3月12日，中國煤炭工業(yè)協(xié)會組織專家在北京對淮北礦業(yè)集團和西安研究院共同完成的“十二五”國家科技重大專項成果“碎軟低滲煤層頂板巖層水平井分段壓裂煤層氣高效抽采技術”進行了成果鑒定。專家組一致認為項目成果達到國際領先水平。
淮北礦區(qū)是我國典型的高瓦斯突出礦區(qū)，地質構造復雜，煤體碎軟，長期采用井下鉆孔抽采的方式治理瓦斯，由于滲透率低，地應力大，單孔瓦斯抽采量低，抽采達標時間長，采掘接替矛盾突出�！笆晃濉币詠�，淮北礦業(yè)集團積極探索煤層氣地面抽采的有效方法，以期實現(xiàn)煤層氣與煤炭兩種資源協(xié)調(diào)開發(fā)，但由于在碎軟煤層水平井施工中鉆井易垮塌、下套管困難、固井效果差、分段壓裂串流等技術問題，在該地區(qū)的煤層氣地面抽采，一般采用直井+壓裂方式，產(chǎn)氣量偏低。
“十二五”期間，針對以上難題，西安研究院提出了沿煤層頂板巖層鉆進水平井、實施分段壓裂的技術思路。依托“十二五”國家科技重大專項示范工程，在淮北蘆嶺煤礦實施了一口頂板巖層水平井分段壓裂煤層氣開發(fā)試驗井，分7段進行了水力壓裂，累計注入壓裂液6627m3、石英砂542m3；最高日產(chǎn)氣量10760 m3，連續(xù)92天日產(chǎn)氣量穩(wěn)定在10000 m3以上，創(chuàng)造了我國碎軟低滲煤層的煤層氣水平井水力壓裂加砂量和產(chǎn)氣量的新紀錄。。
經(jīng)專家組鑒定，認為該項目具有三方面創(chuàng)新：首次提出了碎軟低滲煤層頂板巖層水平井分段壓裂煤層氣的抽采模式，實現(xiàn)了碎軟低滲煤層的煤層氣高效抽采技術的突破；揭示了頂板巖層水平井在向下定向射孔條件下水力壓裂裂縫起裂和延伸規(guī)律及主控因素，提出了在脆性的頂板巖層壓裂比直接在塑性的碎軟煤層壓裂，強化增產(chǎn)效果更好的新方法；提出了緊鄰煤層的頂板巖層水平井分段壓裂抽采技術總體方案和參數(shù)優(yōu)化設計方案，創(chuàng)新了緊鄰煤層的頂板巖層水平井精確地質導向鉆井、套管定向射孔、泵送可鉆式橋塞分段、高強度水力加砂壓裂、精細化控壓排采等成套開發(fā)技術工藝。
該項研究成果創(chuàng)新發(fā)展了煤層氣地面抽采模式，取得了碎軟低滲突出煤層的煤層氣地面抽采關鍵技術突破，開辟了煤礦區(qū)煤層氣快速高效抽采新途徑，具有很好的推廣應用前景。