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煤系气资源高效开发利用研究院研究进展
时间: 2024-09-06 次数:

(1)精确判识了平顶山东部矿区煤系主要含气层层位,分别位于二1煤层顶板200 m范围内四煤组、三煤组、二1煤层顶板60 m范围内的砂岩/泥质砂岩互层段。

        

(a)三煤段和四煤段  (b)二煤段顶板和采空区

气测录井全烃和钻时分布图

 

(2)创建了“大口径、避开岩体变形强烈区、P110梯型扣套管”的采动直井稳孔技术体系和“下行水平轨迹+提高套管强度”的采动L型水平井稳产技术体系,保证了产气通道的畅通性。采空井一般布置在距离回风巷30~50 m的区域,完钻位置一般为二1煤层顶板40~60 m的范围;筛管布置在四煤段顶板至裂隙带底部。

        

采动直井(定向井)、L型水平井井身结构

 

(3)构建了采空区地面井长周期稳产高效的抽采技术体系,形成了“地面采动直井/定向井-地面采动L型水平井-采空井”联作的立体卸压抽采模式,实现了多气源立体抽采。

 

 

(a) 立体位置 (b)平面位置

卸压立体抽采模式

(4)工程应用

截至2024年4月30日,平顶山矿区煤层气地面井累计抽采纯量达5 258.8×104 m³,其中发电利用741.5×104 m³、管输利用3 017.5×104 m³、CNG利用717.9×104 m³、尼龙城利用25.3×104 m³,总利用量达到3 735.4×104 m³,率先在河南省实现了商业化。首山一矿己15-17-12110工作面地面采动直井最高日产气量达到4.1×104 m³/d,打破了河南省地面钻井单日甲烷气体抽采纪录。

 

 

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