煤层气(煤矿瓦斯)是优质清洁能源资源。我国煤层气资源丰富,开发潜力巨大。埋深2000米以浅煤层气资源量约36.81万亿立方米,居世界第三位。在国家强力推进煤矿瓦斯规模化抽采和扶持产业发展政策措施的激励下,“十一五”期间我国的煤层气资源开发已实现了商业化,“十二五”期间则已完成了产业化。针对我国煤层气开发利用事业发展现状、存在问题,研究中心仅就我国煤层气开发利用“十三五”规划中的有关发展战略、发展目标、发展路线图等问题开展了相关研究,总结于此,谨供业界参考。
通过国家科技重大专项等科技攻关项目和勘探开发项目的实施,开展了以煤层气开发为龙头的全产业链的不同领域的重大理论、核心技术和重大装备的研发,形成了如下技术系列。
通关突破煤层气评价选区遭遇的描述手段和评价精度等技术瓶颈,形成了业界公认的“以高渗富集理论为核心的煤层气地质理论和评价选区技术”。
针对煤储层及其煤系低压、低渗、吸附性强等特征,通过敏感性分析和储层保护技术研究,形成了以空气钻井为核心的煤层气直井钻井技术。
针对煤储层及其煤系质软、易破碎、易坍塌等特征,通过改进钻井循环介质特性,形成了以高精度地质导向和充气欠平衡钻进为核心的多分支水平井/U型井钻井技术。
受地形地貌和土地局限,业界通过克服弯曲井段排采等技术难题,形成了以定向钻进为核心的丛式井钻井技术。
针对煤储层质软、塑性强、天然裂隙发育、吸附性强等特点,通过对煤岩石力学和水力压裂裂缝扩展机理实验研究以及大规模的压裂实践,形成了以活性水、大排量、中砂比为核心的煤层气井水力压裂技术体系。