煤层气专业论文
煤炭资源的煤层气开发与利用
煤炭资源的煤层气开发与利用煤炭是我国最重要的能源资源之一，而煤层气则是煤炭资源的重要组成部分。
煤层气是一种天然气，在煤炭矿井中存在，通过开采可以转化为清洁能源。
本文将探讨煤层气的开发与利用，并探究其重要性和可持续性发展。
一、煤层气开发的背景与现状中国拥有丰富的煤层气资源，其开采与利用具有重要的战略意义。
煤层气的开发可以提供清洁能源，减少对石油和天然气的依赖，促进能源结构的优化与升级。
目前，中国的煤层气储量居世界第一，但开发利用率却不高，亟需加大开发力度。
二、煤层气开发的技术与方法煤层气开发主要采用的技术有水平挖掘、水平井钻探、压裂注水以及煤层气井的钻探等。
其中，水平挖掘技术是最主要且最具发展潜力的开采技术之一，通过在煤层中挖掘水平巷道，实现煤层气的有效开采和提高开采率。
此外，压裂注水技术在煤层气开发中也占有重要地位，通过向煤层注入水和一定压力，破坏煤层的微细裂缝，提高煤层气的渗透性和产能。
三、煤层气的利用与应用领域煤层气作为一种清洁能源，广泛应用于工业、民生和交通等多个领域。
在工业方面，煤层气可以用于发电、制造化工产品等。
在民生方面，煤层气可以用于居民供暖和炊事。
在交通方面，煤层气可以用于汽车燃料，减少对传统燃油的消耗，提高能源利用效率。
四、煤层气开发与环境保护煤层气开发与利用需要兼顾经济效益与环境保护。
在开采过程中，需要加强环境监测和治理，避免地质灾害和水源污染等问题。
此外，煤层气开发也应注重提高煤层气的利用率，减少排放，优化能源结构，推动可持续发展。
五、煤层气开发的挑战与机遇煤层气开发面临着诸多挑战，如地质条件复杂、技术难度高和投资回报周期长等。
然而，正视这些挑战，加大科研力度，推动技术创新，改善开采条件，加大政策支持，可以使煤层气开发迎来更多机遇，推动我国能源结构的升级和转型。
六、煤层气开发的前景展望煤层气的开发与利用是我国能源领域的重要战略选择。
我国在煤层气开发方面已经取得了一定的成绩，但与世界先进水平相比仍有差距。
《不同状态的二氧化碳对煤层气的驱替研究》范文
《不同状态的二氧化碳对煤层气的驱替研究》篇一一、引言煤层气是一种在煤炭地下储层中赋存的天然气，主要由甲烷组成。
而二氧化碳作为一种常见的温室气体，其与煤层气的相互作用和驱替效应是当前环境与能源领域的研究热点。
本篇论文主要针对不同状态的二氧化碳对煤层气的驱替效果进行实验研究与探讨，以提供更多的理论基础与实际操作经验。
二、二氧化碳的不同状态及其影响二氧化碳是一种特殊的物质，其状态受到温度和压力的影响，主要存在气态、液态和固态三种状态。
在煤层气驱替的研究中，不同状态的二氧化碳具有不同的驱替效果。
1. 气态二氧化碳：气态二氧化碳的扩散能力强，可以迅速进入煤层微孔隙中，降低煤层气的压力，进而驱替出更多的煤层气。
2. 液态二氧化碳：液态二氧化碳的密度大，能够更好地渗透到煤层深处的孔隙中，对煤层气的驱替效果更为明显。
同时，液态二氧化碳在注入过程中会迅速转化为气态，产生较大的体积膨胀效应，进一步驱替煤层气。
3. 固态二氧化碳（干冰）：固态二氧化碳通过升华作用迅速转化为气态，能够快速降低煤层气的温度和压力，有助于驱替出部分吸附在煤基质表面的煤层气。
三、实验研究方法与步骤本研究采用实验模拟的方式，对不同状态的二氧化碳在煤层中的驱替效果进行研究。
实验主要步骤如下：1. 制备不同状态的二氧化碳：根据需要，将二氧化碳制备为气态、液态和固态。
2. 选择实验煤样：选择具有代表性的煤样作为实验对象。
3. 设定实验条件：设定不同的温度、压力等实验条件。
4. 进行实验：将不同状态的二氧化碳分别注入煤样中，观察并记录煤层气的驱替效果。
5. 数据处理与分析：对实验数据进行处理与分析，得出不同状态二氧化碳的驱替效果及影响因素。
四、实验结果与讨论通过对不同状态二氧化碳的驱替实验，我们得出以下结论：1. 气态二氧化碳的驱替效果主要体现在煤层表面的微孔隙中，对于深部孔隙的驱替效果相对较弱。
2. 液态二氧化碳的驱替效果最为明显，能够有效地渗透到煤层的深部孔隙中，对煤层气的驱替作用显著。
《2024年煤层气数值模拟技术应用研究》范文
《煤层气数值模拟技术应用研究》篇一一、引言煤层气（Coalbed Gas，简称CBG）作为煤炭开采过程中释放的天然气资源，其开发利用对于环境保护和能源安全具有重要意义。
随着计算机技术的飞速发展，煤层气数值模拟技术以其准确度高、灵活度大和周期性短等特点逐渐在CBG产业中得到广泛应用。
本文将对煤层气数值模拟技术的应用进行研究，以期为煤层气的开发利用提供理论支持和技术指导。
二、煤层气数值模拟技术概述煤层气数值模拟技术是一种基于计算机的数值计算方法，通过对煤层地质结构、煤质特征、气藏工程参数等进行数据采集和分析，构建三维地质模型，然后利用相关数学物理模型进行模拟运算，预测煤层气的储量、压力、渗流速度等重要参数。
通过这种方法，能够更加科学、合理地规划和优化CBG的开采作业。
三、煤层气数值模拟技术的关键技术与方法（一）三维地质模型的构建构建准确的三维地质模型是煤层气数值模拟的基础。
通过综合运用地质勘探数据、地球物理资料以及现场实验数据等，构建出煤层结构、断层分布、煤质特征等关键要素的三维地质模型。
（二）数学物理模型的建立根据地质模型和CBG的储藏特性，建立相应的数学物理模型。
包括流体流动模型、渗流模型等，以反映CBG在地下储藏层的流动规律和储藏特性。
（三）数值计算与模拟利用计算机进行数值计算和模拟。
通过求解数学物理模型中的相关方程，得到CBG的储量、压力、渗流速度等重要参数。
同时，通过模拟不同开采方案下的CBG流动情况，为优化开采方案提供依据。
四、煤层气数值模拟技术的应用研究（一）优化煤层气开发方案通过煤层气数值模拟技术，可以更加准确地预测CBG的储量、压力、渗流速度等关键参数。
在此基础上，可以对不同的开发方案进行模拟和比较，从而选择最优的开发方案。
这有助于提高CBG的开发效率，降低开发成本。
（二）预测CBG的分布与储量通过三维地质模型的构建和数学物理模型的建立，可以有效地预测CBG的分布与储量。
这有助于合理规划CBG的开采区域和确定采气量，提高资源的利用率。
《煤层气数值模拟技术应用研究》
《煤层气数值模拟技术应用研究》篇一一、引言煤层气（Coalbed Gas）是近几十年来受到国内外学者关注的重要资源。
它对于煤田的开发、煤矿安全生产及环保都有重大意义。
煤层气数值模拟技术则是煤层气开发和开采过程的关键手段，具有精准、快速的特点。
本文旨在探讨煤层气数值模拟技术的原理、应用及研究进展，以期为相关领域的研究者提供参考。
二、煤层气数值模拟技术原理煤层气数值模拟技术主要基于流体动力学、热力学、岩石力学等多学科原理，以数学模型为框架，对煤层气的分布、储集和开采过程进行数值分析和预测。
在模拟过程中，通过设定不同的参数和条件，可以模拟出煤层气的生成、运移、聚集和开采等过程。
三、煤层气数值模拟技术的应用煤层气数值模拟技术被广泛应用于煤田地质勘探、煤层气资源评价、矿井瓦斯防治、煤矿安全生产等多个领域。
在煤田地质勘探中，通过数值模拟可以预测煤层气的分布和储量；在煤矿安全生产中，可以利用该技术分析矿井瓦斯的运动规律，提高安全水平。
四、研究进展1. 模型优化：随着研究的深入，学者们不断优化数值模拟模型，使其更加符合实际情况。
例如，通过引入更精确的物理参数和数学公式，使模型更加精准地描述煤层气的生成和运移过程。
2. 多学科融合：煤层气数值模拟技术已不再是单一学科的领域，而是涉及流体动力学、热力学、岩石力学等多个学科的交叉研究。
多学科融合的研究方式使得数值模拟更加准确、全面。
3. 高效算法开发：为了提高模拟的效率和精度，学者们不断开发新的高效算法。
这些算法包括并行计算、自适应网格等技术，可以大大提高模拟的速度和准确性。
4. 实际应用案例：随着技术的发展，煤层气数值模拟技术在许多煤矿和煤田得到了广泛应用。
例如，某大型煤矿通过使用该技术成功预测了瓦斯涌出量，有效防止了瓦斯事故的发生。
五、未来展望未来，煤层气数值模拟技术将进一步发展，具体趋势如下：1. 更加精细化的模型：随着对煤层气生成和运移机理的深入研究，模型将更加精细，能够更准确地描述煤层气的生成和运移过程。
《煤层气数值模拟技术应用研究》
《煤层气数值模拟技术应用研究》篇一一、引言煤层气（Coalbed Gas，简称CBG）作为煤炭开采过程中的一种清洁能源，其开发利用对于提高能源利用效率、减少环境污染具有重要意义。
随着计算机技术的快速发展，数值模拟技术已成为煤层气开发过程中的重要工具。
本文旨在探讨煤层气数值模拟技术的应用研究，以期为煤层气的合理开发提供科学依据和技术支持。
二、煤层气数值模拟技术概述煤层气数值模拟技术是通过建立数学模型，运用计算机技术对煤层气的生成、运移、聚集和开采过程进行模拟的技术。
该技术能够有效地预测煤层气的分布规律、储量大小、开采效果等，为煤层气的开发提供科学依据。
三、煤层气数值模拟技术的应用研究1. 煤层气生成与运移模拟煤层气的生成与运移是煤层气数值模拟技术的重要研究内容。
通过建立合理的数学模型，对煤层气的生成机制、运移规律进行深入研究。
其中，要考虑地质因素（如煤层厚度、地质构造等）和物理化学因素（如温度、压力等）对煤层气生成与运移的影响。
通过模拟结果，可以预测煤层气的分布范围和储量大小。
2. 煤层气储层评价与选区预测煤层气储层的评价与选区预测是煤层气开发的关键环节。
通过数值模拟技术，可以对不同区域的煤层气储层进行评价，分析各区域的储量大小、开采难度等因素。
同时，通过模拟结果，可以预测不同区域的开采效果，为选区提供科学依据。
3. 煤层气开采过程模拟煤层气开采过程模拟是数值模拟技术的核心应用之一。
通过建立详细的数学模型，对煤层气的开采过程进行模拟，包括钻井、排采、增产措施等。
通过模拟结果，可以预测不同开采方案的效果，为制定合理的开采方案提供依据。
四、案例分析以某煤矿区为例，运用煤层气数值模拟技术对该区域的煤层气进行模拟研究。
首先，建立数学模型，考虑地质因素和物理化学因素对煤层气生成与运移的影响；其次，对煤层气储层进行评价与选区预测；最后，对煤层气的开采过程进行模拟。
通过模拟结果，发现该区域具有较好的煤层气开发潜力，并制定了合理的开采方案。
《煤层气数值模拟技术应用研究》
《煤层气数值模拟技术应用研究》篇一一、引言煤层气（简称CBM）作为一种清洁、高效的能源，其开发和利用对于我国能源结构的调整和环境保护具有重要意义。
随着科技的进步，数值模拟技术在煤层气开发领域的应用越来越广泛。
本文旨在探讨煤层气数值模拟技术的应用研究，分析其现状及存在的问题，以期为煤层气的开发和利用提供新的思路和方法。
二、煤层气数值模拟技术概述煤层气数值模拟技术是一种基于计算机模拟技术，通过对煤层气的生成、运移、聚集和开采等过程进行数学描述和计算，以预测煤层气的分布、储量和开采效果的技术。
该技术具有高效、准确、全面等优点，已成为煤层气开发的重要手段。
三、煤层气数值模拟技术的应用研究1. 煤层气生成和运移模拟煤层气的生成和运移是煤层气开采的基础。
通过数值模拟技术，可以准确地描述煤层气的生成过程和运移规律，为煤层气的开采提供理论依据。
例如，通过建立煤层气的生成模型和运移模型，可以预测煤层气的生成量和运移方向，为制定开采方案提供依据。
2. 煤层气储量计算和分布预测煤层气的储量和分布是评价煤层气开发潜力的关键因素。
通过数值模拟技术，可以准确地计算煤层气的储量和预测其分布情况。
例如，利用地质统计学方法和数值模拟技术相结合，可以建立煤层气的三维地质模型和储量模型，为煤层气的开发和利用提供依据。
3. 煤层气开采过程模拟煤层气的开采过程涉及多个环节和因素。
通过数值模拟技术，可以准确地模拟煤层气的开采过程，包括钻井、完井、采收等环节。
通过模拟不同开采方案的效果，可以为制定最优的开采方案提供依据。
四、煤层气数值模拟技术的挑战与展望虽然煤层气数值模拟技术已经取得了显著的成果，但仍面临一些挑战和问题。
首先，煤层气的生成和运移受多种因素影响，如地质条件、温度、压力等，需要进一步研究和探索。
其次，数值模拟技术的准确性和可靠性有待提高，需要不断优化和改进。
此外，数值模拟技术的成本也需要进一步降低，以提高其在煤层气开发中的应用范围。
《煤层气数值模拟技术应用研究》
《煤层气数值模拟技术应用研究》篇一一、引言随着科技进步，煤层气开采领域迎来了许多技术创新，其中，煤层气数值模拟技术是近年来的重要研究课题。
该技术主要借助计算机进行大规模的数据计算与模型模拟，帮助工程师在开采煤层气前，对其地层条件、气藏特性、资源量及开发潜力进行准确预测。
本文将就煤层气数值模拟技术的应用进行深入研究，探讨其技术原理、应用现状及未来发展趋势。
二、煤层气数值模拟技术原理煤层气数值模拟技术基于物理原理和数学模型，利用计算机对煤层气的分布、流动、运移等过程进行模拟。
首先，通过地质勘探获取煤层信息，建立煤层气藏的数值模型。
其次，将相关地质数据、物性参数等输入模型，设置相应的初始条件和边界条件。
最后，运用数值计算方法（如有限差分法、有限元法等）对模型进行求解，得出煤层气的分布情况及开发潜力。
三、煤层气数值模拟技术的应用现状1. 资源评价：通过数值模拟技术，可以准确预测煤层气的资源量及分布情况，为煤层气开发提供可靠的资源保障。
2. 开发方案设计：在开发方案设计阶段，数值模拟技术可帮助工程师预测煤层气的产量、压力变化等关键参数，为制定合理的开发方案提供依据。
3. 风险评估：通过数值模拟技术，可以对煤层气开发过程中的风险进行评估，如地质风险、工程风险等，为决策者提供科学的决策依据。
4. 优化开采：在开采过程中，通过实时监测和调整数值模拟模型，可以优化开采方案，提高采收率。
四、煤层气数值模拟技术的优势与挑战优势：1. 提高预测精度：通过数值模拟技术，可以更准确地预测煤层气的分布、产量及开发潜力。
2. 减少成本：通过减少试采次数、降低风险等措施，降低开发成本。
3. 优化决策：为决策者提供科学依据，优化开发方案。
挑战：1. 数据质量：地质数据的准确性和完整性对数值模拟结果具有重要影响。
2. 模型复杂性：煤层气藏的复杂性使得建立准确的数值模型具有一定的难度。
3. 技术更新：随着科技的发展，需要不断更新数值模拟技术以适应新的地质条件和开发需求。
煤层气论文能源经济论文：煤层气产业兴起促进能源经济改革
煤层气论文能源经济论文：煤层气产业兴起促进能源经济改革摘要：随着世界能源危机的加深和人们环保意识的增强，能源经济的发展要求高效和清洁，并且要不断开发新兴能源，煤层气就是一种很好的接替能源。
煤层气产业的发展壮大必将带动和促进能源改革的步伐，促进国民经济健康发展，维护国家的能源安全。
本文主要论述了开发和利用煤层气对于坏境和经济发展的重要意义，煤层气产业兴起的机遇和煤层气开发利用现状等几个方面，带给大家一点启示，以促进我国煤层气行业的健康发展。
关键词：煤层气产业能源经济一、开发和利用煤层气的重要意义煤层气即是人们熟悉的煤炭瓦斯气，主要成分是甲烷，是一种生成、储存于煤层并吸附于煤颗粒表面的气体。
此前，煤层气不是在矿井中夺去矿工生命，就是被排放到空气中造成污染。
但事实上，煤层气是一种高质量的清洁气体燃料，是一种宝贵资源，是一种非常规的天然气。
在我国，国有重点煤矿中高瓦斯矿井占47%。
仅1983-1994年，国有重点煤矿发生瓦斯与煤尘爆炸重大事故就有675起，死亡4571人，造成直接经济损失150亿元。
煤矿瓦斯对煤矿的安全生产构成了巨大威胁，瓦斯爆炸和突发事故已经给人民生命财产和煤矿生产造成了巨大损失。
在采煤之前先通过地面钻井采出煤层气，可以减少70％的瓦斯含量，进而避免瓦斯爆炸事故的发生，保障煤矿的安全生产，并可降低20％－25％的煤矿建设成本，提高煤矿生产的经济效益。
由于煤层气的主要成分是甲烷，温室效应是二氧化碳的25-30倍，同时还能对臭氧层产生破坏。
在我国的煤炭开采中，大量的甲烷通过通风、井下抽采直接被排放到大气中，总量每年高达200亿m3，几乎占世界总排放量的1/3。
而30万m3的煤层气就可以供一个中型城市一天用气。
可见，直接排放是一种浪费，更会对环境产生极其严重的影响，对全球的大气环境产生破坏作用。
所以，煤层气的开发利用对解决全球环保问题将起到积极作用，对我国发展和环境是双赢的。
煤层气的开发和利用是一项巨大的综合工程，它会带动一系列相关产业的发展，例如运输、管线、钢铁、建筑材料等。
煤层气论文【煤层气的综合利用】
矿业工程系10煤层气抽采2班煤层气综合利用一煤层气的目的与意义1．煤层气综合利用目的多年来煤层气作为煤矿灾害气体，威胁着煤矿安全生产，同时，煤层气作为一种清洁能源，也是一种强烈的温室气体，如何变废为宝就成为摆在煤矿企业面前的难题。
山西省大型煤矿企业已经开始借助CDM（清洁发展机制）运行机制的支持，引进资金和先进的环境友好型技术，重点发展利用煤层气发电项目，从而实现煤层气的资源化利用，减少煤矿煤炭安全生产隐患，解决井下瓦斯抽采受时间、空间等条件限制的问题，提高了煤炭开采能力。
同时提供清洁的能源、减少温室气体排放、缓解全球温室效应、促进当地的可持续发展、使煤层气综合利用发挥最大效益化及环保经济化。
2. 煤层气技术应用的意义在国际能源局势趋紧的情况下，作为一种优质高效清洁能源，煤层气的大规模开发利用前景诱人。
煤层气的开发利用还具有一举多得的功效：提高瓦斯事故防范水平，具有安全效应；有效减排温室气体，产生良好的环保效应；作为一种高效、洁净能源，产生巨大的经济效益。
如果把煤层气利用起来，用于发电燃料、工业燃料和居民生活燃料；还可液化成汽车燃料，也可广泛用于生产合成氨、甲醛、甲醇、炭黑等方面，成为一种热值高的洁净能源和重要原料，开发利用的市场前景十分广阔。
煤层气是一种由煤层生成并主要以吸附状态储集于煤层中的非常规天然气，是近20年来崛起的优质洁净新能源。
其开发与利用对弥补我国常规能源的不足，从根本上消除煤矿生产中造成的瓦斯爆炸、瓦斯突出等灾害，减少大量瓦斯排放造成的环境污染以及改善我国的能源结构，加速我国以煤为主的能源系统逐渐向环境无害化的可持续发展模式的转化过程，形成洁净能源新产业，均具有重要的战略意义。
中国不仅是煤炭资源大国，而且煤层气资源也极为丰富，我国政府和有关工业部门高度重视煤层气的勘探开发，在引进、消化、吸收国外煤层气开发经验的基础上，煤层气勘探开发理论与技术等方面也取得了一定的进展。
但迄今为止，从全国总的试验情况看，绝大多数煤层气试井产量低、产量递减快，难以形成稳定的工业性气源。
煤层气专业论文
晋城职业技术学院矿业工程系毕业设计煤层气的钻井系别矿业工程系指导老师梁逸群学生姓名王珂专业班级12煤1班答辩时间成绩摘要煤层气又称煤层甲烷或煤矿瓦斯，是一种以吸附状态赋存于每层中的非常规天然气，甲烷含量大于90%，凭借良好的环保效益、经济效益和社会效益，是天然气最现实的接替能源。
因此，煤层气的勘探开发已在国际上引起广泛关注。
我国煤层气资源储备十分丰富，但目前我国煤层气的勘探开发尚处于起步阶段。
通过多年的攻关研究和实验，我国煤层气开采企业已经形成并掌握了一整套适合煤层气的钻井工艺技术。
本文就国内外煤层气勘探与开发的现状，系统地分析了目前我国用于煤层气开发的钻井设备与钻井技术，介绍了部分钻井工艺。
关键词：：煤层气，钻井，钻井技术，完井技术。
晋城职业技术学院矿业工程系学生毕业论文目录1.世界煤层气资源分布 (1)2.国外煤层气开发利用现状及技术理论 (1)2.1国外煤层气开发利用现状 (1)2.1.1美国 (1)2.1.2加拿大 (2)2.1.3澳大利亚 (2)2.1.4俄罗斯 (3)2.2国外煤层气勘探开发、利用的理论与技术 (4)2.2.1勘探开发理论 (4)2.2.2煤层气开发技术 (5)3.国内煤层气开发利用现状及主要技术分类 (6)3.1国内煤层气资源分布情况 (6)3.2国内煤层气开发利用现状 (7)4.煤层气钻井完井技术浅谈 (8)4.1煤层气井钻井完井的特殊性 (9)4.2煤层气井钻井技术 (10)4.2.1煤层造穴技术 (10)4.2.2井眼轨迹控制技术 (10)4.2.3水平井与洞穴井连通技术 (11)4.2.4多分支水平井技术 (12)4.2.5充气欠平衡钻井技术 (12)4.2.6煤层绳索取心技术 (12)4.2.7煤层气防塌技术 (12)4.2.8煤储层保护技术 (13)4.3煤层气井完井技术 (13)4.3.1煤层气固井储层保护技术 (13)4.3.2防腐蚀固井技术 (14)结论 (15)参考文献 (16)1.世界煤层气资源分布我国是世界第一煤炭生产大国，同时我国的煤层气资源也十分丰富。
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晋城职业技术学院矿业工程系毕业设计煤层气的钻井系别矿业工程系指导老师梁逸群学生姓名王珂专业班级12煤1班答辩时间成绩晋城职业技术学院矿业工程系学生毕业论文摘要煤层气又称煤层甲烷或煤矿瓦斯，是一种以吸附状态赋存于每层中的非常规天然气，甲烷含量大于90%，凭借良好的环保效益、经济效益和社会效益，是天然气最现实的接替能源。
因此，煤层气的勘探开发已在国际上引起广泛关注。
我国煤层气资源储备十分丰富，但目前我国煤层气的勘探开发尚处于起步阶段。
通过多年的攻关研究和实验，我国煤层气开采企业已经形成并掌握了一整套适合煤层气的钻井工艺技术。
本文就国内外煤层气勘探与开发的现状，系统地分析了目前我国用于煤层气开发的钻井设备与钻井技术，介绍了部分钻井工艺。
关键词：：煤层气，钻井，钻井技术，完井技术。
晋城职业技术学院矿业工程系学生毕业论文目录1.世界煤层气资源分布 (1)2.国外煤层气开发利用现状及技术理论 (1)2.1国外煤层气开发利用现状 (1)2.1.1美国 (1)2.1.2加拿大 (2)2.1.3澳大利亚 (2)2.1.4俄罗斯 (3)2.2国外煤层气勘探开发、利用的理论与技术 (4)2.2.1勘探开发理论 (4)2.2.2煤层气开发技术 (5)3.国内煤层气开发利用现状及主要技术分类 (6)3.1国内煤层气资源分布情况 (6)3.2国内煤层气开发利用现状 (7)4.煤层气钻井完井技术浅谈 (8)4.1煤层气井钻井完井的特殊性 (8)4.2煤层气井钻井技术 (9)4.2.1煤层造穴技术 (9)4.2.2井眼轨迹控制技术 (10)4.2.3水平井与洞穴井连通技术 (11)4.2.4多分支水平井技术 (11)4.2.5充气欠平衡钻井技术 (11)4.2.6煤层绳索取心技术 (12)4.2.7煤层气防塌技术 (12)4.2.8煤储层保护技术 (12)4.3煤层气井完井技术 (13)4.3.1煤层气固井储层保护技术 (13)4.3.2防腐蚀固井技术 (14)结论 (15)参考文献 (16)1.世界煤层气资源分布我国是世界第一煤炭生产大国，同时我国的煤层气资源也十分丰富。
根据国际能源署（IEA）的统计资料和我过煤层气资源评价结果，全球煤层气资源量可能超过260×12103m，90%分布在12个主要产煤国，其中俄罗斯，加拿大、中国、美国和澳大利亚的煤层气资源量均超过10×12103m。
经评价测定，我国在深埋300-2000m范围内煤层气资源量为31.46×12103m，与我国陆上天然气资源量相当，位居世界第三位。
因此，如何更好地研究煤层气开采钻井应用技术，对于促进我国能源转型，提高我国整体资源运用效率和环保质量均有重要的意义。
2.国外煤层气开发利用现状及技术理论2.1国外煤层气开发利用现状美国、加拿大和澳大利亚等国煤层气勘探开发比较活跃，其中美国是世界上煤层气商业化开发最为成功、产量最高的国家。
2.1.1美国美国煤层气总资源量21万亿3m。
全美含煤盆地大约有17个,已有13个进行了资源评价。
按照地质理论，这13个盆地可分为东部大盆地和西部大盆地两类。
西部大盆地拥有美国煤层气资源的70%以上。
东部大盆地的煤层气主要分布在上石炭统宾夕法尼亚系的多层薄煤层中，煤层稳定，埋藏较浅，以高挥发分烟煤为主，煤层呈常压或低压状态，煤层气含量和煤层渗透率均较高，以黑劳士盆地为代表；西部大盆地的煤层气主要分布在白垩系——早第三系煤层中，煤层厚度较大，但变化大，煤阶较低，埋深几百至三千米以上，煤层气含量较高，煤层渗透率高，煤层压力从低压到超压，以圣胡安盆地为代表。
美国煤层气工业起步于20世纪70年代，在80年代初，美国通过采煤前预抽和采1空区井抽放回收煤层气，并开始进行地面开采煤层气试验，1997年其产量达320亿立方米，基本形成产业化规模。
美国利用地面钻孔水力压裂开采煤层气技术和煤层气回收增强技术。
2004年美国煤层气年产量达500亿立方米，成为重要的能源。
美国煤层气开发迅速取得成功,主要原因有以下两方面：一是具有良好的煤层气地质资源条件和完善的基础设施；二是煤层气开发初期政府的宏观调控政策特别是卓有成效的财政支持、政策法规鼓励和开放的市场,使美国率先取得煤层气商业开发的成功（司光耀，2009）。
2.1.2加拿大加拿大煤层气资源很丰富，加拿大17个盆地和含煤区煤层气资源量为（17.9～76）×12103m，其中，阿尔伯达省是加拿大最主要的煤层气资源区。
据阿尔伯达地质调查估计,阿尔伯达地下煤层拥有煤层气154000亿3m，最终可回收量为21000亿3m。
因为加拿大西部地区煤层气开发有巨大潜力，所以加拿大煤层气勘探开发工作主要集中在西部。
西部的艾伯特省及大不列颠哥伦比亚省的丘陵地区，煤层厚度大且含气量高。
且近几年，由于以下原因，加拿大的煤层气开发得到了长足发展：（1）政府大力支持煤层气的发展；（2）加拿大主要是低变质煤,多分支水平羽状井,连续油管压裂等技术的成功应用降低了煤层气开采成本；（3）北美地区常规天然气储量和产量下降,供应形势日趋紧张,天然气价格日益上升,给煤层气的发展带来了机遇。
仅2003年，加拿大新增1000口煤层气生产井，2004年又钻井1500口，现煤层气生产量总计约10122~15133 m/a。
亿32.1.3澳大利亚10t，煤层平均含气量为0.8～16.83m/t，煤层埋深澳大利亚煤炭资源量为1.7×12103m，主要分布普遍小于1000m，渗透率多在1～10mD，煤层气资源量为（8～14）×12在东部悉尼、鲍恩、莫尔顿——苏拉特和加里里4个含煤盆地：鲍恩盆地——该区煤层2渗透率低和水平应力高，估算的煤层气资源量为4×12103m。
悉尼盆地——最大煤层气潜在地区，位于悉尼城市边区，煤层气资源量约为4×12103m。
加里里盆地——二叠纪至第三纪盆地,面积14万2km，盆地内煤层较薄和不连续。
根据钻井获得数据，煤层渗透率虽然比鲍恩盆地高，但甲烷含量比鲍恩盆地低。
莫尔顿——苏拉特盆地——侏罗与白垩纪盆地，面积30万2km，含有厚的和不连续煤层，但具有煤层气潜力。
目前澳大利亚煤层气开发和试验工作主要在新南威尔士州和昆士兰州。
澳大利亚煤层气的勘探始于1976年。
20世纪末，充分吸收美国煤层气资源评价和勘探、测试方面的成功经验，针对本国煤层含气量高、含水饱和度变化大、原地应力高等地质特点，成功开发和应用水平井高压水射流改造技术，使鲍恩盆地煤层气勘探开发取得了重大突破。
澳大利亚的一些矿井已广泛应用水平钻孔、斜交钻孔和地面采空区垂直钻孔抽放技术。
1998年澳大利亚煤层气产量只有0.56×8103m，而到2006年底就达到18×8103m，现已进入商业化开发阶段。
2.1.4俄罗斯103m。
俄煤田正尝试对煤层气俄罗斯煤层气资源量占世界第一位，为17～113×12进行回收利用以减小由甲烷引起的温室效应。
俄专家认为，利用煤层气发电有广阔前景，所产生的电能可用于煤矿生产或向外供应。
除了发电，从煤矿抽出的煤层气在去掉煤颗粒和水分并提高浓度之后，还可用于工业生产或居民采暖,也可用作汽车燃料。
俄专家认为，对煤层气的利用有助于开拓新的煤业发展方向,增加就业岗位并提高煤业经济潜力。
由于煤层气燃烧比煤燃烧产生的二氧化碳少，用其部分替代煤炭进行采暖和发电，不会产生太大的温室效应。
因而除了能够改善地区生态环境外，还可减缓全球气候变暖的趋势。
据媒体报道在俄已加入《京都议定书》的条件下，俄各煤矿今后将会更加重视使用煤层气的回收技术，以控制本国温室气体的排放。
德国、英国、波兰、印度、等国家也在进行煤层气资源的评价和勘探，但到目前为止，除美国、澳大利亚和加拿大等国之外，其他国家都还没有形成大规模的商业化开发。
造成这种局面的原因可能有三点：一是煤层气作为一种非常规天然气，其前期工作需要3大量的资金投入，如果没有优惠的税收政策支持，很难吸引资金；二是未能彻底解决各自存在的关键技术问题；三是运作时间长。
由于煤层气本身的特殊性，从地质评价到工业开采一般需要相当长的时间，大量投资在短期内难以得到回报。
2.2国外煤层气勘探开发、利用的理论与技术2.2.1勘探开发理论20世纪80年代初，美国通过对含煤盆地群煤层气成藏条件研究探索，取得了煤层气“排水—降压—解吸—扩散—渗流”产出过程的认识突破。
并以此为依据，经过理论研究与勘探开发实践的多轮相互反馈，提出了北美西部落基山造山带高产走廊的煤层气成藏模式，形成了以煤储层双孔隙导流、中煤阶煤生储优势与成藏优势、低渗极限与高煤阶煤产气缺陷、多井干扰、煤储层数值模拟等为核心的煤层气勘探开发理论体系。
90年代后，美国又提出“生物型或次生煤层气成藏”理论（Scott，1993），实现了自身煤层气地质理论突破。
目前国外煤层气理论研究和勘探取得的认识，主要有以下几个方面：一是利用有机地球化学手段（主要是同位素研究），同一盆地不同部位，有时是一种成因占主导地位，有时是两种成因共存，有时甚至是三种成因混合。
二是受岩浆岩影响的煤储层具典型的微孔结构和裂隙，且生气量大，含气量高，甲烷浓度也高达95%。
三是褐煤和低煤化烟煤的煤层气勘探开发深度已突破1500m。
四是开展了地质构造对煤储层割理、煤层气含量以及煤层气、水产能影响的研究。
五是运用核磁共振技术（GMI）研究甲烷气体分子在煤孔隙中的流动。
六是储层测试分析和数值模拟技术日趋完善。
发明了瞬变流法甲烷扩散系数测试技45术，开展了煤储层渗透率与压应力、孔隙压力关系实验，修正了相对渗透率实验，尤其是广泛开展了同相多组分（二氧化碳、甲烷、氮气）定成分膨胀或定体积压缩吸附/解吸实验，讨论了二氧化碳、氮气不同注入速度和不同注入期对甲烷生产的影响，并在煤层气排采试验中进行了大量应用。
在数值模拟方面发展了平衡吸附模型和非平衡吸附模型，开发了煤层气产能模拟新的模型和软件。
2.2.2煤层气开发技术煤层气开发技术主要包括压裂开采技术、裸眼洞穴完井开采技术、羽状分支水平井开发技术等。
压裂技术是煤层气开发过程中的关键技术。
其重要性在于对产层进行改造，以提高生产层的产量。
目前国外针对不同储层采用的压裂技术主要有交联凝胶压裂、加砂水力压裂、不加砂水力压裂和氮气泡沫压裂，各项技术均已过关。
此外，在生产实践中采用了多次压裂。
煤层气井裸眼洞穴完井技术起源于美国西部圣胡安盆地煤层气开发，该技术就是在裸眼完井后，人为地在裸眼段煤层部位多次注空气或泡沫憋压放喷使煤层崩落，形成一个稳定的大洞穴，同时消除可能已发生的地层损害，且在井眼周围形成很大面积的含有大量张性裂缝的卸载区，提高井筒周围割理系统的渗透性，使井眼与地层之间实现有效连通而达到增产的目的。