煤层气的储层吸附解吸规律与压裂液增产技术：研究现状

2025-09-30 理论教育版权反馈

【摘要】：截至2007年年底，国内探明煤层气地质储量为1.34×1011m3，但煤层气年商业产量不足4×108m3。截至目前，我国已发现大气田共72个，主要分布在四川（25个）、鄂尔多斯（13个）和塔里木（10个）3个盆地，2018年，这3个盆地的大气田共产气1 039.26×108m3，占我国总产气量的65%，截至2018年底，72个大气田累计探明天然气储量约12.5×1 012m3，约占全国天然气储量的75%。

我国把煤层气作为一种独立的能源进行研究是从国家“六五”煤层气科技攻关项目开始的，之后经历“七五”“八五”“九五”等一系列国家重大科技项目，直到现在。相比美国，我国的煤层气勘探开发是明显落后的，我国直到20世纪80年代开始才重视并积极进行煤层气的技术研究，同时开始引进美国的煤层气开采技术，进行勘探开发试验。2025年，我国将煤层气开发列入了“十一五”能源发展规划，并制定了具体的实施措施，煤层气产业化发展迎来了利好的发展契机。2025年，我国又相继出台了多项扶持政策，鼓励煤层气的开发利用，使得我国煤层气产业迅速发展。据相关文献，2025年我国瓦斯抽采量达47.35×108m3，利用14.46×108m3。其中井下煤矿瓦斯抽采量为44×108m3，完成规划目标的127%，形成地面煤层气产能109m3，是2025年的2倍；地面煤层气产量达3.3×108m3，比2025年增加1倍多。2005—2025年，全国共钻井约1 700口，占历年累计钻井总数的85%。截至2025年年底，国内探明煤层气地质储量为1.34×1011m3，但煤层气年商业产量不足4×108m3。2025年，我国累计探明煤层气地质储量为6266×108m3。截至目前，我国已发现大气田共72个，主要分布在四川（25个）、鄂尔多斯（13个）和塔里木（10个）3个盆地，2025年，这3个盆地的大气田共产气1 039.26×108m3，占我国总产气量的65%，截至2025年底，72个大气田累计探明天然气储量约12.5×1 012m3，约占全国天然气储量（16.7×1 012m3）的75%。

在研究煤的物质组成和煤储层的物性方面，我国科研人员做了大量的研究工作[21-27]。张维嘉[26]根据野外和矿井观察统计、显微观测以及压汞、液氮吸附和实验室渗透率测试三个层次的研究成果认为，煤层中不同煤岩类型条带的空间分布特征是决定煤层渗透性各向异性的一个重要因素。毕建军等人[27]经过研究也发现，割理密度受煤岩组成的影响，一般只发育在光亮煤分层中，极少延伸到暗淡煤分层。

在煤层甲烷的吸附解吸方面，我国在20世纪90年代初以前对国内煤层气的吸附研究主要是为了煤矿安全生产服务，所采用的设备和方法以煤炭科学研究总院抚顺分院研制的等温吸附仪为主，取得的研究成果一方面应用于预测煤矿瓦斯突出的危险性，另一方面也应用于煤和煤层气的勘探开发研究[28-30]。当时众多科研工作者建立了相关煤层气理论，促进了我国煤层气的研究工作，也带动了煤岩吸附气体的研究，在当时的认知条件下，煤吸附研究的一个主要特点是采用干煤样进行实验，曾取得了一些重要研究成果[31-43]。其中，钟玲文等[34-36]讨论了煤级和吸附特征的关系，在研究碳含量为75%～93.4%的煤吸附量时发现，碳含量为87%左右时煤的吸附量最低，并且碳含量超过93.4%后煤的吸附能力急剧下降。何学秋[37]在研究交变电磁场对煤吸附特性的影响时认为，外加电磁场改变了煤的表面势能，从而使其吸附量减小，并发现电磁场对煤吸附性能的影响程度与气体的吸附能力成正比，突出危险煤在外磁场的作用下其瓦斯放散速度和解吸速度高于非突出煤。徐龙君[38]等在研究煤在直流1 200V作用下的吸附特征时发现，煤的吸附能力降低，其主要原因是外加电磁场使煤的表面势能增加并使煤体温度略有升高。由此可见，不同学者对煤吸附甲烷的相关结论差别很大，表明了煤结构极其复杂，影响的因素众多。(https://www.chuimin.cn)

总体来说，我国目前对煤层气的开发研究还存在不足之处，没能充分借鉴国外的油气开采的经验，同时缺乏对煤层气与地层压力之间的关系规律的研究。

煤层气的储层吸附解吸规律与压裂液增产技术：研究现状

相关推荐