貴州省煤層氣資源特征及開(kāi)發(fā)技術(shù)

易同生;高為;周培明【摘要】Inrecent5years,CBMexploitationtestshavebeenachievedobviousresultinmanyareasintheGuizhouProvince.Objec-tiveassessmentofCBMresourcefeaturesandexploitationtechnologyareessentialtoCBMexploitationdecisionsintheprovince.TotalresourcesofupperPermianCBMinstudyareaarelargeandhostedinmultiplestructuralelements.Accordingtodifferentcoal-bear-ingsynclinesCBM"resources-resourceabundance"and"resources-burieddepth"distributionshavepartitionedtheCBMresourceinto2categoriesand8types.CBMexploitationgeologicalconditionsintheprovincehavelargeparticularity,mainlymarkedby:coex-istenceofpressuredriventyperesourceandstressclosedtyperesource;largevarietyofcoalranks;strongercoalreservoirfissureani-sotropyandsensitiveness;largedifferencesincoalseamadsorption,desorptionandseepagecharacteristicparameters;coal-bearingrockseriesgenerallydevelopedmulti-setsuperimposedindependentCBM-bearingsystemsvertically;mechanicalpropertyandreser-voirphysicalpropertyofcoal,shaleandsandstonewithdifferentlithologiccharactershavelargedifferences;multi-seam,multi-sec-torcombinedminingandmulti-lithology,multi-gasreservoircombinedmininghaveconfrontedwithcompatibleconstraintcondi-tions.Thusinitiallyhaveformedclusterwellgroupexploitation,"smalllayergunperforation,stagedfracturing,multi-layerdrain-age"etc.adaptabletoGuizhouspecialgeologicalconditionCBMexploitationeffectivematchingtechniques.%貴州省近5a來(lái)多個(gè)地區(qū)的煤層氣開(kāi)發(fā)試驗(yàn)取得了明顯成果,客觀評(píng)價(jià)該區(qū)煤層氣資源特征及開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)全省煤層氣開(kāi)發(fā)決策至關(guān)重要.研究區(qū)上二疊統(tǒng)煤層氣資源、賦存構(gòu)造單元多，根據(jù)不同含煤向斜煤層氣資源”資源量-資源豐度”和”資源量-埋深”的分布，劃分了2類8型煤層氣資源類型.貴州煤層氣開(kāi)發(fā)地質(zhì)條件具有較大特殊性，主要表現(xiàn)為:壓力驅(qū)動(dòng)型資源和應(yīng)力封閉型資源并存，煤級(jí)變化大，煤儲(chǔ)層孔裂隙非均質(zhì)性及敏感性較強(qiáng)，煤層吸附-解吸-滲流特征參數(shù)差異大，含煤巖系縱向普遍發(fā)育多套疊置獨(dú)立含煤層氣系統(tǒng)，煤層、頁(yè)巖、砂巖等不同巖性的力學(xué)性質(zhì)及儲(chǔ)層物性差異大，多煤層多層段合采和多巖性多氣藏合采面臨兼容性約束條件.初步形成了叢式井組開(kāi)發(fā)、”小層射孔、分段壓裂、合層排采”等適應(yīng)貴州特殊地質(zhì)條件的煤層氣開(kāi)發(fā)有效配套工藝技術(shù).【期刊名稱】《中國(guó)煤炭地質(zhì)》【年(卷)，期】2018(030)006【總頁(yè)數(shù)】6頁(yè)(P35-40)【關(guān)鍵詞】煤層氣;資源分布;地質(zhì)條件;合采兼容性;開(kāi)發(fā)技術(shù);貴州I【作者】易同生;高為;周培明【作者單位】貴州省煤田地質(zhì)局，貴陽(yáng)550008;貴州省煤田地質(zhì)局，貴陽(yáng)550008;貴州省煤層氣頁(yè)巖氣工程技術(shù)研究中心，貴陽(yáng)550008;貴州省煤田地質(zhì)局，貴陽(yáng)550008;貴州省煤層氣頁(yè)巖氣工程技術(shù)研究中心，貴陽(yáng)550008【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類】P618.11我國(guó)煤層氣勘探開(kāi)發(fā)經(jīng)歷20多年的探索和發(fā)展，在沁水盆地和鄂爾多斯盆地東緣已初步建成煤層氣產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)基地［1］。隨著沁水和鄂爾多斯地區(qū)煤層氣開(kāi)發(fā)有利區(qū)塊的不斷減少，我國(guó)煤層氣勘探開(kāi)發(fā)的目光逐漸投向貴州、云南、新疆等煤層氣后備基地［2-3］。近5a來(lái)，貴州的煤層氣勘探開(kāi)發(fā)顯著提速，相繼在六盤水、畢節(jié)等多個(gè)地區(qū)取得煤層氣工業(yè)氣流重大突破，提振了煤層氣企業(yè)勘探開(kāi)發(fā)信心，并引起國(guó)內(nèi)學(xué)者及政府部門的極大關(guān)注［4-6］。貴州省煤層氣資源主要形成于晚二疊世龍?zhí)镀诤烷L(zhǎng)興期，其煤層氣資源量位列全國(guó)各省區(qū)第二，占華南聚氣區(qū)煤層氣資源總量的76.34%［7］?！笆濉逼陂g，貴州省政府提出“氣化貴州”宏偉目標(biāo)，明確把煤層氣作為貴州能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)方向之一，規(guī)劃在全省建成2~3個(gè)煤層氣開(kāi)發(fā)示范基地，因此亟需對(duì)全省煤層氣資源特征有一個(gè)清晰客觀的認(rèn)識(shí)，并合理評(píng)價(jià)適合貴州地質(zhì)特點(diǎn)的煤層氣開(kāi)發(fā)技術(shù)。鑒于此，筆者以近年來(lái)貴州煤層氣地質(zhì)調(diào)查最新成果數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，深入闡述了全省晚二疊世煤層氣的資源分布特點(diǎn)和特殊開(kāi)發(fā)地質(zhì)條件，并通過(guò)煤層氣開(kāi)發(fā)工程實(shí)踐，總結(jié)了適合貴州特殊地質(zhì)條件的煤層氣開(kāi)發(fā)有效配套技術(shù)，指明了貴州煤層氣勘探開(kāi)發(fā)面臨的主要挑戰(zhàn)及主要技術(shù)攻關(guān)方向，為全省煤層氣資源勘探開(kāi)發(fā)決策提供重要依據(jù)。1地質(zhì)背景1.1含煤地層與煤層分布上二疊統(tǒng)是貴州最主要的含煤地層，含煤面積約7.5萬(wàn)km2，含煤性最好，沉積類型多樣，自西向東，依次發(fā)育陸相、海陸過(guò)渡相和海相沉積［8］。陸相區(qū)和海相區(qū)分別分布于貴州西北部威寧一帶和遵義一安順一興義一線以東地區(qū)，其可采煤層少，累計(jì)可采厚度基本小于5.0m,含煤性差，煤層氣成藏物質(zhì)基礎(chǔ)薄弱，基本不具備煤層氣勘探開(kāi)發(fā)價(jià)值。上二疊統(tǒng)海陸過(guò)渡相區(qū)是貴州進(jìn)行煤層氣開(kāi)發(fā)的主攻區(qū)域，總體上呈北東向展布，為一套碎屑巖夾碳酸鹽巖和煤層組成的海陸過(guò)渡相含煤沉積，主要含煤地層為龍?zhí)督M和長(zhǎng)興組（或汪家寨組）。上二疊統(tǒng)含煤巖系厚度變化大（76~543m）,單煤層厚度?。ㄒ话?.0~2.5m）,可采煤層層數(shù)及累計(jì)厚度變化大（0~26層，0~29.8m）,其中煤層氣成藏物質(zhì)基礎(chǔ)最好的區(qū)域主要分布于盤縣、水城、納雍之間地區(qū)，一般含可采煤層9~20層，可采煤層總厚度10~30m，表現(xiàn)出典型的煤層群發(fā)育特征。上二疊統(tǒng)含煤地層富水性普遍較弱，且與富水性強(qiáng)的灰?guī)r含水層和地表水之間一般賦存有一定厚度的相對(duì)隔水層，斷層帶、破碎帶的導(dǎo)水性較差，一般難以構(gòu)成含煤地層與強(qiáng)含水層或地表水的水力聯(lián)系通道［9］。1.2煤層氣聚集單元貴州晚二疊世含煤地層在構(gòu)造演化上具有〃多期發(fā)展、強(qiáng)烈分異、定型較晚”的特點(diǎn)，形成了以褶皺和逆沖斷層為主體的復(fù)雜構(gòu)造格局；喜馬拉雅期各含煤盆地遭受擠壓隆升，大部分背斜軸部的上二疊統(tǒng)煤系被剝蝕殆盡，使得大型向斜或復(fù)向斜成為區(qū)內(nèi)最主要的控煤構(gòu)造［9-10］。全省含煤地層被分割賦存于盤關(guān)、格目底、三塘等100余個(gè)獨(dú)立向斜單元，根據(jù)構(gòu)造、巖性、巖相等特征，將這些構(gòu)造單元主要?jiǎng)澐譃榱P水煤田、織納煤田、黔北煤田、黔西北煤田、興義煤田和貴陽(yáng)煤田等。煤層氣是一種由煤層自生自儲(chǔ)的非常規(guī)天然氣藏，且煤層氣富集具有典型的向斜控氣特點(diǎn)，因而這些獨(dú)立的含煤向斜也構(gòu)成了貴州煤層氣聚集的有利單元。2資源特征2.1煤層氣資源量及資源分布特征貴州煤層氣基礎(chǔ)研究和資源評(píng)價(jià)起步較早，從20世紀(jì)80年代初期開(kāi)始至今，大致經(jīng)歷了早期理論探索、資源評(píng)價(jià)與勘探開(kāi)發(fā)試采、風(fēng)險(xiǎn)勘探與開(kāi)發(fā)試驗(yàn)、工程模式探索4個(gè)發(fā)展階段［11］。經(jīng)過(guò)近20年的評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)實(shí)踐認(rèn)識(shí)，2012年由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)和貴州省煤田地質(zhì)局聯(lián)合完成的《貴州省煤層氣資源潛力預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)》報(bào)告提供了目前為止全省煤層氣資源量預(yù)測(cè)最為準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)全省上二疊統(tǒng)可采煤層煤層氣地質(zhì)資源總量3.06x1012m3,平均資源豐度1.12x108m3/km2,略高于全國(guó)平均水平［12］。為了全省更好地分區(qū)分類制定煤層氣資源勘探開(kāi)發(fā)利用戰(zhàn)略，對(duì)全省主要煤層氣聚集單元的煤層氣資源量、資源豐度、埋深等分布特征作以下探討。2.1.1煤層氣資源〃資源量-資源豐度”分布較大的煤層氣資源量和較高的煤層氣資源豐度是實(shí)現(xiàn)煤層氣經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的物質(zhì)保證。以六盤水煤田、織納煤田、黔北煤田、黔西北煤田、興義煤田和貴陽(yáng)煤田58個(gè)主要含煤向斜構(gòu)造單元為統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)，將煤層氣地質(zhì)資源量300億m3和資源豐度1.0億m3/km2作為分界線，可以將含煤構(gòu)造單元煤層氣資源劃分為〃肥大型”’肥小型”〃瘦大型”和〃瘦小型”四種豐度型資源類型，其相應(yīng)的資源有利程度表現(xiàn)為肥大型〉肥小型＞瘦大型〉瘦小型（圖1）。圖1不同聚煤?jiǎn)卧百Y源量-資源豐度”煤層氣資源類型Figure1Differentcoalaccumulationunit“resources-resourceabundance”CBMresourcetype六盤水煤田含煤向斜四種資源類型均有分布，表現(xiàn)出盆地資源類型多樣；織納煤田含煤向斜資源特征主要表現(xiàn)為“肥大型”和“瘦小型”，盆地資源類型出現(xiàn)兩極分化，“肥大型”含煤向斜其地質(zhì)資源量大、資源豐度高，而“瘦小型”含煤向斜其地質(zhì)資源量小、資源豐度也低；黔北煤田、黔西北煤田、興義煤田和貴陽(yáng)煤田的含煤向斜主要表現(xiàn)為“瘦小型”，個(gè)別含煤向斜出現(xiàn)“瘦大型”，表明這些煤田的煤層氣資源賦存條件較六盤水煤田和織納煤田總體較差。2.1.2煤層氣資源“資源量-埋深”分布煤層埋深對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)具有重要影響，埋深較大的煤層其儲(chǔ)層物性條件較差，工程難度與經(jīng)濟(jì)成本增加，不利于煤層氣開(kāi)發(fā)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外煤層氣開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，具有商業(yè)開(kāi)采價(jià)值的煤層氣井埋深一般不超過(guò)1000m［12］。圖2不同聚煤?jiǎn)卧百Y源量-埋深”煤層氣資源類型Figure2Differentcoalaccumulationunit“resources-burieddepth”CBMresourcetype以六盤水煤田22個(gè)含煤向斜和織納煤田24個(gè)含煤向斜的資源數(shù)據(jù)為統(tǒng)計(jì)依據(jù)，將1000m以淺煤層氣資源量100億m3和1000m以淺煤層氣資源量所占比例50%分別作為分界標(biāo)志，劃分成“淺埋量大型”“淺埋量小型”“深埋量大型”和“深埋量小型”四種埋深型資源類型，其相應(yīng)的資源有利程度表現(xiàn)為淺埋量大型〉淺埋量小型〉深埋量大型〉深埋量小型（圖2）。其中織納煤田多數(shù)向斜單元資源特征主要表現(xiàn)為“淺埋量大型”和“淺埋量小型”，表明多數(shù)向斜單元1000m以淺的煤層氣資源量比例高，埋深條件較好，資源開(kāi)發(fā)相對(duì)容易；而六盤水煤田含煤向斜資源類型多屬“淺埋量大型”和“深埋量大型”，表明1000m以淺的煤層氣資源總量總體較大，但不同構(gòu)造單元間埋深條件差別大，資源開(kāi)發(fā)難易程度有較大不同。2.2煤層氣資源開(kāi)發(fā)地質(zhì)條件2.2.1煤體結(jié)構(gòu)類型多、滲透率差異大，壓力驅(qū)動(dòng)型資源和應(yīng)力封閉型資源并存楊陸武［13］等學(xué)者從煤層氣開(kāi)采技術(shù)條件的角度將煤層氣資源劃分為“壓力驅(qū)動(dòng)型”和“應(yīng)力封閉型”兩大類資源類型。壓力驅(qū)動(dòng)型資源主要體現(xiàn)為煤體結(jié)構(gòu)相對(duì)較好，儲(chǔ)層滲透率較高，可通過(guò)降低局部壓力實(shí)現(xiàn)相鄰較大范圍內(nèi)的壓降自由傳遞，適合開(kāi)展地面煤層氣開(kāi)發(fā)；應(yīng)力封閉型資源主要體現(xiàn)為煤體結(jié)構(gòu)較差，滲透率低，需借助井下煤炭擾動(dòng)的應(yīng)力釋放效應(yīng)達(dá)到煤層降壓、瓦斯抽放的目的，適合進(jìn)行井下瓦斯抽采。圖3煤體結(jié)構(gòu)的區(qū)域非均質(zhì)性Figure3Coalmassstructureregionalanisotropy區(qū)內(nèi)不同煤層受區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力、垂向應(yīng)力和水平應(yīng)力的組合大小和組合方向不同，煤儲(chǔ)層在區(qū)域、層間及層內(nèi)表現(xiàn)出高度的非均質(zhì)性，發(fā)育原生結(jié)構(gòu)煤、碎裂煤、碎粒煤、糜棱煤等多種煤體結(jié)構(gòu)（圖3），儲(chǔ)層滲透率差異極大，特低滲一高滲儲(chǔ)層均有分布，其中六盤水煤田總體為低滲—中低滲儲(chǔ)層，織納煤田總體為中低滲一中滲儲(chǔ)層，黔北煤田總體表現(xiàn)為中低滲儲(chǔ)層［14］。以上表明，貴州煤層氣資源多樣，壓力驅(qū)動(dòng)型資源和應(yīng)力封閉型資源并存，因而需要通過(guò)精細(xì)化地質(zhì)工作充分查明不同區(qū)域、不同層域的煤層氣資源類型，從而采取針對(duì)性開(kāi)發(fā)方式。2.2.2煤級(jí)變化大，孔-裂隙非均質(zhì)性強(qiáng)，儲(chǔ)層應(yīng)力和速度敏感性較強(qiáng)貴州晚二疊世煤層煤級(jí)變化大，煤種類型多，氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧煤和無(wú)煙煤均有分布，六盤水煤田以中煤階肥煤、焦煤和瘦煤為主，織納煤田以高煤階貧煤和無(wú)煙煤為主。不同煤級(jí)煤儲(chǔ)層的含氣性、孔隙結(jié)構(gòu)、吸附性能、孔裂隙發(fā)育程度等具有較大不同，對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)具有較大影響，如焦煤和瘦煤的孔-裂隙系統(tǒng)一般較發(fā)育，裂隙密度大，網(wǎng)狀裂隙多，有利于煤層氣儲(chǔ)層改造（圖4）。受控于煤變質(zhì)作用、沉積環(huán)境、構(gòu)造演化、巖漿活動(dòng)及其相互的疊合作用［15］，貴州煤儲(chǔ)層孔-裂隙在層域、層間和層內(nèi)均表現(xiàn)出高度的非均質(zhì)性，主要表現(xiàn)為孔隙類型差異、孔隙連通性差異、裂隙發(fā)育規(guī)模和開(kāi)合程度差異，不同的孔-裂隙系統(tǒng)其煤層氣吸附、運(yùn)移和賦存方式可能差別極大，影響煤層氣解吸運(yùn)移，因而給煤層氣開(kāi)發(fā)尤其是排采帶來(lái)了一定的困難。圖4典型焦煤孔裂隙發(fā)育照片F(xiàn)igure4Typicalcokingcoalporeandfissuredevelopmentphotos松河區(qū)塊的煤層氣開(kāi)發(fā)實(shí)踐表明［16］，貴州部分地區(qū)煤儲(chǔ)層的應(yīng)力敏感性和速度敏感性較強(qiáng)，排采過(guò)程中易產(chǎn)生賈敏效應(yīng)，因此煤層氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)儲(chǔ)層敏感強(qiáng)度控制合理的排采速度，盡量降低排采控制帶來(lái)的儲(chǔ)層傷害。2.2.3煤儲(chǔ)層吸附-解吸-滲流特征參數(shù)差異大煤儲(chǔ)層吸附、解吸、滲流特征參數(shù)主要包括蘭氏體積、蘭氏壓力、臨界解吸壓力、臨儲(chǔ)比、含氣飽和度、壓力系數(shù)等。煤儲(chǔ)層在不同埋深、不同煤級(jí)、不同煤體結(jié)構(gòu)條件下的吸附、解吸、滲流特征參數(shù)差異極大，如黔西地區(qū)煤儲(chǔ)層異常低壓至異常高壓均有發(fā)育，儲(chǔ)層壓力系數(shù)為0.4~1.8［14］，煤儲(chǔ)層含氣飽和度為30%~180%,盡管超壓煤層含氣飽和度普遍大于欠壓煤層，但相同地區(qū)、相同壓力系數(shù)條件下的不同煤層含氣飽和度仍差別較大，甚至同一口井相同壓力系數(shù)條件下的縱向相鄰煤層含氣飽和度也差別極大（圖5）。圖5超壓與欠壓煤層含氣飽和度差異Figure5Gassaturationdifferencesofoverpressureandunderpressurecoalseams煤儲(chǔ)層吸附、解吸、滲流特征參數(shù)不但影響煤層氣資源的可采潛力，對(duì)煤層氣開(kāi)采技術(shù)方式選擇也具有重要影響［17］，如煤儲(chǔ)層超壓條件下的儲(chǔ)層流體滲流驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，排采產(chǎn)水舉升能量足，氣井的最高日產(chǎn)水量大（圖5），因而對(duì)應(yīng)的排采設(shè)備選型及排采方式均有別于欠壓儲(chǔ)層。圖6最高日產(chǎn)水量與煤儲(chǔ)層壓力系數(shù)的關(guān)系Figure6Relationshipbetweenmaximumdailywateryieldandcoalreservoirpressurecoefficient2.2.4多煤層多層段合采開(kāi)發(fā)主要制約因素為了能夠較大程度動(dòng)用更多煤層氣資源，提高煤層氣資源綜合利用率、降低綜合開(kāi)發(fā)成本，多煤層多層段合采開(kāi)發(fā)是較為理想的途徑。但秦勇等學(xué)者［18］的研究表明，受沉積一水文一構(gòu)造條件的耦合控制，在以三角洲一潮坪一潟湖沉積體系為主的貴州多煤層含煤地層中，含煤地層在垂向上普遍發(fā)育多套獨(dú)立疊置含煤層氣系統(tǒng)。煤層氣井多煤層多層段合采開(kāi)發(fā)實(shí)踐證實(shí)，當(dāng)合采層位位于同一含氣系統(tǒng)內(nèi)，各煤層之間協(xié)同解吸，總產(chǎn)氣量平穩(wěn)上升且能維持較長(zhǎng)時(shí)間，產(chǎn)能效果較好；而當(dāng)合采層位跨越多個(gè)含氣系統(tǒng)，隨著不同含氣系統(tǒng)的煤層相繼解吸，總產(chǎn)氣量會(huì)獲得短暫提升，但由于不同含氣系統(tǒng)煤層在臨界解吸壓力、儲(chǔ)層能量、滲流能力等方面的巨大差異，導(dǎo)致跨含氣系統(tǒng)的不同煤層之間發(fā)生嚴(yán)重干擾，氣井總產(chǎn)氣量提升后僅能維持很短時(shí)間，隨著干擾的加劇，總產(chǎn)氣量快速下降，總產(chǎn)能效果較差（圖7）。多煤層多層段合采開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確識(shí)別含煤巖系縱向含氣系統(tǒng)及構(gòu)建匹配性最優(yōu)的產(chǎn)層組合方式。文獻(xiàn)［19］基于數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)及數(shù)值模擬方法初步建立了多煤層條件下煤層氣開(kāi)發(fā)產(chǎn)層組合優(yōu)化方法，但由于層間干擾的復(fù)雜性、數(shù)值模擬的局限性以及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的有限性，該產(chǎn)層組合優(yōu)化方法還有待工程實(shí)踐進(jìn)一步驗(yàn)證。圖7不同含氣系統(tǒng)多煤層合層排采兼容性生產(chǎn)表現(xiàn)Figure7Differentgasbearingsystemsmulti-seamdrainagecompatibleproductionperformance2.2.5多巖性多氣藏合采開(kāi)發(fā)主要制約因素貴州上二疊統(tǒng)含煤地層中煤層、頁(yè)巖和砂巖等多種巖性疊置頻繁，且具有較大的含氣潛力，統(tǒng)籌勘探不同儲(chǔ)層中的天然氣，實(shí)現(xiàn)煤系氣合采開(kāi)發(fā)不但有助于減少資源浪費(fèi)，還能提高綜合開(kāi)發(fā)效益［16］。但硬脆性砂巖、頁(yè)巖和塑性煤層進(jìn)行組合開(kāi)發(fā)時(shí)，由于受巖性間界面性質(zhì)、應(yīng)力差異等因素影響，復(fù)合儲(chǔ)層人工裂縫擴(kuò)展規(guī)律及其地質(zhì)力學(xué)機(jī)制仍不明晰，合層壓裂時(shí)難以保證裂縫穿透巖層界面并在不同儲(chǔ)層中得到有效延展，因而對(duì)壓裂工藝技術(shù)提出了極大的挑戰(zhàn)。另外，不同類型氣藏的含水飽和度不一，儲(chǔ)層含氣性、滲透性、敏感性等存在較大差異，容易引發(fā)合采過(guò)程中的層間竄流和氣體倒灌，不同類型氣藏合采兼容性研究是煤系氣合采開(kāi)發(fā)面臨的新課題［20］。3適配性煤層氣開(kāi)發(fā)技術(shù)3.1叢式井組開(kāi)發(fā)模式貴州沖溝發(fā)育的中低山地形條件決定了滿足工程需要的井場(chǎng)面積有限，不利于大規(guī)模直井開(kāi)發(fā)，為最大限度提高井場(chǎng)土地利用率，節(jié)約井場(chǎng)建設(shè)費(fèi)用，貴州煤層氣多井開(kāi)發(fā)適合采用叢式井組開(kāi)發(fā)模式。叢式井組開(kāi)發(fā)模式的關(guān)鍵在于確定合理的開(kāi)發(fā)井?dāng)?shù)量、靶間距及井斜。工程實(shí)踐表明，當(dāng)目的儲(chǔ)層垂深500~800m時(shí)，同一井場(chǎng)內(nèi)施工4-6口開(kāi)發(fā)試驗(yàn)井、井斜控制在45°以內(nèi)較為合理，靶間距設(shè)計(jì)要充分考慮儲(chǔ)層裂隙發(fā)育程度及發(fā)育方向，防止井與井之間出現(xiàn)過(guò)度干擾。3.2小層射孔技術(shù)小層射孔是在壓裂層段內(nèi)部含氣層精細(xì)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上通過(guò)改進(jìn)射孔層位及方式所采取的技術(shù)措施。通過(guò)多口煤層氣井的開(kāi)發(fā)實(shí)踐，形成了適應(yīng)多煤層組合開(kāi)發(fā)的〃全射、擴(kuò)射、連射、避射、選射”的小層射孔原則，起到合理分配不同射孔層段進(jìn)液量、進(jìn)砂量的改進(jìn)作用，提高同一壓裂段內(nèi)多個(gè)含氣層的改造效果。3.3分段壓裂技術(shù)分段壓裂技術(shù)是在壓裂層段優(yōu)選的基礎(chǔ)上對(duì)多產(chǎn)層進(jìn)行逐次改造或統(tǒng)一改造的關(guān)鍵開(kāi)發(fā)工藝，主要包括套管多層合壓工藝和連續(xù)油管分層壓裂工藝，其中以套管多層合壓工藝應(yīng)用最為成熟。套管多層合壓工藝的主要技術(shù)包括壓裂液設(shè)計(jì)、支撐劑組合、投球暫堵、前置段塞降濾、關(guān)鍵工藝參數(shù)優(yōu)化等，要嚴(yán)格防止近井地帶煤體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞、支撐劑嵌入、套管變形等問(wèn)題，積極探索層間與層內(nèi)暫堵技術(shù)相結(jié)合的方法，有效克服層間應(yīng)力差異對(duì)壓裂改造效果的影響，實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)層充分改造。3.4合層排采技術(shù)以〃五段三壓法”為代表的單煤層排采技術(shù)多為合采排采所借鑒，但由于合層排采多個(gè)產(chǎn)層的排采流體流相與單層排采存在較大不同，同時(shí)不同產(chǎn)層供液供氣能力、儲(chǔ)層壓力、產(chǎn)氣時(shí)間早晚等方面的差異，導(dǎo)致不可避免產(chǎn)生一定程度的層間干擾，如何利用排采工藝的控制來(lái)減弱層間干擾，快速形成井間協(xié)同降壓，是合層排采控制的關(guān)鍵。貴州超壓地區(qū)和欠壓地區(qū)的煤層氣合層排采在煤儲(chǔ)層臨界解吸壓力、解吸速率、液體返排率等方面具有顯著的不同，嚴(yán)重制約了煤層氣合層排采技術(shù)的應(yīng)用和推廣，針對(duì)不同煤層氣井的特殊情況，必須采取〃一井一策”的排采應(yīng)對(duì)策略，通過(guò)合理劃分排采階段，正確控制流壓、套壓、產(chǎn)水量等排采參數(shù)，實(shí)現(xiàn)合采產(chǎn)能最大化。4結(jié)論貴州省煤層氣資源總量大，分布賦存構(gòu)造單元多，根據(jù)不同構(gòu)造單元煤層氣資源〃資源量-資源豐度”和〃資源量-埋深”的分布，可劃分為〃肥大型”〃肥小型”〃瘦大型”和〃瘦小型”4種豐度型資源類型及〃淺埋量大型”〃淺埋量小型”〃深埋量大型”和〃深埋量小型”4種埋深型資源類型，應(yīng)分區(qū)分類制定貴州煤層氣資源勘探開(kāi)發(fā)利用戰(zhàn)略。貴州煤層氣開(kāi)發(fā)地質(zhì)條件具有較大的特殊性，主要表現(xiàn)為：煤體結(jié)構(gòu)及煤層滲透性差異大，壓力驅(qū)動(dòng)型資源和應(yīng)力封閉型資源并存；煤級(jí)變化大，孔-裂隙非均質(zhì)性強(qiáng)，儲(chǔ)層應(yīng)力和速度敏感性較強(qiáng)；煤儲(chǔ)層吸附-解吸-滲流特征參數(shù)差異大；含煤巖系縱向普遍發(fā)育多套疊置獨(dú)立含煤層氣系統(tǒng)，煤層、頁(yè)巖、砂巖等不同巖性的力學(xué)性質(zhì)及儲(chǔ)層物性差異大，多煤層多層段合采及多巖性多氣藏合采兼容性問(wèn)題突出。⑶基于煤層氣開(kāi)發(fā)工程實(shí)踐，形成了匹配貴州特殊地質(zhì)條件的叢式井組開(kāi)發(fā)、“小層射孔、分段壓裂、合層排采”煤層氣有效開(kāi)發(fā)配套工藝技術(shù)。參考文獻(xiàn)：張遂安，袁玉，孟凡圓.我國(guó)煤層氣開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)展[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2016，44(5):1-5.高為,田維江，秦文，等.貴州省煤層氣與頁(yè)巖氣共探共采的地質(zhì)優(yōu)選[J].斷塊油氣田,2014,21(1):36-38.葉建平，陸小霞.我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)進(jìn)展[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2016,44(1)