煤矿区煤层气地面钻井抽采关键技术综述与挑战

本文主要探讨了煤矿区煤层气地面钻井抽采的三种主要方式：采前预抽、采中抽采和采空区抽采，以及相应的关键技术。首先，采前预抽是通过水平井钻进技术穿透煤层，然后进行压裂，以提高煤层气的流动性。这一过程依赖于精确的地质导向模型，以确保井眼的准确性和安全性。智能高效排采技术则涉及到对开采过程中产生的气体的有效管理和利用。 在采中抽采阶段，关键技术和挑战包括井布井策略，即如何合理布置抽采井以最大限度地覆盖煤层，同时考虑矿井的稳定性。井身结构优化和套管防护技术是为了防止井下复杂环境对钻井设备的影响，确保生产过程的稳定运行。 对于采空区抽采，资源评估和井位优化至关重要，这涉及到对废弃煤层中的剩余气储量进行精确测量，并选择最优的抽采位置以降低成本并确保安全。此外，安全监测技术也是必不可少的，以实时监控抽采活动对周围岩层的影响，防止事故的发生。 文中强调，软弱煤层压裂破裂与裂缝延展机理的研究仍然是一个重要的科学问题，因为这对提高抽采效率和避免开采过程中可能的地质灾害有直接影响。压裂裂缝的实时监测技术则是确保抽采过程顺利进行的关键，它能提供宝贵的现场数据，帮助工程师及时调整策略。 最后，文章指出精细地质导向模型的建立、软弱煤层处理技术、现场监测技术以及采空区安全评价和资源评估等是地面钻井抽采领域的未来研究重点，这些技术进步将决定煤矿区煤层气开采的可持续性和经济效益。 这篇论文深入剖析了煤矿区煤层气地面钻井抽采的理论基础和技术要点，旨在为行业的实践者提供理论指导和研发方向，推动该领域技术的不断发展和创新。