高煤阶煤层气开发工程技术的不适应性及解决思路

张建勤

摘  要：随着现代能源开采事业的不断发展和进步，高煤阶段煤炭资源开采工作开始得到较为普遍的重视，而我国高煤阶煤炭资源较为丰富，占整个煤层气资源总量的30%左右，过去一段时间因为人们考虑到高煤阶煤层地区割理发育、演化程度和渗透率的影响，从而没有对高煤阶地区的煤层气进行开发和利用。该文就针对我国高煤阶段煤层气开发工程技术的不适应性进行分析，并提出相应的解决方法。

关键词：高煤阶;煤层气开发;不适应性;解决思路

中图分类号：TE377            文獻标志码：A

在国外一些研究看来，高煤阶产气存在明显的缺陷，但是，在我国煤气开发区域逐渐扩大的影响下，其使用的相同工程技术也表现出明显的不适应性，所以，需要结合这些问题的出现提出有效的改进和完善措施。

1 我国高煤阶煤层气开发技术不适应问题分析

1.1 煤层开发定位模糊

煤层作为一种经过多次运移残留在煤层的气体，早期这种资源的定位大都选择瓦斯治理，这种方式影响下导致很多煤层气开发都处在煤矿周边，其具有较多的共同特点。首先，埋藏较浅，一般都没有超过800 m;其次是区域地质特点煤矿基本掌握;再者区域水动力条件基本清晰;最后因为煤矿开采多年，煤层实现降低，应力得到有效释放。针对这些地区的煤层气选择常规的技术就能满足到商业开发。但是，更多的煤层气资源埋藏超过了800 m，深煤层气的水体分布和富集状况和浅层存在区别，深层煤储层具有物性差、煤层压力大、地应力复杂的显著特征。针对这些地区的煤层气开发不可选择煤矿周边的开发技术，这也是我国现阶段煤层气远离煤矿周边开发较差的原因。煤层气作为一种全新的矿产资源，不可定位在瓦斯治理上，而是要能够从储层特性、地面系统以及控产机理等不同的角度进行研究，建立科学有效的开发技术。所以，针对煤层气的开发规划、部署工作都要能够脱离瓦斯治理的范畴，并且需要具有超前的技术定位以及规划。

1.2 工程技术和储层差异不匹配

煤层开发初期针对煤储层复杂性、主控地质因素的认识不够，产能建设依然选择整体推进的方式，象沁水盆地在开发过程中，樊庄——郑庄区域主要是直井压裂为主，裸眼一般分布为单一的开发方式。通过分析不难发现煤体的流体、结构、地应力等特征都会对煤层气的开发方式产生影响。

1.3 煤层气勘探程序不合理

煤层气勘探期间，一般都认为煤储层构造相对简单，有煤的地方就有气，这就导致煤储层所具有的复杂性没有得到重视。因此，在早期煤层气勘探期间显得较为重要，没有进行勘探，直接进行评价，导致整个勘探工作效率低下，让大量低产区块出现。

2 我国高煤阶煤层开发中不适应性解决措施

2.1 做好煤层气勘探、开发相关技术和理论的研究

首先，要能够从根本上认识到煤层气作为边际资源的一种，在实际开发过程中对于技术有着较高的要求，对于不同地质特征煤层气开发工作而言，要能够认识到煤层气和常规油气在开发过程中存在的区别。工程技术要能够满足开发的要求，符合规律的发展，还要能够意识到煤矿地质理论所具有的指导作用，并且认识到煤层组成大都是有机质矿物， 了解其特性，意识到无机质砂岩和煤层气的区别，针对煤层气勘探技术进行相应的分析和调整。

2.2 对煤层气勘探开发程序进行优化，提升储量动用程度

首先，要能够规范煤层气勘探程序，提升工作人员的认识程度，高度重视详查和普查的重要性，其所进行的普查工作需要最少的投入来对含气区域进行确定，详细勘察则是需要探明主力层、富集区域，还要探明优质储量的区域。还要保证勘探和开发满足一体化的要求，这就要针对开发技术进行有效的实验，提高区域单井产气的能力，还要能够确定相应的开发技术，在规模开发期间则需要对前期所形成的勘探开发成果进行应用，来对开发效益进行评价，使效益开发的资源基础得到夯实和保障。象可以选择水利造穴复合压裂技术，通过水力喷射切割原理来对煤岩反复喷射击动，从而使其垮塌，形成井筒周围的洞穴，这种做法的目的首先是产生裂隙，使渗透性增加;其次是清除煤粉，避免出现堵塞;造穴工作完成之后再实施压裂，达到压裂和造穴的双重目的。在选择水利造穴复合压裂技术时要能够兼顾造穴原理，分析环空流体、射孔孔洞构造，如图1所示，然后选择有效的压裂技术，促进相关工作顺利进行。

2.3 选择有效的工程适应性评价方法

要能够了解煤层气、煤矿地质理论之间所具有的关系和规律，当区域煤层气产能主控各种地质因素出现变化之后，有关的工程技术也会出现变化。因此，要能够结合煤层气特征选择有效的开发工程技术模式，还要将传统的改造模式转变为疏通模式上，让其更加满足煤层气的实际开发规律，保证煤层气开发效益逐渐提升。

2.4 选择分布式地面建设模式来提升系统运行效率

要能够突破传统地面建设的束缚，通过有效措施来达到地下、地上一体化建设的要求，使相关工作能够减少成本投入，进一步提升自我工作效率，煤层气要求较为特殊，所以，要能够通过各种措施避免大规模占地现象，选择科学的方式控制储量，减少地面设备数量，增加设备使用效率，选择分散式控制，更好地对投资结构进行优化。

3 结语

总的来说，在对高煤阶地区开采技术进行分析后不难发现，高煤阶地区结合煤层地质构造匹配关系来对区域内渗透率进行分析和研究，并在此技术上针对高煤阶地区渗透率加以明确，这就能够确定高煤阶地区煤层气富集区域，在开叉期间还能够使气体开采的稳定性、连续性不受到影响。高煤阶地区煤层气实践的成功案例为我国类似环境开采工作提供全新的指导，进一步促进煤炭企业开采工作顺利进行，从而创造出更大的经济以及社会效益。

参考文献

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