日前，淮河能源控股集团朱集东13煤4号（ZJ2-2）井单日产气量达7701立方米，创淮南矿区煤层气单井产气量新纪录，并且已连续229天日产气量超6000立方米，累计产气量突破235万立方米。

近年来，淮河能源控股集团持续开展松软底渗高突煤层地面瓦斯治理研究，为实现瓦斯治理从井下为主转为井上下并重，逐步过渡到以地面为主、井下为辅的重大转型突破。

从2018年成立煤层气开发利用专业化公司，协同推进煤层气开发与瓦斯治理，到实施一批试验井、瓦斯治理井项目，积极开展煤层气打钻、压裂、排采等基础理论研究，淮河能源控股集团逐步破解淮南矿区地面瓦斯治理难题，初步形成淮南矿区煤层气开发与瓦斯治理技术体系，为我国松软低渗煤层地区煤层气开发、瓦斯治理、绿色开采提供了示范。

勇做吃螃蟹第一人

——积累淮南矿区地面瓦斯钻井宝贵经验

近日，在朱集东1412（3）工作面地面瓦斯治理井场，煤层气公司地面瓦斯治理工程分公司技术员张明志正在查看井口设备运行情况。

“为确保瓦斯治理井抽采量稳产，我们按照‘一井一策’要求，强化现场监管，做好精准化和差异化排查，挖掘产气潜力。”张明志说。

近年来，该集团相继克服淮南煤层瓦斯含量差异性大、渗透率低等难题，地面瓦斯治理井总产气量、单井日产气量、单井累产气量屡次刷新历史纪录。截至目前，淮河能源控股集团共施工29口地面瓦斯治理井。

据煤层气公司副总经理丁同福介绍，煤层气属于吸附气，勘探开发工艺复杂，钻井压裂后需要半年左右的排水降压、解吸扩散才能产气。煤层气开发区域适配性差，在国内部分区域业已成熟的煤层气开发技术，难以适应淮南地区松软低渗煤层的地质条件。淮南地区地层复杂，煤层和顶板易破碎，给煤层气井的钻井施工带来“相当大的难度”。

“2018年，我们成立煤层气开发利用专业化公司之前，在淮南地区进行类似煤层气开发，未有过成功先例。”丁同福说，“我们只能靠自己不断摸索、试验，结合淮南矿区地质和储层条件，探索解决技术适应性问题。”

为破解地面预抽瓦斯的难题，淮河能源控股集团借鉴石油系统页岩气开发技术，从2020年起先行施工了6口试验井，通过持续跟踪分析情况，获得了宝贵的一手资料。

2021年，该集团施工12口地面瓦斯治理井中的朱集东1—2井，在钻机施工中遇到极大困难。

“虽然有试验井经验作为基础，但淮南矿区复杂的地质条件还是让整个建设过程一波三折。”回忆起施工过程，煤层气公司资源开发部部长荚胜丰记忆犹新。

荚胜丰说，在朱集东1—2井的钻井过程中，遇到20多米落差的大断层，破碎复杂的地质条件给钻井施工带来难度，“前后钻了5个分支孔也没能顺利过断层”。

通过分析地质资料，结合井下状态及以往施工经验，淮河能源控股集团各单位密切配合，借鉴地面注浆工艺技术，创新实施了对破碎带先注浆后下套管固井，封闭不稳定地层，再进行后续施工作业，终于在当年10月完钻。

通过近年来不断探索，淮河能源控股集团在钻井、压裂等技术的应用上取得了积极成效。

“以潘谢13煤1号瓦斯治理井为例，抽采374天，该区域井下瓦斯压力实测由原始6.8兆帕下降至2.4兆帕，65米范围内减突效果明显，为我们实现从减突到消突的治理目标坚定了信心。”煤业公司通防地质部相关负责人介绍。

千米井下精准“穿针”

——探索适合淮南地质特点的钻井井型

近年来，淮河能源控股集团面临的U型井超长远端对接等一系列技术难题得以破解。去年，U型井精准对接创造了最深2123米的新纪录。截至目前，该集团8口U型治理井全部完成压裂，进入排采，8口井全部产气。

据介绍，与L型井相比，U型井可以有效利用直井排采稳定、成本投入低、生产速度较高等优势，提高钻遇率，减少煤粉堵塞和排采设备磨损，更有利于降压、排水和采气。

“但是，U型井对施工工艺和技术的要求更高。”荚胜丰说，U型井施工要在千米地下沿着起伏不平的煤层钻进施工上千米，再将两条直径20多厘米的钻眼精准连通起来，就像在千米地层中穿针。

攻克直井与L型井的远程对接技术，是决定U型井钻井施工能否成功的关键。

“我们积极总结前期施工经验，创新钻井模式，找到了最适合淮南矿区U型井施工技术方案。”荚胜丰说。

特别是在朱集东U型井施工过程中，该井水平钻施工期间，钻遇地层与设计有偏差，煤层下倾情况较为严重。煤层气公司与相关单位技术人员现场开展研究分析，调整施工井斜，提高了钻遇率，攻克了多项技术难题，精准连通了瓦斯治理井“咽喉要道”。

“8口U型地面瓦斯治理井顺利建成，是淮河能源控股集团在推进煤层气开发与瓦斯治理协同技术上的又一重大突破，对进一步释放煤炭产能、增加清洁能源供应、减少温室气体排放具有重要意义。”丁同福说。

千淘万漉出标准

 ——为煤与煤层气协调开发提供支撑

去年下半年，淮河能源控股集团编制的《淮南矿区A组煤、B组煤、C组煤煤层气水平井钻井工程技术规格》《淮南矿区A组煤、B组煤、C组煤煤层气井排采技术规范》两项企业标准通过上级部门审议，于当年10月1日起正式实施。

“这两项标准高度适应淮南矿区地面瓦斯治理工程发展需要，为统筹煤层气开发与煤矿瓦斯治理协同、地面瓦斯治理与矿区采场接替协同、实现煤与煤层气协调开发提供了有力的技术支撑，也标志着我们初步建立起淮南矿区地面瓦斯治理井技术标准体系。”丁同福说。

近年来，煤层气公司建立了以总工程师为首的工程技术管理人员团队，从地面水平井施工、排采技术管理等方面加大集成攻关，初步形成了符合淮南矿区复杂地质条件的煤层气水平井钻井、排采一系列技术标准规范。

形成一套完善的地面瓦斯治理技术体系，离不开各方协同攻关。

该集团工程院与煤层气公司积极协同配合，先后实现“松软低渗煤层条件煤层气开发利用与瓦斯治理协同技术研究”“A组煤井上下协同抽采瓦斯治理模式研究”等重要科研项目的转化落地。

“我院研发的低伤害压裂液配方，经过‘大排量、大粒径、连续加砂’压裂工艺现场试验，最高砂比达到20%。”工程院科技管理部副部长李琰庆说。

该集团煤层气公司、工程院等单位，充分利用自身平台优势，持续加强与安徽理工大学、安徽建筑大学等专业院校，以及煤炭工业合肥设计研究院、中煤科工西安研究院等科研协作单位、行业专家的交流合作，在地面瓦斯治理领域深耕细作。

去年年底，在国家能源局发布的《关于首批煤矿瓦斯高效抽采利用和煤层气勘探开发示范项目的公示》中，“安徽淮南矿区松软低渗高突煤层地面水平井瓦斯高效抽采示范项目”入选首批示范项目，并位列首位。

“这进一步巩固了我们在淮南矿区煤层气开发与瓦斯治理协同技术领域内的领先地位。”丁同福说。

伴随着淮河能源控股集团在煤层气开发与地面瓦斯治理协同技术体系上的日臻完善，以前受瓦斯涌出量大、安全因素不可控等因素影响，被列为暂缓开采区的优质A组煤资源，如今已经成为该集团提升经济效益的“新粮仓”。

“我矿采区施工的4口地面瓦斯治理井，成功运用地面压裂排采钻井预抽技术，能够提前释放我矿-530米西四采区约1000万吨的优质A组煤可采储量。”淮河能源控股集团潘二矿通风防突科科长李源起说。

“虽然我们在钻井、压裂方面的技术有了一定进展，但在饱和体积压裂等方面还有提升空间。”煤层气公司相关负责人表示，“我们将继续做好已投产矿井的精细排采管理，加快智慧气田系统的升级改造，以‘工程＋科研’模式，继续解决长期困扰企业的B组煤层群瓦斯治理等‘卡脖子’难题。”

（原载于《中国煤炭报》2024年8月8日四版  作者：王斌）