碎软低渗煤储层强化与煤层气地面开发技术进展

• Published in: 煤炭科学技术 Vol. 52; no. 1; pp. 196 - 210
• Main Authors: 桑树勋, 皇凡生, 单衍胜, 周效志, 刘世奇, 韩思杰, 郑司建, 刘统, 王梓良, 王峰斌
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国矿业大学 江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室, 江苏 徐州 221008 2024; 中国矿业大学 资源与地球科学学院, 江苏 徐州 221008%中国矿业大学 江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室, 江苏 徐州 221008; 中国矿业大学 碳中和研究院, 江苏 徐州 221008; 中国矿业大学 碳中和研究院, 江苏 徐州 221008%中国地质调查局油气资源调查中心, 北京 100083%中国矿业大学 资源与地球科学学院, 江苏 徐州 221008
• Subjects: coalbed methane; hydraulic fracturing; 煤层气; 碎软低渗煤储层; 地面开发; 储层强化技术; surface development; broken soft and low permeability coal reservoir; 水力压裂; formation enhancement technology
• ISSN: 0253-2336
• DOI: 10.12438/cst.2023-0997

TD845; 我国碎软低渗煤储层分布广泛,然而由于其煤体松软、破碎、渗透性差,常规的直井/水平井煤储层直接压裂技术应用于碎软低渗煤储层强化及其煤层气地面开发的效果并不理想,碎软低渗煤储层煤层气的高效开发是制约我国煤层气产业大规模发展以及煤矿瓦斯高效治理的重要技术瓶颈.在系统分析我国碎软低渗煤储层特征及煤层气地面开发中存在的问题基础上,以水平井为基础井型,围绕间接压裂、应力释放和先固结后压裂 3种不同的技术方向,梳理了目前碎软低渗煤储层强化与煤层气地面开发技术进展.归纳评述了以顶板间接压裂、夹矸层间接压裂以及硬煤分层间接压裂为内涵的间接压裂煤层气开发技术,以水力喷射造穴、气体动力造穴、扩孔+水力喷射+流体加卸载诱导失稳造穴、水力割缝为不同应力释放方式的应力释放煤层气开发技术,以及先微生物诱导碳酸钙固结碎软煤储层再进行水力压裂的先固结后压裂煤层气开发技术.间接压裂技术的工程实践探索已有较多积累,在地质条件适宜地区对碎软低渗煤储层强化取得了较好效果,而以应力释放为代表的碎软低渗煤储层强化新技术探索已取得重大进展,并进入工程试验和验证阶段.水平井应力释放技术针对碎软低渗煤储层特性和新的开发原理,其对储层改造潜力更大、煤层气开发效果会更好.基于水平井应力释放技术,围绕扩大应力释放范围、提高煤层气开发效果以及实现煤与煤层气共采 3个方面,对碎软低渗煤储层强化及煤层气地面开发技术的发展趋势进行了展望,以期为改善我国碎软低渗煤储层增产改造效果以及提高煤层气单井产量提供参考.