煤層氣勘探與開發技術的應用現狀及發展方向

蔣保雙

摘 要：與國內常見的天然氣相比而言，煤層氣的保存和產出具有明顯特殊性。其中最特殊的地方在于煤層氣的儲存成分為有機質，因此就使得煤層氣的狀態、空氣因素、產出因素、開采水平、產出的特點都有所不同。除此之外，煤層氣以煤層為地質載體，煤炭自身是能源開發的對象之一，因此，鑒于這一自然屬性更是和其它化石類能源礦產有極大的區別。不難看出煤層氣由于具有以上特殊性，因此所使用的勘探技術和開發技術會借鑒一部分常規天然氣的勘探開發技術，甚至直接使用，但同時又具有自己的獨特性，有時還會出現交叉使用的情況。

關鍵詞：煤層氣;勘探;開發技術

前言

隨著我國社會經濟的不斷發展與進步，對能源的使用也有著新的要求。煤層氣屬于一種新型的清潔資源，近些來年才被開發利用。近年來，我國在進行煤層氣勘探開發上也取得了的很大的進展。煤層氣在全世界范圍內具有很強的生產潛力。針對煤層氣進行開發可以緩解現階段能源供應與需求之間的矛盾，要切實實施可持續發展的能源戰略，保護人類賴以生存的自然環境，解決如何對煤炭進行安全的開采等一系列問題有著十分重要的現實意義，在一定程度上也能夠引起各個國家對煤層氣勘探開發的關注。

一.我國煤層氣勘探和開發技術系統論述

在宏觀意義上來講，煤層氣勘探和地面開發技術無法區分開來，勘探時其自身需要進行試采評價，探井在勘探之后通常直接轉為地面開發，深井勘探的主要目的在于解決在何處進行采氣的問題;開發則需要對如何以最經濟的方式有效開發煤層氣的問題進行解決。在微觀角度上而言這兩者依舊可分為勘探技術和地面開發技術兩大種類。針對開采方式的不同之處，因為煤氣層和煤炭資源都具有在地質中進行開采的自然屬性和特征，很多地區的部分煤層氣不僅要在礦井下被抽采。

由更高技術層面對煤層氣勘探和開發技術進行分析，整體煤層氣勘探與開發技術機制都貫穿若干技術保障系統的工作，如果地質體和地質廠含有煤層氣系統就一定要在勘探階段進行查證，使得工作人員能夠隨著開發的進程不斷對方案進行動態變化和調整。地質保障系統對于煤層氣產能建設和先進性開發而言產生重要的影響，勘探和開發的效果首先會由技術裝備的先進程度與完備程度決定。

二.煤層氣勘探技術和開發技術的應用現狀

1.煤層氣地上鉆井經濟型增產技藝

當前國內煤層氣經濟型增產的首選技藝為水力壓裂法，缺點是無法實時觀察和監測壓裂過程和最終的壓力結果，工作人員需要通過前期的數值模擬進行預測，并通過物探方式進行監測。當前國外已建立4類擬三維裂縫模型和2種全三維裂縫模型，國內將工作重點放在擬三維裂縫模型的優化和建立方面。但由于煤層是有機質儲層，無機質儲層的壓裂模擬與設計在本質而言存在許多的差異之處，如果直接在煤層壓裂期間使用常規地層壓力技術不具有較強的針對性和適應性。

2.煤層氣勘探技術

近年來，隨著電子科技的進步與發展，石油勘測手段也在被不斷實現優化，勘測的方法也在逐漸邁入到高科技時代，測井法已經由原本的數控測井儀轉變為成像測井儀，不僅提高了數據信息傳輸的效率，而且還增加了單位時間內的數據傳輸量，同時利用組合的方式，增大了勘測感知的覆蓋面積，提高了數據信息的采樣效率和分辨效率，已經成為石油企業發展重要的技術手段。三維地震勘探法是一種較為常用的勘探方法，在使用中可以對油田進行一體化、多方位和多角度的勘探。在使用這種方式前，應先根據開采地區的石油勘探需要，加強對計算機系統的設計，確保在使用中可以有效的發揮數據采集、野外施工組織、數據信息處理、數據分析、屬性提取、波長模擬和地質建模等功能，實現對地震勘探數據的順利獲取，進一步加強對工程開采設計方案的全面合理設計，避免在開采過程中出現較多的開采問題，提高開采的效率。

三.我國煤層氣勘探技術和開發技術的未來發展前景論述

在現階段，我國的煤層氣勘探技術的開發有一定的發展潛力，煤層氣也有現有現實意義的利用價值，煤層氣在未來很長一段內都是接替常規天然氣的潔凈能源。從能源潔凈、安全的角度來說，煤層氣的不斷開發和利用，對于實現我國能源資源的綜合利用、對我國能源結構進行優化、對能源供給需求方面的緩解、在一定程度的減少大氣污染，對實現我國國民經濟持續穩定的發展也有很強的現實性意義。

1.近期計劃

在此階段，主要對國內不同地質條件煤層、地質的成長過程和成長效益進行分析和探討，深入挖掘煤炭儲層的地球物理法則信息，并發展為闡明技術;制定出煤層和煤炭資源綜合勘探與地域選址的相關規范;開展有關現階段應用技術對國內盆地地區煤層氣地質條件適應程度的研究和探討;重點對煤層氣鉆機制造、煤層物性地球物理精細闡明、低成本傷害良性循環液研發等問題進行研究和突破。

2.中期計劃

在此階段主要需要工作人員研究出煤構造和低煤階段的煤層氣勘探和地質選擇技術;發展煤層氣、頁巖氣、致密性氣體等綜合勘探技術，優化高效率、低成本的定向鉆孔技術。針對地質條件進而構建出煤層氣地質評價和選區技術，重點對構造水平井、水平井鉆機國產化、多層井鉆井、電磁波地質工具等國產化勘探技術進行突破和研究;制定煤層氣綜合勘探技術的使用規范和標準。

3.遠期計劃

在此階段主要針對國內地質條件的使用性特征選取低成本、高成功率、高效益的煤層氣勘探技術和綜合選區技術，進而實現全面勘探與開發煤層氣的開采目的。由此一來，就能跟上時代發展潮流，不斷增強煤層氣開發企業的行業競爭力。

結束語

綜上，可以看出我國煤層氣勘探技術和開發技術具有復雜化、系統化、綜合性強等特征，其中集結了多項復雜技術，和常規天然氣開發技術、煤炭資源開發技術既有本質的聯系又有本質的區別。現階段國內煤層氣的開采在前期發展階段已實現年產量突破百億立方米生產規模大關，但產業的中期持續發展和長期持續發展仍需適配性技術的進一步革新與進步，才可以保障煤層氣勘探企業跟上時代發展潮流。

參考文獻

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