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深层煤层气压裂技术的研究与应用

霍志星(中联煤层气有限责任公司，山西晋城048000)

摘要：近年来，随着能源产业的发展及人们对能源需求量的不断提升，我国的煤层气勘探开发工作也取得了很大的进展。在煤层

气的开采中，水力压裂是一种十分有效的方式。某煤层气储层的煤层深度约2000米，属于深层煤层气，对其的压裂开采难度较大，

且缺乏成熟的、可供借鉴的技术经验。本文以该深层煤层气储层为例，介绍了深层煤层气压裂技术及其应用。

关键词：深层煤层气；压裂技术；研究；应用

煤层气是一种自生自储式的天然气，它赋存于煤层当中。相2深层煤层气压裂工艺技术

较于一般的天然气储层而言，煤层气储层既是煤层气的储集层

(1)大排量压裂技术在煤层储层中，有着大量的天然割

和气源岩，也是其产出层。我国有着丰富的煤层气资源，目前对理系统，加之在压裂施工中使用了活性水压裂液，因此容易造

于煤层气的开发也已取得了很多成果，例如对鄂尔多斯盆地东成在压裂过程中滤失量过大及效率低的情况。而为了控制液体

缘、沁水盆地等煤层气的开发。某深层煤层气储层位处鄂尔多斯滤失以保障效率，应当要根据活性水压裂液的特点，选择大排

盆地发育石炭一二叠纪含煤岩系和侏罗纪含煤岩系中，不但煤量注入压裂液的施工方式。

层十分发育，且深度较大。目前，测得该煤层气储层的煤层深度

(2)低砂比压裂技术煤层气压裂的砂比是由多种因素共

约2000米，所以在其的开采中，对压力技术的应用难度也较大。同决定的，包括煤层本身的特性、压裂液及其排量、支撑剂密度

1深层煤层气压裂液技术等等。煤层具有性脆、易破碎以及易滤失等特性，而这些都容易

引起压裂过程中煤层出现砂堵；再者压裂液粘度低，也是造成

在应用水力压裂对煤层进行改造的过程中，压裂液虽然能

砂堵的一项常见因素。而若应用低砂比压裂技术，则能够十分

够发挥出其造缝和携砂的主要作用，同时还会在一定程度上给

有效地预防砂堵现象。

储层带来伤害，因为压裂液是侵入到压裂储层当中的，尤其是对

于一些表面较大的煤层的伤害更加严重。所以，在压裂液的应用(3)脉冲加砂技术若想实现煤层气开采的增产，其主要

中，不仅仅要保证其满足压裂工艺要求，即发挥出本身应有的作途径之一就是尽量增加缝长和沟通天然割理系统。在深层煤层

气的压裂施工过程中，支撑剂的泵入可以选择采用将前置液与

用，还要确保其与储层具有良好的配伍性，以减轻因压裂液侵入

携砂液交替注入的方式。这种方法既能够更多地增加缝长和沟

而对地层产生的伤害。可见，对深层煤层气压裂液技术的研究重

通天然割理系统，同时又能够防止砂堵，提高压裂效率。

点在于通过深入分析煤储层的特征，并根据压裂工艺的实际要

求，形成能够兼顾压裂效果和对煤层伤害小的压裂技术。(4)复合支撑技术该深层煤层气储层的闭合压力

＜20MPa，经分析和评价后，认为其在支撑剂的选择上以石英

(1)常用的几种煤层气压裂液目前在我国的煤层气压裂

砂为宜。由于煤层气储层具有易滤失的特点，所以在加砂前，首

施工中，常用的几种煤层气压裂液有：①活性水压裂液：其主

先要处理天然割理，即加入适量的细粒径石