一、煤层气一体化开发技术
我国煤炭、煤层气资源量类型较多,从低变质的褐煤煤气层到高质变的煤层气均有发育,但是开发的方式却有所不同。一般来说,煤矿区拥有地面煤层气开发、井下抽采以及煤层卸压增透等开发技术,或者是通过技术的组合来开发煤层气资源。
(一)地面煤层气开发技术
在地面煤层气开发技术中主要包含了多分支水平井、垂直井、U型井、丛式井等相关技术。在当前国内的煤层气开发之中,多数的直井选择套管完井的方式、多分支水平井选择裸眼洞穴完井,但是裸眼洞穴完井技术由于对于煤储层的条件要求偏高,所以,在实践方面的成功案例较少。
(二)煤层气井下抽采技术
该技术主要包含了分源双系统抽采技术、模块化区域递进式抽采技术、卸压层抽采技术和保护层抽采技术等。考虑到不同的地质采矿条件,煤矿区的抽采方式也有所差异,如果能将煤层顶底板抽采、采空区抽采以及本煤层的抽采相互的创新组合,就能够形成立体化的、多种多样的井下煤层气抽采体系[1]。
(三)煤层卸压增透技术
如果煤层渗透率与含气饱和度偏低,就需要利用煤层卸压增透技术,以便煤层气抽采率的提高。这一类技术,主要是利用保护层开采卸压增透技术、深穿透射孔技术、深孔预裂爆破技术、高压水力增透技术等。
在未来的煤矿煤层气的抽采中,应该偏向于依托矿井钻孔,进而将地面井组压裂区相互贯通,提高井下孔本身的导流能力,满足煤层气的抽采要求,从而实现矿井抽采与地面抽采之间的相互结合,同时也方便煤层气的立体化抽采;井下水平长钻孔钻进技术与装备的发展,有利于煤层气抽采率的提高,也能缩短采煤实际的要求周期;通过大管路、高负压等矿井抽采技术的发展,也能通过压力差的利用,从而实现煤层气矿井抽采率的提高。
煤炭资源与煤层气的同源同体伴生性也就决定了在开发两种资源时,又存在相互不可分割的内在关联。在开采煤矿区煤炭资源所引起的岩层移动时空关系,对于煤层气资源开发钻孔的布设、抽采效果以及采气方法的选择都会产生多方的影响,另外,开发煤层气,对于开采进度、顺序以及煤矿的安全等也有着正反两个方面的影响。
二、煤层气勘探开发的发展前景
第一,国内主要的高煤阶煤层位于华北地区,因此,预测华北地区煤层气资源能够达到17.15*1012m3,占据全国总量的62.5%。由于这一类煤阶拥有含气饱和度高、含气质量好以及含气量高、资源丰富大的那个特点,一般来说,拥有封盖条件好、煤储层物性好、煤层割理发育、保存条件有利等优点。
第二,在国内,低煤阶煤层气勘探开发的主要区域在西北与东北。虽然这一类气田含量相对偏低,但是由于其含气饱和度较高、煤层较厚、拥有良好地物性,因此很容易形成煤层气高产区。就相关预测分析,在这一区域之内,低煤阶煤层气远景资源量能够达到8*1012m3,占据全国总资源量30%左右。
第三,我国另外一个煤层气富集区在华南。主要目的层是二叠统煤层,富煤带在川滇黔地区,可供采煤的总厚度达到10-20m之上;在华南区域之内,拥有相对较大的残留型含煤盆地23个,其远景资源量达到2.15*1012m3,站全国总资源量8%左右。所以,我们也可以看出,华南区煤层拥有含气饱和度高、含气量大灯特点,但是因为后期构造带来的影响,所以其煤层气的资源处于相对分散的状态。
第四,江西萍乐地区煤层气含量也较为丰富,拥有的勘探面积超过2400km2,其煤层气远景资源量达到400*108m3,在对该区域煤层气成藏条件进行深入研究后,找出有利的区域做好煤层气的钻探。在南方,也拥有部分巨厚煤层分布的小盆地,这些小盆地都是低煤阶煤层气勘探的主要其余,如云南省的第三系小盆地等[2]。
三、结语
总而言之,只要能够坚持煤层气的开采原则,能够合理地利用煤层气的开采技术,再配合上煤层气开发与采矿的科学规律,
必定就能够实现安全的煤层气开发利用,以便满足能源、节能、环境以及社会等多个方面的效益。
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