我国煤层气排采主要问题及制度优化

卫佳涛

摘 要：近年来，随着时代脚步的加快，经济建设也在飞速发展，与此同时，能源的消耗也在增加，因此对于的需求量也越来越大。然而，目前在煤层气的排采中存在一定的排采问题，若想解决这些问题，需要从优化排采制度入手。本文通过分析我国目前煤层气排采存在的问题，提出了合理的煤层气排采制度，实践证明效果较好。

关键词：煤层气;排采;主要问题;制度优化

0 引言

煤层气的开发属于煤矿资源开发的范畴，随着社会的快速发展，能源供给侧改革也在逐步推进，人们对煤层气技术开发的关注度不断提升，我国的煤层气资源虽然非常丰富，但是在开发技术上也存在短板，不能高效的对煤层气资源进行开采。正是技术上的缺陷，我国的专业技术研究人员不断加大对煤层气技术开发的研究力度，希望能够进步的得到优化，推动我国能源开发的较大发展。

1 煤层气排采系统工作原理

根据煤储层的特征，在现有排采方法的基础上，本着减少煤储层伤害为原则，制定了降低井底流压的煤层气排采控制模式。现场采集单元中的井下压力计、井口套压传感器、井口测水流量计、井口测气流量计将被测物理量转换为电信号。煤层气排采控制单元中的排采控制中心通过RS485通信接口、4～20mA模拟量接口实时接收来自各传感器和变频器的信号，依据煤层气排采控制算法向变频器发送调整信号，同时不间断接收现场采集单元发送的实时信号，稳定地将井底流压实测值无限逼近井底流压给定值，实现自动闭环控制。管理监控单元中的人机管理端实时接收排采控制中心发布的全部信号，同时向排采控制中心发布调节指令，实时监控现场生产数据。

2 我國煤层气排采存在的问题

科研投入不足，技术创新不够。我国煤层气排采有很多不利条件，而且排采技术和设备相对落后，缺乏一些前瞻性、关键性技术支撑和先进的技术设备。并且在科学研究方面的资金投入较少，这些因素导致我国煤层气排采技术进展缓慢;管理制度有待完善。在煤层气开发排采中，存在矿权和气权分离的情况，这样管理部门分离，导致政府监管力度不够。各企业之间、政府与企业之间不能很好的工作，很难形成一定规模的产业链;基础管网薄弱。排采煤层气在建立内部官网的同时，还要着重建设长距离输送管网，这样增加了企业的生产成本，影响了企业的经济效益和排采煤层气的积极性;政府政策落实不到位，企业积极性不高。煤层气排采难度较大、产量低、资金投入大、回报期较长，这些情况使得煤层气排采不能和天然气竞争。所以，在煤层气排采的开始阶段，政府必须给予优惠的经济政策扶持，但是，目前政府并没有针对煤层气出台更优惠、更适用的激励政策;生产压差、排采速度控制不当导致排水采气效果差。在试气过程中，井筒周围渗透率很低，使煤层产生了压敏。井筒很小范围内的煤层得到了有效的降压和极小一部分煤层气解吸出来，限制了气井供气。因此，产气量达到上限后，使气供应不足，最后导致产气量降低。日产水量大、解吸半径变小都会使产气量下降。这个问题是我国煤层气开发的主要困难所在。所以，要尽快编制合理科学的煤层气排压制度;煤层气开发技术设备需要更新和优化。在煤层气开发的过程中，煤层气开发技术设备的质量直接影响着煤层气开发的效果和质量。在实践过程中，由于各个地方的地质条件具有很大的差异性，需要运用的煤层气开发技术也就不同，而煤层气开发技术设备存在一定的落后性，不能真正满足煤层气的勘探和开发使用要求。而实践中，一些运用的煤层气开发技术，并没有针对当地的实际地质特点做好设备的创新，特备是在煤矿进行采动分析过程中，一些新型的设备不能被充分的利用和推广开来，导致实际的装备不能完全满足实际的煤层气开发应用的实际要求，不能真正发挥出其利用价值，为煤层气的开发提供助力。

3 我国煤层气排采的制度优化

3.1 进一步优化煤层气开发团队的地质研究工作

煤层气开发技术研究团队要重视地质工作研究工作，特别是对煤层气开发产业的建设情况要全面做好研究工作，使得煤层气产业的发展可以更加充分的适应新时期市场对能源的实际需求，进一步体现出来地质研究工作的重要性和重要的经济价值。在对地质研究的过程中，除了要对地质特征的研究，更重要的是对不同地质环境中，产气量的研究，保证煤层气开发的有序性，体现出地质研究工作的重要价值。要加强对地质研究工作环境特征的分析，特别要以原来的勘探和开发工作为基础，正确的对煤层气的产量进行科学、合理的估量和分析，我煤层气考法技术的创新提供有力的条件，并为地质研究工作积累更多的经验。地质研究工作在实际开展过程中，需要注重煤层气选区的实际情况，全面研究其地质状况，突出地质构造的实际价值。地质研究工作的设计要侧重预测地状态的研究，科学的设计出煤层气的开发方案。煤层气开发人员还要对地质环境的含气量进行研究和测定，明确煤层气所在区域的实际构造，以便针对井位的实际情况，采用适当的开发技术。另外，地质研究工作的设计，也要重视地质含水层，重点研究地质中具备富水性的几率，为之后的研究工作奠定良好的基础。

3.2 合理运用水动力学和监测水位采集资料

在煤层气的生产过程中，会出现排水降压的现象，通过运用水动力学和监测水位采集资料进行分析，根据定流量完整井非稳定流理论，可将某一时间煤层气的液面降预测出来，可进一步知道某一时间的排水量，进而可指导煤层气井的排采工作。

3.3 低煤阶地区开发技术

低煤阶地区也是煤层气开发的重点区域。在这部分区域，煤层开发工作不能依靠单一的技术，需要将增长技术和开发技术融合起来，发挥各自的优势。在近期开发中，最重要的一点就是尽量降低成本，提高效率和解吸能力，将排采的优势最大程度的展示出来。

与此同时，要高度重视气体压裂完井技术，不断提升单井的产量;中期阶段，要将采样精准度放在重要的位置，提升地面井的开发大规模，为进一步提升煤层气的开发质量奠定良好的基础。在远期开发中，低煤层的煤气开发也很重要，要注重开发和利用低煤层资源，尽量提升煤层气的产量，使得我国煤层气技术能够得到进一步完善和发展。

3.4 加强地质研究并满足煤层气产业快速发展要求

煤层气地质研究程度低，不能满足勘探开发的快速发展。同一区块内，不同区域单井产气量经常差几倍，地质因素是控制煤层气产量的最主要问题。因此，建议加强二维地震、三维地震勘探，精细刻画构造特征、沉积相，预测地应力分布、含气性分布、裂隙系统，圈定构造分区，预测甜点区，部署井位。加强测井手段应用，尤其是高端测井方法的应用，充分提取勘探资料，在煤相分析、煤体结构分析、含水层及富水性分析、岩石力学性质等方面，为增产改造提供依据。

4 结语

我国对能源的需求在不断的增加，所以相对的对煤层气的排采力度也特别大。这就使得煤层气排采工作更加困难，生产压差、排采方式、排采速度等都是致使我国煤层气井排采无法长期保持较高产量的原因，为了能够更科学合理的进行煤层气开采，必须实施合理的制度优化。按照排采阶段的不同，并根据开采中排气量的变化，实施六段划分法，不断优化并制定符合我国国情的排采制度，是解决我国煤层气排采问题的关键。

参考文献：

[1]赵群，王红岩，李景明，等.快速排采对低渗透煤层气井产能伤害的机理研究[J].山东科技大学学报（自然科学版），2008：27-3.

[2]曹立刚，郭海林，顾谦隆.煤层气井排采过程中各排采参数间关系的探讨[J].中国煤炭地质（原中国煤田地质）， 2000，12（1）：31-35.

[3]中国地质大学煤田教研室盆地组.《断陷盆地分析与煤聚积规律》——中国东北部晚中生代断陷盆地沉积、构造演化和能源预测的方法与成果[J].地质科技情报，1988：74.

[4]陈贞龙，郭涛，李鑫，等.延川南煤层气田深部煤层气成藏规律与开发技术[J].煤炭科学技术，2019，47（9）：112-118.

[5]福兴，卞建玲.基于无线传感网的煤层气排采实时监测监控系统设计[J].煤田地质与勘探，2018，46（6）：81-87.