煤層氣勘探與開發(fā)技術(shù)的應用現(xiàn)狀及發(fā)展方向

1 我國煤層氣勘探和開發(fā)技術(shù)系統(tǒng)論述
　　與國內(nèi)常見的天然氣相比而言，煤層氣的保存和產(chǎn)出具有明顯特殊性。其中最特殊的地方在于煤層氣的儲存成分為有機質(zhì)，因此就使得煤層氣的狀態(tài)、空氣因素、產(chǎn)出因素、開采水平、產(chǎn)出的特點都有所不同。例如在地底狀態(tài)下的煤層氣保存以吸附狀態(tài)為主，產(chǎn)出期間必須經(jīng)過降壓和解吸，其開采的方式不再只局限于地面鉆孔，單井產(chǎn)量的曲線首先會增長之后會衰減。除此之外，煤層氣以煤層為地質(zhì)載體，煤炭自身是能源開發(fā)的對象之一，因此，鑒于這一自然屬性更是和其它化石類能源礦產(chǎn)有極大的區(qū)別。不難看出煤層氣由于具有以上特殊性，因此所使用的勘探技術(shù)和開發(fā)技術(shù)會借鑒一部分常規(guī)天然氣的勘探開發(fā)技術(shù)，甚至直接使用，但同時又具有自己的獨特性，有時還會出現(xiàn)交叉使用的情況。
　　在宏觀意義上來講，煤層氣勘探和地面開發(fā)技術(shù)無法區(qū)分開來，勘探時其自身需要進行試采評價，探井在勘探之后通常直接轉(zhuǎn)為地面開發(fā)，深井勘探的主要目的在于解決在何處進行采氣的問題；開發(fā)則需要對如何以最經(jīng)濟的方式有效開發(fā)煤層氣的問題進行解決。在微觀角度上而言這兩者依舊可分為勘探技術(shù)和地面開發(fā)技術(shù)兩大種類。針對開采方式的不同之處，因為煤氣層和煤炭資源都具有在地質(zhì)中進行開采的自然屬性和特征，很多地區(qū)的部分煤層氣不僅要在礦井下被抽采，同時在采煤期間也需伴隨煤層氣的開采工作進行，這就是所謂的“煤炭和煤層氣共同開采”，這已成為國內(nèi)某些復雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)地區(qū)的必然革新趨勢。
　　由更高技術(shù)層面對煤層氣勘探和開發(fā)技術(shù)進行分析，整體煤層氣勘探與開發(fā)技術(shù)機制都貫穿若干技術(shù)保障系統(tǒng)的工作，如果地質(zhì)體和地質(zhì)廠含有煤層氣系統(tǒng)就一定要在勘探階段進行查證，使得工作人員能夠隨著開發(fā)的進程不斷對方案進行動態(tài)變化和調(diào)整。地質(zhì)保障系統(tǒng)對于煤層氣產(chǎn)能建設和先進性開發(fā)而言產(chǎn)生重要的影響，勘探和開發(fā)的效果首先會由技術(shù)裝備的先進程度與完備程度決定。裝備系統(tǒng)技術(shù)的進步是促進企業(yè)跟上時代發(fā)展潮流的基礎保障，公益保障系統(tǒng)是施工技術(shù)、施工設施、施工方式的集成所在，會對提高開發(fā)效率、降低投資成本產(chǎn)生有利的影響。典型實例為解放層的開采、井上地面聯(lián)合抽采、煤炭與煤層氣協(xié)同開采等；必要條件是技術(shù)的創(chuàng)新和基礎精細化生產(chǎn)活動的推廣。優(yōu)化煤層氣施工方案是降低施工成本的關(guān)鍵，對于技術(shù)標準保障機制的建立與優(yōu)化起到支撐作用。
　　2 煤層氣勘探技術(shù)和開發(fā)技術(shù)的應用現(xiàn)狀
　　2.1 煤層氣勘探技術(shù)
　　我國煤層氣資源勘探技術(shù)主要包括四類：地球物理法則、地球化學法則、地面鉆探法則、地質(zhì)分析和選區(qū)綜合技術(shù)。當前適用于國內(nèi)地質(zhì)條件的煤層氣鉆探技術(shù)的發(fā)展已較完善和成熟，物探技術(shù)也已獲取長足的進步；地球化學法則探測技術(shù)的應用依舊處于發(fā)展初期階段，地質(zhì)分析和選區(qū)技術(shù)的應用已逐步向高成功率方向進行發(fā)展。
　　2.2 煤層氣地上鉆井經(jīng)濟型增產(chǎn)技藝
　　當前國內(nèi)煤層氣經(jīng)濟型增產(chǎn)的首選技藝為水力壓裂法，缺點是無法實時觀察和監(jiān)測壓裂過程和最終的壓力結(jié)果，工作人員需要通過前期的數(shù)值模擬進行預測，并通過物探方式進行監(jiān)測。當前國外已建立4類擬三維裂縫模型和2種全三維裂縫模型，國內(nèi)將工作重點放在擬三維裂縫模型的優(yōu)化和建立方面。但由于煤層是有機質(zhì)儲層，無機質(zhì)儲層的壓裂模擬與設計在本質(zhì)而言存在許多的差異之處，如果直接在煤層壓裂期間使用常規(guī)地層壓力技術(shù)不具有較強的針對性和適應性。
　　3 我國煤層氣勘探技術(shù)和開發(fā)技術(shù)的未來發(fā)展前景論述
　　對于不斷增強煤層氣企業(yè)資源探明率、地質(zhì)選址成功率2個目標而言，分別對近期計劃、中期計劃、遠期計劃展開重點論述。
　　首先，近期計劃。在此階段，主要對國內(nèi)不同地質(zhì)條件煤層、地質(zhì)的成長過程和成長效益進行分析和探討，深入挖掘煤炭儲層的地球物理法則信息，并發(fā)展為闡明技術(shù)；制定出煤層和煤炭資源綜合勘探與地域選址的相關(guān)規(guī)范；開展有關(guān)現(xiàn)階段應用技術(shù)對國內(nèi)盆地地區(qū)煤層氣地質(zhì)條件適應程度的研究和探討；重點對煤層氣鉆機制造、煤層物性地球物理精細闡明、低成本傷害良性循環(huán)液研發(fā)等問題進行研究和突破。
　　其次，中期計劃。在此階段主要需要工作人員研究出煤構(gòu)造和低煤階段的煤層氣勘探和地質(zhì)選擇技術(shù)；發(fā)展煤層氣、頁巖氣、致密性氣體等綜合勘探技術(shù)，優(yōu)化高效率、低成本的定向鉆孔技術(shù)。針對地質(zhì)條件進而構(gòu)建出煤層氣地質(zhì)評價和選區(qū)技術(shù)，重點對構(gòu)造水平井、水平井鉆機國產(chǎn)化、多層井鉆井、電磁波地質(zhì)工具等國產(chǎn)化勘探技術(shù)進行突破和研究；制定煤層氣綜合勘探技術(shù)的使用規(guī)范和標準。
　　最后，遠期計劃。在此階段主要針對國內(nèi)地質(zhì)條件的使用性特征選取低成本、高成功率、高效益的煤層氣勘探技術(shù)和綜合選區(qū)技術(shù)，進而實現(xiàn)全面勘探與開發(fā)煤層氣的開采目的。由此一來，就能跟上時代發(fā)展潮流，不斷增強煤層氣開發(fā)企業(yè)的行業(yè)競爭力。