【背景】从2012年开始,中国煤层气产业发展进入新一轮平台期,两大难题在拷问科学家:① 工程成功率和产能转化率双低的原因究竟在哪里?统计发现,大量工程在投产的第1天就注定成为气田开发的负资产,目前全国16 000口井中只有约1/3正常生产;各大气田虽然设计总产能超过了100亿m3,但投产后实际总产量不到40亿m3。尴尬的数据背后是深度的技术困惑和基于这些技术困惑的管理错配。② 开采难动用资源的有效技术是什么?拥有37万亿m3总资源量,但用了20 a也仅涉足了其中不到20%的资源量,产量突破也仅限于这些资源的极小范围内(沁水盆地南部和鄂尔多斯东缘北部),各种跳出这个范围的努力基本上都以失败告终。

 

  来自北京奥瑞安能源技术开发有限公司的杨陆武博士讨论了如何解决以上两大难题的最基本的内核技术逻辑:重新检讨从美国经验继承下来的关于煤层气资源的认识和技术逻辑,重新思考技术路径选择和研发的有效性。下表为杨博士对当前当前煤层气行业主要开发技术及其适应性的描述。

 

 

  经过30 a的试错沉淀,大概有六大类有效开采技术已经或正在被行业广泛应用。表中第5和第6项技术是中国的重大技术创新。对比这些技术和发现,由于北美和澳洲特殊的煤层气生产和储存的地质历史,几乎全部的产量都来自相对依托简单线性解构的显性工程,美国约50%以上的产量来自圣胡安盆地,澳洲更是70%以上的年产量来自苏拉特盆地,他们的共同特点是开采工艺简单、开采成本低、单井产量高。本文研究的应力管控在有着煤层气规模产量的国家是见不到的,至少在当前的天然气供需关系条件下是不必要的。通常强调的中国煤层气资源条件,不同于北美和澳洲的说法,深层的原因是耦合条件的差异,这个差异要求必须正视中国约2/3以上资源对特殊开采技术的需求,基于应力管控的隐性工程创新是面临的重大产业任务。

【来源】杨陆武.难动用煤层气资源的高产开采技术研究——论煤层气资源的特殊性及其开发工程中的“窗-尾效应”[J].煤炭学报,2016,41(1):32-39.

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