Key technologies of efficient extraction of coalbed methane (gas) in Guizhou coal mine area
-
摘要:
在“双碳”目标背景下，如何解决煤矿区高瓦斯矿井瓦斯超限频发及煤层气地面高效抽采难题，就必须想办法实现煤与煤层气2种资源的高效协同开发。依托国家“十三五”和“十四五”科技重大专项持续攻关，紧密结合贵州煤矿“四区”实际，研究探索以煤矿全矿区、全甜点煤层、全时段的煤层气（瓦斯）“四区”联动高效立体抽采模式和技术体系。受煤矿区特殊地质条件的影响，其煤层气抽采及瓦斯治理方式较传统的煤层气开发及井下瓦斯治理技术存在一定差异，特别是在煤矿采空区，当煤层采空后，由于地应力的采后释放与重新分布，在倾向上形成5个应力场，导致临近区域上覆地层会受到不同程度影响，这对煤层气地面开发或瓦斯超前治理带来了新的挑战。现以贵州盘江矿区山脚树矿为例，为实现多薄煤层群发育条件下煤矿“四区”煤层气及卸压瓦斯的高效抽采，基于煤矿区采空、采动、原位地层应力分布及时空错位等特点，采用“一区一策”。创新探索出具有如下贵州特色的煤矿区“四区”联动井上下立体联合高效抽采技术：① 通过在采空区布设多功能抽采直井或小斜度定向井，在贵州地区首次实现对采空区上覆煤岩层卸压瓦斯及下伏甜点煤层煤层气高效抽采及开发；② 在生产区利用时空错位的特点，针对上保护层开采首采煤层采用“煤层气井+卸压井+井下钻孔”多方式抽采模式，在实现煤层气（瓦斯）井上下立体联合抽采的目的同时也有效解决了贵州煤层群发育条件下采煤过程中多源瓦斯涌入采煤巷及上隅角瓦斯易聚集的难题；③ 在准备区及规划区，结合两区地形及地质特点，采用水平井“井工厂”+“两俩对错”叠置布井模式，实现了全区域在平面上超前预抽甜点煤层煤层气及后续采动过程中上覆多煤岩层卸压瓦斯的高效抽采，同时以期实现“以井代巷”的目标；④ 针对研究区多薄煤层群发育及采动后上覆地层“三带”发育特点，由于“四区”角色的不断转变，将先期布设在生产区或准备区的地面煤层气井，采用“桥塞底封+选层射孔”工艺，创新井型结构“变身”技术来实现“一井多用”的目的；真正实现煤层气（瓦斯）井地联合高效协同抽采与利用，也为贵州地区多薄煤层群发育条件下的煤矿区瓦斯治理提供新的技术思路及积累了宝贵的工程经验。
Abstract:Under the background of “double carbon” goal, how to solve the problem of frequent gas over-limit in high gas mine and efficient surface extraction of coalbed methane in coal mine area, we must find ways to realize efficient cooperative development of coal and coalbed methane resources. Relying on the continuous research of the national “13th Five-Year Plan” and “14th Five-Year Plan” major science and technology projects, closely combined with the reality of Guizhou coal mine “four areas”, research and exploration of coal-bed methane (gas) “four areas” linkage efficient three-dimensional extraction mode and technical system. Due to the special geological conditions of coal mine area, the coal-bed methane extraction and gas control methods are different from traditional coal-bed methane development and underground gas control technologies. Especially in the goaf of coal mine, when the coal seam is goaf, five stress fields are formed in the tendency due to the post-mining release and redistribution of ground stress, resulting in different degrees of impact on the overlying strata in adjacent areas. This brings new challenges to the surface development of coalbed methane or the advance control of gas. Taking Sanjiao Shu Mine in Panjiang Mining area of Guizhou Province as an example, in order to realize efficient extraction of coalbed methane and pressure relief gas in “four zones” under the condition of multi-thin coal seam group development, based on the characteristics of mining area, mining movement, in-situ formation stress distribution and spatial and spatial dislocation, “one zone, one policy” is adopted. It innovated and explored the following high efficiency extraction technology of “four zones” linked Wells in coal mining areas with Guizhou characteristics: ① By laying multi-functional pumping vertical Wells or small inclination oriented Wells in the goaf, it was the first time in Guizhou to realize efficient extraction and development of pressure relief gas in the overlying coal-covered strata and coal-bed methane in the sweet coal seam below the goaf; ② Taking advantage of the characteristics of spatial and temporal dislocation in the production area, the multi-mode extraction mode of “coalbed methane well + relief well + underground drilling” is adopted for the first coal seam mined in the upper protective layer, which realizes the purpose of the upper and lower vertical combined extraction of coalbed methane (gas) Wells and effectively solves the problem of multi-source gas flooding into coal mining roadway and gas accumulation in the upper corner during coal mining under the condition of coal seam group development in Guizhou; ③ In the preparation area and planning area, combined with the terrain and geological characteristics of the two areas, the horizontal well “well factory” + “two pairs of right and wrong” overlapping well layout mode is adopted to realize the efficient extraction of coal bed methane in the plane in advance and pre-pumping of the sweet coal seam and the pressure relief gas in the overlying coal-laden rock in the subsequent mining process, and at the same time to achieve the goal of “replacing the roadway with Wells”; ④ In view of the development of multi-thin coal seam groups in the study area and the development characteristics of “three zones” in the overlying strata after mining, due to the continuous change of the role of “four zones”, the surface coalbed methane Wells are initially deployed in the production area or preparation area, and the “bridge plug bottom sealing + layer selection perforation” technology is adopted to innovate the “transformation” technology of well structure to achieve the purpose of “multi-purpose in one well”; It also provides new technical ideas and accumulated valuable engineering experience for gas management in coal mine area under the condition of multi-thin coal seam group development in Guizhou.
-
Keywords:
- coal mining areas /
- coal bed methane (gas) /
- four zones /
- horizontal well /
- multi-purpose well
-
0. 引 言
煤炭及非常规油气在我国一次性能源消费中占据重要地位，在短期内煤炭及非常规油气在我国能源结构中的主导地位不会发生质的改变。在贵州地区，高瓦斯矿井达70％以上。贵州煤矿安全事故频出，瓦斯突出仍是其安全生产的首要隐患源，这就让煤矿区煤层气（瓦斯）的高效抽采显得尤为重要。煤层气开发利用具有“减少温室气体排放、保障煤矿安全、补充绿色气体及降低我国能源对外依赖”多重功效[1]，近几年，随着井上井下立体联合抽采的瓦斯治理模式的提出，人们开始把煤层气地面抽采技术引入煤矿区瓦斯治理，进而逐渐形成了以煤矿区作为煤层气开发的又一个主战场[2]。在我国其他地区，开展煤矿区煤层气（瓦斯）井上下立体联合抽采技术攻关相对较早，其研究对象主要为煤矿采前、采中及采后在时间上对应的远景区（准备区及规划区）、生产区及采空区，并取得了较好的瓦斯治理及煤层气抽采效果[3]。为实现贵州地区多薄煤层群发育条件下煤矿产能快速释放及有效解决煤矿井下瓦斯频繁突出难题。现以贵州盘江矿区山脚树煤矿为例，通过借鉴国内其它地区成功煤矿区煤层气（瓦斯）抽采或瓦斯治理模式，充分利用煤炭及煤层气2种资源在时间和空间的层层递进与高度衔接关系，针对研究区特殊地质特点，利用甜点采掘煤层在时空上的采前、采中和采后三个阶段不断交替演变特点，同步结合煤矿采掘现状和推进计划，采用“一区一策”技术模式[4]，探索不同的煤层气（瓦斯）抽采及瓦斯治理方式。针对采空区，地面采用直井或小斜度定向井实现对上覆煤岩层卸压瓦斯及下伏甜点煤层煤层气同步抽采；针对生产区，充分结合煤矿采掘规划，采用“地面超前布井+井下钻孔”多方式抽采模式，较传统单一的井下瓦斯治理模式抽采效率大幅提高；针对远景区，为积极响应国家提出的“先抽后建、先抽后掘、先抽后采、预抽达标”的政策[5]，同时受研究区地形地貌的影响，采用水平井“井工厂”+“两俩对错”叠置布井抽采模式，在实现对目标煤层煤层气（瓦斯）的超前预抽的同时也实现对上覆多煤层卸压瓦斯抽采的超前布局。同时，为有效提高煤层气（瓦斯）抽采效率及降低瓦斯治理投入成本，针对地面煤层气井“功能”单一问题，充分结合各区地质特点，在采空区创新采用“三开制+技套悬挂射孔”技术，在实现一井“双抽”的同时也有效降低了完井成本；针对生产区及远景区， 根据不同井型特点，采用煤层气井“变身”技术，实现了地面煤层气井全生命周期采前、采中及采后的高效抽采衔接，探索出具有贵州特色的煤矿区煤层气高效抽采及瓦斯治理新模式，在持续推广“采气促采煤”及“采煤促采气”的技术理念的同时也具有很好的示范作用及推广意义。
1. 研究区概况
1.1 研究区地质概况
山脚树矿位于六盘水煤田盘关向斜西翼北段，主采煤层为中阶焦煤，为高瓦斯突出矿井，矿区主采甜点煤层具有瓦斯压力大、含气量高、渗透率低等特点。山脚树矿10号煤、12号煤、181上号及181中号煤层为全区可采煤层，采用长壁式垮落法采煤工艺技术，随着采面不断往深部推进，中浅部区域已形成大面积采空区。目前，山脚树煤矿区浅部10号煤、12号煤、181上号及181中号煤已全部采空，但在中部仅采掘了10号煤、12号煤层，未对下伏181上号及181中号煤层进行开采，矿区甜点采掘煤层现状如图1所示。根据矿区综合柱状图，研究区1号煤层与10号煤层平均距离约66.55 m；10号煤层与12号煤层平均距离约13.58 m，其中10号煤层平均厚度1.34 m，平均含气量为10.12 m3/t；12号煤层平均厚度1.19 m，平均含气量11.16 m3/t。12号煤层与181上号煤层平均距离约60 m，181上号煤层平均厚度1.54 m，平均含气量1.05 m3/t；181中号煤层与181上号煤层平均距离约2.3 m，181中号煤平均厚度2.67 m，平均含气量1.9 m3/t；地层压力表现为略欠压−正常压力，压力系数0.85～0.89。
![]()
图 1 山脚树矿煤矿区“四区”分布及龙潭组综合柱状图Figure 1. The distribution of “four districts” in the coal mine area of Shanjiao Shu Mine and the comprehensive column diagram of Longtan Formation研究区地层发育自上而下分别为第四系、三叠系下统嘉陵江组、飞仙关组、二叠系上统龙潭组等，其中含煤地层主要为龙潭组。第四系以砾石、砂土为主，地层稳定性差，发育厚度0～25 m不等；嘉陵江组以泥灰岩和石灰岩发育为主，地层岩性稳定，但地层硬度大，同时洞逢较为发育；飞仙关组以发育砂泥岩互层为主，底部发育20～30 m厚的紫绿色泥质粉砂岩，泥质含量高；龙潭组为含煤地层，分为上中下3段，含煤（线）层21～58层，含煤总厚度14.07～46.38 m，平均总厚度为32.16 m，含煤系数平均1.17%，岩性主要为粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、煤等互层发育。但岩性复杂且变化大，非均质性强。图1为山脚树矿煤矿区“四区”分布及龙潭组综合柱状图。
1.2 研究区地层岩石力学特征
地层岩石强度及脆塑性是评价地层可钻性及可压性的2个重要指标，对于后续钻井及目标煤层压裂工艺的确定具有一定的指导意义。结合研究区内以往地质资料，依据煤勘孔、煤层气参数井测井及室内岩石力学资料，对地层的岩石单轴抗压强度、硬度、泊松比、内摩擦角、脆塑性等进行统计分析，发现该区地层岩性具有以下特征：
1）嘉陵江组具有中等硬度和研磨性，岩层偏脆塑性，可钻性可压性一般；
2）飞仙关组具有低硬度和脆性，可钻性好，但底部发育灰绿色薄层粉砂质泥岩，夹钙质和菱铁质条带及透镜体，泥质含量高，地层造浆严重，钻头易泥包；
3）龙潭组中段（P3l2）和上段（P3l3）地层可钻性好，可采煤层多为原生结构煤，脆性指数高，可压性好。但下段（P3l1）局部煤岩层段发育含较多的黄铁矿和瘤状菱铁矿结核，地层硬度大和研磨性强，可钻性及可压性一般；
最后，通过分析研究区以往煤层气参数井、探井取心煤岩岩石力学及测井资料，进一步明确了该区地层岩性特征见表1，为后续在该区实施煤层气井钻井及压裂工艺的选择提供了科学指导。
表 1 地层岩性特征预测Table 1. Prediction table of stratigraphic lithology characteristics地层 单轴抗压强度/MPa 岩石硬度 泊松比 内摩擦角/（°） 脆塑性 可钻性 可压性 第四系 — — — — — 很好 很好 嘉陵江组 85.2～21.6 高～中 0.25～0.3 40～45 脆塑性 一般 差 飞仙关组 34.5～9.4 低 0.21～0.33 25～35 脆性 好 一般 龙潭组（非煤） 21.7～50.6 中～低 0.24～0.35 22～42 脆塑性 好（上中段）；一般（下段） 一般 龙潭组（10号煤） 6.9～17.7 低 0.28～0.33 26～32 脆性 好 好 龙潭组（12号煤） .86～18.3 低 0.31～0.36 21～29 脆性 好 好 龙潭组（181上号煤） 8.6～16.7 低 0.27～0.38 19～28 脆性 好 好 2. 煤矿区煤层气（瓦斯）协同抽采模式
2.1 协同抽采理论模式
为积极探索适配于贵州煤矿区特殊地质条件下的煤矿区煤层气（瓦斯）高效立体抽采模式，其主要特点就是充分利用煤及煤层气2种资源在时空上的层层递进与紧密关联。针对贵州地区地质特点，利用甜点采掘煤层在采前、采中和采后3个阶段交替演变特点，同步结合煤矿采掘规划，将煤矿区划分为4个区域，即采空区、生产区、准备区及规划区，并针对不同区域特点，探索不同的煤层气抽采及瓦斯治理技术模式。特别是针对贵州地区多薄煤层群发育特点，重点分析研究煤矿区在空间和时间上的叠置采掘关系，同时充分结合贵州地区煤与煤层气资源赋存条件、资源分布特点及开发现状等，围绕煤层群发育条件下煤炭开采全过程，以目标采掘煤层压裂后增渗及保护层开采后卸压为基本原理，探索出具有贵州特色的煤矿区煤层气（瓦斯）井地联合高效抽采技术模式[6]，如图2所示。
![]()
图 2 贵州煤矿区煤层气（瓦斯）抽采技术体系Figure 2. Technical system of coalbed methane (gas) extraction in Guizhou coal mine area2.2 煤矿区“四区”转换技术
贵州地区普遍发育中阶煤，在现有煤矿采煤区域，甜点采掘煤层埋深大部分小于800.0 m，原始煤层瓦斯含量普遍为11.0～15.0 m3/t之间不等，原始渗透率低。根据国家关于煤矿安全生产掘进和安全回采要求，要求采掘煤层瓦斯含量必须低于8.0 m3/t，瓦斯压力低于0.74 MPa。针对贵州地区前期井下瓦斯治理抽采实际，通过顶抽巷或底抽巷每间隔1.0～2.0 m实施井下瓦斯抽采钻孔需0.3～0.5 a方可就将瓦斯含量降至安全容许值以下，但在地面超前实施煤层气井，针对甜点采掘煤层采用地面压裂增渗技术，通过地面超前预抽和后期井下联合抽采，普遍可将瓦斯治理时间缩短至0.18～0.39 a；针对煤矿远景区，采用地面水平井分段压裂技术，根据生产区地面煤层气井和后期井下不同间距条件下钻孔保压取心瓦斯含量测试可知，针对地面压裂所波及的80～120 m半径区域内，采用平均法计算出平均吨煤瓦斯含量降低参数为0.8～1.2 m3/a。同时参照李国富，张遂安等[1]针对北方地区高阶煤通过数值模拟及生产实际撰写的煤矿区“四区”转换临界指标数值模型，探索出具有贵州特色的煤矿区煤层气（瓦斯）高效立体协同抽采技术体系，如图3所示。
![]()
图 3 贵州煤矿区煤层气（瓦斯）抽采技术体系Figure 3. Technical system of coalbed methane (gas) extraction in Guizhou coal mine area3. 面临问题的研究分析
为了保障煤矿产能的快速释放及安全生产，针对贵州地区多薄煤层群发育的特点，在煤矿 “四区”开展卸压瓦斯及煤层气超前预抽就显得尤为重要，煤层气（瓦斯）高效抽采可有效降低煤矿瓦斯事故，为煤矿安全生产保驾护航。但由于受贵州地区喀斯特地貌及技术相对滞后的影响，要真正实现煤矿区“四区”高效立体联合抽采，所面临的困难及亟需解决的问题主要为：
1）在贵州地区针对高瓦斯突出煤矿区，目前无成功且可复制的煤层气（瓦斯）“四区”高效立体联合抽采案例。
2）贵州地区属于典型的喀斯特地貌，地形起伏大，沟壑纵横，要充分结合煤矿“四区”分布特点及地表情况，在各区规划采面要实现地面井排布设，选择适宜的井场较为困难。
3）煤矿远景区大都未开展过二维/三维地震资料精细解释，精准刻画甜点采掘煤层埋深、地质构造等发育特征，以“井工厂”模式实施煤层气水平井风险相对较高，常面临一次性精准着陆较为困难、目的煤层“半路消失”、钻遇率低等难题。
4）人们在水平井技术的引入及应用时，未因地制宜根据贵州多薄煤层群的发育特点，合理布设井位，实现井功能的最大化，仅仅是因为开采煤层气（瓦斯）而预抽煤层气，未充分考虑后续主采煤层在采煤过程中上覆煤岩层卸压后多源瓦斯大量涌入采煤巷的风险。
4. 高效抽采关键技术
基于贵州地区“一多两低三高”的地质特点，在传统的井下瓦斯治理方式上植入地面抽采技术，初步创建了煤矿“四区”煤层气（瓦斯）的高效抽采技术体系，即从传统的单一的井下抽采，转换成井地联合高效抽采关键技术模式。通过在采空区采用直井或小斜度定向井技术，实现对上覆煤岩层卸压瓦斯及下伏地层煤层气的高效抽采；在生产区通过地面提前布设煤层气井和卸压井，后期在同步联合井下抽采钻孔，在实现目标煤层的快速消突的同时有效解决了多源瓦斯涌入采煤巷及上隅角瓦斯易聚集导致瓦斯突出的风险；在远景区采用水平井“井工厂”叠置布井模式在横向和纵向上可同步实现单一煤层或多煤层的煤层气（瓦斯）的超前预抽及采后卸压抽采[7]，进而探索“以井代巷”技术；同时针对研究区“一多”（煤层群）特点，充分结合煤矿采掘规划，科学设计井型及井身结构，针对生产区先期布设直井和定向井，提前通过“桥塞底封+选层射孔”技术实现井功能的改变，将其改造成卸压抽采井，实现采前、采中及采后全时段利用。
4.1 采空区煤层气（瓦斯）抽采技术
4.1.1 采空区煤岩应变规律分析
随着煤矿的长期开采，山脚树矿对10号煤、12号煤开采后，中浅部形成大面积采空区破碎带。随着煤层顶底板岩层的移动变形，上覆及下伏煤岩层应力重新分布。通过数值模拟及采空区实钻井分析该区顶底板煤岩层应力变化特征，在地层倾向上主要分为原始应力区、应力集中区、压缩区、应力释放区、应力恢复区[8]；煤层顶板处于采前压缩、采后垮落后岩层处于弯拉、剪切滑移及应力释放状态，煤层底板处于采前压缩、采后膨胀和应力恢复状态，见图4。10号煤及12号煤叠置采空后，上覆煤岩层经垮落、拉张及断裂等应力释放产生大量不等径网状复杂的裂隙，裂隙间联通性较好。上覆煤岩层内甲烷由吸附态变为游离态并大量游离于裂隙带里，同时在垂向上形成稳定的“三带”；同理，12号煤底板的下伏煤岩层经过缓慢的应力释放形成稳定的卸压区，紧邻12号煤底板的裂隙主要为顺层弯拉裂隙和岩层破断后垂直、斜交层理形成的穿层裂隙，裂隙连通性较好。通过式（1）计算出相邻12号煤底板181上号煤和181中号煤处于变形带区域，煤岩层发生微膨胀变形，裂隙以顺层张裂隙为主，进而导致煤层透气性大幅增大。最后，笔者通过4.2式（3）推算出该区块在多煤层采空后叠置裂隙带发育高度为各煤层采高叠加值的26～30倍，为下一步在采空区实施“双抽”直井或定向井在井位选择、参数设计、钻井方法及完井方式优选等提供科学依据；
![]()
图 4 采空区煤岩“五”应力场分布Figure 4. Distribution map of "five" stress fields of coal and rock in goaf area$$ {h}_{1}=0.008\;5H+0.166\;55\beta +0.107L-4.36 $$ (1) 式中：h1为工作面底板破坏底臌裂隙带发育最大深度，m；H为工作面10号煤平均采深，m；β为地层平均倾角，（°）；L为工作面斜长，m。
4.1.2 采空区高效抽采技术
为实现对采空区上覆煤岩层卸压后运移至裂隙带里游离瓦斯及下伏煤层气资源开发利用，创新设计了“一井两通道”三开制井型，如图5所示。通过前文分析采空区多层采空后叠置“三带”垂向发育及下伏煤岩层卸压区垂向及平面上的发育特点，在垂向上，为有效抵抗上覆煤岩层裂隙在生产过程中由于地层应力变化对生产套管的剪切及挤压破坏，采取多层套管重叠“硬抗+软避”技术合理设计井身结构[9-10]；但有时由于受地面条件的制约，为实现采空区“双抽”目的，可将直井优化为小斜度定向井。采用“氮气钻井+三开制+技套射孔+投球暂堵重复压裂”技术即可同步实现对采空区裂隙带里游离瓦斯及对下伏相邻煤层煤层气高效抽采[11]，通过优选钢级为N80、P110的壁厚为10.03、9.52、7.72 mm的表套、技套及产套，采用“双层套管+技套封隔悬挂”技术[11]，可有效延长抽采井寿命的同时也可有效节约完井成本。
![]()
图 5 采空区上覆地层卸压瓦斯及下伏煤层气抽采技术Figure 5. Extraction technology of pressure relief gas in overlying strata and coal bed methane under goaf4.2 生产区煤层气（瓦斯）井上下联合抽采技术
研究区目前主采煤层为龙潭组上段的10号及12号两层煤，上段含煤6～8层，同时发育大量无编号煤。煤层瓦斯赋存状态主要为吸附态，各煤层的含气饱和度高，大部分煤层处于饱和或过饱和状态，煤层内存在少量的游离态和水溶态气体。其中10号煤层平均厚度1.34 m；12号煤层平均厚度3.19 m；均属于低渗煤层，10号煤层原始渗透率为0.014×10−3 μm2，12号煤层0.044×10−3 μm2。采煤方式为长壁式全垮落法，为上保护层开采。
4.2.1 井上下联合抽采技术
由于该矿井开采方式为上保护层开采，瓦斯治理采用传统的“顶抽巷+井下钻孔”方式提前预抽瓦斯，由于10号煤层及12号煤层含气量高且渗透率较低，要将其瓦斯含量及压力降到安全线以下，传统的井下瓦斯治理不但抽采周期偏长，有时在局部高瓦斯突出区抽采时间可达半年甚至更长，治理效率偏低，严重影响后续煤矿产能的快速释放。为实现煤矿瓦斯的高效治理，通过合理设计井型及井距，充分结合煤矿生产区采面规划，在生年区提前0.5～1 a提前布设地面煤层气井及卸压井。由于受采煤时间制约，针对目标煤层提出了以“煤层气井压裂增渗+地面抽采为辅井下抽采为主”瓦斯治理新模式[12]，实现对甜点采掘煤层的快速消突及降压。同时鉴于煤矿区上煤组多薄煤层群发育特点及采煤方式，在采煤推进过程中，上部煤岩层受到垮落张拉应力释放，卸压瓦斯大量涌入采煤巷并在上隅角聚集，经常出现瓦斯超限报警威胁井下采煤安全的情况[13]，通过前期布设的卸压井及对煤层气井的及时“变身”，在采煤推进过程中通过地面负压快速抽采来有效降低采煤巷瓦斯，图6为生产区井上下高效立体联合抽采平面示意。
![]()
图 6 生产区煤层气（瓦斯）井上下高效立体抽采布井立体示意Figure 6. High efficient vertical extraction layout of coalbed methane (gas) well in production area4.2.2 井型转换技术
针对在生产区前期布设的煤层气直井或定向井，在采煤开始后，其煤层气抽采寿命终止，为实现井功能的多样化，采用"桥塞底封+选层射孔”技术[14-16]实现井功能的快速转变。其主要技术特点就是根据首采煤层采高利用经验式（2）计算出垮落带发育最大高度来确定桥塞封隔点，同时根据研究区其上覆地层煤−砂泥岩互层的发育及多煤层叠置采空的特点，通过参考娄毅等撰写的过采空区叠置“三带”定向钻井技术研究，利用式（3）计算出裂隙带的最大发育高度[7]，为后续煤层气井“变身”射孔提供技术参数指导。其垮落带及裂隙带计算方法为
①垮落带：研究区目的层位龙潭组上覆岩层以煤−砂泥岩互层发育为主。通过式（2）计算出10号煤层采空后垮落带高度：
$$ {{H}}_{1}=\frac{100\displaystyle\sum {M}}{6.2\displaystyle\sum {M}+10}\pm 2.5 $$ (2) 式中：M为单矿层开采厚度。
②裂隙带：通过下列公式计算出多煤层采空后叠置裂隙带高度：
$$ {{H}}_{2}={{S}}_{1}\frac{\displaystyle\sum _{{i}=1}^{\mathrm{\infty }}{{M}}_{{i}}}{0.6\displaystyle\sum _{{i}=1}^{\mathrm{\infty }}{{M}}_{{i}}+0.44}\pm \frac{1}{2}{{H}}_{3} $$ (3) 式中： M为单矿层开采厚度；i为采空煤层数；S1为常数，与相邻采空煤层垂直间距、岩性等有关，一般取0.8～0.9；H3为采空临近煤层层间距离；
利用式（2）计算出垮落带发育最大高度后，在距离垮落带顶界1.0～2.0 m处采用盲板桥塞封隔产套（其目的是有效预防后续采煤巷通风空气大量涌入抽采井筒）；同时根据式（3）计算出裂隙带最大发育高度，再针对上覆卸压煤层采用102射孔枪大孔径弹入井在含煤井段采用多簇螺旋射孔（射孔参数：孔眼直径16 mm，相位角60°，孔密16孔/m）[17]，即为煤层气井完成“变身”；将其转变为卸压井，利用时间错位优势，实现井功能的转变，同时，为有效延长地面压裂抽采井的寿命，提前优选更高钢级和壁厚的产套，如图7所示。
4.3 准备区与规划区“以井代巷”技术探索
4.3.1 水平井“以井代巷”技术
研究区由于受地面条件的影响，要实现对煤矿准备区及规划区煤层气（瓦斯）的超前抽采，全部采用直井或定向井覆盖整个采煤面，很难找到多且适宜井场。随着技术进步，人们开始研究探索将煤层气水平井技术与煤矿井下瓦斯治理技术相融合，采用卸压水平井及煤层气水平井压裂技术。笔者通过结合煤矿采掘规划，充分利用采空区及生产区已实施的煤层气井、卸压井、微地震及井下掘煤资料，通过“井震联合”多维度刻画技术，精准获取远景区甜点煤层埋深、构造等发育特征，通过植入“井工厂”水平井开发技术，有效解决了贵州煤矿区特殊地形地貌条件下多井场钻前工程投入大、井场选择难、一次性精准着陆难、目的煤层“半路消失”、钻遇率低等难题。
根据前文提出的煤矿区“四区”转换技术，远景区为煤矿3～5 a后及6 a后的工作区。针对山脚树矿目标煤层地质特点，在准备区，通过传统的地面抽采技术以期在3～5 a时间里很难将煤层瓦斯含量及压力降到容许安全线以下；然而传统的井下双抽巷瓦斯治理模式也很难实现瓦斯短周期高效治理，这就需要探索新的瓦斯治理技术，方能实现煤矿产能的快速释放。在规划区探索“以井代巷”技术，充分结合煤矿采掘规划，采用水平井“井工厂”叠置布井模式针对目标煤层及其顶板上覆煤岩层提前布设压裂水平井及卸压水平井，提前预抽目标采掘煤层煤层气（瓦斯）的同时也实现对上覆煤岩层卸压瓦斯的超前布井，即同步实现“采前−采中−采后”全周期联合抽采模式如图8所示。
![]()
图 8 “以井代巷”技术应用平面示意Figure 8. Application plane diagram of "replacing lane with well" technology4.3.2 水平井压裂关键技术
针对贵州特殊的地质条件，如何在煤矿的远景区实现目标煤层的煤层气（瓦斯）的快速高效抽采，对主采甜点煤层的最大限度增渗就显得尤为关键和重要。压裂技术发展至今，在人们的不断研究和探索下，针对不同煤岩层，压裂技术先后经历了不同时期的技术迭代更新，发展到如今的“多段少簇密切割+多轮次极限体积压裂”第四代技术 [18]。通过对第四代技术的工程应用，结合后期压后抽采效果统计分析，针对含气量高、渗透率低且煤体结构相对较好的原生结构煤，采用第四代压裂技术可实现煤层的最大程度增渗[19]，实现近井地带缝网复杂化，进而取得了较好产气及瓦斯治理效果。该技术目前在中石油大宁—吉县深部煤层气区块应用取得了较好的开发效果。
5. 工程应用及效果
5.1 工程应用
2021年贵州盘江煤层气开发利用有限责任公司联合山脚树煤矿积极推进煤矿区“四区”煤层气（瓦斯）高效立体联合抽采关键技术探索与研究。通过对采空区、生产区、准备区及规划区整体规划布局，积极推进贵州煤矿区煤层群发育条件下的瓦斯治理技术革新，其目的是实现煤矿区煤层气（瓦斯）的高效协同抽采，实现煤与煤层气2种资源的共探共采[20]。
5.1.1 采空区试验井
2021年针对山脚树矿221013采面（10号煤、12号煤已采空）下伏未开采181上号煤及181中号煤布置了1口试验井SC-1井，以期实现采空区上覆煤层卸压瓦斯和下伏煤层煤层气的同步抽采。221013采面由于受地面条件的制约，井场布设在221015采面，设计为1口小斜度定向井（设计最大井斜20°），采用三开井身结构如图9所示。
该井一开采用常规钻井工艺技术，钻至采空区裂隙带顶后完钻，采用水泥封堵裂隙带顶漏失井段，下入钢级N80壁厚10.03 mm直径244.5 mm表层套管，封隔上部易漏失的弯曲下沉带，为二开钻进创造良好的井筒条件。二开采用“ø215.9 mm空气锤+双扶+氮气”工艺技术钻进[21-22]，钻至已采空12号煤底板以下18.0 m完钻，采用“不完全联入+套管悬挂”工艺技术下入钢级P110壁厚9.52 mm直径193.7 mm技术套管，然后采用G级油井水泥固井封隔底口段；待侯凝48 h后，三开采用ø171.4 mm钻头钻至181中煤底板以下50 m后完钻，完钻后配置2.5％KCl溶液替换井筒内钻井液，然后采用102射孔枪大孔径弹入井完成对二开裂隙带套管射孔，其目的是建立上覆煤岩层卸压瓦斯抽采通道。然后下入钢级P110壁厚7.72 mm直径139.7 mm产套固井后完井，该井最终顺利钻过采空区成井。
5.1.2 生产区试验井
为实现
2201015 采面瓦斯的高效抽采及积极探索山脚树矿特殊地质条件下的卸压井最优井距，同年在该采面实施了4口地面煤层气井和1口卸压井。根据“O”型圈技术理论，5口井主要布设在221015采面高位侧及低位侧，其中SJ−3井、SJ−4井、SJ−6井为直井，SJ−5井由于受地面条件限制，设计为1口小斜度定向井，井间距设计250～350 m不等，其主要目的是针对甜点煤层10号煤、12号煤及181上号煤及181中号煤进行压裂增渗，后续采用阶梯式快排工艺技术，在有限时间内尽可能通过地面抽采降低目标煤层瓦斯含量及压力，同时通过井下顶抽巷实施穿层和顺层钻孔同步抽采10号煤及12号煤层瓦斯。井下钻孔间距由传统的1.0～1.5 m/孔优化为2.0～2.5 m/孔，有效节约井下布孔数量的同时也大幅缩短了单孔平均抽采时间。通过统计分析山脚树煤矿221013采面（已采空）已实施的顶板瓦斯抽放巷及井下瓦斯治理布孔密度，要在0.3～0.5 a有效时间内降低目标煤层瓦斯含量及压力，最佳布孔间距及布孔密度分别为1.0～1.5 m和65～75孔/hm。然后221015采面采用““煤层气井+卸压井+井下钻孔”多方式抽采技术模式，通过对比221013采面在布孔密度及有效抽采时间（目标煤层瓦斯含量及瓦斯压力将至安全容许值以下），其瓦斯抽采治理时间较之前平均缩短了约39.5％，见表2。待后续采掘首采煤层10号煤过程中，在距离10号煤顶板10.0～15.0 m采用“桥塞底+选层射孔”技术提前将4口煤层气井转变为卸压井。表 2 221013采面与221015采面钻孔密度与有效抽采时间对比Table 2. Comparison of borehole density and effective extraction time between 221013 face and 221015 face孔距/m 孔密/（孔·hm−1） 抽采最长时间/a 抽采最短时间/a 平均抽采时间/a 221013
工作面221015
工作面221013
工作面221015
工作面221013
工作面221015
工作面221013
工作面221015
工作面221013
工作面221015
工作面1.0～1.5 2.0～2.5 65～76 38～51 0.5 0.39 0.3 0.18 0.43 0.26 为增强煤层气井在采动后的抗挤抗剪切能力，延长其生命周期，特将SJ−3井、SJ−4井、SJ−5井及SJ−6井产套规格型号由之前的N80×139.7 mm×9.17 mm优化为P110×139.7 mm×10.54 mm。同时为增加不同产套尺寸对卸压抽采效果评价和套变周期的对比性分析，将SX-1井优化为1口“双套管”的卸压抽采井，即将一开套管下至1号煤顶板，尽可能让一开套管与二开套管多重叠，增强井筒抗挤抗剪切能力。同步将卸压井产套规格型号优化为P110×177.8 mm×10.36 mm，其主要目的是实现对上覆煤岩层的卸压瓦斯的精准靶向抽采。同时后续也可实现对“变身”卸压井与传统卸压井抽采效果的对比分析研究。
5.1.3 远景区水平井“井工厂”叠置布井模式
在山脚树煤矿区1号煤层与10号煤层平均距离约为66.55 m，10号煤与12号煤层间距发育相对较为稳定，层距离11.0～15.0 m，平均间距约13.58 m。为积极探索“以井代巷”技术，利用采空区及生产区已实施的不同井及煤矿资料，通过“井震+矿井”资料联合刻画技术，精准获取远景区甜点煤层埋深、构造等发育特征，有效解决水平井二开一次性精准着陆难、目的煤层“半路消失”、钻遇率低等难题。2022年在准备区221017采面下位侧及其顶板分别实施1口上翘L型单分支试验水平井SHF−1井及1口大直径卸压水平井SXH−1井，水平段与该采面上位侧顶抽巷平面距离约120 m，该井水平段主要在12号煤顶板穿行，其目的是通过压裂改造主压12号煤兼压10号煤来实现大面积煤层增渗，超前预抽目标煤层气（瓦斯），待该采面上位侧顶抽巷开始实施，联合井下穿层钻孔同步抽采10号与12号煤层瓦斯，利用时空错位的优点，实现对目标煤层瓦斯高效同步抽采；通过至少3～5 a抽采，通过井下实施小口径钻孔采用保压取心技术，测试距离井筒不同间距下目标煤层瓦斯含量及压力；在规划区由于受地面条件制约，将生产区采用的“多井场+直井/定向井”技术优化为水平井“井工厂”叠置开发模式，有效缓解了贵州煤矿区特殊地形地貌条件下多井场钻前工程投入大、井场选择难的问题。为尽可能实现规划采面的无盲区抽采，采用“井工厂”模式针对10号煤及12号煤层煤层气（瓦斯）抽采在12号煤顶板通过“两俩互错”布设了4口单分支水平井，结合山脚树矿规划区采面规划，各井水平段布设在采面上位侧及下位侧，平面间距约160～180 m，如图10所示，通过6～8 a抽采实现对规划区无盲区面积同步降压消突，探索“以井代巷”技术的可行性及有效性。
![]()
图 10 山脚树矿煤矿区“四区”联动抽采规划布置平面图Figure 10. Shanjiao Shu Mine coal mine "four zones" linkage extraction planning layout planSHF−1井于2023年10月完成钻井施工，完钻井深
1860 m，水平段有效长度880 m，煤层钻遇率达79.98％；后续为实现两层煤同步改造，该井压裂采用“多段少簇+螺旋或扇面定向射孔+单孔限流+极限体积压裂”技术，共设计10个压裂段，段间距设计68～80 m不等，单段设计2～3簇，每簇设计1.0～1.5 m，簇间距设计15 ～20 m不等，孔密8～12孔/m，施工排量设计为16～18 m3/min，单段设计加砂量及液量分别为118～149 m3/段和2010 ～2316 m3/段。SXH-1大直径卸压井水平段布设在距离10号煤层顶板15～20 m的砂岩地层，设计为二开井身结构，造斜段及水平段采用ø222.2 mm钻头+中小曲率半径实现“一次性”同口径完成，完钻后造斜段下入钢级N8O直径177.8 mm壁厚分别9.19 mm的生产套管，水平段下入钢级P110直径177.8 mm壁厚分别10.36 mm的筛管，造斜段产套采用分节接箍半程固井技术完成对产套的封固，水平段筛管段不固井；该井于2023年12月完成钻井施工，完钻井深
1576.0 m，水平段有效长度619.30 m。针对规划区的4口单分支煤层气水平井目前正在实施。5.2 效果评价
SC-1井于2021年12月完成钻完井施工，2022年2月针对181上号和181中号煤层（垂厚分别为1.2 m、2.86 m）采用“合层重复+投球暂堵” 压裂技术顺利完成压裂施工，3月完成该井负压抽采设备（煤层气增压机规格型号TRBLG-50）及抽油机（规格型号CYJ4-1.2-4.5）安装调试运行；截至2023年5月底该井累计抽采卸压瓦斯87.56万m3（由于设备原因，中途停抽约1.5个月），累计瓦斯发电138.32万kW·h；煤层气日产气最高达2 001 m3，截至2023年5月底累计产气55.61万m3；较同矿区深部于2019年针对181上号煤和181中号煤层实施的煤层气试验井，在不考虑储层虑物性差异、压裂及后期排采等因素的影响，折算成单米厚度后对最高日产气量的贡献率提升66.7％。生产曲线如图11所示。
针对生产区布设的煤层气地面抽采井及卸压井于2021年11月全部完成钻井施工，其中煤层气抽采井SJ−3井、SJ−4井、SJ−5井及SJ−6井于2022年3月完成对10号煤及12号煤的压裂施工，2022年5月投入生产，4口井采用阶梯式快排工艺技术排水产气。SJ−3井正常生产至11月，由于受井下顶抽巷钻孔抽采影响，该井产气出现迅速衰减。至2023年3月该采面开始掘进采煤，SJ−3井由于位于切眼处，该井停止生产，最高日产气达
1611 m3/d，采用“桥塞底封+选层射孔”技术完成了该井由煤层气井到卸压井功能转换，同时，该煤矿由于安全原因，于2023年7月—2024年4月初被要求停工整改。截止2024年6月，该井累计抽采煤层气和卸压瓦斯11.87、55.12万m3，生产曲线如图12所示。2023年7月2日采面推进至距离SJ−4井30.68 m处，该井停止抽采，同月完成“变身”。截至2024年6月，该井累计抽采煤层气和卸压瓦斯27.48万m3、44.61万m3，生产曲线如图13所示；SJ−5井及SJ−6井由于距离回采线远，目前处于正常排采阶段，但由于受井下抽采钻孔影响，产气量低，日产约200 m3/d。截至2024年6月，该采面采煤推至距离卸压井SX-1井约为196.18 m。
针对准备区实施的水平井SHF−1井，该井于2023年12月完成压裂施工，该井共计压裂10个压裂段，累计压入液量
1929.46 m3砂量1348.27 m3加砂比例较设计完成97.86%，煤层有效加砂强度达到2.2 m3/m。通过地面微地震裂缝监测显示，压裂施工过程中最大逢高30.0 m，最小20.0 m，压裂裂缝延伸半径最大204.0 m，最小123.0 m，各段裂缝体积之和为870.39万 m3，实际总SRV为774.65万m3；重叠比例为11.46%，如图14所示。显示取得较好的储层改造效果，该井于2024年4月正式投入生产，目前该井正处于排水阶段。6. 结 论
1）采用直井或小斜度定向井抽采采空区上覆煤岩层裂隙带里游离卸压瓦斯及开发下伏煤层气，建议采用“三开制+技套悬挂+双层套管”井身结构，实现一井双抽双采同时也有效降低了完井成本。
2）在生产区，由于受采掘时间限制，针对甜点采掘煤层建议提前0.5～1 a地面布设煤层气直井或定向井，采用“煤层气井+卸压井+井下钻孔”多方式抽采模式，大幅提高煤层气（瓦斯）抽采效率，较传统的井下瓦斯治理模式，不但有效降低了井下钻孔数量,也实现了井下瓦斯治理时效大幅提高。
3）对于贵州地区多薄煤层群发育的特点，针对在生产区提前布设的煤层气井采用“桥塞底封+选层射孔”变身技术可实现精准靶向抽采上覆煤岩层采动后的卸压瓦斯，不仅有效解决多源瓦斯涌入采煤巷难题也同步实现了井功能的多样化，并取得了较好的抽采效果。
4）在煤矿远景区要真正实现“以井代巷”的目标，仍需进一步充分结合贵州特殊的地质特点，在地质甜点“区段层”选择、时间节点及采面规划、压裂技术等方面不断探索和加大技术攻关。
-
![]()
图 1 山脚树矿煤矿区“四区”分布及龙潭组综合柱状图
Figure 1. The distribution of “four districts” in the coal mine area of Shanjiao Shu Mine and the comprehensive column diagram of Longtan Formation
![]()
图 2 贵州煤矿区煤层气（瓦斯）抽采技术体系
Figure 2. Technical system of coalbed methane (gas) extraction in Guizhou coal mine area
![]()
图 3 贵州煤矿区煤层气（瓦斯）抽采技术体系
Figure 3. Technical system of coalbed methane (gas) extraction in Guizhou coal mine area
![]()
图 4 采空区煤岩“五”应力场分布
Figure 4. Distribution map of "five" stress fields of coal and rock in goaf area
![]()
图 5 采空区上覆地层卸压瓦斯及下伏煤层气抽采技术
Figure 5. Extraction technology of pressure relief gas in overlying strata and coal bed methane under goaf
![]()
图 6 生产区煤层气（瓦斯）井上下高效立体抽采布井立体示意
Figure 6. High efficient vertical extraction layout of coalbed methane (gas) well in production area
![]()
图 8 “以井代巷”技术应用平面示意
Figure 8. Application plane diagram of "replacing lane with well" technology
![]()
图 10 山脚树矿煤矿区“四区”联动抽采规划布置平面图
Figure 10. Shanjiao Shu Mine coal mine "four zones" linkage extraction planning layout plan
表 1 地层岩性特征预测
Table 1 Prediction table of stratigraphic lithology characteristics
地层 单轴抗压强度/MPa 岩石硬度 泊松比 内摩擦角/（°） 脆塑性 可钻性 可压性 第四系 — — — — — 很好 很好 嘉陵江组 85.2～21.6 高～中 0.25～0.3 40～45 脆塑性 一般 差 飞仙关组 34.5～9.4 低 0.21～0.33 25～35 脆性 好 一般 龙潭组（非煤） 21.7～50.6 中～低 0.24～0.35 22～42 脆塑性 好（上中段）；一般（下段） 一般 龙潭组（10号煤） 6.9～17.7 低 0.28～0.33 26～32 脆性 好 好 龙潭组（12号煤） .86～18.3 低 0.31～0.36 21～29 脆性 好 好 龙潭组（181上号煤） 8.6～16.7 低 0.27～0.38 19～28 脆性 好 好 
下载: 导出CSV
表 2 221013采面与221015采面钻孔密度与有效抽采时间对比
Table 2 Comparison of borehole density and effective extraction time between 221013 face and 221015 face
孔距/m 孔密/（孔·hm−1） 抽采最长时间/a 抽采最短时间/a 平均抽采时间/a 221013
工作面221015
工作面221013
工作面221015
工作面221013
工作面221015
工作面221013
工作面221015
工作面221013
工作面221015
工作面1.0～1.5 2.0～2.5 65～76 38～51 0.5 0.39 0.3 0.18 0.43 0.26
下载: 导出CSV
-
[1] 李国富,张遂安,季长江,等. 煤矿区煤层气 “四区联动” 井上下联合抽采模式与技术体系[J]. 煤炭科学技术,2022,50(12):14−25. LI Guofu,ZHANG Suian,JI Changjiang,et al. Mechanismandtechnicalsystemof ground and undergroundcombined drainage of CBM in “four regionlinkage” in coal miningarea[J]. Coal Science and Technology,2022,50(12):14−25.
[2] 陆泳鑫,胡胜勇,李国富,等. 采空区下伏煤层水力压裂试验研究与应用[J]. 煤炭科学技术,2024,52(4):231−24. LU Yongxin,HU Shengyong,LI Guofu,et al. Experimental study and application of hydraulic fracturing in underlying coal seam[J]. Coal Science and Technology,2024,52(4):231−24.
[3] 胡健,柴建禄,岳超平,等. 国家油气重大专项煤矿区煤层气科技创新的探索与实践[J]. 煤炭科学技术,2022,50(12):83−91. HU Jian,CHAI Jianlu,YUE Chaoping,et al. Science and technology innovation and practice of majornationalscienceandtechnologyspecialprojectofcoalbedmethanein coal mining area[J]. Coal Science and Technology,2022,50(12):83−91.
[4] 周显俊,李国富,李超,等. 煤矿采空区煤层气地面开发技术及工程应用:以沁水盆地晋城矿区为例[J]. 煤田地质与勘探,2022,50(5):66−67. ZHOU Xianjun,LIGuofu,LI Chao,et al. Ground development technology and engineering application of CBM in coal mine goafs:A case study of Jincheng mining area in Qinshui Basin[J]. Coal Geology & Exploration,2022,50(5):66−67.
[5] 荆新军. 煤矿采空区地面钻井法瓦斯抽采技术的探索[J]. 山西煤炭,2014,34(3):67−69. JING Xinjun. Exploration on goaf gas drainage technology withsurface drilling method in mines[J]. Shanxi Coal,2014,34(3):67−69.
[6] 李延河. 地面井分区式瓦斯抽采技术体系及工程实践[J]. 煤炭科学技术,2023,51(3):100−108. LI Yanhe. Surfacewellpartitiongasextractiontechnologysystemandengineeringpractice[J]. Coal Science and Technology,2023,51(3):100−108.
[7] 娄毅,梁龙军,陈捷,等. 过采空区叠置 “三带” 定向钻井技术研究[J]. 煤炭科学技术,2023,51(11):148−157. LOU Yi,LIANG Longjun,CHEN Jie,et al. Research on directional drilling technology forsuperimposed\“threezones” passing throughgoaf[J]. Coal Science and Technology,2023,51(11):148−157.
[8] 张江华,李国富,孟召平,等. 过采空区煤层气井地面抽采关键技术[J]. 煤炭学报,2020,45(7):2552−2561. ZHANG Jianghua,LI Guofu,MENG Zhaoping,et al. Key technologyof surface extractionfor coalbed methane wells crossinggoaf[J]. Journal of China Coal Society,2020,45(7):2552−2561.
[9] 崔宝库. 采空区瓦斯地面钻井抽采技术研究[J]. 煤炭技术,2016,35(5):208−210. CUI Baoku. Study on technologyofgrounddrillingextracting goaf gas[J]. Coal Technology,2016,35(5):208−210.
[10] 管祯. 煤矿采空区“三带” 的探测与应用:以青山泉矿为例[D]. 徐州:中国矿业大学,2020. GUAN Zhen. Detection and application of “three zones” in coal mine goaf:Taking qingshanquan mine as anexample[D]. Xuzhou:China University of Mining and Technology,2020.
[11] 孟召平,李国富,杨宇,等. 晋城寺河井区煤矿采空区煤层气地面抽采关键技术研究[J]. 煤炭科学技术,2021,49(1):240−247. MENG Zhaoping,LI Guofu,YANG Yu,et al. Study on key technologyfor surface extraction of coalbed methane in coalminegoaf from Sihe WellsArea,Jincheng[J]. Coal Science and Technology,2021,49(1):240−247.
[12] 宫艳波. 氮气钻井技术浅析[J]. 中国石油和化工标准与质量,2017,37(2):96−97. doi: 10.3969/j.issn.1673-4076.2017.02.045 GONG Yanbo. Brief analysis of nitrogen drilling technology[J]. China Petroleum and Chemical Standard and Quality,2017,37(2):96−97. doi: 10.3969/j.issn.1673-4076.2017.02.045
[13] 孔祥喜,唐永志,李平,等. 淮南矿区松软低透煤层煤层气开发利用技术与思考[J]. 煤炭科学技术,2022,50(12):26−35. KONG Xiangxi,TANG Yongzhi,LI Ping,et al. Thingkingandutilizationtechnology of coalbed methane in soft and lowpermeabil-itycoalseamsin Huainan MiningArea[J]. Coal Science and Technology,2022,50(12):26−35.
[14] 刘超,袁广,李浩哲,等. 分段多簇密切割压裂技术在淮南矿区煤层气抽采中的应用[J]. 煤炭技术,2024,43(2):166−170. LIU Chao,YUAN Guang,LI Haozhe,et al. Application of staged multi-cluster dense-cutting fracturing technology in coalbed methane extraction in Huainan mining area[J]. Coal Technology,2024,43(2):166−170.
[15] 韩晋义. 屯留煤矿地面钻井采空区瓦斯抽采分析研究[J]. 煤,2009,18(6):21−22,27. doi: 10.3969/j.issn.1005-2798.2009.06.008 HAN Jinyi. Analysis ofsurfaceshaftdrillinggoafgasextractionat Tunliu Mine[J]. Coal,2009,18(6):21−22,27. doi: 10.3969/j.issn.1005-2798.2009.06.008
[16] 孟召平,李国富,田永东,等. 晋城矿区废弃矿井采空区煤层气地面抽采研究进展[J]. 煤炭科学技术,2021,50(1):204−211. MENG Zhaoping,LI Guofu,TIAN Yongdong,et al. Research progress on surface drainage of coalbed methane in abandoned mine gobs of Jincheng Mining Area[J]. Coal Science and Technology,2021,50(1):204−211.
[17] 武华太. 煤矿区瓦斯三区联动立体抽采技术的研究和实践[J]. 煤炭学报,2011,36(8):1312−1316. WU Huatai. Study and practice on technology of three-zones linkage 3Dcoalbedmethane drainage in coal miningarea[J]. Journal of China Coal Society,2011,36(8):1312−1316.
[18] 杨帆,李斌,王昆剑,等. 深部煤层气水平井大规模极限体积压裂技术:以鄂尔多斯盆地东缘临兴区块为例[J]. 石油勘探与开发,2024,51(2):389−398. YANG Fan,LI Bin,WANG Kunjian,et al. Extreme massive hydraulic fracturing in deep coalbed methane horizontal wells:Acase study of Linxing Block,eastern Ordos Basin,NW China[J]. Petroleum Exploration and Development,2024,51(2):389−398.
[19] 申鹏磊,吕帅锋,李贵山,等. 深部煤层气水平井水力压裂技术:以沁水盆地长治北地区为例[J]. 煤炭学报,2021,46(8):2488−2500. SHEN Penglei,(LÜ/LV/LU/LYU) Shuaifeng,LI Guishan,et al. Hydraulic fracturing technology for deep coalbed methane horizontal wells:A case study in North Changzhi area of Qinshui Basin[J]. Journal of China Coal Society,2021,46(8):2488−2500.
[20] 刘见中,孙海涛,雷毅,等. 煤矿区煤层气开发利用新技术现状及发展趋势[J]. 煤炭学报,2020,45(1):258−267. LIU Jianzhong,SUN Haitao,LEI Yi,et al. Current situation and development trend of coalbed methane development and utilization technology in coal mine area[J]. Journal of China Coal Society,2020,45(1):258−267.
[21] 孙海涛,舒龙勇,姜在炳,等. 煤矿区煤层气与煤炭协调开发机制模式及发展趋势[J]. 煤炭科学技术,2022,50(12):1−13. SUN Haitao,SHU Longyong,JIANG Zaibing,et al. Progress and trend of key technologies of CBM development and utilization in China coal mine areas[J]. Coal Science and Technology,2022,50(12):1−13.
[22] 王凤林. 煤矿区煤层气地面开发技术[C]//中国煤炭学会煤层气专业委员会,中国石油学会石油地质专业委员会. 2011年煤层气学术研讨会论文集. 中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司,2011:5. WANG Fenglin. CBM surface development Technology in coal mine area [C]// CBM Professional Committee of China Coal Society,Petroleum Geology Professional Committee of China Petroleum Society. Proceedings of the 2011 CBM Academic Seminar. China United Coalbed Methane National Engineering Research Center Co,LTD, 2011:5.
计量
- 文章访问数: 49
- HTML全文浏览量: 6
- PDF下载量: 45
