韩城煤层气区块煤粉产出机理与管控策略

本文主要探讨了煤层气开发过程中煤粉产出的问题，这是影响煤层气连续稳定开采的关键因素之一。研究以陕西韩城煤层气区块作为实地考察区域，采取了多角度的研究方法，包括现场监测、实验测试分析、物理模拟实验以及实际工程应用，对煤粉产出的机理及其管控措施进行了深入的系统研究。 首先，影响煤粉产出的因素被划分为两大类：静态地质因素和动态工程因素。静态地质因素涉及煤储层的物理化学性质，如煤的硬度、粒度、孔隙度和渗透率等；而动态工程因素则包括开采过程中的压力变化、井下操作条件、排采速度等动态变化参数。研究发现，碎粒煤和糜棱煤由于其结构特点，更容易产生较高的煤粉产出，其体积分数和产出量相对较大。 其次，煤粉的成分主要是无机矿物和镜质组，这些成分在煤的燃烧过程中可能引发燃烧不稳定，甚至影响到气体的纯度和安全性。通过对不同开采阶段的观察，文章揭示了煤粉产出的阶段性变化，这有助于制定针对性的管控策略。 基于以上研究，文章提出了针对煤粉产出的管控措施体系。包括地质预防，即通过改善煤储层特性来减少煤粉生成；储层改造，例如通过注入胶结剂或酸化处理提高煤层稳定性；设备优化，选择能够有效防止煤粉产生的井下设备；生产预警，建立煤粉产出的监测系统；排采控制，合理控制排采速度和压力；以及工艺治理，改进开采工艺以减少煤粉的产生。 这套管控措施在韩城区块的煤层气井应用后，取得了显著的效果，提高了煤层气开采的连续性和稳定性，降低了煤粉带来的环境和运营风险。本文为煤层气行业的持续发展提供了一个实用且重要的理论和技术支持，对于提升煤层气开采效率和环境保护具有重要意义。