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引言

在現(xiàn)階段我國(guó)煤礦開采中，煤層氣越來越受到高度關(guān)注，其作為一種高熱量的無污染能源，如果能夠得到充分開發(fā)和高效利用，也就可以表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)，有助于緩解我國(guó)能源短缺問題。雖然近年來我國(guó)煤層氣開發(fā)水平正在不斷提升，可供選擇應(yīng)用的技術(shù)手段同樣也越來越豐富，技術(shù)創(chuàng)新力度不斷加大，但是在實(shí)際煤層氣開采中依然面臨著較多的問題和不足，制約著煤層氣開采效率和開采量，有待于在未來針對(duì)性優(yōu)化完善，相關(guān)研究極為必要。

1.我國(guó)煤層氣現(xiàn)狀分析

煤層氣也就是常說的瓦斯氣體，其主要分布在煤層間隙，伴隨著煤化作用而出現(xiàn)的一類氣體，該類氣體一般自生自儲(chǔ)，作為一種非常規(guī)天然氣，具備較高的開發(fā)利用價(jià)值。煤層氣主要成分是甲烷，同時(shí)混合有乙烷、氫氣、硫化氫、二氧化碳等氣體，和日常應(yīng)用的天然氣成分幾乎相同，在近年來越來越受到關(guān)注，成為值得開發(fā)利用的重要潔凈能源。煤層氣資源相對(duì)較為豐富，大約有240萬億立方米，比常規(guī)天然氣儲(chǔ)量要多得多。因?yàn)槲覈?guó)煤炭資源豐富，進(jìn)而也就必然蘊(yùn)含著大量的煤層氣資源，預(yù)計(jì)大約有36.8萬億立方米的煤層氣，儲(chǔ)量占世界第二位。針對(duì)煤層氣進(jìn)行開發(fā)利用往往能夠表現(xiàn)出較強(qiáng)的作用價(jià)值，不僅僅能夠在減少甲烷排放量的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)于大氣環(huán)境的有效保護(hù)，還可以較好服務(wù)于煤炭資源開采過程，降低在煤炭開采過程中可能出現(xiàn)的瓦斯爆炸等安全事故，同樣也能夠較好實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的改善，有效緩解當(dāng)前能源短缺問題。

2.煤層氣常用開發(fā)技術(shù)

(1)地球物理勘探技術(shù)

煤層氣開采首先需要了解煤層氣分布狀況及其開采要求，進(jìn)而才能夠在后續(xù)采用恰當(dāng)適宜的開采方案，利用科學(xué)合理的開采設(shè)施，實(shí)現(xiàn)對(duì)于煤層氣的有序開采。這也就必然對(duì)于煤層氣勘探工作提出了較高要求，地球物理勘探技術(shù)的應(yīng)用在當(dāng)前比較常見，其能夠有效輔助明確煤層氣分布狀況，對(duì)于煤層氣含量以及相應(yīng)煤層厚度進(jìn)行準(zhǔn)確掌握。在地球物理勘探技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，為了有效明確相關(guān)煤層氣開采所需參考條件，就需要從多個(gè)角度進(jìn)行信息資料的獲取，比如測(cè)井收集資料、地震資料、煤層氣工業(yè)分析計(jì)算資料以及多波分量資料等，都需要作為重要資料信息，以便從多個(gè)角度進(jìn)行分析評(píng)估，為后續(xù)煤層氣開采服務(wù)。

(2)鉆井完井技術(shù)

煤層氣開采中鉆井完井技術(shù)的應(yīng)用同樣也極為常見，其中主要以垂直井和水平井為主，需要結(jié)合煤層氣的分布狀況進(jìn)行合理設(shè)置，以此更好實(shí)現(xiàn)煤層氣開發(fā)效率的提升。在鉆井施工過程中，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煤層壓力，當(dāng)煤層壓力相對(duì)較高時(shí)，則需要注重采用旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)行處理，以提升鉆井效果；但是如果遇到的煤層不存在較高壓力，在旋轉(zhuǎn)鉆作用下則容易出現(xiàn)變形問題，應(yīng)該以沖擊鉆為主，同時(shí)嚴(yán)格控制操作精確度，避免在鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)嚴(yán)重失衡問題。在煤層氣完井技術(shù)應(yīng)用中，同樣也需要注重結(jié)合不同煤層氣開采狀況進(jìn)行差異化設(shè)置，以便更好提升煤層氣開采效率，比如裸眼完井以及套管完井都是比較常用的方式，另外，在一些特殊煤層氣開采環(huán)境下，水平排空襯管完井也能夠發(fā)揮出理想作用。

(3)增產(chǎn)工業(yè)技術(shù)

在煤層氣開采中，為了有效提升開采效率和開采量，增產(chǎn)工業(yè)技術(shù)的應(yīng)用同樣也應(yīng)該予以高度關(guān)注。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，煤層氣增產(chǎn)工業(yè)技術(shù)同樣也越來越先進(jìn)，可供選用的方式和手段越來越豐富，比如煤層氣水力壓裂增產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用就可以明顯提升煤層氣開采效率，利用水力實(shí)現(xiàn)煤層的壓裂處理，進(jìn)而也就可以提升開采量，但是因?yàn)槲覈?guó)煤層塑性相對(duì)較強(qiáng)，由此產(chǎn)生的效果并不是特別理想，煤層氣的增產(chǎn)作用也并不是特別突出，可以結(jié)合不同煤層塑性狀況恰當(dāng)選用。此外，注氣增產(chǎn)技術(shù)同樣也是比較常用的增產(chǎn)工業(yè)技術(shù)手段，其能夠借助于在煤層中輸入氮?dú)饣蛘呤嵌趸嫉姆绞竭M(jìn)行煤層氣的高效開采，置換效果往往較為理想，可以明顯提升開采量。

3.煤層氣開采現(xiàn)狀分析

(1)開采難度較大

基于當(dāng)前我國(guó)煤層氣開采工作的實(shí)際執(zhí)行狀況進(jìn)行分析，因?yàn)槠涿媾R的地質(zhì)條件相對(duì)較為復(fù)雜，很多煤層地質(zhì)構(gòu)造都難以簡(jiǎn)單處理，并且還存在較高的煤變質(zhì)程度，埋深相對(duì)也比較大，也就必然會(huì)加大煤層氣開采難度。因此，雖然我國(guó)煤層氣儲(chǔ)量較為豐富，但是可供簡(jiǎn)單開采的煤層氣數(shù)量并不是特別充足，尤其是伴隨著淺層煤層氣開采量的不斷增加，深層煤層氣壓力以及地壓力都不斷提升，也就會(huì)更進(jìn)一步增大煤層氣開采難度。如果在面臨這種復(fù)雜地質(zhì)條件時(shí)，依然沿用傳統(tǒng)滯后的煤層氣開采技術(shù)，也就無法形成高效開采效果，開采效率相對(duì)低下。

(2)管網(wǎng)設(shè)施不健全

在我國(guó)煤層氣開采工作中，不僅涉及到了簡(jiǎn)單的煤層氣提取過程，還需要借助于管網(wǎng)進(jìn)行恰當(dāng)運(yùn)輸，以便實(shí)現(xiàn)煤層氣的有序應(yīng)用，同樣也能夠進(jìn)一步調(diào)動(dòng)煤層氣開采積極性，避免煤層氣開采受到輸送方面的制約影響。一般而言，煤層氣的甲烷含量一般都能夠達(dá)到95%以上，和常規(guī)天然氣大致相當(dāng)，可以直接混合輸送和使用，但是目前很多地區(qū)并沒有相應(yīng)的管網(wǎng)設(shè)施，煤層氣的輸送管網(wǎng)相對(duì)孤立，并沒有并入常規(guī)天然氣輸送通道，因此也就必然會(huì)加大煤層氣開采成本，導(dǎo)致煤層氣的應(yīng)用受到明顯限制。與此同時(shí)，因?yàn)楣芫W(wǎng)設(shè)施不夠健全，導(dǎo)致煤層氣的大量浪費(fèi)，難以達(dá)到應(yīng)有開采目的。

(3)缺乏政策支持

雖然現(xiàn)階段我國(guó)煤層氣開采越來越受到關(guān)注，伴隨著重視度的不斷提高，相關(guān)政策以及標(biāo)準(zhǔn)體系也越來越健全，但是依然不具備強(qiáng)有力的政策支持，對(duì)于煤層氣開采無法形成強(qiáng)大的推動(dòng)力。從煤層氣開采自身來看，其雖然確實(shí)具備明顯優(yōu)勢(shì)，作用價(jià)值也較為突出，但是同樣也表現(xiàn)出了明顯的高投入以及高風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)，同時(shí)還存在投資回報(bào)相對(duì)較慢的問題，因此也就必然導(dǎo)致大部分開發(fā)商望而卻步，難以推動(dòng)煤層氣開采行業(yè)的有序發(fā)展。當(dāng)前我國(guó)有關(guān)于煤層氣開采的政策絕大部分依然和常規(guī)天然氣開采一致，不具備針對(duì)性，優(yōu)惠條件也并不是特別吸引人，嚴(yán)重制約著煤層氣開采發(fā)展。

4.煤層氣開采優(yōu)化策略

（1）創(chuàng)新開采技術(shù)。煤層氣開采的優(yōu)化發(fā)展首先需要關(guān)注于技術(shù)層面的創(chuàng)新，以此更好支撐煤層氣開采各環(huán)節(jié)。因?yàn)槊簩託忾_采難度較大，面臨的地質(zhì)條件相對(duì)較為復(fù)雜，因此也就必然需要針對(duì)性進(jìn)行開采技術(shù)的創(chuàng)新，及時(shí)解決以往傳統(tǒng)煤層氣開采模式存在的弊端和問題?；诖耍磥磲槍?duì)煤層氣開采應(yīng)該注重加大科技研究投入力度，要求能夠重點(diǎn)關(guān)注各類先進(jìn)科學(xué)技術(shù)手段的有效融入和運(yùn)用，并且能夠在煤層氣實(shí)踐開采中進(jìn)行不斷探索，研究能否進(jìn)行適應(yīng)性運(yùn)用，并且根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況進(jìn)行調(diào)整，確保各類先進(jìn)技術(shù)能夠發(fā)揮出應(yīng)有價(jià)值。因此，為了更好優(yōu)化煤層氣開采技術(shù)創(chuàng)新效果，必然需要注重綜合人才的培養(yǎng)，除了要求專業(yè)科研團(tuán)隊(duì)積極參與其中外，還需要從基層引入實(shí)踐研究人員，以更好驗(yàn)證各類先進(jìn)技術(shù)手段的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)及時(shí)反饋現(xiàn)階段煤層氣開采中存在的主要缺陷和隱患，進(jìn)而才能夠予以針對(duì)性研發(fā)，促使煤層氣開采效率以及開采量得到更好提升。當(dāng)然，因?yàn)槟壳拔覈?guó)煤層氣開采水平并不是特別高，依然處于起步階段，可以積極引入國(guó)外先進(jìn)設(shè)備以及技術(shù)，彌補(bǔ)我國(guó)在煤層氣開采方面的缺陷。

（2）完善輸送管網(wǎng)建設(shè)。在煤層氣開采優(yōu)化發(fā)展中，注重輸送管網(wǎng)的優(yōu)化建設(shè)同樣極為必要，以便更好實(shí)現(xiàn)對(duì)于煤層氣開采事業(yè)的支持，在擴(kuò)大煤層氣需求量的基礎(chǔ)上，推動(dòng)煤層氣開采力度加大。結(jié)合煤層氣輸送管網(wǎng)的建設(shè)而言，首先應(yīng)該注重體現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)性，要求能夠結(jié)合不同區(qū)域煤層氣含量，合理設(shè)定輸送管網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，以促使輸送管網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)煤層氣的有序傳輸，解決以往存在的明顯輸送滯后問題。在輸送管網(wǎng)建設(shè)中，煤層氣開采區(qū)域的管網(wǎng)建設(shè)一般需要單獨(dú)構(gòu)建，以便凸顯輸送實(shí)效性；在此基礎(chǔ)上，還可以積極運(yùn)用常規(guī)天然氣輸送管網(wǎng)，尤其是在已經(jīng)布設(shè)完成的城市天然氣輸送管網(wǎng)應(yīng)用中，更是需要加大并網(wǎng)力度，以便在降低輸送管網(wǎng)建設(shè)難度的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升輸送管網(wǎng)的應(yīng)用價(jià)值。

（3）合理規(guī)劃，加大政策扶持。在未來煤層氣開采產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，為了更好提升煤層氣開采效率和涉及范圍，應(yīng)該切實(shí)做好規(guī)劃工作，要求能夠在全方位掌握我國(guó)煤層氣儲(chǔ)量及其分布區(qū)域的基礎(chǔ)上，依據(jù)開采難度進(jìn)行合理規(guī)劃，以便更好指導(dǎo)后續(xù)煤層氣開采工作落實(shí)。在此基礎(chǔ)上，為了調(diào)動(dòng)各個(gè)社會(huì)資本參與其中的積極性，注重加大政策扶持力度同樣極為必要，國(guó)家應(yīng)該結(jié)合煤層氣開采的實(shí)際狀況，合理設(shè)定一些優(yōu)惠扶持政策，依托市場(chǎng)導(dǎo)向作用，推動(dòng)煤層氣開采發(fā)展。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在當(dāng)前我國(guó)煤層氣開采產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，雖然整體水平有所提升，但是在實(shí)際落實(shí)中依然存在著較多的問題和不足，相關(guān)技術(shù)手段也比較滯后，難以適應(yīng)較為復(fù)雜的煤層氣開采要求，進(jìn)而也就需要不斷創(chuàng)新優(yōu)化。