煤层气勘探与开发技术的应用现状及发展方向

蒋保双

摘 要：与国内常见的天然气相比而言，煤层气的保存和产出具有明显特殊性。其中最特殊的地方在于煤层气的储存成分为有机质，因此就使得煤层气的状态、空气因素、产出因素、开采水平、产出的特点都有所不同。除此之外，煤层气以煤层为地质载体，煤炭自身是能源开发的对象之一，因此，鉴于这一自然属性更是和其它化石类能源礦产有极大的区别。不难看出煤层气由于具有以上特殊性，因此所使用的勘探技术和开发技术会借鉴一部分常规天然气的勘探开发技术，甚至直接使用，但同时又具有自己的独特性，有时还会出现交叉使用的情况。

关键词：煤层气;勘探;开发技术

前言

随着我国社会经济的不断发展与进步，对能源的使用也有着新的要求。煤层气属于一种新型的清洁资源，近些来年才被开发利用。近年来，我国在进行煤层气勘探开发上也取得了的很大的进展。煤层气在全世界范围内具有很强的生产潜力。针对煤层气进行开发可以缓解现阶段能源供应与需求之间的矛盾，要切实实施可持续发展的能源战略，保护人类赖以生存的自然环境，解决如何对煤炭进行安全的开采等一系列问题有着十分重要的现实意义，在一定程度上也能够引起各个国家对煤层气勘探开发的关注。

一.我国煤层气勘探和开发技术系统论述

在宏观意义上来讲，煤层气勘探和地面开发技术无法区分开来，勘探时其自身需要进行试采评价，探井在勘探之后通常直接转为地面开发，深井勘探的主要目的在于解决在何处进行采气的问题;开发则需要对如何以最经济的方式有效开发煤层气的问题进行解决。在微观角度上而言这两者依旧可分为勘探技术和地面开发技术两大种类。针对开采方式的不同之处，因为煤气层和煤炭资源都具有在地质中进行开采的自然属性和特征，很多地区的部分煤层气不仅要在矿井下被抽采。

由更高技术层面对煤层气勘探和开发技术进行分析，整体煤层气勘探与开发技术机制都贯穿若干技术保障系统的工作，如果地质体和地质厂含有煤层气系统就一定要在勘探阶段进行查证，使得工作人员能够随着开发的进程不断对方案进行动态变化和调整。地质保障系统对于煤层气产能建设和先进性开发而言产生重要的影响，勘探和开发的效果首先会由技术装备的先进程度与完备程度决定。

二.煤层气勘探技术和开发技术的应用现状

1.煤层气地上钻井经济型增产技艺

当前国内煤层气经济型增产的首选技艺为水力压裂法，缺点是无法实时观察和监测压裂过程和最终的压力结果，工作人员需要通过前期的数值模拟进行预测，并通过物探方式进行监测。当前国外已建立4类拟三维裂缝模型和2种全三维裂缝模型，国内将工作重点放在拟三维裂缝模型的优化和建立方面。但由于煤层是有机质储层，无机质储层的压裂模拟与设计在本质而言存在许多的差异之处，如果直接在煤层压裂期间使用常规地层压力技术不具有较强的针对性和适应性。

2.煤层气勘探技术

近年来，随着电子科技的进步与发展，石油勘测手段也在被不断实现优化，勘测的方法也在逐渐迈入到高科技时代，测井法已经由原本的数控测井仪转变为成像测井仪，不仅提高了数据信息传输的效率，而且还增加了单位时间内的数据传输量，同时利用组合的方式，增大了勘测感知的覆盖面积，提高了数据信息的采样效率和分辨效率，已经成为石油企业发展重要的技术手段。三维地震勘探法是一种较为常用的勘探方法，在使用中可以对油田进行一体化、多方位和多角度的勘探。在使用这种方式前，应先根据开采地区的石油勘探需要，加强对计算机系统的设计，确保在使用中可以有效的发挥数据采集、野外施工组织、数据信息处理、数据分析、属性提取、波长模拟和地质建模等功能，实现对地震勘探数据的顺利获取，进一步加强对工程开采设计方案的全面合理设计，避免在开采过程中出现较多的开采问题，提高开采的效率。

三.我国煤层气勘探技术和开发技术的未来发展前景论述

在现阶段，我国的煤层气勘探技术的开发有一定的发展潜力，煤层气也有现有现实意义的利用價值，煤层气在未来很长一段内都是接替常规天然气的洁净能源。从能源洁净、安全的角度来说，煤层气的不断开发和利用，对于实现我国能源资源的综合利用、对我国能源结构进行优化、对能源供给需求方面的缓解、在一定程度的减少大气污染，对实现我国国民经济持续稳定的发展也有很强的现实性意义。

1.近期计划

在此阶段，主要对国内不同地质条件煤层、地质的成长过程和成长效益进行分析和探讨，深入挖掘煤炭储层的地球物理法则信息，并发展为阐明技术;制定出煤层和煤炭资源综合勘探与地域选址的相关规范;开展有关现阶段应用技术对国内盆地地区煤层气地质条件适应程度的研究和探讨;重点对煤层气钻机制造、煤层物性地球物理精细阐明、低成本伤害良性循环液研发等问题进行研究和突破。

2.中期计划

在此阶段主要需要工作人员研究出煤构造和低煤阶段的煤层气勘探和地质选择技术;发展煤层气、页岩气、致密性气体等综合勘探技术，优化高效率、低成本的定向钻孔技术。针对地质条件进而构建出煤层气地质评价和选区技术，重点对构造水平井、水平井钻机国产化、多层井钻井、电磁波地质工具等国产化勘探技术进行突破和研究;制定煤层气综合勘探技术的使用规范和标准。

3.远期计划

在此阶段主要针对国内地质条件的使用性特征选取低成本、高成功率、高效益的煤层气勘探技术和综合选区技术，进而实现全面勘探与开发煤层气的开采目的。由此一来，就能跟上时代发展潮流，不断增强煤层气开发企业的行业竞争力。

结束语

综上，可以看出我国煤层气勘探技术和开发技术具有复杂化、系统化、综合性强等特征，其中集结了多项复杂技术，和常规天然气开发技术、煤炭资源开发技术既有本质的联系又有本质的区别。现阶段国内煤层气的开采在前期发展阶段已实现年产量突破百亿立方米生产规模大关，但产业的中期持续发展和长期持续发展仍需适配性技术的进一步革新与进步，才可以保障煤层气勘探企业跟上时代发展潮流。

参考文献

[1] 苗宝，万梦，杜继成.煤层气研究现状及展望[J].内蒙古煤炭经济，2017（14）：11-12.

[2] 雷敏刚.我国煤层气勘探与开发技术现状及发展方向[J].城市地理，2017.