我國(guó)煤層氣排采主要問題及制度優(yōu)化

衛(wèi)佳濤

摘 要：近年來，隨著時(shí)代腳步的加快，經(jīng)濟(jì)建設(shè)也在飛速發(fā)展，與此同時(shí)，能源的消耗也在增加，因此對(duì)于的需求量也越來越大。然而，目前在煤層氣的排采中存在一定的排采問題，若想解決這些問題，需要從優(yōu)化排采制度入手。本文通過分析我國(guó)目前煤層氣排采存在的問題，提出了合理的煤層氣排采制度，實(shí)踐證明效果較好。

關(guān)鍵詞：煤層氣;排采;主要問題;制度優(yōu)化

0 引言

煤層氣的開發(fā)屬于煤礦資源開發(fā)的范疇，隨著社會(huì)的快速發(fā)展，能源供給側(cè)改革也在逐步推進(jìn)，人們對(duì)煤層氣技術(shù)開發(fā)的關(guān)注度不斷提升，我國(guó)的煤層氣資源雖然非常豐富，但是在開發(fā)技術(shù)上也存在短板，不能高效的對(duì)煤層氣資源進(jìn)行開采。正是技術(shù)上的缺陷，我國(guó)的專業(yè)技術(shù)研究人員不斷加大對(duì)煤層氣技術(shù)開發(fā)的研究力度，希望能夠進(jìn)步的得到優(yōu)化，推動(dòng)我國(guó)能源開發(fā)的較大發(fā)展。

1 煤層氣排采系統(tǒng)工作原理

根據(jù)煤儲(chǔ)層的特征，在現(xiàn)有排采方法的基礎(chǔ)上，本著減少煤儲(chǔ)層傷害為原則，制定了降低井底流壓的煤層氣排采控制模式?，F(xiàn)場(chǎng)采集單元中的井下壓力計(jì)、井口套壓傳感器、井口測(cè)水流量計(jì)、井口測(cè)氣流量計(jì)將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。煤層氣排采控制單元中的排采控制中心通過RS485通信接口、4～20mA模擬量接口實(shí)時(shí)接收來自各傳感器和變頻器的信號(hào)，依據(jù)煤層氣排采控制算法向變頻器發(fā)送調(diào)整信號(hào)，同時(shí)不間斷接收現(xiàn)場(chǎng)采集單元發(fā)送的實(shí)時(shí)信號(hào)，穩(wěn)定地將井底流壓實(shí)測(cè)值無限逼近井底流壓給定值，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉環(huán)控制。管理監(jiān)控單元中的人機(jī)管理端實(shí)時(shí)接收排采控制中心發(fā)布的全部信號(hào)，同時(shí)向排采控制中心發(fā)布調(diào)節(jié)指令，實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

2 我國(guó)煤層氣排采存在的問題

科研投入不足，技術(shù)創(chuàng)新不夠。我國(guó)煤層氣排采有很多不利條件，而且排采技術(shù)和設(shè)備相對(duì)落后，缺乏一些前瞻性、關(guān)鍵性技術(shù)支撐和先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備。并且在科學(xué)研究方面的資金投入較少，這些因素導(dǎo)致我國(guó)煤層氣排采技術(shù)進(jìn)展緩慢;管理制度有待完善。在煤層氣開發(fā)排采中，存在礦權(quán)和氣權(quán)分離的情況，這樣管理部門分離，導(dǎo)致政府監(jiān)管力度不夠。各企業(yè)之間、政府與企業(yè)之間不能很好的工作，很難形成一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)鏈;基礎(chǔ)管網(wǎng)薄弱。排采煤層氣在建立內(nèi)部官網(wǎng)的同時(shí)，還要著重建設(shè)長(zhǎng)距離輸送管網(wǎng)，這樣增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本，影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和排采煤層氣的積極性;政府政策落實(shí)不到位，企業(yè)積極性不高。煤層氣排采難度較大、產(chǎn)量低、資金投入大、回報(bào)期較長(zhǎng)，這些情況使得煤層氣排采不能和天然氣競(jìng)爭(zhēng)。所以，在煤層氣排采的開始階段，政府必須給予優(yōu)惠的經(jīng)濟(jì)政策扶持，但是，目前政府并沒有針對(duì)煤層氣出臺(tái)更優(yōu)惠、更適用的激勵(lì)政策;生產(chǎn)壓差、排采速度控制不當(dāng)導(dǎo)致排水采氣效果差。在試氣過程中，井筒周圍滲透率很低，使煤層產(chǎn)生了壓敏。井筒很小范圍內(nèi)的煤層得到了有效的降壓和極小一部分煤層氣解吸出來，限制了氣井供氣。因此，產(chǎn)氣量達(dá)到上限后，使氣供應(yīng)不足，最后導(dǎo)致產(chǎn)氣量降低。日產(chǎn)水量大、解吸半徑變小都會(huì)使產(chǎn)氣量下降。這個(gè)問題是我國(guó)煤層氣開發(fā)的主要困難所在。所以，要盡快編制合理科學(xué)的煤層氣排壓制度;煤層氣開發(fā)技術(shù)設(shè)備需要更新和優(yōu)化。在煤層氣開發(fā)的過程中，煤層氣開發(fā)技術(shù)設(shè)備的質(zhì)量直接影響著煤層氣開發(fā)的效果和質(zhì)量。在實(shí)踐過程中，由于各個(gè)地方的地質(zhì)條件具有很大的差異性，需要運(yùn)用的煤層氣開發(fā)技術(shù)也就不同，而煤層氣開發(fā)技術(shù)設(shè)備存在一定的落后性，不能真正滿足煤層氣的勘探和開發(fā)使用要求。而實(shí)踐中，一些運(yùn)用的煤層氣開發(fā)技術(shù)，并沒有針對(duì)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地質(zhì)特點(diǎn)做好設(shè)備的創(chuàng)新，特備是在煤礦進(jìn)行采動(dòng)分析過程中，一些新型的設(shè)備不能被充分的利用和推廣開來，導(dǎo)致實(shí)際的裝備不能完全滿足實(shí)際的煤層氣開發(fā)應(yīng)用的實(shí)際要求，不能真正發(fā)揮出其利用價(jià)值，為煤層氣的開發(fā)提供助力。

3 我國(guó)煤層氣排采的制度優(yōu)化

3.1 進(jìn)一步優(yōu)化煤層氣開發(fā)團(tuán)隊(duì)的地質(zhì)研究工作

煤層氣開發(fā)技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)要重視地質(zhì)工作研究工作，特別是對(duì)煤層氣開發(fā)產(chǎn)業(yè)的建設(shè)情況要全面做好研究工作，使得煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可以更加充分的適應(yīng)新時(shí)期市場(chǎng)對(duì)能源的實(shí)際需求，進(jìn)一步體現(xiàn)出來地質(zhì)研究工作的重要性和重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在對(duì)地質(zhì)研究的過程中，除了要對(duì)地質(zhì)特征的研究，更重要的是對(duì)不同地質(zhì)環(huán)境中，產(chǎn)氣量的研究，保證煤層氣開發(fā)的有序性，體現(xiàn)出地質(zhì)研究工作的重要價(jià)值。要加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)研究工作環(huán)境特征的分析，特別要以原來的勘探和開發(fā)工作為基礎(chǔ)，正確的對(duì)煤層氣的產(chǎn)量進(jìn)行科學(xué)、合理的估量和分析，我煤層氣考法技術(shù)的創(chuàng)新提供有力的條件，并為地質(zhì)研究工作積累更多的經(jīng)驗(yàn)。地質(zhì)研究工作在實(shí)際開展過程中，需要注重煤層氣選區(qū)的實(shí)際情況，全面研究其地質(zhì)狀況，突出地質(zhì)構(gòu)造的實(shí)際價(jià)值。地質(zhì)研究工作的設(shè)計(jì)要側(cè)重預(yù)測(cè)地狀態(tài)的研究，科學(xué)的設(shè)計(jì)出煤層氣的開發(fā)方案。煤層氣開發(fā)人員還要對(duì)地質(zhì)環(huán)境的含氣量進(jìn)行研究和測(cè)定，明確煤層氣所在區(qū)域的實(shí)際構(gòu)造，以便針對(duì)井位的實(shí)際情況，采用適當(dāng)?shù)拈_發(fā)技術(shù)。另外，地質(zhì)研究工作的設(shè)計(jì)，也要重視地質(zhì)含水層，重點(diǎn)研究地質(zhì)中具備富水性的幾率，為之后的研究工作奠定良好的基礎(chǔ)。

3.2 合理運(yùn)用水動(dòng)力學(xué)和監(jiān)測(cè)水位采集資料

在煤層氣的生產(chǎn)過程中，會(huì)出現(xiàn)排水降壓的現(xiàn)象，通過運(yùn)用水動(dòng)力學(xué)和監(jiān)測(cè)水位采集資料進(jìn)行分析，根據(jù)定流量完整井非穩(wěn)定流理論，可將某一時(shí)間煤層氣的液面降預(yù)測(cè)出來，可進(jìn)一步知道某一時(shí)間的排水量，進(jìn)而可指導(dǎo)煤層氣井的排采工作。

3.3 低煤階地區(qū)開發(fā)技術(shù)

低煤階地區(qū)也是煤層氣開發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域。在這部分區(qū)域，煤層開發(fā)工作不能依靠單一的技術(shù)，需要將增長(zhǎng)技術(shù)和開發(fā)技術(shù)融合起來，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。在近期開發(fā)中，最重要的一點(diǎn)就是盡量降低成本，提高效率和解吸能力，將排采的優(yōu)勢(shì)最大程度的展示出來。

與此同時(shí)，要高度重視氣體壓裂完井技術(shù)，不斷提升單井的產(chǎn)量;中期階段，要將采樣精準(zhǔn)度放在重要的位置，提升地面井的開發(fā)大規(guī)模，為進(jìn)一步提升煤層氣的開發(fā)質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。在遠(yuǎn)期開發(fā)中，低煤層的煤氣開發(fā)也很重要，要注重開發(fā)和利用低煤層資源，盡量提升煤層氣的產(chǎn)量，使得我國(guó)煤層氣技術(shù)能夠得到進(jìn)一步完善和發(fā)展。

3.4 加強(qiáng)地質(zhì)研究并滿足煤層氣產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展要求

煤層氣地質(zhì)研究程度低，不能滿足勘探開發(fā)的快速發(fā)展。同一區(qū)塊內(nèi)，不同區(qū)域單井產(chǎn)氣量經(jīng)常差幾倍，地質(zhì)因素是控制煤層氣產(chǎn)量的最主要問題。因此，建議加強(qiáng)二維地震、三維地震勘探，精細(xì)刻畫構(gòu)造特征、沉積相，預(yù)測(cè)地應(yīng)力分布、含氣性分布、裂隙系統(tǒng)，圈定構(gòu)造分區(qū)，預(yù)測(cè)甜點(diǎn)區(qū)，部署井位。加強(qiáng)測(cè)井手段應(yīng)用，尤其是高端測(cè)井方法的應(yīng)用，充分提取勘探資料，在煤相分析、煤體結(jié)構(gòu)分析、含水層及富水性分析、巖石力學(xué)性質(zhì)等方面，為增產(chǎn)改造提供依據(jù)。

4 結(jié)語

我國(guó)對(duì)能源的需求在不斷的增加，所以相對(duì)的對(duì)煤層氣的排采力度也特別大。這就使得煤層氣排采工作更加困難，生產(chǎn)壓差、排采方式、排采速度等都是致使我國(guó)煤層氣井排采無法長(zhǎng)期保持較高產(chǎn)量的原因，為了能夠更科學(xué)合理的進(jìn)行煤層氣開采，必須實(shí)施合理的制度優(yōu)化。按照排采階段的不同，并根據(jù)開采中排氣量的變化，實(shí)施六段劃分法，不斷優(yōu)化并制定符合我國(guó)國(guó)情的排采制度，是解決我國(guó)煤層氣排采問題的關(guān)鍵。

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