论我国国内煤层气开发与排采的现状及未来趋势

张 谭

（中石油煤层气有限责任公司，北京 100028）

论我国国内煤层气开发与排采的现状及未来趋势

张 谭

（中石油煤层气有限责任公司，北京 100028）

能源问题已成为困扰全球可持续发展的重大问题。加强能源开发和创新已成为各国提高自身核心竞争力的有力武器。煤层气不仅清洁高效，而且其经济利益和环境利益较为突出。我国煤层气储量较为丰富，加强对其的开发，对于能源问题的缓解有着不可或缺的作用。

煤层气；开发；排采；现状；趋势

1 开发现状分析

1.1 第一阶段

这一阶段主要是指20世纪50—70年代末，这一阶段主要是为了将煤矿矿井瓦斯爆炸事故灾害降低而采取的抽放和利用，但是绝大多数的煤层气均被排放到大气之中，并没有注重对其的回收利用。

1.2 第二阶段

这一阶段主要是指20世纪70年代末—90年代初，这一阶段是煤层气的勘探与开发的实验初级阶段，同时开始注重井下煤层气的抽放利用，并在诸多矿区进行了钻孔开展水力压裂实验，也出现了大批抽放和利用井下煤层气的项目，并逐步利用其进行取暖和工业用气之中。

1.3 第三阶段

这一阶段主要是指20世纪90年代初至今，这一阶段属于煤层气勘探开采实验的全面阶段，并大规模的加强对其的利用，同时引进了国外先进的煤层气开采技术，开展了大量的煤层气勘探实验，并取得了实质性的进展。且目前我国具有诸多煤层气商业化的开发勘探区域[1]。

2 排采现状分析

2.1 排采分析

目前我国在煤层气排采过程中，需要通过排水降压手段降低储层压力使煤层中甲烷解吸从而进行煤层气开发。在排采初期应保持液面稳定，连续排水，疏通储层，求取地层供液能力。排水降压阶段时应控制合理的降液速度，使井底压力缓慢降至储层解吸压力点。见套压后，调整排采强度，控制井底流压稳定由于气体的解吸和流动会携带出大量煤粉，因此需维持稳定的排采强度，以达到疏通渗流通道目的。进入产气阶段后，要求以井底流压为标准，通过控制套压和产水量实现阶梯式提产。所以煤层气排采应合理划分排采阶段，通过逐级降压，完成排采精细控制，实现排采目标。

2.2 排采设备应用现状

我国在煤层气的排采过程中，为了保证排采连续性，延长修井周期，针对不同地质条件和不同井型，需要根据实际情况选择不同的排采设备，进而满足排采的需要。通过多年的实践，目前在我国煤层气应用比较广泛的排采设备主要包括螺杆泵和管式泵+抽油机、电潜离心泵、电潜螺杆泵等。

（1）螺杆泵在当前煤层气开发中使用比较普遍，其结构简单、体积小、能耗低、成本较低、设备安装维护保养方便。螺杆泵携砂、携煤粉能力强，有效降低卡泵风险，而且其对气的适应性好，不会产生“气锁”现象和“气蚀”现象。该设备仅在煤层气直井中应用较好，在定向井或者大斜度井中由于偏磨严重具有一定的局限性，同时该设备处于沉没度较低的状态下容易出现烧泵风险，因此需要保持一定的沉没度。

（2）管式泵+抽油机在煤层气丛式井和直井的生产中应用广泛，其结构简单、成本低、扬程高。其设备工艺成熟度高、性能可靠、使用寿命长，在煤层气开发中有着较好的使用效果。但其重量大、安装不方便、能量传递环节多、维护频繁，而且对气、固体颗粒的适应性较差，有气锁现象、易造成煤粉卡泵现象。

（3）电潜离心泵的排量大，可满足高产水井的排液要求，适应性强，机组寿命长，管理方便，地面工艺流程简单，占地面积小，无杆举升，在煤层气大斜度井和水平井的生产中应用较多。但电潜离心泵功率大、能耗高、价格昂贵，有气蚀和气锁现象、携排砂能力弱。

（4）电潜螺杆泵地面设施少、运转安静节能、占地面积小，且设备功率低、能耗低。电潜螺杆泵可以应对高含气、高含砂等复杂井况，因没有抽油杆，在大斜度斜井和水平井的生产中应用较多。该设备在排采水、固体颗粒含量较多的井时磨损相对较快，检泵周期相对较短，对排采连续性影响大，而其设备成本昂贵，保养维护不方便，所以该设备处于试验阶段。

通过对于不同排采设备的粗略分析，在煤层气开采中使用螺杆泵和管式泵+抽油机较为普遍，为了加强对煤层气的排采研究，还需要在排采设备方面加强对其的改进和优化，才能更好地适应未来日益复杂的排采环境

3 未来的发展趋势展望

我国煤层气应紧密结合自身的实际，针对性地确定开发和排采方案，并加强对现有工艺中存在的不足进行分析，加强先进技术的引进，针对性地加强对其改进和优化，才能更好地促进排采效率的提升。随着中国能源消费结构的变化，以及环保监管趋严背景下燃气替代煤炭需求的提升，国内天然气供需缺口仍将持续扩大。

4 结束语

综上所述，煤层气的开发和排采具有较强的专业性和技术型，必须注重现状的分析，切实掌握其技术要点，加强先进技术的引进和推广，才能更好地促进煤层气开采质量与效率的双重提升。

[1] 张吉祥.提高煤层气采收率的方法和技术进展[J].化工管理，2017，（1）：152.

Present Situation and Future Trend of Coalbed Methane Development and Drainage in China

Zhang tan

Energy issues have become a major problem that plagues global sustainable development.Strengthening energy development and innovation has become a powerful weapon for countries to improve their core competencies.Coalbed methane is not only clean and efficient，but also its economic interests and environmental benefits are more prominent.China’s coal-bed methane reserves are more abundant，to strengthen its development，for the mitigation of energy problems have an indispensable role.

coalbed methane；development；drainage；current situation；trend

TE933.1

：A

：1003–6490（2017）04–0049–01

2017–03–15

张谭（1988—），男，河北辛集人，助理工程师，主要研究方向为煤层气排采。