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煤層氣開(kāi)發(fā)及其發(fā)展前景的探析論文
一、煤層氣一體化開(kāi)發(fā)技術(shù)
我國(guó)煤炭、煤層氣資源量類(lèi)型較多,從低變質(zhì)的褐煤煤氣層到高質(zhì)變的煤層氣均有發(fā)育,但是開(kāi)發(fā)的方式卻有所不同。一般來(lái)說(shuō),煤礦區(qū)擁有地面煤層氣開(kāi)發(fā)、井下抽采以及煤層卸壓增透等開(kāi)發(fā)技術(shù),或者是通過(guò)技術(shù)的組合來(lái)開(kāi)發(fā)煤層氣資源。
(一)地面煤層氣開(kāi)發(fā)技術(shù)
在地面煤層氣開(kāi)發(fā)技術(shù)中主要包含了多分支水平井、垂直井、U型井、叢式井等相關(guān)技術(shù)。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)的煤層氣開(kāi)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(shù)由于對(duì)于煤儲(chǔ)層的條件要求偏高,所以,在實(shí)踐方面的成功案例較少。
(二)煤層氣井下抽采技術(shù)
該技術(shù)主要包含了分源雙系統(tǒng)抽采技術(shù)、模塊化區(qū)域遞進(jìn)式抽采技術(shù)、卸壓層抽采技術(shù)和保護(hù)層抽采技術(shù)等�？紤]到不同的地質(zhì)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)装宄椴伞⒉煽諈^(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(shù)
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(shù),以便煤層氣抽采率的提高。這一類(lèi)技術(shù),主要是利用保護(hù)層開(kāi)采卸壓增透技術(shù)、深穿透射孔技術(shù)、深孔預(yù)裂爆破技術(shù)、高壓水力增透技術(shù)等。
在未來(lái)的煤礦煤層氣的抽采中,應(yīng)該偏向于依托礦井鉆孔,進(jìn)而將地面井組壓裂區(qū)相互貫通,提高井下孔本身的導(dǎo)流能力,滿(mǎn)足煤層氣的抽采要求,從而實(shí)現(xiàn)礦井抽采與地面抽采之間的相互結(jié)合,同時(shí)也方便煤層氣的立體化抽采;井下水平長(zhǎng)鉆孔鉆進(jìn)技術(shù)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(shí)際的要求周期;通過(guò)大管路、高負(fù)壓等礦井抽采技術(shù)的發(fā)展,也能通過(guò)壓力差的利用,從而實(shí)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(kāi)發(fā)兩種資源時(shí),又存在相互不可分割的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。在開(kāi)采煤礦區(qū)煤炭資源所引起的巖層移動(dòng)時(shí)空關(guān)系,對(duì)于煤層氣資源開(kāi)發(fā)鉆孔的布設(shè)、抽采效果以及采氣方法的選擇都會(huì)產(chǎn)生多方的影響,另外,開(kāi)發(fā)煤層氣,對(duì)于開(kāi)采進(jìn)度、順序以及煤礦的安全等也有著正反兩個(gè)方面的影響。
二、煤層氣勘探開(kāi)發(fā)的發(fā)展前景
第一,國(guó)內(nèi)主要的高煤階煤層位于華北地區(qū),因此,預(yù)測(cè)華北地區(qū)煤層氣資源能夠達(dá)到17.15*1012m3,占據(jù)全國(guó)總量的62.5%。由于這一類(lèi)煤階擁有含氣飽和度高、含氣質(zhì)量好以及含氣量高、資源豐富大的那個(gè)特點(diǎn),一般來(lái)說(shuō),擁有封蓋條件好、煤儲(chǔ)層物性好、煤層割理發(fā)育、保存條件有利等優(yōu)點(diǎn)。
第二,在國(guó)內(nèi),低煤階煤層氣勘探開(kāi)發(fā)的主要區(qū)域在西北與東北。雖然這一類(lèi)氣田含量相對(duì)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(guān)預(yù)測(cè)分析,在這一區(qū)域之內(nèi),低煤階煤層氣遠(yuǎn)景資源量能夠達(dá)到8*1012m3,占據(jù)全國(guó)總資源量30%左右。
第三,我國(guó)另外一個(gè)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(dá)到10-20m之上;在華南區(qū)域之內(nèi),擁有相對(duì)較大的殘留型含煤盆地23個(gè),其遠(yuǎn)景資源量達(dá)到2.15*1012m3,站全國(guó)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(diǎn),但是因?yàn)楹笃跇?gòu)造帶來(lái)的影響,所以其煤層氣的資源處于相對(duì)分散的狀態(tài)。
第四,江西萍樂(lè)地區(qū)煤層氣含量也較為豐富,擁有的勘探面積超過(guò)2400km2,其煤層氣遠(yuǎn)景資源量達(dá)到400*108m3,在對(duì)該區(qū)域煤層氣成藏條件進(jìn)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(jié)語(yǔ)
總而言之,只要能夠堅(jiān)持煤層氣的開(kāi)采原則,能夠合理地利用煤層氣的開(kāi)采技術(shù),再配合上煤層氣開(kāi)發(fā)與采礦的科學(xué)規(guī)律,必定就能夠?qū)崿F(xiàn)安全的煤層氣開(kāi)發(fā)利用,以便滿(mǎn)足能源、節(jié)能、環(huán)境以及社會(huì)等多個(gè)方面的效益。
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