高煤階煤層氣開發(fā)工程技術(shù)的不適應(yīng)性及解決思路

我國(guó)在高媒階煤層氣開發(fā)工程中使用的工程技術(shù)體系主要包括了兩種，這兩種技術(shù)分別是當(dāng)前使用較廣的裸眼多分支技術(shù)和直井完井技術(shù)，其采用的方法是洞穴井排壓和水基壓裂后進(jìn)行排水降壓。我國(guó)當(dāng)前煤層氣開發(fā)工程中對(duì)于裸眼分支技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)獲得良好成效，并且煤層氣的產(chǎn)量在不斷提升。但是隨著開發(fā)區(qū)域的不斷擴(kuò)大，再加上許多地區(qū)地質(zhì)條件存在差異，所以工程技術(shù)的使用范圍受到了限制。
　　1 區(qū)域不同所造成的儲(chǔ)層特征不同
　　在煤層埋藏不深、具有較高的滲透率、含氣豐富、煤階高的地區(qū)，可以合理的采用裸眼多分支水平井井眼開發(fā)，此區(qū)域的特征表現(xiàn)具有較強(qiáng)的直斜井壓裂裂縫延伸，這種地區(qū)的煤層氣具有著很好的開發(fā)條件，而對(duì)于區(qū)域總體煤層埋藏較深的，滲透率較低、含氣量處于中等和高等之間，煤層也在高等和中等之間，處于原生和碎裂結(jié)構(gòu)之間，這種區(qū)域大都表現(xiàn)為直斜井壓裂裂縫延伸差，如果在這種地區(qū)采用裸眼多分支技術(shù)則容易產(chǎn)生裂縫堵塞的現(xiàn)象，易坍塌，所以難以進(jìn)行實(shí)際的開采，另外對(duì)于區(qū)域內(nèi)煤層埋藏較深，既有較低得滲透率，含量趨近中等，煤階也處于中等，這樣的結(jié)構(gòu)發(fā)育大都比較碎裂，所以這種區(qū)域的整體結(jié)構(gòu)都表現(xiàn)為較差的直斜井裂縫延伸性，在井眼附近經(jīng)常會(huì)有很多施工時(shí)留下的支撐劑存在，因此裸眼多分支水平井井眼很容易受到這些因素的影響，造成部分區(qū)域的坍塌，因此很難采用常規(guī)的工程技術(shù)進(jìn)行開發(fā)。
　　2 關(guān)于工程技術(shù)不適應(yīng)性的分析
　　2.1 裸眼多分支水平井技術(shù)不適應(yīng)分析
　　裸眼多分支技術(shù)主要采用的是一次性成井技術(shù)，因此難以確認(rèn)主眼和分支之間具有良好的連接性，并且在井成之后缺乏了足夠的支撐點(diǎn)，井眼結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，所以氣和水的滲透難以及時(shí)，裸眼多分支水平井的井眼就難以實(shí)現(xiàn)氣的輸送。對(duì)于此級(jí)技術(shù)的使用大都是在洞穴井中的排采，在生產(chǎn)期間可以生產(chǎn)大量的氣液，但是同時(shí)也攜帶了很多的煤粉，這些煤粉會(huì)在比較低洼的地方積累，最終形成煤粉堆，造成產(chǎn)出量減少，氣、水難以產(chǎn)出。在專業(yè)的地質(zhì)設(shè)計(jì)中，裸眼多分支技術(shù)要求探究更多的煤層，所以一般需要開發(fā)許多的分支，投資成本較高，和當(dāng)前的平均產(chǎn)量相比難以平衡，因此對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的投資存在著很高的風(fēng)險(xiǎn)。
　　2.2 直斜井壓裂不適應(yīng)性的分析
　　當(dāng)煤層只能進(jìn)行寬縫的制造時(shí)，但為了將空置面積有效的擴(kuò)大，卻只有通過長(zhǎng)縫的制作才能實(shí)現(xiàn)，并且在煤層碎裂、煤層較低的情況下，長(zhǎng)縫的作用表現(xiàn)更為明顯。壓裂液在進(jìn)入到窄面并且數(shù)量居多的微裂縫時(shí)，支撐劑會(huì)因?yàn)榭p隙的大小原因難以進(jìn)入，所以會(huì)產(chǎn)生近井帶支撐劑的堆積，在一定的幅度上降低了壓裂裂縫的倒流能力。造成了工程技術(shù)需要進(jìn)行的技術(shù)和實(shí)際情況可以采用的技術(shù)出現(xiàn)了沖突。
　　3 解決工程技術(shù)不適應(yīng)性的方法
　　3.1 合理利用疏通式煤層改造技術(shù)
　　通過將儲(chǔ)層的壓力進(jìn)行抬升操作，減少水體的進(jìn)入，將工程對(duì)煤層的破壞盡量減少，將壓裂工藝進(jìn)行完善。采用良好的活性水進(jìn)行體系的壓裂，將進(jìn)入煤層的液量進(jìn)行有效的降低，實(shí)現(xiàn)煤層的改造，并且對(duì)煤層也不會(huì)造成過大的傷害。利用低排量造縫、高排量加砂的方式控制排量的注入，從而加強(qiáng)裂縫延伸性效率的提升，將細(xì)砂作為主要的支撐，中砂和粗砂為輔，實(shí)現(xiàn)支撐劑運(yùn)移距離的加大，通過壓后快速反排的技術(shù)促進(jìn)液體和煤粉的反排，有效的減少煤層的堵塞情況。還可以采用水力噴射切割技術(shù)，促使煤巖發(fā)生破碎，這樣的技術(shù)可以有效的促進(jìn)裂隙的產(chǎn)生，能夠加強(qiáng)滲透性。
　　3.2 加強(qiáng)水平井快速鉆完井技術(shù)
　　可控性水平井技術(shù)指的是在水平段主井眼內(nèi)下入支撐管串的水平井，其中存在著較高的主眼穩(wěn)定性能，其性質(zhì)具有良好的通暢性，可以進(jìn)行分段的改造，并且還能夠進(jìn)行重復(fù)作業(yè)。將洞穴井放棄，利用無(wú)桿排采技術(shù)，有效的減少成本的投入。通過對(duì)可控水平井思路的合理利用可以有效地提升鉆井、綜合導(dǎo)向等技術(shù)的提升，此技術(shù)具備了高速的鉆井技藝，井眼穩(wěn)定性高，能夠進(jìn)行分段的增產(chǎn)改造，適合大規(guī)模從式井組工廠化開發(fā)等系列技術(shù)，可以將企業(yè)的技術(shù)成本投入降到最低，提高經(jīng)濟(jì)效益。魚骨狀可控水平鉆完井技術(shù)和裸眼多分支技術(shù)的鉆井方式是相反的，次技術(shù)采用的是遞進(jìn)式方式，保證了主支可以孫儷的下入到管串中，可以最大限度的提升產(chǎn)量，提高生產(chǎn)帶來的效益。
　　4 結(jié)語(yǔ)
　　在工程中采用疏通式的技術(shù)對(duì)于高媒階煤層氣開發(fā)具有著較強(qiáng)的促進(jìn)作用，這也是理論到實(shí)際技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，并且還給煤層氣的高效開發(fā)帶來了足夠的理論知識(shí)和專業(yè)技術(shù)支持。通過可控水平井技術(shù)的采用可以有效的提升煤層氣的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，給煤層氣的開發(fā)提供了新的方向。