“經(jīng)歷從無到有、從依賴進(jìn)口到自主生產(chǎn)，我國煤層氣勘探、開采技術(shù)的確取得了不小進(jìn)步。不過，在成立專業(yè)公司專攻煤層氣發(fā)展的同時，我國距真正的‘專業(yè)化’仍有差距，主要差在了核心技術(shù)上。”提及煤層氣存在“技術(shù)”短板的問題，山西藍(lán)焰煤層氣集團(tuán)（下稱“藍(lán)焰煤層氣”）執(zhí)行董事王保玉說。
無獨(dú)有偶。在近日召開的“2018年中澳非常規(guī)天然氣論壇”上，與會專家談?wù)撟疃嗟脑掝}同樣關(guān)于技術(shù)。“可以說，技術(shù)進(jìn)步是我國煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本所在。”中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司副總經(jīng)理吳建光感慨道。
那么，我國煤層氣開采的技術(shù)現(xiàn)狀如何？發(fā)展中還面臨哪些技術(shù)難題？下一步又將沿著哪些方向進(jìn)行探索？
“采煤采氣一體化”技術(shù)成型
煤層氣，俗稱煤礦瓦斯，是煤礦安全生產(chǎn)的主要威脅。但是，如果在采煤前先行抽采瓦斯，不僅可將爆炸率降低70%~85%，還能產(chǎn)出煤層氣這一清潔能源。
由于伴煤而生，煤層氣開采的主要原理是通過降低煤儲層壓力，將“吸附態(tài)”甲烷抽采形成“游離態(tài)”后再運(yùn)至井口。通用方式主要有二：地面鉆井后，先采氣后采煤；井下先采煤后采氣，或邊采氣邊采煤。其中，后者效率更高，也更安全。
根據(jù)原理，如何將技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力？作為國內(nèi)首個啟動煤層氣開發(fā)的企業(yè)，一定程度上，藍(lán)焰煤層氣代表著我國煤層氣技術(shù)發(fā)展的縮影。“我們從上世紀(jì)90年代初就開始探索，起初沒有自己的東西，大多交給外國公司去做或?qū)W習(xí)別人的經(jīng)驗(yàn)去做。”王保玉回憶說。
正是在這樣的條件下，我國煤層氣技術(shù)逐步完善，就連國外同行及不少專家認(rèn)為“不可能完成”的事也已實(shí)現(xiàn)突破。記者了解到，位于山西東南部的沁水煤田是我國探明儲量最多的煤層氣田，因抽采難度極大，也是世界公認(rèn)的煤層氣抽采“禁區(qū)”。
“瓦斯和煤炭的關(guān)系就像血與肉，割肉必然流血，采血也必然傷肉。煤層氣抽采若不能與采煤有效銜接，必然同時影響兩者的生產(chǎn)，造成安全隱患和資源浪費(fèi)。”王保玉介紹稱，除常規(guī)方式外，一套獨(dú)有的“井上井下聯(lián)合、采煤采氣一體化”模式也應(yīng)運(yùn)而生，通過地面打井與煤礦井下抽取相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)煤炭和瓦斯的邊采邊抽，在保證煤礦安全生產(chǎn)的同時，實(shí)現(xiàn)煤層氣的開發(fā)利用。
開發(fā)技術(shù)“適應(yīng)性”不足
從瓦斯被動治理到主動開發(fā)，技術(shù)推動著煤層氣產(chǎn)業(yè)更進(jìn)一步發(fā)展。但同時，一個不得不正視的現(xiàn)實(shí)長期存在：經(jīng)過20多年發(fā)展，我國煤層氣實(shí)際開發(fā)的業(yè)績?nèi)赃h(yuǎn)低于預(yù)期。
究其原因，是目前開發(fā)技術(shù)存在短板。“我國難采煤層氣資源占總量的70%以上，這是客觀上最大的攔路虎。要想摸得準(zhǔn)、探得明、采得出、采得快、用得上，技術(shù)進(jìn)步是基石與核心競爭力。”一位與會專家坦言，我國雖在技術(shù)層面取得不少突破，但適用于不同地質(zhì)條件的勘探開發(fā)技術(shù)目前尚未真正形成。“這也是為何我國煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今仍處在規(guī)?；a(chǎn)的初級階段。”
對于這一觀點(diǎn)，王保玉也表示了贊同，“評價一項(xiàng)技術(shù)的好壞，產(chǎn)氣量是關(guān)鍵指標(biāo)。目前，我國無論在煤層氣總產(chǎn)量，還是單井產(chǎn)氣量方面，均未能扭轉(zhuǎn)長期偏低的現(xiàn)狀，主要原因正是技術(shù)‘適應(yīng)性’不足。”
盡管開采原理相同或相近，但因不同地區(qū)的地質(zhì)條件、資源分布、煤層結(jié)構(gòu)等各不相同，所對應(yīng)的技術(shù)難免有差別。相比客觀條件的多樣化，現(xiàn)有技術(shù)顯得不那么全面。
技術(shù)制約，進(jìn)一步體現(xiàn)在開采收益上。中石油華北油田分公司副總經(jīng)理朱慶忠指出，受工程技術(shù)不適應(yīng)等影響，區(qū)域內(nèi)不同產(chǎn)氣井的日產(chǎn)氣量差別大，單井產(chǎn)量遲遲難以提升，“這也導(dǎo)致整體盈利水平較低，抗風(fēng)險能力差。”
技術(shù)創(chuàng)新要“因地制宜”
形勢明確，下一步如何提升開采技術(shù)的“適應(yīng)性”？在多位專家看來，以示范工程需求引領(lǐng)技術(shù)研發(fā)方向，“因地制宜”的技術(shù)創(chuàng)新將是煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。
首先，是對技術(shù)認(rèn)識的完善。上述與會專家指出，由于過去對煤炭儲層的認(rèn)識多局限于表淺層次，對地質(zhì)類型、特征等差異的認(rèn)識也存在不足，從一開始就限制了技術(shù)的“適應(yīng)性”發(fā)展。而在可開采性的認(rèn)識上，過去更多停留在儲量計算層面，并無進(jìn)一步深度研究，導(dǎo)致同一區(qū)域的單井產(chǎn)量差異較大。“因此，勘探技術(shù)要向提高選區(qū)精準(zhǔn)度上轉(zhuǎn)移，開發(fā)技術(shù)要結(jié)合不同地質(zhì)的結(jié)構(gòu)性、敏感性及可改造性等特性。”
“除缺乏現(xiàn)成的系統(tǒng)理論支撐，亟待取得基礎(chǔ)理論突破，另一方面也需要新的高效經(jīng)濟(jì)工藝。”中國工程院院士、中國石油大學(xué)（北京）副校長李根生舉例指出，“如我國自主研發(fā)的水力噴射徑向水平井技術(shù)，可形成‘一井多層、一層多眼、一眼多縫’的復(fù)雜縫網(wǎng)，由此提高煤層氣的壓裂效益，進(jìn)而降低開采成本。”
結(jié)合已探明的沁水、鄂爾多斯兩大主要開采基地，有專家表示，在常規(guī)開采工藝的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步優(yōu)化推廣地面和井下聯(lián)動抽采，分別采用“老井提升”“新井快速上產(chǎn)”的工藝技術(shù)，尤其注重中深層煤層氣資源的高效經(jīng)濟(jì)開發(fā)技術(shù)。
“此外，若裝備水平不行，技術(shù)開發(fā)還是上不去。相比進(jìn)口設(shè)備，我們的國產(chǎn)化水平現(xiàn)已逐漸趕上，別人有的我們基本也能做出來，只是在發(fā)展速度、產(chǎn)品質(zhì)量等方面還有差距。說到底，要進(jìn)一步在‘專業(yè)化’上下功夫，否則一些核心技術(shù)仍難取得更深突破。”王保玉補(bǔ)充道。（朱妍）
轉(zhuǎn)自：中國礦業(yè)報
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