石油天然气工业论文_煤矿采空区煤层气地面开发-天然产物研究与开发

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石油天然气工业论文_煤矿采空区煤层气地面开发

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文章摘要:煤炭采出后，采空区中仍蕴藏着丰富的煤层气资源，其资源评价与开发利用具有环保和资源双重意义。近几年来，在晋城、西山和阳泉等矿区开展了地面钻井抽采采空区煤层气的积极探索，但在采空区煤层气地面开发过程中，往往因煤矿采空区积水、上覆岩层承压涌水等原因，导致地面钻井不产气或抽采气量低。以山西晋城岳城矿为例，研究不同采煤工艺下的采空区煤层气赋存特征、采空区积水和采空区裂隙带岩层渗透率对采空区煤层气地面开发的影响，提出采空区井布置原则和抽采技术，为解决三开空气钻进过程中岩粉进入裂隙带堵塞采空区煤层气运移通道问题，探索用水力冲孔方法提高采空区裂隙带岩层渗透率方面的应用。研究表明，煤矿采空区井布井原则：（1）采空区井应布置在采空区积水区域之外；（2）针对房柱式采煤形成的采空区空间形态，采空区井应避开保护煤柱最终完钻至采空区空间内；针对长臂式垮落法采煤形成采空区的空间形态，采空区井最优钻井区域为“O”形圈边界连线和采场边界之间靠近终采线一侧。研发了一种煤矿采空区井排水采气一体化抽采系统，该抽采系统实现了采空区井底积水抽排和煤层气抽采同步进行，解决了采空区上覆岩层承压涌水造成煤层气产量下降问题，抽采系统优化前后采空区井煤层气抽采量增加33.3%。探索性地将水力冲孔运用于解决钻井岩屑造成的采空区裂隙带岩层渗透率下降问题，工程试验结果表明，水力冲孔改造前后采空区井日均抽采量最高增长率为11.30%，提出了采用泡沫欠平衡钻井技术解决钻井岩粉侵入采空区裂隙带的建议。

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项目基金:《天然产物研究与开发》网址: http://www.trcwyjykfzz.cn/qikandaodu/2022/0127/1317.html