價。

眾所周知，我國的煤炭資源想對較為豐富，在我國發(fā)展的前期階段也主要以煤炭作為最重要的能源，但是，由于煤炭的燃燒會對環(huán)境產(chǎn)生較大的污染，所以天然氣成為了最佳的能源，但是隨著天然氣開采的不斷進行，我國天然氣的含量不斷降低，因此，需要一種新型能源來代替天然氣，煤層氣含量較為豐富，但是在使用過程中又不會造成污染問題，因此，國內(nèi)外相關(guān)公司都在進行煤層氣的研究和開采[3]。截止目前，我國的中石油、中石化以及地方性的煤炭公司都在我國范圍內(nèi)開展煤層氣的開采，美國、德國等國家的相關(guān)公司也進入我國，成為了我國煤層氣開采的外包者，近幾年以來，在煤層氣開發(fā)方面，我國已經(jīng)取得了較大的進步。

2 煤層氣開發(fā)難點分析

2.1 煤層氣運移機理不明確

從上世紀(jì)90年代開始，國內(nèi)外的學(xué)者對煤層氣的遷移機理進行了深入研究，相關(guān)學(xué)者也都對此問題發(fā)表了自己的看法，例如，我國的煤層氣專家蘇喜立等人將該種能源的遷移分為了三個方面，分別是解吸、擴散以及滲流，這種解釋符合物理學(xué)方面的相關(guān)理論，但是，相關(guān)專家對此結(jié)論并不認同，都各自提出了自己的想法，并都具有理論支撐，綜合而言，目前針對此問題國際上并沒有達成共識，相關(guān)專家還在進一步的研究。通過對相關(guān)專家提出的理論進行分析，筆者發(fā)現(xiàn)，此方面的機理研究應(yīng)該與常規(guī)天然氣進行對比和結(jié)合，這樣不但可以更快的明確其遷移機理，還可以明確該種能源與常規(guī)天然氣的區(qū)別。

2.2 水力壓裂機理不明確

對于煤層氣的增產(chǎn)而言，水力壓裂是其最重要的措施，也是最有效的措施，目前，美國90%以上的煤層氣都是采用水力壓裂的方式實現(xiàn)增產(chǎn)的目標(biāo)，我國大多數(shù)的煤層氣礦區(qū)也都采用了該種方式進行開采，在應(yīng)用該種增產(chǎn)方式的過程中，壓裂液是最關(guān)鍵的物質(zhì)，壓裂液的性能將直接決定煤層氣的增產(chǎn)效果，如果壓裂液的性能相對較差，不但不會起到增產(chǎn)的效果，還會對儲層產(chǎn)生一定的破壞，要想得到性能優(yōu)越的壓裂液，這就需要對水力壓裂的機理進行深入研究。

2.3 水平井增產(chǎn)機理不明確

所謂的水平井增產(chǎn)方式主要指的是多分支井的增產(chǎn)方式，這是一種在水平井和分支井開采的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的技術(shù)，通過該種方式，可以使得地層中排水的速度增加，進而使得地層壓力降低，煤層氣遷移的速度增加，此時進行煤層氣的開采將會使得其效率大大提高。但是，并不是在所有區(qū)域應(yīng)用該種技術(shù)都可以實現(xiàn)增產(chǎn)的目標(biāo)，為了使得油田單位可以對增產(chǎn)方式進行優(yōu)選，首先必須明確該種措施的機理問題。

3 結(jié)論

綜上所述，未來煤層氣將會成為代替常規(guī)天然氣的主要能源，在我國范圍內(nèi)，此種能源的含量相對較高，相關(guān)單位已經(jīng)開始進行開采工作，但是，在煤層氣的開發(fā)方面，仍然存在一系列的問題，因此，相關(guān)學(xué)者需要對這些問題進行深入研究，為煤層氣的進一步勘探和開發(fā)奠定理論基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]張雙斌.影響中國煤層氣開發(fā)的科學(xué)技術(shù)問題分析[J].晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2011，04（4）：52-54.

[2]秦勇，袁亮，胡千庭.我國煤層氣勘探與開發(fā)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2012，40（10）：1-6.

[3]周加佳.中國煤層氣開發(fā)利用現(xiàn)狀及技術(shù)進展[J].石油化工應(yīng)用，2017（05）：7-10+48.