我国高煤阶煤层气开发中存在的问题及解决对策

徐 凯

中石油煤层气有限责任公司韩城分公司

我国高煤阶煤层气开发中存在的问题及解决对策

徐 凯

中石油煤层气有限责任公司韩城分公司

我国高煤阶谋炭资源储量丰富，达到谋层气资源总量的13/左右，但过去较长一段时间由于人们受美国煤气勘探经验的影响，考虑到高煤阶每层自身演化程度、割理发育、渗透率等方面不理想，忽视对高煤阶地区的煤层气的开发和运用，但现阶段人们逐渐发现高煤阶地区的谋层的渗透性在期次构造运动等因素的作用下会得到改善，而且通过高谋阶地区的谋层勘探可有效的定位高产富集区，所以高谋阶地区的谋层起勘探逐渐受到重视。基于此本文对我国高煤阶煤层气开发中存在的问题及解决对策进行了详细分析和研究。

高煤阶煤层气；开发；问题；解决对策

1、我国高煤阶煤层气开发中存在的问题

1.1 煤层气开发的定位不确切

煤层气是一种经过多次运移残留在煤层里的气体，我国对煤层气这种资源早期定位为瓦斯治理。在这种思路下，大多数开发的煤层气田处于煤矿周边，具有共同特点是：一是埋藏较浅，一般小于800m；二是区域地质特点煤矿基本掌握；三是区域水动力条件基本清楚；四是由于煤矿开采多年，煤层已整体降压，应力得到释放。对这些地区的煤层气采取常规的技术基本能实现商业开发。但更多的煤层气资源埋藏大于800m，深层煤层气的富集状况和水体分布同浅层有本质的区别，深层煤储层具有煤层压力高、物性差及地应力复杂等特点，对于这些地区的开发不能采取煤矿周边的开采技术，要有更高的技术，这也是目前我国煤层气一旦远离煤矿周边开发较差的主要原因。煤层气是一种自生自储的全新矿产资源，决不能定位在瓦斯治理，应从成藏机理、储层特性、控产机理及地面系统等方面进行系统地研究，建立科学的开发技术方法。因此，对煤层气开发的规划和部署就应超脱瓦斯治理的范畴，要有超前的技术定位和规划部署。

1.2 煤层气勘探程序不合理

在煤层气勘探过程中，普遍认为煤储层构造简单，有煤的地方就有气，完全忽视了煤储层特点的复杂性。因此，在早期煤层气勘探工作显得无足轻重，直接越过勘探阶段，从评价阶段起步，造成勘探效率低，优选“甜点区”的准确率低，最终导致大量低产区块的出现。

1.3 工程技术与储层差异性不匹配

煤层气开发初期对煤储层的复杂性及主控地质因素认识不足，产能建设模式采取整体推进式，以沁水盆地为例，其樊庄一郑庄区块形成了以直井压裂为主，裸眼多分支水平井为辅的单一开发方式。其中樊庄区块内部存在近1/3的低产区，当开发煤储层更为复杂的郑庄区块时，近2/3的低产井大片出现。另外柿庄北、长治、古交、和顺等区块也存在类似的问题。通过分析发现，煤体结构、地应力、流体可疏导性、构造特征、煤岩变质程度等储层特点的差异，都会影响着煤层气的开发方式。

1.4 常规地面建设模式不适应

从“十一五”到“十二五”前期，借鉴油田建设模式，主要采取“地上服从地下“的地面建管网设模式，导致开发建设成本较高。沁水盆地地表沟壑纵横，高低起伏差异较大，导致地下井位与地上管网匹配不协调，大大提高了开发建设成本。另外，煤层气田多为单井场直井的开发方式，占地面积大，地面设备分散，导致开发建设成本及后期维护成本较高。

2、我国高煤阶煤层气开发中存在问题的解决对策

2.1 高度重视煤层气勘探开发理论和技术的研究

要正确认识到煤层气是种边际资源，对开发技术要求更高，针对不同的地质特征制定正确的技术攻关思路；要正确认识到煤层气的开发规律与常规油气有本质区别，工程技术要符合开发规律的要求；要正确认识到煤矿地质和煤层气地质有本质的区别，瓦斯治理可以采取煤矿地质理论，但是煤层气开发应该采取煤层气地质理论的指导；要正确认识到煤层的组成大多是有机质矿物，要清楚这种矿物的特性，及其与无机质砂岩的本质区别。针对上述认识，煤层气勘探开发技术要做重大调整。

2.2 优化煤层气勘探开发程序，提高储量的动用程度

一方面要重新规范煤层气勘探程序，提高地质认识程度，对普查和详查要高度重视，其中在普查阶段要以最少的投入确定主要含气区，详查阶段要探明煤层气富集区带及主力层位，初步查明优质储量区域。另一方面则是实现勘探开发的一体化。评价阶段要开展开发技术实验，落实区域单井产气能力，初步确定适用的开发技术。规模开发阶段应充分利用前期勘探成果完成开发效益评价，全面夯实效益开发的资源基础。

2.3 建立工程技术适应性评价方法，提高煤层气开发效益

要重点解决煤矿地质和煤层气地质理论的区别，区域上煤层气产能主控地质因素发生变化，相应的工程技术也应随之改变。因此，根据区域上煤层的四大特征建立高阶煤层气开发工程技术的地质模式。将工程技术由过去的改造模式向疏通模式转移，符合煤层气的开发规律，进而不断提高煤层气的开发利益。

2.4 采用分布式地面建设模式，提高系统运行效率

要改变传统的地面建设模式，实现地下、地上一体化建设。一切都要围绕降低成本提高效益去设计和运行，考虑到煤层气的特殊性，要大幅度的减少占地，采取多种井型控制储量，减少地面设备的数量，提高设备的使用效率，采取集约式建设，分散式控制的方式，“地下服从地上，地上配合地下”，优化投资结构，把地面做成最少。

总之，通过对实际的高煤阶地区进行实践发现，在高煤阶地区结合煤层生烃史和地址构造史的匹配关系对区域内渗透率进行判断，并在此基础上利用主曲率的方法对高煤阶地区渗透率进行进一步明确，从而可以有效确定高煤阶地区煤层气的富集区域，从而在开采过程中能够保证气体开采的连续性和稳定性。高煤阶地区煤层气实践探究的成功，为我国高煤阶地区煤层气开采提供了一条全新有效途径，对促进我国煤企开采有着显著的促进作用。

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