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煤層氣開發(fā)及其發(fā)展前景的探析論文
一、煤層氣一體化開發(fā)技術
我國煤炭、煤層氣資源量類型較多,從低變質的褐煤煤氣層到高質變的煤層氣均有發(fā)育,但是開發(fā)的方式卻有所不同。一般來說,煤礦區(qū)擁有地面煤層氣開發(fā)、井下抽采以及煤層卸壓增透等開發(fā)技術,或者是通過技術的組合來開發(fā)煤層氣資源。
(一)地面煤層氣開發(fā)技術
在地面煤層氣開發(fā)技術中主要包含了多分支水平井、垂直井、U型井、叢式井等相關技術。在當前國內(nèi)的煤層氣開發(fā)之中,多數(shù)的直井選擇套管完井的方式、多分支水平井選擇裸眼洞穴完井,但是裸眼洞穴完井技術由于對于煤儲層的條件要求偏高,所以,在實踐方面的成功案例較少。
(二)煤層氣井下抽采技術
該技術主要包含了分源雙系統(tǒng)抽采技術、模塊化區(qū)域遞進式抽采技術、卸壓層抽采技術和保護層抽采技術等。考慮到不同的地質采礦條件,煤礦區(qū)的抽采方式也有所差異,如果能將煤層頂?shù)装宄椴�、采空區(qū)抽采以及本煤層的抽采相互的創(chuàng)新組合,就能夠形成立體化的、多種多樣的井下煤層氣抽采體系[1]。
(三)煤層卸壓增透技術
如果煤層滲透率與含氣飽和度偏低,就需要利用煤層卸壓增透技術,以便煤層氣抽采率的提高。這一類技術,主要是利用保護層開采卸壓增透技術、深穿透射孔技術、深孔預裂爆破技術、高壓水力增透技術等。
在未來的煤礦煤層氣的抽采中,應該偏向于依托礦井鉆孔,進而將地面井組壓裂區(qū)相互貫通,提高井下孔本身的導流能力,滿足煤層氣的抽采要求,從而實現(xiàn)礦井抽采與地面抽采之間的相互結合,同時也方便煤層氣的立體化抽采;井下水平長鉆孔鉆進技術與裝備的發(fā)展,有利于煤層氣抽采率的提高,也能縮短采煤實際的要求周期;通過大管路、高負壓等礦井抽采技術的發(fā)展,也能通過壓力差的利用,從而實現(xiàn)煤層氣礦井抽采率的提高。
煤炭資源與煤層氣的同源同體伴生性也就決定了在開發(fā)兩種資源時,又存在相互不可分割的內(nèi)在關聯(lián)。在開采煤礦區(qū)煤炭資源所引起的巖層移動時空關系,對于煤層氣資源開發(fā)鉆孔的布設、抽采效果以及采氣方法的選擇都會產(chǎn)生多方的影響,另外,開發(fā)煤層氣,對于開采進度、順序以及煤礦的安全等也有著正反兩個方面的影響。
二、煤層氣勘探開發(fā)的發(fā)展前景
第一,國內(nèi)主要的高煤階煤層位于華北地區(qū),因此,預測華北地區(qū)煤層氣資源能夠達到17.15*1012m3,占據(jù)全國總量的62.5%。由于這一類煤階擁有含氣飽和度高、含氣質量好以及含氣量高、資源豐富大的那個特點,一般來說,擁有封蓋條件好、煤儲層物性好、煤層割理發(fā)育、保存條件有利等優(yōu)點。
第二,在國內(nèi),低煤階煤層氣勘探開發(fā)的主要區(qū)域在西北與東北。雖然這一類氣田含量相對偏低,但是由于其含氣飽和度較高、煤層較厚、擁有良好地物性,因此很容易形成煤層氣高產(chǎn)區(qū)。就相關預測分析,在這一區(qū)域之內(nèi),低煤階煤層氣遠景資源量能夠達到8*1012m3,占據(jù)全國總資源量30%左右。
第三,我國另外一個煤層氣富集區(qū)在華南。主要目的層是二疊統(tǒng)煤層,富煤帶在川滇黔地區(qū),可供采煤的總厚度達到10-20m之上;在華南區(qū)域之內(nèi),擁有相對較大的殘留型含煤盆地23個,其遠景資源量達到2.15*1012m3,站全國總資源量8%左右。所以,我們也可以看出,華南區(qū)煤層擁有含氣飽和度高、含氣量大燈特點,但是因為后期構造帶來的影響,所以其煤層氣的資源處于相對分散的狀態(tài)。
第四,江西萍樂地區(qū)煤層氣含量也較為豐富,擁有的勘探面積超過2400km2,其煤層氣遠景資源量達到400*108m3,在對該區(qū)域煤層氣成藏條件進行深入研究后,找出有利的區(qū)域做好煤層氣的鉆探。在南方,也擁有部分巨厚煤層分布的小盆地,這些小盆地都是低煤階煤層氣勘探的主要其余,如云南省的第三系小盆地等[2]。
三、結語
總而言之,只要能夠堅持煤層氣的開采原則,能夠合理地利用煤層氣的開采技術,再配合上煤層氣開發(fā)與采礦的科學規(guī)律,必定就能夠實現(xiàn)安全的煤層氣開發(fā)利用,以便滿足能源、節(jié)能、環(huán)境以及社會等多個方面的效益。
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