煤层气增产措施及存在的问题
晋城市煤层气面临的突出问题
晋城市煤层气面临的突出问题一、阻碍我市煤层气开发的矛盾和问题当前我市在煤层气开发利用过程中面临着一些深层次的困难和问题，严重阻碍着我市煤层气产业的进一步发展，集中体现在以下几方面：（一）关于土地、林地用地手续审批办理问题。
1、煤层气抽采井用地手续办理复杂，办理周期长。
煤层气开采企业在项目开发建设中，需要根据具体的煤田分布产状和地质构造、地形等条件，按一定的间距布置多个抽采井，每个抽采井在建设时期需要临时占用几百至上千平方米土地，在后期排采时期需要占用几十平方米土地并将其他临时用地复垦。
在整个抽采井的建设和生产过程中涉及到土地或林地用地手续的办理和使用情况，企业普遍反映遇到用地手续办理繁杂、办理困难、办理周期长等问题，特别是涉及到基本农田用地更加难以办理用地手续。
迟迟拿不到的用地手续严重影响了煤层气项目开发建设的进度。
2、临时用地手续到期后无法续办，导致用地无法可依。
根据《中华人民共和国土地管理法》第57条“临时使用土地期限一般不超过两年”的规定，我市各煤层气企业办理抽采井用地手续时，只能从国土部门得到两年的临时用地手续，并且各县国土局目前不受理两年以后用地手续的续办申请。
但煤层气抽采井一般要持续数年甚至十几年的生产周期，这样就导致众多抽采井在两年的临时用地手续到期后，无法继续得到合法的用地手续，造成了无合法手续用地的问题。
（二）关于企地矛盾的问题。
1、补偿标准不统一，企业计划外开支严重。
煤层气项目在开发推进过程中，需要补偿被占地村委和村民个人经济利益。
由于没有统一的占地补偿标准，出现部分村委和村民哄抬补偿费用、狮子大开口、因补偿问题而阻碍现场施工等情况，导致企业补偿负担严重，项目工期延误，项目推进缓慢。
2、个别村民扰乱施工秩序，企业叫苦不迭。
煤层气勘探开发建设过程中，涉及到的送（抽）水、修路、垃圾清运等工程一般由当地村委或者村民承担，个别村民出于利益分配不均等问题时常无端进入施工作业现场且不服从管理，甚至随意对施工作业现场道路进行封堵，给企业的生产建设带来很大的障碍和安全隐患。
煤层气增产措施及存在的问题
收稿日期:2008-09-03作者简介:王东浩(1983-),女,吉林长春人,西南石油大学在读硕士,主要从事煤层气增产技术研究。
煤层气增产措施及存在的问题王东浩1,郭大立1,计 勇1,张鹏飞1,韦书铭2(1.西南石油大学,四川成都 610500;2.新疆油田分公司勘探公司,新疆克拉玛依 834000)摘 要:煤层裂隙系统是煤层气运移的主要通道,但其连通性差、渗透率低,因此需进行增产改造。
文章介绍了煤层气增产的水力压裂、注气驱替、多分支水平井、复合射孔压裂、采煤采气一体化、洞穴完井等几项措施,并对这些煤层气增产措施存在的问题进行了分析,指出了其技术研究的方向。
关键词:煤层气;增产;水力压裂;注气驱替;多分支水平井中图分类号:TD 712 文献标识码:B 文章编号:1005-2798(2008)12-0033-03我国煤层气资源丰富,发展煤层气工业不仅可以减轻石油供给压力、补充常规天然气长远资源量的不足,而且将有效改善煤矿生产安全条件,保护大气环境。
目前,制约我国煤层气开发利用的瓶颈除投资不足、政策扶持力度不够外,主要是针对性的基础研究和技术创新不够,缺乏适应于我国煤层气及其储层特点的重大技术,如资源预测与评价技术、钻井技术、增产改造技术、排采技术、地面建设与监测技术等。
而煤层气增产改造技术是其中的核心和关键,也是国际煤层气产业化所面临的、亟待解决的重大科学问题。
1 几种煤层气增产措施当前,煤层气增产措施主要包括水力压裂、注气驱替、多分支水平井、复合射孔压裂、采煤采气一体化、洞穴完井等。
1.1 水力压裂水力压裂是煤层气增产的首选方法、也是主要措施,美国90%以上的煤层气井是由水力压裂改造的,我国产气量在1000m 3/d 以上的煤层气井几乎都是通过水力压裂改造而获得的。
水力压裂主要是利用液体的传压作用,经地面设备将压裂液在大排量条件下注入井内,压开煤层裂缝,加入支撑剂,形成多条具有高导流能力的渗流带,沟通煤层裂隙。
我国煤层气产业发展中存在的问题与对策
我国煤层气产业发展中存在的问题与对策近几十年来，随着能源供应能力的不断提高，我国煤层气产业发展也取得了显著成就。
然而，目前我国煤层气产业仍然存在一些问题，这些问题会影响煤层气产业的发展，所以必须采取有效的措施来解决这些问题。
首先，我国煤层气开发技术有待提高。
我国现有煤层气开发技术已经处于落后水平，矿井水平技术落后，有钻井难度大、效率低、成本高等问题。
同时，还存在着地质反应不良、储层质量不高、水热压力低等问题，这些问题都会影响煤层气产量和质量。
因此，我们必须加强技术研究，加快煤层气开发技术的创新，使煤层气的开发更加高效、安全和可持续。
其次，我国煤层气开发运营模式也有待改进。
当前，我国煤矿企业在煤层气开发运营模式上存在国有独占、服务独家、资本缺乏等问题，这些问题导致了发展效率低，经济效益不高。
因此，我们应该推行多元化的发展模式，以资本、技术、服务等多方参与，充分发挥企业创新能力和技术优势，提高煤层气开发效率，提升经济效益。
再者，我国煤层气的市场开发也需要强化。
当前，我国煤层气的市场开发能力不强，煤层气在市场竞争中没有足够的优势，市场占有率也不高。
因此，我们应该采取有效措施，强化市场开发，加强煤层气产品的推广和宣传，建立完善的定价机制，加强煤层气产品的质量管理，吸引更多投资者参与煤层气产业，提高煤层气在市场上的份额。
最后，应该加强对煤层气产业的监督管理。
煤层气开发过程中可能会造成生态环境的污染，因此，必须加强管理，以确保煤层气的开发不会影响到当地的生态环境。
此外，煤层气的开发和运营过程还存在安全隐患，因此，我们必须制定出严格的安全管理规定，确保煤层气的开发过程是安全的。
综上所述，煤层气产业发展存在一些问题，必须采取一系列有效措施解决这些问题，以促进煤层气产业的可持续发展。
首先，应加强煤层气开发技术的研究，实现技术的创新和发展，提高开发效率和质量；其次，应该推行多元化的发展模式，以提高发展效率和经济效益；最后，应加强煤层气市场开发，确保煤层气可持续发展，充分受益于煤层气产业的发展。
我国煤层气产业发展的现状及建议
我国煤层气产业发展的现状及建议近几年，我国煤层气产业发展迅猛，但在应用、经济效益和管理方面仍存在不同程度的问题。
首先，煤层气资源利用率低。
煤层气产量大量落后于世界水平，比欧洲、美国和其他亚洲发展中国家少一半以上，资源利用率较低。
煤层气储量大，但收集以及利用仍存在困难，缺乏有效监测和技术创新水平较低，无法充分激发储量发挥潜在价值。
其次，煤层气经济效益低。
我国煤层气开采成本相对比较高，市场结构仍然存在问题，价格偏低，这使得煤层气开采的经济效益不高。
另外，煤层气管理规范化水平较低。
煤层气采收区划及防止采收失控风险的管理体制及规则远未完善，监管相对滞后，而且很多煤层气矿不承担实施规范化发展的明确责任。
综上所述，我国煤层气产业发展存在不足，需要采取有效措施来改善。
建议一是强化煤层气的的勘探和开发。
加强对煤层气的勘探和开发，加强对煤层气开采地点的选择，提高采收率，改善煤层气的开发利用效率。
二是加强资源开发高效化。
加强煤层气开采技术，积极推动新能源技术的发展，推动煤层气开采脱硫除尘技术的研究，提高设备运行率，以提高设备运行效率，以节省煤层气能源消耗，进而提高节能减排效益。
三是改善煤层气市场结构，完善价格政策。
通过政府精准扶贫政策的实施和全面利用，加强煤层气价格监测，完善煤层气价格调节政策，推动煤层气价格合理，使煤层气开采的经济效益可观，激发活力，促进煤层气开发生产的优化发展。
四是加强煤层气综合管理。
环境监管加大力度，完善煤层气采矿区划，加强煤层气价格合理，建立完善的煤层气管理体制和监管制度，确保采矿合理，促进煤层气综合开发经营，健全贵重物质循环机制。
总之，我国煤层气产业仍存在着一些问题，但是，如果能够采取相应有效措施，将有利于我国煤层气产业的进一步发展。
浅谈煤层气井固井存在的问题及技术措施
111浅谈煤层气井固井存在的问题及技术措施温晓桐（山西省地质矿产研究院，山西 太原 030001）摘 要：近年来，我国对煤层气的抽采工作给予很大的政策支持和资金援助，但是我国煤层气的整体开发进度远远低于国家相关政策规划要求，距离世界发达国家之间还有很大一段差距，远远不足于西方发达国家的平均水平。
其中的原因有很多，最主要的就是在对煤层气进行抽采和使用过程中存在着许多技术性难题，这些技术问题直接制约着我国煤层气的开发进程。
本文主要对煤层气井在固井过程中存在的问题进行讨论，并提出一些相应的技术措施。
关键词：煤层气；固井技术；问题研究中图分类号：TE256 文献标识码：A 文章编号：1003-5168(2015)-12-0111-1煤层气产生于煤层形成过程中，其中甲烷的含量占据了煤层气的绝大部分，因此，煤层气是一种可再生的清洁能源。
我国煤层气储存量十分丰富，但是整体的抽采作业还处于起步状态，与西方发达国家相比还有很大一段距离。
其中一方面与国家的政策制度有关，另一方面与煤层气抽采技术有关。
近年来，我国大力鼓励支持发展煤层气开发有非常重要的政策支持。
另外，由于煤层气处于煤层间隙，在煤矿采煤过程中很难对煤矿工作层的气压进行平衡，因此，在对煤层气进行抽采过程中还面临着诸多问题，还有许多技术问题有待解决。
1 煤层气介绍煤层气又被称为“瓦斯”，通常产生于煤炭产生过程中，据相关数据显示，从泥炭发展到无烟煤的整个过程中，每吨煤都会释放产生出高达50~300立方米的煤层气，煤层气中含量最多的组成成分是甲烷，是一种可再生的清洁能源。
据相关统计，我国煤层气的存储量达到36.8万亿立方米，还有许多煤层气资源还正处于勘探状态。
此外，煤层气的抽采对于保护生态环境、提高社会经济效益具有直接的影响力。
随着我国煤炭工业不断进步，加上国家相关政策的支持力度不断增大，整体矿采规模逐渐增大。
但是我国煤层气抽采的整体效率却很低、利用率也特别低，我国煤层气产业需要在抽取和利用的整个阶段的广度和深度方面都有待发展。
煤层气固井技术及增产措施
施，如压裂、酸化等，有效提高了储层渗透性和产能。
参数优化与调整
02
通过数值模拟和现场试验，对增产措施的施工参数进行了优化
和调整，实现了最佳增产效果。
经济效益评估
03
对增产措施的经济效益进行了综合评估，包括投资回报率、产
能提升幅度等，证明了增产措施的有效性和可行性。
实践经验分享与启示
重视地质研究
深入开展煤层气藏地质研究，准确刻画储层特征和产能潜力，为 固井技术和增产措施的选择提供依据。
这些结合应用不仅能够提高煤层气的产能，还有助于降低开发成本，为煤层气产业的可持续 发展提供有力支持。
05
案例分析与实践经验分享
案例一：某煤层气田固井技术成功应用
1 2 3
固井技术选择
针对该煤层气田的地质特点和开发需求，选择了 适宜的固井技术，有效封隔了煤层气层，防止了 气层间的窜流。
固井材料优化
性能和耐久性提出更高要求。
高压气窜
煤层气井生产过程中，高压气体 可能导致水泥环破坏，引发气窜
事故，严重影响生产安全。
环保要求
传统固井技术使用大量水泥浆等 材料，对环境造成一定压力。开 发环保型固井技术是未来趋势。
固井技术发展趋势
高性能固化材料
研发具有优异耐温、耐压、耐 腐蚀性能的新型固化材料，提
高固井质量和耐久性。
确保生产安全
固井技术是确保煤层气井完整性和稳定性的关键，能够防止井壁坍 塌、地层流体窜流等安全事故，保障生产过程的顺利进行。
保护煤层气藏
合适的固井技术和增产措施能够减少对煤层气藏的破坏，最大限度地 保护储层，延长气田寿命。
展望
智能化技术应用
环保与可持续发展
多学科联合攻关
探讨煤层气低产井低产原因及增产改造技术
探讨煤层气低产井低产原因及增产改造技术朱家伟1，2胡海洋2易旺2(1.贵州省煤田地质局一四二队; 2.贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心 贵州贵阳 550081)摘要：我国许多地区煤层气开采都形成了一定规模，从实际开发情况来看，部分区域煤气层开发井受各项因素影响产量较低，这会影响煤层气开发。
对于这一现象，要查明原因，采取合理措施处理，提高产量，为煤层气低产井后期改造提供支持。
基于此，该文对煤层气低产井低产原因及增产改造技术进行了探讨，提高单井产量与经济效益意义重大，必须加强对相关内容的分析。
关键词:煤层气 钻井储层 低产井 增产改造中图分类号: TD84文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)17-0183-04Discussion on the Causes of Low Production and theStimulation and Transformation Technology of theLow-production Wells of Coalbed MethaneZHU Jiawei1,2HU Haiyang2YI Wang2(1.Team 142, Guizhou Coalfield Geologic Bureau; 2. Guizhou Coalbed Gas Shale Gas Engineering TechnologyResearch Center,Guiyang, Guizhou Province, 550081 China)Abstract: The coalbed methane exploitation in many regions of China has formed a certain scale. From the actual development situation, the development wells in some regions are affected by various factors and the production is low, which will affect the development of coalbed methane. For this phenomenon, it is necessary to find out the reasons, take reasonable measures to deal with it, and improve the production, so as to provide support for the later transformation of the coalbed methane low-production wells. This paper discusses the causes of low production of low production wells of coalbed methane and the technology of stimulation and transformation. It is of great significance to improve the production and economic benefits of single wells. It is necessary to strengthen the analysis of relevant contents.Key Words: Coalbed methane; Drilling reservoir; Low production wells; Stimulation and transformation我国具有丰富的煤层气，但是从探明的情况来看，煤储层具有低渗、低压、低孔等特点，单井产量低。
浅谈煤层气的利用现状和发展趋势
浅谈煤层气的利用现状和发展趋势摘要：煤层气也称瓦斯，是煤生产过程中的伴生气体。
其成分主要是CH4，热值与天然气差不多，它是一种新型清洁能源。
加强煤层气的综合利用率，既能缩减资源的浪费，优化矿山的安全生产状况，还能极大的改善中国石化能源进口比重较高的问题。
就目前来看，煤层气的利用往往需要依照浓度来确定的，经过长期摸索，煤层气的利用逐渐形成阶梯式：(1)针对不受开采影响的传统煤体，需要利用地表煤层气井提取煤层气，其中它的体积分数保持在百分之九十以上，主要用作LNG、PNG、CNG；(2)针对采空区或开采影响区，通常是从地面提取出的煤层气，其体积分数大概维持在百分之五十到九十，因为提取量不高，并未提出单一的利用手段，主要是和地下提取的高浓度煤层气相互结合，从而进行充分利用；(3)地下开采的高浓度煤层气，其体积分数基本上在百分之三十以上，它的主要使用手段是发电。
高浓度煤层气利用技术和有关产业比较稳定，但因为高浓度煤层气比重不高，使中国的煤层气利用率整体不高。
关键词：煤气层；开发技术；现状；优化引言煤层气开发属于煤矿资源开发的范畴，伴随社会的迅猛发展，能源供给侧变革同样也在慢慢推进，煤层气技术的发展越来越受到人们的关注，尽管中国的煤层气资源十分丰盈，但在开发技术上还是有许多不足，无法高效率的开采煤层气资源。
因为技术上的不足，中国这方面的专家一直持续加大对煤层气技术开发的研究强度，优化煤层气技术，促进中国能源开发的深远发展。
1我国煤层气开发研究中的问题1.1全国煤层气勘探开发现状中国煤层气资源十分丰盈，埋藏深度为二千米的主要煤层气盆地大概有四十二个，并以浅煤层气地质资源36.183×1012立方米，稳居世界第3名。
经过二十几年的勘探，中国煤层气勘探开发的发展愈来愈稳定，已经形成沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘两大产业基地，初步形成一千米以浅煤层气勘探开发配套的技术。
“十二五”期间，中国煤层气新区勘探取得了十分明显的成效，煤层气产量始终稳定增长，不断加强煤层气的技术研发[1]。
煤层气
压裂增产措施方面：由于煤储层具有松软、割理发育、表面积大、吸附性强、压力低等与油藏储层不同的特性，由此而引起的高注入压力、复杂的裂缝系统、砂堵、支撑剂的嵌入、压裂液的返排及煤粉堵塞等问题，使得煤层气井用压裂液与油气田压裂液存在着差异，主要表现在:（1）由于煤岩的表面积非常巨大，具有较强的吸附能力，要求压裂液同煤层及煤层流体完全配伍，不发生不良的吸附和反应；（2）煤层割理发育，要求压裂液本身清洁，除配液用水应符合低渗层注入水水质要求外，压裂液破胶残渣也应较低，以避免对煤层孔隙的堵塞；（3）压裂液应满足煤岩层防膨、降滤、返排、降阻、携砂等要求。
对于交联冻胶压裂液，要求其快速彻底破煤层气压裂目前一般不用冻胶，对地层的伤害较大，现在一般用活性水；油气井多用瓜胶水基压裂液。
煤层气压裂支撑剂一般用石英砂；油气井支撑剂一般用陶粒。
煤层气井的施工破裂压力远远低于一般的油气井。
煤层气井的施工排量（山西8方/分）大，一般油气井的施工排量小，一般3-5方/分以上只是个人施工中的感受，请大家积极参与讨论煤层气与常规天然气开采相比主要异同如下：1、相同点①气体成分大体相同：煤层气主要由95%以上的甲烷组成，另外5%的气体一般是CO2或氮气，；而天然气成分也主要是甲烷，其余的成分变化较大。
②用途相同：两种气体均是优质能源和化工原料，可以混输混用。
2、不同点①煤层气基本不含碳二以上的重烃，产出时不含无机杂质，天然气一般含有含碳二以上的重烃，产出时含无机杂质；②在地下存在方式不同，煤层气主要是以大分子团的吸附状态存在于煤层中，而天然气主要是以游离气体状态存在于砂岩或灰岩中；③生产方式、产量曲线不同。
煤层气是通过排水降低地层压力，使煤层气在煤层中解吸-扩散-流动采出地面，而天然气主要是靠自身的正压产出；煤层气初期产量低，但生产周期长，可达20-30年，天然气初期产量高，生产周期一般在8年左右；④煤层气又称煤矿井斯，是煤矿生产安全的主要威胁，同时煤层气的资源量又直接与采煤相关，采煤之前如不先采气，随着采煤过程煤层气就排放到大气中，据有关统计，我国每年随煤炭开采而减少资源量190亿m3以上，而天然气资源量受其他采矿活动影响较小，可以有计划地控制。
我国煤层气开采利用存在的问题及建议
盾 、煤 层 气转 运 管 道与 现 有运 输 、存 储管 道 不足 的 矛 盾等 等 。 借鉴 当前 市场监 管体 系改革 中的“证 照分 离”等制 度 ，为煤 层气
这 些开 采 利用现 状 与 我 国特 殊 的资 源布 局有 着十 分 密切 的联 开采 提供 强有 力的政策 支持 。同时 ，还 应充分 发挥市 场在 整个
能 源结构 的转 型要求 。主要 表现 为 ，我国丰 富煤层 气资源 与复 加 强相关 的政策 引导和 扶持பைடு நூலகம்力度 ，在巩 固原有 税收政 策以 及财
杂地 质之 间的 矛盾 、煤 层渗透率 较低 与现有 开采技 术之 间的矛 政 补贴 的 基础之 上 ，为 本土 企 业开 发利 用煤 层气 提供 便利 ，可
主 导 、中小 型企业 补充 的综 合性 开 发行 业模 式 ，为 公共 数据 共
煤 层 气的 开 采 、利 用周 期 相对 较 长 ，无论 是 开 采设 备 、人 享提 供便利 ，提高数据 、设 备等利用率 。 员 、运输 存 储装 置等 都需 要耗 费大 量 的资 金 ，存 在一 定的 开采 ２．３ 构建 完善 基础建 设 以 及应 用手段
风 险 ，在 国 内具 有 开 采 利 用 能 力 的 企业 也是 屈 指 可 数 的 ，从
我 国已将煤 层气列 入到 国家的 战略性 资源 ，国家 投入 了大
２００６年其 国家将 煤层 气作 为“十 一五 ”能源 发展规划 、并 在后来 量 的 资 金保 障 基 础设 施 建设 ，为 了进一 步 提升 其 资 源利 用水
我 国煤层气 开采利用存在 的 问题及建 议
陈 萌琦 （中石 油煤 层 气有 限责 任公 司韩城 分 公 司 ，陕西 韩 城 ７１５４００）
浅谈煤层气的开发现状和遇到的问题
五、结语
在国际能源局势趋紧的情况下，作为一种优 质高效清洁能源，煤层气的大规模开发利用前景 诱人。煤层气的开发利用还具有一举多得的功效： 提高瓦斯事故防范水平，具有安全效应；有效减 排温室气体，产生良好的环保效应；作为一种高 效、洁净能源，产生巨大的经济效益。如果把煤 层气充分利用起来，用于发电燃料、工业燃料和 居民生活燃料；还可液化成汽车燃料，也可广泛 用于生产合成氨、甲醛、甲醇、炭黑等方面，成 为一种热值高的洁净能源和重要的化工原料，开 发利用的市场前景十分广阔。
2、煤层气经济扶持政策力度不到位 我国现行的煤层气开发利用政策与法规， 只是比照常规天然气通常做法，没有出台 更优惠、更适宜的激励政策，这在煤层气 发展的幼稚期，无法为煤层气产业铺设可 与常规天然气竞争的起飞平台，影响了中、 外企业开发煤层气资源的积极性。
3、国家对煤层气勘探开发投入过低 据初步估算，我国最近十几年中，包括 政府、国内企业在内各个方面投入煤层气 勘探资金仅4～5亿元人民币，时间跨度长， 区域分布广，投资力度小。全国唯一的煤 层气骨干企业——中联煤层气有限责任公 司组建时只有1亿元人民币，每年国家批准 的地勘费和资源补偿费仅2000～3000万元 人民币，8年累计约2亿元人民币。
6、缺乏天然气管网支持 煤层气可以与天然气混输混用，可以 拥有共同的市场。但目前我国天然气管网 稀少，尤其在煤田范围内，没有适应的天 然气管线，这就使煤层气资源与市场脱节， 缺少市场需求对煤层气的推动作用。从煤 层气发展成功的事例分析，发展煤层气除 政府支持外，市场的推动作用不可忽视。
四、建议
• 1、制订国家级煤层气专项发展规划 • 2、制订适宜的经济扶持政策 • 3、国家大力推进和支持重点煤层气示范工 程项目的建设 • 4、成立国家煤层气工程技术研究中心、加 大科技投入 • 5、从立法入手，明确开发煤层气与煤矿生 产和环境保护的关系 • 6、加快全国天然气管网的规划和建设
煤层气勘探开发现状、问题及其建议
煤层气勘探开发现状、问题及其建议我国煤层气产业开发较晚，目前还处于起步阶段，各个方面还不成熟，依然面临着很多的困难。
只有科学的解决这些难题才能促进煤层气产业更好地发展。
本文简要论述了现阶段我国在煤层气开采方面的现状及问题，并提出几条建议，以期促进我国煤层气产业的进步。
标签：煤层气勘探；开发现状；问题；建议煤层氣俗称瓦斯，是一种非常规气体能源，存在煤炭开采的过程中。
而且，这种能源危害性很大，当空气中煤层气的浓度达到一定的比例，遇火就会发生爆炸。
在煤炭开采中，富集的煤层气会发生喷出的危险，造成事故。
但同时，煤层气又是一种优质能源，含的热值非常高，可用来发电，也可以做燃料。
由于这种能源能够减少污染气体的排放，保护环境，因而受到很多国家的关注。
1我国煤层气勘探开发利用现状煤层气作为一种新型能源，受到很多国家的重视。
由于煤层气的成分与天然气相似，产物无污染，因而被看做优质能源。
我国对煤层气的勘探始于上世纪九十年代初，而且煤层气的含量居世界第三位，主要分布在陕西、山西、辽宁等地。
经勘探发现，仅辽宁省煤层气的产气量就已经很庞大，与澳大利亚全国的产气量相当，因此，加强对煤层气的勘探对我国经济的发展意义重大。
但是由于煤层气的潜在危险高，资金投入大，而且还需要高科技确保勘探的质量，所以，限制了煤层气产业的发展。
只有加大对煤层气勘探的研究，掌握煤层气勘探过程中的规律以及相关的开发技术，加大科研经费的投入，并确保专业人才的全面参与，解决相关的技术难题，才能确保煤层气的勘探量，而煤层气也将成为一种不可替代的优质能源，对保护环境意义重大，促进经济的全面发展。
2中国煤层气勘探开发中遇到的问题与障碍2.1技术与工艺无实质性进展中国煤层气有其自身的特殊性，比如“三低”现象以及地质变动性等，都增加了勘探的难度。
低压、低渗、低饱和的特殊性同时增加了勘探过程中的危险，生产技术没有得到突破性的提高。
如果在实际的勘探过程中，不能准确地测量压裂径长，就无法布置勘探井组，也就无法有效地进行开采。
煤层气低产井低产原因及增产改造技术
煤层气低产井低产原因及增产改造技术2011-5-9张义鲜保安孙粉锦王一兵鲍清英分享到：QQ空间新浪微博开心网人人网摘要：沁水煤层气田的煤层气开发已初具规模，但部分煤层气开发井由于地质、工程或排采因素的影响而产量低，亟需查明原因。
为此，从地质因素(构造位置、陷落柱、断层等)、工程因素(钻完井及水力压裂过程中储层污染等)和排采因素(套压控制、排液速度、停电停抽等)3个方面对煤层气单井产气量的影响进行了详细的分析，阐述了嵌套钻井、短半径水力喷射钻井、小井眼侧钻、二次(重复)水力压裂等增产改造技术的特点及优势，并结合对煤层气低产井原因的分析，给出了不同增产改造技术的适用特性。
对煤层气规模开发过程中老井、低产井的后期改造提供了技术支撑。
关键词：煤层气；生产能力；增产；水力喷射；小井眼；侧钻；压裂(岩石)我国煤层气资源量丰富，但煤储层普遍具备低压、低渗、低孔“三低”特征，因而羽状水平井及直井水力压裂技术是目前我国煤层气主要开发技术[1～9]。
由于受地质、工程或排采因素的影响，目前投入规模开发的沁水盆地部分开发直井和羽状水平井单井产量低。
因此对这部分低产井开展低产原因分析及适用性增产改造技术研究以提高其单井产量和经济效益，势在必行。
1煤层气低产井低产原因分析1.1地质因素1.1.1 位于构造低部位或下倾部位构造位置对井的供液能力和产气能力有较大影响，表现出较明显的“气、水差异流向”趋势。
1.1.1.1 直井位于构造高部位、大规模面积降压区域中部的直井气产量相对较高，位于构造低部位及开发区域边缘的直井供液能力强，产水量大，单井产气量低。
以沁水盆地南部某区块60口煤层气排采井为例，处于构造高部位的井产气量大多在2000m3/d以上，少数井高达5000m3/d以上，产水量绝大部分都在1m3/d以下；而处于构造低部位的井则大多产气量低于1000m3/d，有的甚至不产气，产水量则高达15m3/d以上。
1.1.1.2 羽状水平井位于构造上倾部位、主支末端上倾的羽状水平井产量较高，单井产气一般超过30000m3/d，部分井超过50000m3/d；主支末端水平或下倾幅度小于30m的井产量一般也在10000～20000m3/d；而位于构造下倾部位或主支末端下倾幅度大于30m的羽状水平井，排采过程中排水降压困难，单井产气一般在10000m3/d以下，有的甚至只有几十至几百立方米[10]。
煤层气增产技术现状及发展趋势
煤层气增产技术现状及发展趋势【摘要】我国煤层普遍存在低压、低渗、低吸附气饱和度的特性,煤层气单井产量低、经济效益比较差, 为获得经济产量就必须对煤层实施增产措施。
常用的增产措施主要有水力压裂、注气增产、羽状水平井技术。
本文主要调研煤层气增产技术的机理及研究现状，并分析其存在的问题，展望发展趋势。
【关键词】煤层气；增产；水力压裂；注气；羽状水平井煤层气主要以吸附状态在承压水作用下储集于煤层中,只有通过大量排出煤层水,将煤层压力大面积整体降至临界解吸压力以下,气体分子才能从煤基质表面大量解吸出来,进入割理、裂隙,最后进入井筒形成气流产出[1]。
我国煤层普遍存在低压、低渗、低吸附气饱和度的特性,煤层气单井产量低、经济效益比较差, 为获得经济产量就必须对煤层实施增产措施。
1.增产技术现状1.1压裂目前煤层气的压裂开采的关键在于压裂液的选择。
目前常用的压裂液有3种：①水基压裂液，水基压裂液主要是线型胶和交联胶。
优点：携砂能力强、滤失低、相对造缝长等优点，能相对大幅度提高产气量，缩短排水期，提前高产峰期。
缺点：在煤层中返排难、对煤层污染严重。
②清洁压裂液：采用阳离子季馁盐与水杨酸钠复配制备粘弹性体系。
优点：不产生滤饼，破胶后没有固相残渣。
缺点：吸附伤害及地层粘土的膨胀伤害煤层。
③活性水压裂液：主要成分是清水。
优点：对煤层污染相对较轻，返排时间不受限制，甚至可以在排水采气时随地层水一同采出。
缺点：携砂能力相对较差，滤失大[2]。
活性水，清洁压裂液,线性胶对煤层的伤害程度比例大致为1∶3∶6。
所以水力压裂（活性水）是煤层气增产的首选方法。
美国90%以上的煤层气井是由水力压裂改造的，我国产气量在1000m3/d以上的煤层气井几乎都是通过水力压裂改造而获得的。
1.2注气目前常用注入气体有CO2、N2以及两者的混合气体（烟道气）。
CO2驱替机理：研究表明，煤对CO2、CH4和N2的吸附能力大小为CO2>CH4>N2，大致比例关系为4:2:1，具体大小与煤阶等因素有关。
(冶金行业)煤层气产业存在的问题与对策
（冶金行业）煤层气产业存在的问题与对策煤层气产业存在的问题和对策2010-12-10中吕律师事务所我国煤层气开发利用虽然经历了十多年的发展历程，煤层气勘探开发取得了重要进展，煤层气产业化进程加快，取得了壹定的成绩。
可是，对煤层气开发利用的认识始终停留在为煤矿安全生产服务的附属地位，对煤层气开发利用在改善能源结构、调整产业结构、提高资源利用水平、保护生态环境等方面的重要性缺乏足够而深刻的认识，未能真正将其作为新能源、新产业对待，在产业政策、资金投入、技术研发等方面尚未给予足够的重视，从而造成许多突出的、深层次的问题，严重影响到煤层气产业有序、健康、快速发展。
壹、目前制约煤层气产业的主要障碍1.政策法规不健全目前，我国已出台的涉及煤层气开发利用的政策、法规，基本是比照常规天然气制定的，没有出台专门针对煤层气产业勘探、开发、利用各个环节的完整的政策法规和优惠鼓励政策。
和发展成熟的常规天然气工业相比，煤层气产业有着高技术、高风险、高投入、经济效益低的特点。
由于政策体系不健全，从而影响了中、外企业开发煤层气资源的积极性，在很大程度上影响了煤层气产业的发展。
2.缺乏统壹规划由于国家有关煤层气产业发展的法律规章制度滞后，资源开发和产业发展缺乏系统规划，已进入煤层气开发领域的各部门相互封锁、多头规划，勘探开发布局不尽合理，随意布点、无序建设和强占地盘现象十分突出。
规模小、布点散给产业化开发利用带来壹系列矛盾和问题。
如我省境内17个重点煤层气资源区块均由中联X公司、中石油等企业登记，普遍存在着登记面积过大、投入过少、勘探开发缓慢等问题，限制了有实力企业的进入，妨碍了地方积极性的发挥。
3.资源管理体制不顺我国对煤层气资源开发实行国家壹级统壹管理。
这壹制度有利于国家对煤层气资源的统壹规划和管理，但在实际工作中造成了同壹煤田内煤层气资源和煤炭资源登记重叠，煤层气开发和煤炭开采相脱节，即矿权和气权分置问题。
也造成了山西在煤层气开发方面缺乏应有的主导权，致使省级和国家煤层气开发利用部署无法有效衔接和推进，直接影响到山西煤炭工业发展和山西煤层气开发利用企业的积极性。
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收稿日期:2008209203作者简介:王东浩(1983-),女,吉林长春人,西南石油大学在读硕士,主要从事煤层气增产技术研究。
煤层气增产措施及存在的问题王东浩1,郭大立1,计 勇1,张鹏飞1,韦书铭2(1.西南石油大学,四川成都 610500;2.新疆油田分公司勘探公司,新疆克拉玛依 834000)摘 要:煤层裂隙系统是煤层气运移的主要通道,但其连通性差、渗透率低,因此需进行增产改造。
文章介绍了煤层气增产的水力压裂、注气驱替、多分支水平井、复合射孔压裂、采煤采气一体化、洞穴完井等几项措施,并对这些煤层气增产措施存在的问题进行了分析,指出了其技术研究的方向。
关键词:煤层气;增产;水力压裂;注气驱替;多分支水平井中图分类号:T D712 文献标识码:B 文章编号:100522798(2008)1220033203 我国煤层气资源丰富,发展煤层气工业不仅可以减轻石油供给压力、补充常规天然气长远资源量的不足,而且将有效改善煤矿生产安全条件,保护大气环境。
目前,制约我国煤层气开发利用的瓶颈除投资不足、政策扶持力度不够外,主要是针对性的基础研究和技术创新不够,缺乏适应于我国煤层气及其储层特点的重大技术,如资源预测与评价技术、钻井技术、增产改造技术、排采技术、地面建设与监测技术等。
而煤层气增产改造技术是其中的核心和关键,也是国际煤层气产业化所面临的、亟待解决的重大科学问题。
1 几种煤层气增产措施当前,煤层气增产措施主要包括水力压裂、注气驱替、多分支水平井、复合射孔压裂、采煤采气一体化、洞穴完井等。
1.1 水力压裂水力压裂是煤层气增产的首选方法、也是主要措施,美国90%以上的煤层气井是由水力压裂改造的,我国产气量在1000m 3/d 以上的煤层气井几乎都是通过水力压裂改造而获得的。
水力压裂主要是利用液体的传压作用,经地面设备将压裂液在大排量条件下注入井内,压开煤层裂缝,加入支撑剂,形成多条具有高导流能力的渗流带,沟通煤层裂隙。
最后通过煤层排水—降压—解吸的过程,达到正常排气的目的。
目前,国内外煤层气井的压裂方法有凝胶压裂、加砂水压裂、不加砂水压裂、泡沫压裂等。
由于我国含煤地层一般都经历了成煤后的强烈构造运动,煤层的原始结构往往遭到很大破坏,塑性大大增强,导致水力压裂时,往往既不能进一步扩展原有的裂隙和割理,也不能产生新的较长的水力裂缝,而主要是在煤层发生塑性形变,使得一些煤层压裂效果不理想。
压裂液对煤层的伤害也是其增产效果不理想的重要原因。
煤岩具有很强的吸附性,吸附压裂液后会引起煤岩基质的膨胀及堵塞割理,从而降低割理孔隙度和渗透率及限制煤层气的解吸,极大的影响了煤层气的产出。
研制低伤害高效压裂液是当前亟待解决的关键问题,也是今后的发展趋势。
1.2 注气驱替注气增产主要是通过向煤层中注入其他气体,增加煤层中气体流动的能量和气体的相渗透率,促进甲烷在煤中的解吸。
CO 2、N 2以及它们的混合气体都可以用来提高煤层甲烷气的采收率。
依据扩散渗流理论和多组分吸附平衡理论,注入CO 2和N 2提高煤层气回收率的增产机理是不同的,效果也是不一样的。
煤对N 2、CH 4、CO 2的吸附能力是依次增强的。
向煤层注入CO 2后,由于CO 2的强吸附力,它与煤基质微孔隙中的CH 4产生了竞争吸附,将原吸附在煤层中的CH 4置换出来。
由于煤对N 2的吸附能力比其对CH 4的吸附能力弱,N 2是不能与CH 4进行竞争吸附的,只能在等压状态下通过降低游离甲烷的分压来影响其吸附等温线,促使吸附CH 4被置换出来。
从而都达到了提高煤层气采收率的目的。
但研究表明,气体在煤中的吸附能力越强,它对煤层形变、孔隙度和渗透率的影响也就越大。
因此当CO 2注入到煤层中,会产生煤基质膨胀、应力增大及渗透率降低现象;而N 2的注入虽对煤层物性不产生负面影响,但N 2自注入井至生产井的优先迁移方向是沿着主要渗透率方向,这无疑将降低区域驱气效率。
由于N 2的成本低于CO 2;同时煤层气的后续净化处理时N 2较CO 2易与CH 4分离,相对而言N 2优于CO 2。
无论向煤层中注入CO 2还是N 2都存在着上述33问题探讨总第110期的弊端,影响了煤层气的采收率,从而降低了注气开采的经济效益。
1.3 多分支水平井多分支水平井是在常规水平井和分支井的基础上发展起来的,集钻井、完井与增产措施于一体的新的钻井技术,具有科技含量高、开发风险大、投资回报高等特点。
其增产机理在于:主水平井眼两侧的多分支井眼在煤层形成相互连通的网络,最大限度地沟通煤层裂隙和割理系统,极大地提高了煤层渗透率;同时大大降低了煤层裂隙内流体的流动阻力,加速煤层排水降压和煤层气的解吸运移,从而大幅度提高煤层气产量且缩短煤层气采气时间,增加了煤层气开发的经济效益。
需要说明的是,并非任意煤层应用此项技术进行开采都能获得极大的经济效益,它因煤层物性而异。
已有实践证明:只有在各向异性明显的煤层、煤层厚度较大且相对稳定的煤层或高煤阶低渗透高强度和高含气量煤层中,其开发效果比较理想。
因此,开发之前对钻井区域煤层地质特征的研究是十分重要的。
1.4 复合射孔压裂复合射孔压裂是我国近几年兴起的一项新的油层增产技术,其作用原理是把射孔技术与高能气体压裂技术融合在一起对地层进行复合作用,提高地层渗透导流能力,以达到实现增加油气井产量的目的。
借鉴石油工业中的此项技术,将其应用于煤层,实验表明其效果良好。
向煤层射孔后,能在近井地带形成多条微裂隙,紧随着的气体压裂将会在射孔形成的裂隙处生成裂缝并得以延伸,有利于沟通煤层的天然裂隙或割理,达到降压解附,改善煤层渗透性,提高煤层气产量的目的。
煤岩是易破碎的,在对煤层进行开采的过程由于煤岩表面的剪切与磨损作用,煤岩破碎产生大量的煤粉及大小不一的煤碎屑,由于它们是疏水性的,不易分散于水或压裂液中,从而极易聚集起来,阻塞煤层裂缝,降低了煤层的渗透性。
复合射孔压裂的优点在于,其作用产生的介质是金属粒子流与高压高速气体,能穿透煤粉与煤碎屑的堵塞,十分有效的疏通裂缝,从本质上提高了煤层的渗透性。
虽然到目前为止,此项技术在我国煤层开发中还处于试验阶段,但它却是煤层压裂改造的有益尝试,有较好的发展前景。
1.5 采煤采气一体化采煤采气一体化将煤层气开发与煤炭开采紧密结合在一起,通过煤层开采引起的岩层移动,使其上部和下部的煤层和岩层产生变形或断裂并出现卸压,这种动态的应力释放场为煤层气产出提供了足够的通道和驱动能量,这是其他增产措施无法比拟的,从而极大地提高了煤储层的渗透性。
此项技术工艺简单、技术难度小;既降低了煤层气生产成本又充分调动了煤层气开发的积极性,且大大改善了煤矿安全生产条件,是一项值得倡导的增产技术;但同时它也要求煤层气开采与煤炭开发相互协调、加强统一规划,找到利益的平衡点。
渗透性大幅度的提高,致使采动影响区内地面井的单井产量很高,在短期内就可以采出气藏内大部分的煤层气资源,加快了资金回收速度,促进了煤层气产业的发展;且无需采用压裂等措施,对煤层伤害小;由于它对煤层的渗透率无要求,从而打破了煤层气开发的局限性,扩大了煤层气开采范围;是提高煤层气产量的有效途径。
1.6 洞穴完井洞穴完井是在裸眼完井的基础上发展起来的用于煤层改造的一种独特完井技术。
其方法是利用煤层的不稳定性,通过人工向井筒内高速注气、水或气水混合物,然后瞬间排放;或者是,在井中下入喷咀射流冲刷煤层,在井底形成物理洞穴,在洞穴外形成剪切破坏带和张性破坏带以及远场干扰带,使煤块松动、破坏,使原始闭合的天然裂缝重新开启,从而形成纵横交错的裂缝网络,使近井处的渗透率大大提高,同时应力得到释放,便于煤中吸附气的解吸和扩散;其效果与沿已有劈理系统和诱发的裂缝产生张力、拉力和剪切破坏有关。
洞穴完井是一种极好的煤层改造方法,它能大幅度提高煤层气井产量,在美国得到广泛应用。
但它开发风险大且仅适用于高渗易碎,特别是结构完整的煤层;而我国煤层低压、低渗、低饱和、非均质性现象突出,此种改造措施在我国的应用受到了一定的限制,目前还没有洞穴完井成功的报道。
2 煤层气增产措施的研究方向2.1 水力压裂水力压裂今后仍是煤层气增产的首选方法和主要措施。
但我国成煤期后构造破坏严重,使得一些煤层压裂后没有取得预期效果,因此加强对煤层的客观认识是十分必要的。
为使压裂效果更明显,客观认识煤层,揭示煤层基本特征,掌握煤层地质与工程参数的规律;形成煤层压裂裂缝的诊断与评估技术体系,科学认识压裂裂缝,研究适合于我国煤层气及其储层特点的低伤害高效压裂液、支撑剂及配套技术和装备,是其主要研究方向。
2.2 注气驱替43注气驱替技术作为煤层气增产的补充,主要用于深部煤层(2000m以上)。
由于CO2的注入会对煤层产生的负面效应,而N2的注入又会降低区域驱气效率,两者都影响了注入增产法的效果,因此如何解决上述问题是研究注气驱替技术的方向,也是该技术推广和应用的关键。
2.3 多分支水平井多分支水平井是未来发展的一个趋势,但受到多种因素的控制,最敏感的客观控制因素是地层渗透率、目的层厚度等。
能够人为控制的主观因素有:分支井眼数目、分支段长、分支井眼方向及这个分支水平井眼系统的控制面积。
只有将二者有机结合并进行井身结构优化,才能发挥多分支水平井的效率。
因此为保证煤层气开发的经济效益,除加强煤层地质研究外,还要大力发展多分支水平井数值模拟技术。
与常规直井相比,多分支水平井技术虽避免了固井、压裂改造作业,在一定程度上减少了对煤层的伤害,但仍存在钻井作业损害煤层的问题,为此在钻井前必须制定严格合理的煤层保护措施和方案,钻井时尽量采用清水、空气等无污染钻井液。
低伤害钻井技术是其今后发展的一个趋势。
2.4 复合射孔压裂复合射孔压裂技术是一项新的压裂改造措施,在煤层中能造出多条裂缝,更好地沟通天然裂缝,是煤层压裂改造的有益尝试,有较好的发展前景。
为使其尽快应用于实际,应加强复合射孔压裂设计、设备及加工工艺等方面的研究。
2.5 采煤采气一体化采煤采气一体化技术将是我国煤层气开采的重要途径,也是煤矿绿色开采技术的重要内容之一。
采煤引起的岩层移动对煤层卸压、甲烷运移起决定性作用,因此为使煤层气开发更具经济效益,需加强岩层移动与采动裂隙分布规律的理论研究。
此外,卸压后瓦斯在采动裂隙场中的渗流规律、岩层移动对瓦斯抽放钻孔的破坏及其防护对策等方面还有待进一步研究。
2.6 洞穴完井洞穴完井虽是一种极好的煤层改造方法,但它施工工艺较复杂,作业周期较长,风险性较高,开发费用不可预测,且仅适用于高渗易碎煤层,导致其应用受到了很大的限制,而洞穴完井数值模拟技术可在一定程度上可降低开发风险,减少资金损失,是其今后研究的一个方向。
此外,确立更好的岩石结构关系有助于洞穴完井技术的开发和利用,但目前我国对煤层力学特性的认识还不完善,有待进一步研究。