[發明專利]煤層氣駐波開采方法

無效

• 申請號: 201210056277.7
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN103306712A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 王皓;冀常鵬;王梓通
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B43/00;E21B43/16
• 代理公司: 阜新市和達專利事務所 21206
• 代理人: 邢志宏;趙景浦

技術領域

本發明屬于煤田瓦斯開采技術，特別涉及一種煤層氣駐波開采方法。

背景技術

我國煤層氣資源極為豐富，據測算，其資源量為4.3×10¹⁵m³，但是煤層氣的利用率還比較低，煤層氣的開采方法及增產工藝比較落后。目前煤層氣的開采方式主要有：地面垂直井開采、地面采動區開采、井下瓦斯抽放及廢棄礦井煤層氣抽放。地面垂直井開采是在地面打鉆井進入尚未進行開采活動的煤層，通過排水降壓使煤層中的吸附氣解吸出來，由井筒流到地面。這種開采方式產氣量大，資源回收率高、機動性強、可形成規模效益。它要求有厚度較大的煤層或煤層群，煤儲層的滲透性要較好，以及較有利的地形條件。地面采動區開采（GOB?WELL）是從地面打鉆孔進入煤礦采動區上方，利用自然壓差或瓦斯泵抽取聚集和殘留在受采動影響區的巖石、未開采煤層之中以及采空區內的煤層氣，地面采動區井初期產量較大，但單井服務年限較短，一般為1~2年。采動區井嚴格受采煤活動的控制，并要求在主采煤層之上賦存多個煤層，以保證有足夠的氣源。井下瓦斯抽放是從煤礦井下采掘巷道中打鉆孔，在地面通過瓦斯泵造成負壓來抽取煤層中的氣體，這種方式在煤炭系統稱為礦井瓦斯抽放。礦井瓦斯抽放產量小，資源回收利用率低，井下作業難度較大，并受制于煤礦采掘生產的進度，但其適用條件比較廣泛，它多以礦井安全生產為目的，并兼顧煤層資源的回收利用。廢棄礦井煤層氣是近幾年才發展起來的一種新的煤層氣開發方式，是從已報廢的（停）采煤礦井中抽取殘留、聚集在地下巖層和煤層中的煤層氣并加以利用，由于該方式無需施工新鉆井，也不用進行儲層強化改造措施，故所需費用低廉，而且抽放是在煤礦停產之后進行，不會與煤礦生產發生矛盾。

以往開發煤層氣的效果不理想，主要問題是產量低，產量不穩定，不能達到工業化開發的標準。

煤層氣增產的工藝技術主要有：煤層氣水力壓裂增產技術和注氣增產法。煤層氣水力壓裂?增產技術是煤層氣開采最常用的增產措施。但是由于我國含煤地層一般都經歷了成煤后的強烈構造運動，煤層的原始結構往往遭到很大破壞，塑性大大增強，導致水力壓裂時，往往既不能進一步擴展原有的裂隙和割理，也不能產生新的較長的水力裂縫，而主要是在煤層發生塑性變形，總的來看，效果并不理想。

目前，有一種針對煤層氣的CO₂吸附法，該方法是美國AMOCO公司開發的一項提高煤層氣產量的新方法。注氣增產法是N₂、CO₂或煙道氣注入煤層，降低甲烷在煤層中的分壓，有利于甲烷從煤體中轉換轉換解吸出來，提高單井產量和采收率。總的過程是：生產井開井降壓，注入井注入CO₂，降壓后甲烷解吸為游離狀態，CO₂吸附。然后增加注入壓力，甲烷無法吸附，只能沿孔隙流動從氣井產出。生產一段時間后，再次降壓，進行下一個循環的注入和產出。但由于降壓過程在生產井，而CO₂是在注入井注入，所以CH₄與CO₂的競爭可能不同時發生，另外由于升壓與降壓的反復循環，因此也不能很大幅度地提高產氣量。

發明內容

本發明的目的在于克服上述技術不足，提供一種設施簡單、施工方便、可快速開發煤層氣，提高煤層氣產量的煤層氣駐波開采方法。