《煤炭科学技术》“煤层气勘探开发”研究领域 | 热文精选

“十四五”以来，我国煤层气勘探开发进入了新阶段，随着地质、钻井、完井、压裂、排采和提高采收率等方面关键技术进步，我国煤层气老气田低效区、薄煤层、深煤层等多个领域实现产气量突破，助力创新起主导作用的“新质生产力”发展。为了协助读者了解煤层气勘探开发研究领域内的研究热点和前沿问题，促进学术交流与合作，编辑部根据论文在中国知网的下载、引用等指标，整理了20篇《煤炭科学技术》2022年至今刊出的“煤层气勘探开发”研究领域最受关注论文，以飨读者。以刊期排序。

行业视野: 煤层气
类别; 79个
关键词; 103位
专家; 18篇
论文; 5961IP
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倾斜碎软煤层群煤层气协调开发关键技术—以艾维尔沟矿区为例

作者(Author)：梁运培, 朱拴成, 陈亮, 赵坤, 孙东玲, 陈建杰, 张碧川

摘要：为了明确与倾斜碎软煤层开采条件相适配的煤与煤层气协调开发关键技术，基于倾斜碎软煤层群瓦斯难抽采与煤层群非对称采动特征，形成了与之匹配的非对称卸压时空协同“三孔四区五量”煤与煤层气协调开发模式，明确了非对称采动下煤与煤层气协调开发策略，阐明了井上下联合煤与煤层气协调开发时空协同机制。针对倾斜碎软突出首采煤层消突困难的问题，优化了倾斜碎软煤层下向长钻孔施工工艺，研制了钻头电磁波无线随钻测量系统，实现了更高精度的钻孔轨迹防偏。针对非对称采动区地面井防护缺乏针对性的难题，阐明了非对称采动覆岩卸压破坏时空演化特征，获得了非对称采动下覆岩采动裂隙演化特征，确定了倾斜煤层地面井井位安全位置，研发了能够兼顾地面井稳定性和抽采效率双因素的采动区地面三开套管结构。应用结果表明：时空协同的“三孔四区五量”模式能够实现煤层气高效抽采，保障倾斜煤层群的抽掘采接替平衡；倾斜煤层下向钻孔递进式抽采方式拓展了递进式抽采的应用范围，破解了倾斜煤层煤层气抽采过程中的时间不协调问题；优化后的采动地面井维稳结构能够适应非对称采动作用，实现了采动区地面井煤层气高效抽采。上述成果在新疆焦煤集团艾维尔沟矿区得到推广应用，初步形成符合艾维尔沟矿区主要高瓦斯矿区倾斜煤层特点的煤层气抽采关键技术和典型模式。

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煤炭科学技术

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淮南矿区煤层顶板分段压裂水平井抽采技术及效果研究

作者(Author)：陈本良, 袁亮, 薛生, 降文萍, 杨科, 周韬, 李丹丹, 吴静

摘要：淮南矿区为典型高瓦斯矿区，煤层碎软、渗透率低、瓦斯含量偏高、抽采难度大，为探讨地面煤层气顶板分段压裂水平井在矿区的技术可行性与瓦斯治理效果，在分析矿区主要煤层13-1煤储层特征基础上，采用应力解除法进行了煤层三向地应力测试，结果显示三向应力场类型主要为σh,max > σv > σh,min，具有实施顶板分段压裂水平井技术的充分条件；利用MFrac Suite软件分别模拟了水平段距离煤层1、3、5 m时的压裂缝参数，压裂缝半长最大107.33 m、最小89.47 m，具有理想的压裂效果，说明顶板分段压裂水平井在淮南矿区具有比较好的地质适应性与可行性。以潘一煤矿13-1煤层“L”型顶板分段压裂水平井CBM01井为研究对象，采用井下钻孔检测与数值模拟等手段综合分析了瓦斯治理效果，结果显示CBM01井抽采415 d即显著降低了煤层瓦斯压力与瓦斯含量，距离水平井50、65 m处瓦斯压力由6.4 MPa分别降至2.6、2.7 MPa，降低幅度均超过55 %，水平段两侧各15～20 m范围内瓦斯含量由13.5 m3/t降至最大9.11 m3/t、最小6.92 m3/t，平均7.92 m3/t，约10 m范围均降至8 m3/t以下。最后，采用数值模拟方法预测了CBM01井抽采10 a的产气效果及瓦斯治理效果，气井抽采10 a累计产气约272.08×104 m3，水平段倾向单侧约150 m范围内气含量均降至8 m3/t以下、压力均降至3 MPa以下。综合研究结果表明，煤层顶板分段压裂水平井技术在淮南矿区瓦斯治理方面均具有较大的优势和应用效果。

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煤炭科学技术

2024年第04期

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