淺析我國煤層氣產業(yè)化開發(fā)的技術選擇

馬建

摘 要：本文將對我國煤層氣產業(yè)化開發(fā)技術進行分析，并詳細探究我國實現(xiàn)煤層氣產業(yè)化開發(fā)的技術措施，希望可以為相關工作者的研究提供幫助。

關鍵詞：煤層氣;產業(yè)化開發(fā);技術選擇

對煤層氣進行產業(yè)化開發(fā)，不但能夠調整我國的能源結構，保護大氣環(huán)境，還可以改善煤礦的安全條件，有效解決煤礦瓦斯問題。因此，必須了解我國煤層氣產業(yè)化開發(fā)技術，并采取煤、氣一體化開采措施，促進產氣量大幅度提升，從而為我國煤層氣產業(yè)化開發(fā)的實現(xiàn)提供技術保障。

1 我國煤層氣產業(yè)化開發(fā)技術

1.1 地面垂直井開采

地面垂直井開采是指通過地面鉆井進入到煤層中，利用排水降壓解吸出煤層中吸附氣，并從井筒流到地面，或者是通過對瓦斯泵、自然壓差等的利用，對受采動影響區(qū)巖石、采空區(qū)以及未開采煤層中的煤層氣進行抽取[1]。通常可以分成兩種，即常規(guī)垂直井開采與采動影響區(qū)的地面井開采。前者對煤層厚度、煤儲層滲透性以及地形條件有著較高要求，在具體鉆井過程中，只有實施各種激勵措施，如造穴、壓裂煤層等，才能促進產氣量的提升;后者則需要對煤炭開采和煤層氣開發(fā)進行有效結合、統(tǒng)一規(guī)劃。

1.2 井下抽放

井下抽放是指在采掘巷道上打鉆孔，并利用瓦斯泵負壓對煤層中氣體進行抽取。抽放技術包含采空區(qū)鉆孔、本煤層鉆孔以及穿層鉆孔等技術。這種方式在很大程度上會受到煤礦采掘生產進程的影響，不但有著較大作業(yè)難度，還存在回收利用率低、產量小等問題，無法促進規(guī)模效益的形成。但其有著廣泛的適用范圍，并對投資與技術沒有太高要求。當前，井下抽放是將采空區(qū)與礦井瓦斯涌出量降到最低的一種有效方法，更是對煤和瓦斯突出進行有效防治的主要措施。同時，這種方式還是唯一一個正產生實際經(jīng)濟效益、環(huán)境效益以及社會效益的開發(fā)方式。

2 我國實現(xiàn)煤層氣產業(yè)化開發(fā)的技術對策

2.1 常規(guī)開采局限性

通過分析可知，要想促進煤層氣產業(yè)化開發(fā)，就必須加強對地面垂直井開采這一技術的運用。但我國煤層氣藏儲層物性與地質條件還存在著特殊性，運用這一技術會受到一定局限，無法獲得理想效果。這主要是因為這種開采技術是把井筒所在的“點”當作對象，但在我國煤層氣實際地質條件下，將井筒點當作中心的激勵措施無法通過對氣藏全范圍中流體化學場、地熱場、地應力場以及流體動力場等互相影響的引導，對氣藏地質缺陷進行有效改善，會導致衰減快、產量低以及補充量小等問題的出現(xiàn)。同時，無論是哪種激勵措施都必然會給煤儲層帶來一定傷害，會進一步降低煤儲層滲透率。

2.2 采動影響區(qū)地面井開采

儲層導流能力對煤層氣產氣潛能起著決定性作用，而應力釋放則是促進導流能力提升的主要途徑。通過對我國煤儲層地質特征進行考慮，可以利用煤體搬運方式來制造出應力緩釋空間，溝通并擴張煤層割理裂隙系統(tǒng)，重整煤、水、氣三者的不平衡耦合。

常規(guī)水力壓裂法的運用無法有效提高產能的主要原因就是填砂與造縫不但無法和煤層中隔離裂縫系統(tǒng)進行溝通，其本身的應力集中更會加大滲透率應力敏感性。煤礦開采則能夠將大規(guī)模應力釋放場提供給儲煤層，而采空區(qū)塌陷與采煤巷道部署等則能夠解放本煤層與鄰近煤層的應力，促進割理裂隙溝通最大化的實現(xiàn)。由此看來，利用這種方法可以有效突破常規(guī)開發(fā)地質局限性，并獲得更佳開發(fā)效果，其具體優(yōu)點表現(xiàn)在以下幾方面：首先，對煤層原始的滲透率并無特殊要求，還能夠對滲透性與變壓溫場進行改變，在低滲煤儲層有著更佳效果。其次，常規(guī)開發(fā)程序主要有鉆井、射孔、排水以及采氣過程等，而這一方法則剔除了射孔、壓裂以及排水等程序，不但降低了技術難度與投資成本，還將煤粉堵塞影響降到了最低。最后，單井產量較高，能夠在短期內采出超過70%的煤層氣資源，有利于對瓦斯安全、資金回收慢以及采氣周期長等問題進行有效解決。

2.3 井下抽放

當前，我國煤礦井下抽放技術較為成熟，在世界上也處于先進水平，四川松藻、陜西渭北、貴州盤江以及山西大同等煤礦區(qū)都建立了健全的井下抽放系統(tǒng)。由此看來，在煤層氣產業(yè)化開發(fā)中，井下抽放應該占據(jù)重要地位。目前，我國井下煤層氣抽放不再僅重視安全，而是促進了安全、能源以及環(huán)保并重模式的形成。作為煤層氣產業(yè)化開發(fā)重要內容，井下煤氣層抽放要加強對綜合抽放技術的運用，有效結合采動區(qū)地面開發(fā)與井下抽放。同時，還應該對井下抽放設備進行完善，主要有抽放瓦斯安全監(jiān)控、鉆具、強力鉆機以及長孔定向鉆機等[2]。

3 結論

綜上所述，實現(xiàn)煤層氣產業(yè)化開發(fā)已經(jīng)成為了一項重要工作。因此，必須掌握地面垂直井開采與井下抽放兩種開發(fā)技術，并加強煤、氣一體化開采技術的運用，做好采動影響區(qū)地面井開采與井下抽放工作，提高產氣量，從而促進我國煤層氣產業(yè)更好發(fā)展。

參考文獻：

[1]焦海濱，孫景來，賈東旭.晉城礦區(qū)煤層氣產業(yè)化開發(fā)利用戰(zhàn)略研究[J].煤炭經(jīng)濟研究，2014，34（10）：58-62.

[2]牛沖槐，牛彤.我國煤層氣產業(yè)化開發(fā)的影響因素分析[J].太原理工大學學報（社會科學版），2012，30（03）：30-33.