2016年主要研究成果

　　

　　一、采用压汞实验和低温液氮吸附实验分析了构造煤的孔隙结构特征,结合地面煤层气抽采试验,探讨了孔隙对煤层气产气特征的影响。论文将煤中孔隙划分为4种类型:吸附孔隙(孔径小于10nm)、游离孔隙(孔径10~100nm)、扩散孔隙(孔径100~1 000nm)和渗流孔隙(孔径大于1 000nm)。研究发现构造煤孔隙系统呈"两极化"分布,即吸附孔隙、游离孔隙、渗流孔隙居多,扩散孔隙少;孔隙类型主要以圆筒形孔、墨水瓶形孔和狭缝平板形为主。构造煤的孔隙系统决定了煤中气体储集量大、但产出运移通道不畅,由此导致地面煤层气井排采过程中的波动产气特征。

 

　　二、为深入研究我国低阶煤的地面煤层气开发潜力,采用等温吸附试验,结合量子化学计算方法、煤层气藏数值模拟手段、工程应用实践结果,对我国低阶煤地面产气机理及潜力进行了深入的研究和探讨。结果表明:低阶煤虽然煤层气含量低,但由于气体解吸能力较强,在排水降压时仍可有很大比例气体解吸产出;同时由于煤层厚度大,煤层渗透性较好,地面抽采具有比较大的产气潜力;在铜川区块4口地面煤层气试验井稳产气量超过1 000 m³/d,实现了国内低阶煤地区煤层气井的工业性气流,验证了我国低阶煤地面煤层气开发具有很大的潜力,今后应加快开发步伐、加强开发力度。

　

　　三、针对煤矿区煤层气地面开发面临的井型及成井方法单一、配套国产化钻井装备不足等难题,提出了一种基于精确对接井钻进技术的煤层气开发新模式,研制了配套全液压车载钻机,集成了成套钻进装备系统;研究发展了精确对接井钻进工艺,总结形成了系列完井技术,在晋城矿区建成了我国煤矿区第一个高产的远端精确对接井。精确对接井钻进技术装备已推广应用于多个煤层气勘探开发工程,相继建成10个不同类型的精确对接井组,施工水平连通井16口,最大对接距离1 065 m,最大位垂比3.7,最高日产气量3.28万m³(晋城矿区15号煤层),为实现煤矿区煤层气地面高效开发提供了技术装备支持。

 

题名	来源	发表时间
煤吸附甲烷的温度-压力综合吸附模型	煤炭学报	2008
关于我国煤矿区煤层气开发的战略性思考	中国煤层气	2007
我国定向长钻孔技术和设备应用现状分析与建议	中国煤层气	2007
关于我国煤矿区煤层气开发的战略思考	中国煤炭	2007
煤层气损失气含量模拟试验及结果分析	煤炭学报	2009