团队在剖析井情——朱庆忠（左一）

名目组探讨人士在发展探讨研究——朱庆忠（右四）

　　■聚 焦

　　70年前产生在太行山上的上党战役，打算了华夏革命的要紧走势。70年后的今日，同样产生在太行山上的煤层气科技大战，为煤层气这类要紧清洁资源燃料的未来规定了一种策略性的进行标志。而刚刚得到华夏汽油和化工自动化产业科学技艺一等奖的华夏汽油华北油田企业（简单称呼“华北油田”）《山西沁水盆地高煤阶煤层气水准井开发要害技艺探讨与利用》课题，没有疑是敲定这种标志的重锤。名目最重要的达成人：朱庆忠、杨延辉、刘立军、左银卿、倪元勇等。

　　我们国家煤层气资源潜力庞大，开发应用前景宽广，2000米以浅的煤层气30万亿立方米，高、中、低煤阶煤层气区别占34%、31%和35%，此中沁水盆地煤层气资源总量4万亿立方米，占高煤阶煤层气资源的39%，是全中国煤层气资源的14%，是我们国家最要紧的整装煤层气资源区。自2008年最初，国度依靠“大型油气田及煤层气田”科技重要专项，首选煤层气资源丰富、华夏勘察开发最早看到成效的沁水盆地，展开具备历史意义的示范工程。

　　“十一五”时代，随着沁水盆地煤层气资产的快速兴盛，大家乐天地以为将有个超大的新款燃料将被大范围开发出去。然则到“十二五”前期，红红火火的煤层气开发却碰到了一场强劲的寒流，以华北油田延续开发的郑庄、夏店等区块为例，在开发的三十几个井区中，1个最差的井区实质产量仅是估计产量的17%。原因何在？繁杂的地质要求让煤层气开采理论和技艺碰到“拦路虎”，新的技艺困难放在华北油田科研团队的眼前。

　　地质要求差异、焦点技艺未破、根基支撑不牢成新考验

　　在沁水盆地高阶煤层开采实践中，华北油田的科研团队从如何破解我们国家煤层气开发的技艺困难的大讨论入手，整理制约我们国家煤层气资产进行的最重要的阻碍。

　　一方面，开发对象产生浮动，地质要求差异较大，煤层气富集高产区难以掌控。从含气丰度上来看，虽然沁水盆地“满盆皆气”，但地域差异相当大，樊庄地域每吨煤含气量在22立方米左右，而沁南、夏店等地域含气量仅为10—20立方米，有些甚而低于10立方米。从煤岩特性上来看，樊庄“过火煤”（即通过火山闷烤）煤质较硬，更利于钻井、压裂和井筒支撑，郑村和成庄区块紧挨樊庄，地质概况相似，而距离樊庄稍远的长治地域煤质却较软。除此之外，从埋藏深度、物性、煤体构造、应力尺寸等方面，其它地域与樊庄比较，都有不同水平的差别，因此可视煤层地质特征的浮动对产量的作用较大，开发技艺也要适应主体改装对象的根本特征。

　　另一方面，煤层气开发技艺不适应特有的地质特征浮动，焦点技艺未破。在迅速进行的前几年，造成了全体推行以直井压裂为主、以裸眼多分支水准井为辅的单一开发形式，支撑了煤层气开发建产。此中樊庄区块里面存留近1/3的低产区，当开发煤储层更为繁杂的延续区块时，源于对煤储层的繁杂性及主控地质要素认识不足，采纳了统一技艺系列，开采成果不佳。同一时间，近2/3的低产井，在我们国家煤层气开发的其它地域，比如柿庄、古交、和顺等也存留相似的难题。

　　在指导方法上，理论探讨不足，根基支撑不牢。煤层气已有的常规技艺在新地域的不适应性，越来越显现出根基探讨的薄弱。对煤层气的成藏理论、开发理论、开发规则认识也不到位的难题日渐凸显——煤层作为有机质岩石，相适宜的增产形式是甚么？如何科学排采管制？能传递到多远？等等。经过剖析发觉，煤体构造、地应力、流体可疏导性、结构特征、煤岩变质水平等储层特色的差异，都会作用着煤层气的开发形式。

　　创新地质与开发理论、改变水准井设置理念、自动与智能体系出新方法

　　突出创新、效益和适用性，依照“创新地质认识、攻克阻碍技艺、提升单井产量、造成配套系列”的准则，经验了示范推进、技艺创新、创新驱动阶段，华北油田的科研团队取得了要害技艺实际性进展与突破，针对沁水高阶煤特色，造成了以“鉴于疏导理论的开发改良设置技艺”为标记的重要技艺效果：

　　理论方法上，创新提议高阶煤煤层气“四元”成藏地质理论，构建“剔除法”富集区评价技艺，揭示流固耦合控产机理，构建“三因素”定量化高产区评价技艺，促成了煤层气勘察评价形式及产能建造思路的重要转变。况且，提议高阶煤储层疏导式开发理论，造成鉴于疏导理论的开发技艺系列（低前置比迅速返排煤层压裂工艺技艺、复合造穴压裂增产技艺），促成了工程技艺由改装向疏导式转嫁的新理念。

　　技艺实现上，创新“主支疏通、分支控面、脉支增产”仿树形水准井设置理念，老练利用可控水准井钻完井技艺，配套了登梯法井眼轨迹操控技艺、“接力式”协助携岩井眼清洁技艺、定点悬空侧钻技艺、化学挤注固壁技艺等特点技艺，造成了完整煤层气水准井钻完井技艺系列。同一时间，建立煤层气随钻导向地层判识新形式，自助搭建定导一体化远程实时监控指挥平台，研发低本钱地质导向新配备，造成煤层气水准井定导一体化地层判识技艺系列。

　　操作实践上，首次采纳量化煤层气排采操控技艺，实现数据录取、剖析、参数调度自动化，研发高功能智能操控器，初步实现智能化排采操控，操控精度达到了流压在±0.005MPa/d，套压操控在±0.01MPa，水计量达0.001m3/d，流压稳固率达到91.5%。改善了集输体系运转改良技艺，提升集输体系运转效能。创新造成了单体设施和站场全体橇装工艺、负（低）压抽排技艺，对下降运转本钱、低产井增产提供了经历借鉴。

　　改变产能建造形式、改变排采操控工艺技艺、以踊跃态度对待阻碍制约

　　名目的实行，促成了煤层气勘察评价、产能建造思路的重要转变和疏导式工程设置新理念的造成，在沁水盆地实现效果转化，建成了我们国家的煤层气制造与科研示范基地，煤层气探明储量及产量大幅攀升，2011—2015年，共新加探明储量1698亿立方米,概括建产5.02亿立方米,累积产气5.06亿立方米。共新加出售额8.55亿元、利润1.74亿元、净利润1.3亿元,实缴税金0.47亿元，节约钻井、排采等投资费率2.1亿元，发生了良没有问题经济效益和社会效益，为我们国家煤层气产量上40亿立方米发挥了要紧的支撑效用。

　　华北汽油科研团队经过整理要害难题，认识到在地质要求差异较大的背景下，我们国家煤层气的延续开发遵循“创新、十分规、高效”将有可能破解我们国家煤层气开发的技艺困难，但须要经验来回失利的考验，须要时间的检测。提议起首必需改变产能建造形式，提升产建效能，所以改良地质探讨，深化成藏及控产机理探讨，在“甜点区”科学设置井位和井型为前提。提议用辩证思维的形式，建立主体技艺。提升煤层气单井产量起首要考量日前压裂工艺的利弊，煤层气开采利用辩证思维的形式来探讨主体技艺，充分考量煤层有机成分占主体的地质特性，工程技艺由往日的改装式向疏导地层的形式转变。提议改变排采操控工艺技艺。提升投资效益。探讨煤层气产气机理及开采进程中煤储层的应力应变及动态渗透率的浮动规则，现场试验与室内实验紧密联合，科学量化排采管制技艺，提升排采效能。改变排采工艺，解决抽油杆与油管的偏磨等难题。

　　朱庆忠作为名目负责人是华夏汽油华北油田企业副总经理，博士，教授级顶级工程师，曾获全中国劳动模范，河北省十大杰出青年荣誉称号。长久从事油气田开发、储气库、煤层气勘察开发地质与工程技艺概括探讨及概括治理等事业，公布发表论文二十多篇。“他领导的煤层气国度科技重要专项攻关团队”2016年荣获华夏汽油天然气团体企业“科技事业创新团队”荣誉称号。

　　探讨团队利用名目效果，申请发明专利50件（受权6件），申请实用新款专利17件（受权16件），受权软件著作权3套，出版专著2部，发表要紧论文33篇，发表产业准则1项、公司准则78项。名目效果经过发表学术论文、出版专著、国家内部与世界研讨会议并编写有形化技艺手册、发明专利、体制产业准则等方式发展广大宣传与推广，使我们国家高阶煤煤层气的勘察开发从依赖、照搬海外技艺到理论初步造成、要害技艺系列根本改善，填补了国家内部空白，引领了我们国家高阶煤煤层气勘察开发理论创新、技艺进步。名目取得的效果利用于沁水盆地南部不同地质特征和不同深度地域，日前推广利用于冀中地域大城、二连地域吉尔嘎郎图等中、低煤阶范畴，为进一步扩大煤层气开发地域，奠定了坚实的技艺根基。

来自：科技日报

作者：左银卿 那松波

编辑：童妙 实习生 黄金凤