张群等:碎软低渗煤层煤矿区煤层气勘探开发关键技术及发展方向
2024-06-18 17:03:24   作者:   点击:3366   来源:中国石油学会

我国煤矿区煤层气(煤矿瓦斯)资源丰富,碎软低渗煤层分布也比较广泛,采用常规煤层气勘探与开发技术存在煤层气含量测试结果精度低、产气效果差的问题。中煤科工西安研究院(集团)有限公司张群研究员针对碎软低渗煤层“气含量测试不准、钻进长度小、压裂造缝短、排采易煤粉堵塞”的难题,创新形成了“碎软低渗煤层煤层气高效勘探开发技术与装备体系”,首次实现了碎软低渗煤层地区煤层气井日产气量稳定超过1万立方米的世界纪录,填补了我国碎软低渗煤层煤层气(煤矿瓦斯)高效抽采的技术与装备空白。相关研究认识刊登在《石油学报》第45卷第5期。

张群教授创新提出了压裂煤层顶底板岩层、煤炭采动卸压方式实现碎软低渗煤层煤层气(煤矿瓦斯)高效开发的认识,揭示了顶板间接压裂煤层压裂缝形成及扩展机制,查明了采动下地面井不同抽采范围时间和空间双重动态变化特点,提出了采动下地面L型水平井的井位布置方式,奠定了碎软低渗煤层地面煤层气开发的理论基础。

创新研发了地面井煤层密闭取心-气含量精确测试技术与设备,提出了基于温度-压力综合吸附模型的气含量预测技术,为准确获取碎软低渗煤层气含量提供了技术与装备支撑,可为煤层气资源评价和产能设计、煤矿瓦斯防治提供更为可靠的地质信息。

首次建立了顶板水平井分段压裂开发技术及工艺流程、煤矿井下长钻孔分段压裂技术,首次系统建立了顶板分段压裂水平井与地面采动L型水平井抽采模拟技术,研究成果在安徽省、山西省、陕西省等多个煤矿区进行了工程试验应用,取得了碎软低渗煤层地面煤层气开发和井下抽采的重大突破。

综合碎软低渗煤层煤层气储层特性及煤矿区实际需求,张群教授比较全面地提出了煤矿区今后煤层气勘探开发的研究方向:深井保压密闭取心技术、钻孔轨迹精准控制技术、智能压裂与排采技术、煤矿井上下联合分段压裂技术等。

论文链接:http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202405007

图片 1.jpg


附件:张群等:碎软低渗煤层煤矿区煤层气勘探开发关键技术及发展方向.pdf