中国煤层气开发的挑战与机遇

中国的煤层气（CBM）资源估计超过36万亿立方米。截至2014年，中国约有9300口生产煤层气的井，年产量约为44亿立方米。为了满足能源需求并向低碳经济过渡，中国迫切需要加快煤层气开发。本文概述了中国煤层气开发的现状，识别了主要技术挑战，并提出了克服这些挑战的解决方案。我们对文献的回顾显示，中国当前的煤层气开发面临几个技术挑战。目前的项目主要集中在秦淮和鄂尔多斯盆地的高阶煤上，这里存在重大的地质和工程挑战。前者包括低渗透率、亚静水压的储层压力，以及对煤层连通性缺乏理解，导致难以确定优质区。后者涉及由于秦淮盆地煤层的韧性特性，在垂直井中进行水力压裂的困难，钻探水平井时钻孔不稳定和地层损害。为了解决这一情况，我们提议重新关注中国更丰富的高渗透率低阶煤，并采用当前行业最佳实践进行详细的煤层特征分析，包括煤层气储层的静态和动态建模。对低阶煤的重新关注可能减少对垂直井中水力压裂的需求。对于水平井，研究应集中在非损害地层的钻井液，结合地球力学研究以降低钻探和生产过程中的钻孔坍塌风险，以及新型水平井设计，最小化母孔坍塌的风险。