我国煤层气排采主要问题及制度优化探究

黄宇（新疆维吾尔自治区煤田地质局一六一煤田地质勘探队，新疆 乌鲁木齐830001）

0 引言

对于煤层气来说，和一般的油气在开采方面存在比较大的差异。由于煤岩储层的应力敏感性特殊，且具有成藏富集规律，因此在开采难度上很高。从我国目前的煤层气排采工作来看，涉及的问题较多，比如：管理制度不够健全问题、排水降压效果不理想问题以及排采组合方式不够合理问题等[1]。为了提高煤层气排采工作的效率及质量，因此本文围绕“我国煤层气排采主要问题及制度优化”进行分析研究具备一定的价值意义。

1 煤层气排采主要问题分析

煤层气排采涉及的问题较多，问题的存在，会影响排采工作的效率及质量。总结起来具体问题包括：

1.1 管理制度不够健全问题

从现状来看，基于国内煤层气开发排采过程中，其矿权、气权分离的状况明显存在。在管理部门缺乏统一性的情况下，会使得政府监管力度不足。使得各单位难以做好统筹工作，也难以使一定规模的产业链有效形成[2]。此外，在政府监管不力的同时，一些政策也难以落实到位，比如有关煤层气排采过程的经济政策扶持，如果落实不到位，则难以提高煤层气排采企业工作的积极性，并使煤层气排采与天然气之间的竞争受到影响。因此，有待及时健全煤层气排采管理制度，并做好政府政策有效落实方面的工作。

1.2 排水降压效果不理想问题

基于国内相关煤层气井试气工作中发现，基于试气1个月内，其产气量上升至每天大约3000立方米，达至其单井产气量的最高峰；但处于此最高峰之后，产气量便急剧降低，半个月内下降到低于每天1000 立方米。结合分析研究表明：此煤层气井的产气量主要是受到试气的影响，在动液面降低速度偏快的情况下，进一步出现急剧降低的现象。在动液面降低速度偏快的情况下，会导致周围渗透率偏低的煤层发生压敏现象，并使降压漏斗得不到有效的扩充；所以，只剩下少部分煤层气获得解吸。总之，在动液面降低速度偏快的情况下，会导致气井的供气源受到很大程度的限制。

1.3 排采组合方式缺乏合理性

国内煤层气排采工作的排采组合方式不够合理也是常见问题。以国内某煤层气田为例，其主力煤层1号、2号采取的是排采组合方式。在试验分析过程中，主要方法涉及：其一，1 号煤层采取单独排采方式、2 号煤层采取单独排采方式；其二，1号、2号煤层合层排采方式；其三，首先进行2号煤层单独排采，然后再进行1 号煤层单独排采。试验结果显示：1 号煤层单独排采效果最理想，1号与2号煤层合层排采效果排在第二，首先进行2 号煤层单独排采然后再进行1 号煤层单独排采效果最差。进一步对1 号、2 号煤层进行分析，发现1 号煤层气顶板的主要成分为泥岩、粉砂质泥岩，厚度大部分＞5 米，岩裂隙呈不发育状态，具备比较强的封盖能力；底板部分主要成分为粉砂质泥岩、粉细砂岩。而对于2号煤层，其顶板主要成分为浅海相灰岩，底板主要成分则为粉砂质泥岩混合。总之，1号煤层、2号煤层均遭遇压水的影响；但是，2号煤层因受到K2灰岩层出水量高的影响，因此在卸压方面比较慢，且排水降压效果比较理想。所以，结合上述问题，需根据具体地质条件，对排查组合方式进行合理、科学选择，保证排采组合方式的合理性及可行性[3]。

2 相关制度优化策略分析

如前所述，认识到我国煤层气排采工作存在一些有待解决的问题。为了提高煤层气排采工作效率及质量，便有必要注重相关制度优化策略的实施，总结起来具体制度优化策略如下：

2.1 构建完善的管理制度

针对煤层气排采过程中矿权与气权分离的问题，需加强这两个责权部门之间的沟通、协作，通过良好的沟通、协作，进一步做好相关单位的统筹管理工作，使一定规模的煤层气排采产业链得到有效形成。而对于政府部门来说，除了需要加强煤层气开采过程监管工作以外，还有必要落实相关政策，例如：基于煤层气排采初始阶段，政府可以根据国家相关经济政策，对煤层气排采企业给予优惠的经济政策扶持，通过落实行之有效的激励政策，提高煤层气在市场上的竞争力，并使煤层气排采相关企业的工作积极性、责任意识得到全面强化[4]。

2.2 加强对地下水流动系统的认识

相关研究表明：埋深比较大、含水量比较小的煤层，其和地下水流动系统关联性不大；但是，对于埋深偏小煤层，基于地下水流动系统当中存在吸附气；因此，其开采通常会使地下水流动系统受到干扰，进一步使降压解吸效果不甚理想。所以，基于此类煤层气资源排采过程中，需加强对地下水流动系统相关问题的认识[4]。值得注意的是，一些煤层自身可当做一个地下水流动系统，但部分煤层需和顶底板储层相结合才可组合而成地下水流动系统。排水降压效果则主要受到此因素的影响，导致在地下水流动系统越强的情况下，其产气量越低。由此可见，需加强对地下水流动系统的认识，进一步为煤层气排采制度的优化构建奠定扎实的基础。

2.3 重视流体动力学模型的构建

要想使煤层气排采制度得到有效优化及完善，需对煤层上下地层流体动力学模型进行构建。以煤层、上下地层水力联系强弱，对流体动力学模型划分为三类：其一，煤层、上下地层水没有直接水动力关联性，对煤层气排采有利；其二，含水量高、补给充分，煤层以及上下地层水关系紧密，但对煤层气排采不够有利；其三，含水量偏低，补给不够充分，但是煤层、上下地层之间存在水利关系。综合考虑，选择第一种煤层、上下地层水没有直接水动力关联性，对煤层气排采有利的流体动力学模型。

2.4 构建逐级降压排采制度

对于煤层气来说，其自身产出机理特殊，因此在排采制度制定过程中，不可直接套用一般的试井理论。要想保证煤层气排采制度的合理性，便需要控制其生产压差。所以，构建逐级降压排采制度非常关键。基于排采过程中，需分级逐次对井底流压降低，每层均持续一定的时间，如此才可以使降压漏斗获得充分的扩充[5]。与此同时，在排采过程中因受到降压幅度偏低的影响，因此煤层的渗透率降幅偏低，可对该级降压时间延长，使降压漏斗的扩展有效促进，在充分扩展之后，再进行下级降压处理。如此，压力波便能够传播到更远的位置，使泄压体积得到有效提升，使解吸的范围扩大，进一步使煤层气单井采收率得到有效提升。此外，通过逐级降压制度的实施，还能够使煤粉迁移问题以及裂隙吐砂问题得到有效解决，使井筒受到的损伤减轻，提高设备使用安全性。

3 结语

综上所述，国内目前煤层气排采工作过程涉及的相关问题较多，例如：管理制度不完善问题、排水降压效果不理想问题、排采组合方式不合理问题。因此，有必要构建完善的管理制度，加强对地下水流动系统的认识，并重视流体动力学模型的构建，进一步通过构建逐级降压排采制度，使煤层气排采工作的制度得到有效优化，使煤层气排采工作的效率及质量得到全面提升，最终为我国煤层气排采工作的进步及发展奠定夯实的基础。