國內煤層氣開采技術的分析研究

張 然

（長治職業(yè)技術學院，山西 長治 046000）

隨著我國經濟的快速發(fā)展，科學技術的創(chuàng)新，很多新能源得到了關注和開發(fā)利用，而清潔能源是我國能源發(fā)展的首要選擇。煤層氣作為一種新興能源，其擁有獨特的結構體系，對環(huán)境的污染低，而且存在量較高，可以有效的補給當前能源不足的情況，所以煤層氣的開采技術存在著重要的價值。但目前開采還存在許多難度，想要對該種能源充分利用，務必要充分研究國內煤層氣的開采技術，從而推動開采工作有序進展，使得能源的補給效率進一步得到提升。

1 國內煤層氣開采現(xiàn)狀

從瓦斯被動治理到主動開發(fā)，技術推動著煤層氣產業(yè)更進一步發(fā)展。但同時，一個不得不正視的現(xiàn)實長期存在：經過20多年發(fā)展，我國煤層氣的開發(fā)量遠遠低于計劃開采值，開采的進度可謂非常緩慢，而這是由于開采難度高、產量低，大部分人一度認為煤氣層不適合開發(fā)，直到人們意識到煤層氣是一種天然氣，是一種清潔能源，才在世界范圍內得到了廣泛的認可。

現(xiàn)如今我國的煤層氣探索已經取得了一定程度的發(fā)展，很多研究者也致力于這個領域的探索，為進一步挖掘煤層氣奉獻力量。但我國在現(xiàn)階段還存在很多技術難題，這些問題也是短時間內無法解決的。例如不明確我國煤層氣的分布狀況，資源總量中有多少可以被回收也上不明確；煤儲層滲透性評價也不足夠準確，導致很多數(shù)據(jù)不具有可靠的參考價值。

2 煤層氣的開采

2.1 開采的主要難點

我國煤層氣的特點是低滲、低壓、結構復雜，煤層氣吸附性強是開采煤層氣的主要難題，煤層氣吸附分物理吸附和化學吸附，物理吸附的解決較為簡單，而化學吸附作用比較難以克服。

2.2 煤層氣開采的技術現(xiàn)狀

煤層氣開采主要包括地表鉆探和地下瓦斯抽放系統(tǒng)開采。煤層氣和瓦斯抽放可用于地面鉆井。經過露天開采和瓦斯抽放后，可大幅度減少瓦斯抽放量，降低煤礦通風要求，改善礦井安全生產條件。地面鉆探和采礦方法對于我國來講有一定的難度，因為我國很多煤層透氣性較差。

2.3 常用的煤層氣開采技術

（1）煤層氣勘探技術：在煤層氣的開采之前，首先應該對所需開采的環(huán)境進行勘察，對地下情況進行有效的勘探，對煤層氣的開采影響重大。相關實踐表明，能產生大量煤層氣藏均屬于壓力圈閉氣藏。充分勘探開采環(huán)境，有利于開采人員安全開采，并更好地提高工作效率，勘察明白地下構造的形態(tài)及地質條件、特征等，才能擬制出最優(yōu)最合理的開采方案，為順利開采奠定基礎。

（2）鉆井工程技術：鉆井工程技術是油氣開發(fā)中一項重要的環(huán)節(jié)，對于煤層氣開采也是一樣。目前在我國煤層氣開采鉆井工程典型類型有直井、叢式井、水平井和多分支水平井。直井是開發(fā)煤層氣最常見的辦法，因為其接觸面積最小。含氣量、儲層厚度、儲層壓力以及滲透率有一項較高即可，定向鉆井是指先設計好鉆取軌跡和目標層，使得井口與井底不在同一條垂直線上。

（3）壓裂技術：壓裂技術作為煤氣層開采的一項非常重要的技術，在實際開采中應用非常廣泛，該技術可以使用壓裂的方法有效地將井筒與煤層天然裂縫連接起來，使井筒的壓力作用分布更為廣泛，從而提高進而開采產能，也提高了廢氣解吸率，所以壓裂技術實質上也是一種加固措施。在開采中得到廣泛好評，但是目前由于我國煤氣層開發(fā)起步較晚，因此該項技術在實際開采的應用中還不夠成熟，該項技術的研究也相對比較緩慢。但是目前針對該項技術我國經過自己的努力，研究出了煤層壓裂改造的配套技術，已經運用到33個煤層的開發(fā)，效果良好。

（4）開采技術未來發(fā)展方向

目前，我國煤層氣開發(fā)中，主要需要解決的問題是產業(yè)建設的合理規(guī)劃、產業(yè)集中管理以及外商投資等方面。我國未來需要對煤層氣開采項目多加城府扶持，擴大開采規(guī)模，提升開采技術，吸引外資，向煤層氣開采技術較為成熟的地區(qū)學習經驗，引進國外先進技術，提升自主研發(fā)能力，主抓技術，以實現(xiàn)高效高產。根據(jù)能源市場發(fā)展情況，煤層氣的開采市場潛能很大，技術會不斷提升，壓裂工藝會有新的突破。為了加大煤層氣的抽采和利用空間，我國科研人員研發(fā)了新的抽采技術，大大提高了煤層氣的抽采率。在煤礦開采過程中，煤層氣是礦井爆炸的主要因素，被稱為煤礦“第一殺手”，所以在未來煤層氣開采技術研發(fā)中，如何保障安全開采也是一項重要的研究方向，保障安全開采、有序開采也是煤氣層開采的一大方向，加強井下通風系統(tǒng)的改造，配備井下瓦斯儲量檢測及報警裝置等都可以有效的避免危險的發(fā)生。另外，開采之后如何對地質進行保護也是我們需要攻克的難題，如何達到最低程度的破壞，并對周圍環(huán)境不造成影響，這都是需要開采之初做好規(guī)劃。因此，研究煤層氣的開發(fā)利用，既可以有效防止煤礦開采中瓦斯爆炸的問題，也有利于環(huán)境的保護，具有十分重要的意義。

3 結 語

綜上所述，我國目前將開采天然氣的重點放在了煤層氣開采上。在這個過程中，我國煤層氣的開采也有了很多提升與進步，推動了開采的產量與效率的持續(xù)上升。技術升級，合理開采固然重要，但更重要的還是安全第一，整個煤礦的開采過程中，煤層氣的抽采直接關系到整個煤礦的安全生產，因此加快煤層氣的抽采至關重要，相關部門應引進先進開采思想，改良開采設備，提升我國開采水平。