煤层气储层特征,开发开采技术和工艺
第ｌ章绪论
目前现有的煤层气开发主要有地面钻井煤层气开发和煤矿井下煤层气抽采两种模式。地面钻井煤层气开发又包括有采空区钻井开发和垂直钻井开发两种类型，采空区钻井开发是从采空区上方由地面钻入煤层采空区，采空区顶板因巷道支架前移而塌落，产生的裂缝使气体从井中排出；而垂直钻井是直接从地面钻入未开采的煤储层，并通过水力压裂强化、造斜水平钻井等措施提高煤层透气性，开发其中的煤层气。
‘国外地质条件简单，煤层埋藏浅，单一煤层条件的开发采用的是地面钻井抽放及顺煤层钻孔抽放等煤层气开发方式。美国是世界上首先在地面钻井开发煤层气方面获得重大突破并较早进行煤层气商业开发的国家。１９５３年美国在圣胡安煤田投产了第一口煤层气井。到了８０年代初，美国用常规油气井开采煤层气，并在阿拉巴马州的黑勇士煤田建成了世界上第一个商业化煤层气气田。美国根据煤田的不同构造条件采取了相应的开发技术，并形成了一套较为成熟的煤层气勘探开发的理论和工艺。例如圣胡安煤田，由于其煤层厚度大、储层压力高、渗透性好和吨煤含气量高，因此广泛采用洞穴完井工艺；而黑勇士盆地由于构造条件相对复杂，吨煤含气量中等，地层压力为常压或欠压，所以多采用套管压裂完井，并采取了一系列的增产激励措施。澳大利亚和美国在井下定向水平钻孔技术方面处于世界领先水平，井下顺煤层走向钻孔预抽本煤层煤层气最长的定向水平钻孔已达１５００ｍ。
我国的煤层气地质研究开始于２０世纪６０年代，７０年代对煤层气资源进行初步评价，８０年代开始进行煤层气的开发试点工作。但是，我国煤层气储层受自身煤层气藏的渗透率低、吸附强、解吸速度慢等特性的限制，在国外应用较好的地面钻井煤层气的抽采量远远低于井下煤层气抽采量。我国的煤层气地面开发始于上个世纪７０年代末，原煤炭科学研究院抚顺研究所曾在抚顺、阳泉、焦作、白沙、包头等矿区，以解决煤矿瓦斯突出为主要目的，施工了２０余口地面瓦斯抽排试验井。但由于技术、设备等条件限制，试验未达到预期效果。上个世纪９０年代，煤层气开发出现热潮，在不同地区开展了煤层气开发试验。经过十余年发展，取得了重大突破。２００５＂．－＇２００７年共钻探各类煤层气井超过２１００口，是２００４年底历史累计钻井总数的７倍，形成地面煤层气产能１０亿ｍ３。２００５年煤层气产量实现了零的突破，２００７年达到３．２亿一。
我国煤矿井下煤层气（瓦斯）抽采始于上个世纪５０年代初。经过五十年的发展，煤矿井下煤层气（瓦斯）抽采已由最初为保障煤矿安全生产到安全能源环保综合开发型抽采；抽采技术由早期的对高透气性煤层进行本煤层抽采和采空区抽采单一技术，逐渐发展到针对各类条件适合于不同开采方法的煤层气（瓦斯）综合抽采技术。目前国内井下钻孔抽