Question

开发利用技术

Answer 1

我国利用地面钻井进行煤层气开发始于20世纪70年代。当时出于煤矿生产安全的考虑，煤炭企业先后在湖南里王庙、河南焦作、山西阳泉、辽宁抚顺等煤矿采用探矿钻机、ZST－6/600水源钻机、ZJ10和ZJ15钻机钻了几十口煤层气井，井深170～500m，采用直径为108mm或127mm套管完井。80年代后期至90年代初，联合国开发计划署资助原煤炭工业部和地质矿产部在山西柳林、晋城、阳泉及安徽淮南、河南安阳、河北唐山、辽宁铁法等地区进行有针对性的煤层气钻探试验。同时，美国的ICF、ARI、Enron、ARCO、Philips等公司也介入中国煤层气的勘探开发，其钻井完井技术基本上利用我国现有技术。1996年国家成立了中联煤层气有限责任公司。“九五”期间，中国石油天然气集团公司进行了较大规模的煤层气综合研究和工艺性勘探开发试验，先后在华北大成、山西晋城和陕西吴堡地区共钻了20口煤层气试验井^［125］。“十五”以来，我国煤层气开发进入快速发展阶段，地面煤层气开发技术有了长足发展。煤层气地面垂直钻井技术已经比较成熟，在我国许多不同地质构造盆地获得成功。空气钻进技术适用于低压低渗透煤储层，钻井效率高，已在辽宁沈北项目试验成功，并在山西潘河示范项目中得到应用。多分支井技术是20世纪90年代中后期在常规水平井和分支井的基础上发展起来的一项新的钻井技术，它吸收了石油领域的精确定位和穿针、定向控制与水平大位移延伸、多分支侧钻和欠平衡钻井等尖端技术成果，形成了一种兼具造穴、布缝和导流效果的煤层气开发应用技术。它通过在煤层中部署水平分支井眼，扩大井筒与煤层的接触面积，有效克服了储层压力和导流能力不足的缺陷，对低渗和低压储层增产效果显著。与常规直井技术相比，它具有服务面积广、采收率高、投资回收快和综合成本低等优势^［126］。国土资源部以国资发［2005］23号文批准的中联煤层气有限责任公司的煤层气开发示范工程———端氏多分支水平井项目，现已完成41km二维地震勘探，2口多分支水平井(DS01井、DS02井)，每口多分支水平井包括1口工程井和1口生产井。DS01井钻井总进尺达6526m，预计日产气量可超过30000m^3［127］。多分支水平井技术积极推广，极大地推动了我国煤层气资源开发和煤矿瓦斯治理技术的进步。目前已经施工的多分支水平井超过30口，大幅度提高了煤层气单井产量。另外，煤层气压裂裂缝监测技术、测井评价技术、煤层气变排量和变液性有效压裂技术都有了较大进展，绳索取心技术发展较快。“十五”期间，推广应用大地电位测量、同位素示踪、微地震、地球物理测井等技术，提高了对煤层含气量、水分、灰分、孔裂隙系统发育程度解释的准确率。

煤矿瓦斯抽采利用技术有了较大发展。广泛采用本煤层抽采、邻近层抽采和采空区抽采等技术，形成了比较适用的瓦斯抽采技术体系。6%～25%的井下煤矿低浓度瓦斯输送及安全发电技术研究科技成果通过专家鉴定，为大规模利用瓦斯积累了经验。

2008年6月，国务院批准了大型油气田和煤层气开发重大专项实施方案，目前该方案已进入实施阶段。2008年，全国新增地面煤层气井1050口，年底达到3496口，形成20×10⁸m³产能规模，产量5×10⁸m³，利用量3×10⁸m³;井下瓦斯抽采量53×10⁸m³，利用量16×10⁸m³。