煤层气开发现状与开发技术难点分析

龚齐森

摘 要：针对煤层气的开发问题，结合我国煤层气的开发情况，本次研究首先对煤层气的开发现状进行深入分析，在此基础上，对煤层气开发的技术难点进行深入探讨，为煤层气的进一步开发奠定基础。研究表明：我国的煤层气含量相对较高，但是由于在煤层气开发方面缺乏关键性的技术，所以煤层气的开发难度相对较大，相关人员需要加大煤层气研究力度，为煤层气的高效开采奠定基础。

关键词：煤层气;开发现状;开发技术;难点分析;迁移机理

目前，国际范围内的常规天然气的数量不断减少，这就需要我们从常规天然气向非常规天然气的方向发展。煤层气就属于一种非常规天然气，该种类型能源的主要成分也以甲烷为主，由于该种类型能源和常规天然气在储存方面存在较大的差别，因此，开发该种类型能源的难度相对较大[1]。针对煤层气的开发问题，本次研究在对我国煤层气开发进行大量调研的基础上，对其开发现状进行深入分析，对其开发难点问题进行研究，为煤层气的进一步开发和利用奠定基础。

1 煤层气开发现状分析

对于煤层气而言，在储存量方面我国处于全球的第三位置，仅次于加拿大和俄罗斯。在地层深度2000m以内，我国该种能源的储量达到了36.8×1012m3，我国常规天然气的含量仅有38×1012m3，由此可见，我国常规天然气的含量与煤层气的含量基本一致，这些煤层气的分布相对较广，在我国的24个省市区域内均有分布，在所有煤层气中，可以开发的煤层气占所有煤层气的60%左右，由此可见，煤层气将会成为我国能源发展的下一个目标。在我国政府的相关规划中，到2020年底，我国煤层气的开发量将达到1×1010m3，进而可以在全国范围内形成一个煤层气的产业体系，进而使得我国的能源压力可以得到一定的缓解[2]。

在煤层气的研究方面，我国的起步相对较晚，截止目前为止，我国对于该方面的研究主要可以分为三个阶段。在上世纪70年代之前，我国对煤层气的开采主要是防止在煤炭开采过程中发生爆炸问题;在上世纪90年代左右，在我国的部分区域内进行了煤层气开采的实验，为煤层气的开采奠定了基础;自此以后，我国开始了在全国范围内进行煤层气的勘探工作，然后对地层中的煤层气进行了一定的评价。

众所周知，我国的煤炭资源想对较为丰富，在我国发展的前期阶段也主要以煤炭作为最重要的能源，但是，由于煤炭的燃烧会对环境产生较大的污染，所以天然气成为了最佳的能源，但是随着天然气开采的不断进行，我国天然气的含量不断降低，因此，需要一种新型能源来代替天然气，煤层气含量较为丰富，但是在使用过程中又不会造成污染问题，因此，国内外相关公司都在进行煤层气的研究和开采[3]。截止目前，我国的中石油、中石化以及地方性的煤炭公司都在我国范围内开展煤层气的开采，美国、德国等国家的相关公司也进入我国，成为了我国煤层气开采的外包者，近几年以来，在煤层气开发方面，我国已经取得了较大的进步。

2 煤层气开发难点分析

2.1 煤层气运移机理不明确

从上世纪90年代开始，国内外的学者对煤层气的迁移机理进行了深入研究，相关学者也都对此问题发表了自己的看法，例如，我国的煤层气专家苏喜立等人将该种能源的迁移分为了三个方面，分别是解吸、扩散以及渗流，这种解释符合物理学方面的相关理论，但是，相关专家对此结论并不认同，都各自提出了自己的想法，并都具有理论支撑，综合而言，目前针对此问题国际上并没有达成共识，相关专家还在进一步的研究。通过对相关专家提出的理论进行分析，笔者发现，此方面的机理研究应该与常规天然气进行对比和结合，这样不但可以更快的明确其迁移机理，还可以明确该种能源与常规天然气的区别。

2.2 水力压裂机理不明确

对于煤层气的增产而言，水力压裂是其最重要的措施，也是最有效的措施，目前，美国90%以上的煤层气都是采用水力压裂的方式实现增产的目标，我国大多数的煤层气矿区也都采用了该种方式进行开采，在应用该种增产方式的过程中，压裂液是最关键的物质，压裂液的性能将直接决定煤層气的增产效果，如果压裂液的性能相对较差，不但不会起到增产的效果，还会对储层产生一定的破坏，要想得到性能优越的压裂液，这就需要对水力压裂的机理进行深入研究。

2.3 水平井增产机理不明确

所谓的水平井增产方式主要指的是多分支井的增产方式，这是一种在水平井和分支井开采的基础上发展起来的技术，通过该种方式，可以使得地层中排水的速度增加，进而使得地层压力降低，煤层气迁移的速度增加，此时进行煤层气的开采将会使得其效率大大提高。但是，并不是在所有区域应用该种技术都可以实现增产的目标，为了使得油田单位可以对增产方式进行优选，首先必须明确该种措施的机理问题。

3 结论

综上所述，未来煤层气将会成为代替常规天然气的主要能源，在我国范围内，此种能源的含量相对较高，相关单位已经开始进行开采工作，但是，在煤层气的开发方面，仍然存在一系列的问题，因此，相关学者需要对这些问题进行深入研究，为煤层气的进一步勘探和开发奠定理论基础。

参考文献：

[1]张双斌.影响中国煤层气开发的科学技术问题分析[J].晋城职业技术学院学报，2011，04（4）：52-54.

[2]秦勇，袁亮，胡千庭.我国煤层气勘探与开发技术现状及发展方向[J].煤炭科学技术，2012，40（10）：1-6.

[3]周加佳.中国煤层气开发利用现状及技术进展[J].石油化工应用，2017（05）：7-10+48.