中國煤層氣富集高產(chǎn)規(guī)律、開采特點及勘探開發(fā)適用技術(shù)

摘 要

摘要：與國外相比，中國煤層氣構(gòu)造條件復(fù)雜，成藏類型復(fù)雜，層內(nèi)非均質(zhì)性強(qiáng)。根據(jù)煤層氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀總結(jié)了我國煤層氣富集高產(chǎn)規(guī)律：①區(qū)域含煤區(qū)構(gòu)造高點是高產(chǎn)富集有利部位；②上斜坡
摘要：與國外相比，中國煤層氣構(gòu)造條件復(fù)雜，成藏類型復(fù)雜，層內(nèi)非均質(zhì)性強(qiáng)。根據(jù)煤層氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀總結(jié)了我國煤層氣富集高產(chǎn)規(guī)律：①區(qū)域含煤區(qū)構(gòu)造高點是高產(chǎn)富集有利部位；②上斜坡區(qū)域煤層后期受構(gòu)造運動抬升幅度大，次生割理發(fā)育，煤層變淺壓實作用弱，滲透性好，在穩(wěn)定的蓋層條件下，處于承壓水滯流封閉環(huán)境，下傾部位有充足的烴類補(bǔ)給，高產(chǎn)條件優(yōu)越；③構(gòu)造抬升盆地凹中隆火山巖活動區(qū)有利于高產(chǎn)；④封閉好的淺層，低煤階厚煤層有利于煤層氣富集；⑤斷裂活動次生割理發(fā)育區(qū)是煤層氣聚集的有利場所。同時系統(tǒng)分析、總結(jié)了中國煤層氣開采特征和不同措施影響煤層氣井產(chǎn)氣特征，以及受構(gòu)造部位和層內(nèi)非均質(zhì)性影響的單井產(chǎn)氣特征，列舉了中國煤層氣勘探開發(fā)的適用技術(shù)，包括二維地震AVO高產(chǎn)富集區(qū)預(yù)測技術(shù)、羽狀水平井鉆井技術(shù)、超短半徑水力噴射鉆井技術(shù)、煤層氣井重復(fù)壓裂技術(shù)等。
關(guān)鍵詞：中國；煤層氣；富集有利區(qū)；分布特征；開采特點；勘探開發(fā)；適用技術(shù)
1 中國煤層氣高產(chǎn)富集規(guī)律
1.1 基本概況
中國煤層氣資源豐富，42個主要含煤盆地煤層埋深2000m以淺煤層氣地質(zhì)資源量為36.8×1012m3，埋深1500m以淺煤層氣可采資源量為10.9×1012m3，與陸上常規(guī)天然氣資源量相當(dāng)[1]，位列世界第三。中國煤炭資源量為5.57×1012t，保有儲量1.03×1012t；2008年1.6×104個煤礦共計產(chǎn)煤27.4×108t，煤層氣抽采量達(dá)58×108m3(表1)，其中利用了18×108m3，利用率由前幾年的19.7%提高到目前的31%。煤層氣地面開發(fā)、井下抽采量大幅度增長，每采100×104t煤死亡率由前幾年為世界平均水平的100倍降為68倍，每年向大氣釋放煤層氣約200×108m3。
表1 我國歷年煤炭及煤層氣產(chǎn)量統(tǒng)計表
年份
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
煤炭產(chǎn)量(108t)
12.5
10.45
9.98
11.06
13.93
17.36
19.56
21.8
23.31
25.23
27.4
井下抽采(108m3)
6
8
9
10
12
15
19
23
32
43
58
地面開發(fā)(108m3)
/
/
/
/
/
/
/
0.3
1.3
3.2
15
死亡人數(shù)
7508
6536
5798
5670
6464
6702
6027
5986
4581
3786
3210
百萬噸死亡率
6.0
6.3
5.8
5.1
4.6
3.9
3.1
2.8
2.0
1.5
1.2
    到2008年底：全國共鉆煤層氣井2800余口，其中探井540口，水平井65口，開發(fā)井2213口；投產(chǎn)1419口；儲量探明率極低，僅0.36%(美國為6.4%)，資源量比美國多，產(chǎn)量差別很大。2008年我國煤層氣產(chǎn)量為7.5×108m3(產(chǎn)能15×108m3)，僅為美國的1.3%，說明勘探潛力很大。
1.2 煤層氣富集有利區(qū)
    煤層氣高產(chǎn)控制富集帶，與之相匹配的5種類型富集區(qū)如下：
1.2.1區(qū)域含煤區(qū)構(gòu)造高點是高產(chǎn)富集有利部位
    特點：處于盆地后期構(gòu)造抬升部位，次生割理發(fā)育，滲透性好，煤層埋藏相對較淺，壓實作用較弱；在上覆有利蓋層條件下，滯水環(huán)境中煤層割理裂隙尚未礦化，煤層氣藏未被水打開；兩翼是烴類供給的指向區(qū)，易形成高滲、高含氣量、高飽和的高產(chǎn)富集區(qū)。
1.2.1.1 大寧-吉縣地區(qū)
    大寧-吉縣地區(qū)位于鄂爾多斯盆地東南緣。構(gòu)造上屬于晉西撓褶帶中南段，上石炭統(tǒng)太原組和下二疊統(tǒng)山西組為該區(qū)主力煤層，有利勘探面積約2100km2，煤層氣資源量為4800×108m3。該區(qū)煤巖變質(zhì)程度中等，是我國中煤階煤層氣富集有利地區(qū)之一[2]。
    大寧-吉縣地區(qū)整體呈一個西傾單斜構(gòu)造，構(gòu)造形態(tài)呈“一隆、一坳、兩斜坡”(圖1)，即古驛-窯渠隆起、薛關(guān)-峪口坳陷和東西兩個斜坡帶。
 
    勘探證實位于古驛-窯渠背斜軸部煤層裂隙系統(tǒng)發(fā)育，區(qū)域西傾部位又被NE向斷層切割成3個局部斷裂鼻狀構(gòu)造，高點部位處于地應(yīng)力低值區(qū)，煤層含氣量高，頂?shù)装宸馍w性好，是煤層氣富集高產(chǎn)最有利部位。
1.2.1.2 沁水煤層氣田固縣區(qū)塊
    沁水煤層氣田固縣區(qū)塊投產(chǎn)10口煤層氣井(圖2)，煤層埋深、厚度、頂?shù)装鍘r性、煤質(zhì)等參數(shù)基本相同，但排采效果差別大。6口高產(chǎn)井平均產(chǎn)氣量4115m3，產(chǎn)水量極小。4口未產(chǎn)氣井，產(chǎn)水量很大，累計產(chǎn)水1800～2800m3。其原因是10口井位于兩個不同的地質(zhì)單元，成藏條件不同；斷裂鼻狀構(gòu)造和斷裂背斜構(gòu)造軸部氣富水貧，斷槽內(nèi)氣貧水富：固6-10、7-9、7-10、7-11、7-12、8-9井6口高產(chǎn)氣井位于斷鼻和斷裂背斜軸部，煤層分布穩(wěn)定，頂?shù)装宸馍w條件好，含氣量高；而固6-8、6-9、7-8、8-8井4口未產(chǎn)氣井都位于兩條斷層夾持的斷槽向斜內(nèi)。由于小斷層發(fā)育，煤層連續(xù)性遭到破壞，含氣量降低，被稱為水槽，單井日產(chǎn)水幾十立方米。
 
1.2.2直接蓋層穩(wěn)定的上斜坡是高產(chǎn)富集有利部位
    受深層高溫、高壓“熱蒸解”向淺層低溫、低壓“冷吸附”聚集作用，煤層后期埋藏淺，抬升幅度大，次生割理發(fā)育，壓實作用弱，滲透性好，發(fā)育區(qū)域分布穩(wěn)定的直接蓋層，處于滯水封閉環(huán)境，煤層割理尚未被方解石等礦化充填，甲烷風(fēng)化帶寬度窄，處于承壓水封閉；下傾部位有充足的烴類補(bǔ)給，具備形成高滲、高含氣高飽和有利條件。寧武盆地南部靜游區(qū)塊即為此類，明顯上斜坡單井產(chǎn)量高，下斜坡反之，同時盆地邊緣煤系地層受供給區(qū)地表水的補(bǔ)給，形成低鹽度、低礦化度的地層水，利于甲烷菌的生長并對煤層降解產(chǎn)氣，形成工業(yè)煤層氣藏[3]。
    靜游煤層氣田直接蓋層由泥灰?guī)r過渡為泥巖，由于上斜坡埋深變淺，壓實作用減弱，蓋層條件有利，煤層割理未礦化充填，即煤層氣藏后期尚未被水打開，下傾部位有充足的烴類補(bǔ)給，具備形成高滲、高含氣、高飽和氣藏。
1.2.3構(gòu)造抬升盆地凹中隆及火山巖活動區(qū)
    特點：區(qū)域火山巖侵入煤層，巖墻有利遮擋，巖床有利封蓋，初期加劇了煤層生氣作用，后期火山巖體快速冷卻，導(dǎo)致煤體收縮，有利于次生割理形成，滲透性變好，在有利的直接蓋層條件下，甚至后期構(gòu)造抬升，煤層變淺，形成高產(chǎn)富集有利區(qū)塊。
    在煤的變質(zhì)作用類型中，區(qū)域巖漿熱變質(zhì)區(qū)是勘探煤層氣的有利場所。這是因為區(qū)域巖漿熱變質(zhì)是在較高的溫度下(最高達(dá)500℃)和較低的壓力條件下進(jìn)行的。含煤地層在熱力迅速烘烤下發(fā)生變質(zhì)，煤層往往不受長時間的強(qiáng)烈壓縮，這就有效地保護(hù)了煤層割理和孔隙，使得煤的儲層物性相對較好，含氣量高，可解吸率高，高產(chǎn)條件優(yōu)越。
1.2.3.1 巖墻型：遼寧阜新劉家區(qū)塊
   阜新盆地劉家區(qū)塊煤層埋深657～960m，厚30～90m，含氣量7.2～9.8m3/t，吸附飽和度85%～96%；煤層滲透率0.47×10-3～0.32×10-3μm2；控制含氣面積20km2，儲量41.6×108m3。目前投產(chǎn)41口，單井日產(chǎn)氣平均2500m3，最高16000m3，開采10a，局部采出程度25%，預(yù)測采收率50%，服務(wù)年限16a，4a已收回投資(據(jù)陳兆山提供)。通過近年來劉家區(qū)塊煤層氣開發(fā)實踐證明，在靠近10條輝綠巖墻附近的煤層被侵入體烘烤，使煤變質(zhì)程度增高，煤層氣含量大，內(nèi)、外生裂隙極其發(fā)育，是煤層氣開發(fā)的理想?yún)^(qū)域，單井產(chǎn)量很高[4]。
1.2.3.2 巖床型：遼寧鐵法盆地大興區(qū)塊
    火山巖活動早期高古地溫場加速生氣，后期煤體快速冷卻，次生割理發(fā)育，形成高滲透層；輝綠巖體又起到有利區(qū)域蓋層作用。
   大興區(qū)塊侏羅系阜新組煤層厚35～40m，單層厚10m，探明含氣面積135.49km2，儲量77.3×108m3；含氣井段600～900m，Ro為0.6%，含氣量8～12m3/t，滲透率1.5×10-3μm2；1996年投產(chǎn)的DT-3井初期日產(chǎn)氣1.35×104m3，目前日產(chǎn)氣0.5×104m3，累計產(chǎn)氣1017×104m3。在該區(qū)塊鉆井8口，單井日產(chǎn)氣0.3×104～1.35×104m3(據(jù)曹立剛)。
1.2.4淺層、巨厚、低煤階煤層為有利部位
   特點：盡管煤層煤階低，生氣量和含氣量低，但巨厚煤層彌補(bǔ)了低含氣特點，只要有好的蓋層條件，阻止上覆水沿煤層割理形成動力流，上傾部位壓實作用減小，煤層滲透性又好，吸附飽和度高，可形成高滲、高飽和氣藏，甚至游離氣和吸附氣共生、互動、共儲。
    盆地斜坡中淺部煤層埋深適中，位于煤層氣運移指向區(qū)，吸附飽和度較高，煤層滲透性較好。另外，經(jīng)構(gòu)造抬升，煤層埋藏適中的向斜區(qū)，也是煤層氣高產(chǎn)富集的有利部位，內(nèi)蒙古自治區(qū)霍林河盆地煤層就屬該類型。
    霍林河盆地下白堊統(tǒng)霍林河組煤層熱演化程度較低，為褐煤，煤層含氣量不高，但煤層厚度巨大，可采煤層平均總厚度76.91m。煤層埋藏深度為400～900m。煤儲層的儲集物性比較好，孔隙度高，煤層厚度大。
    霍試1井鉆遇煤層23層，總厚96.85m，主力煤層(IVC)煤層段埋深892.75～929.3m，煤層含氣量2.93～5.59m3/t，平均4.88m3/t。鏡質(zhì)體反射率(Ro)為0.3%～0.44%，直接蓋層為分布穩(wěn)定的厚度達(dá)100m以上的泥巖。該井壓裂排采試氣初期產(chǎn)氣量達(dá)1256m3/t，顯示出該地區(qū)煤層氣具有良好的勘探前景。初步控制含氣面積108km2，煤層氣地質(zhì)儲量162×108m3。盆地含煤面積380km2，煤層氣遠(yuǎn)景資源量1008×108m3。
1.2.5斷裂活動次生割理發(fā)育區(qū)
    特點：盡管煤層埋藏深，但在局部構(gòu)造高部位斷層活動使得煤層次生割理發(fā)育，滲透性好，存在高滲帶，游離氣與吸附氣共儲。
    煤的割理系統(tǒng)發(fā)育程度決定了煤層滲透性的好壞，影響著煤層氣井的產(chǎn)量及勘探后期井網(wǎng)設(shè)計和強(qiáng)化處理方案的實施。煤層割理發(fā)育，滲透率高，有利于大面積疏通吸附于煤顆?；|(zhì)表面的氣態(tài)吸附烴解吸。成煤后期的構(gòu)造運動對煤層氣的保存有重要影響。一般認(rèn)為，構(gòu)造變形強(qiáng)烈的地區(qū)，由于構(gòu)造破碎，裂縫極為發(fā)育，在缺乏有利的蓋層條件下，容易形成強(qiáng)水網(wǎng)絡(luò)狀動力流，在煤層內(nèi)滲濾，使氣態(tài)烴散失嚴(yán)重或運移，煤層吸附氣不易保存，致使含氣量降低。因此，煤層割理發(fā)育、構(gòu)造裂縫適中，有利于煤層氣的富集高產(chǎn)。一般認(rèn)為，煤層割理密度大于300條/m，滲透率大于0.5×10-3μm2的地區(qū)煤層氣開采條件較好。此外，由于構(gòu)造斷裂產(chǎn)生裂縫，使得部分煤層中的吸附氣游離出來沿著裂縫運移至煤層附近形成局部富集。
    以準(zhǔn)噶爾盆地五彩灣地區(qū)為例，2005年9月，克拉瑪依油田彩南地區(qū)以深層油氣為主要目的層鉆探的彩504井，上返2567～2583m井段煤層試氣，壓裂后自噴、抽汲2d后，煤層開始產(chǎn)氣，日產(chǎn)氣穩(wěn)定在7300m3后關(guān)井；2007年5月對該井進(jìn)行液氮助排，深度2557.81m，返出污水(14.5m3)、天然氣及氮氣后舉通，開始自噴試產(chǎn)，初始日產(chǎn)氣20m3左右，6月6日前后日產(chǎn)氣約為6000m3。呈現(xiàn)出游離氣的特點[5]。
2 中國煤層氣開采特點
2.1 整體降壓解吸，差異流向局部高產(chǎn)
    早期各井整體排水降壓，當(dāng)壓力降至煤層臨界解吸壓力以下，之后低部位繼續(xù)降壓，高部位出現(xiàn)自噴高產(chǎn)氣井(圖3)。在“壓力降”波及的范圍內(nèi)，翼部直井產(chǎn)量也明顯提高(表2)。出現(xiàn)構(gòu)造翼部氣大水小，向斜部位水大氣小的特征。
 
表2 蒲池地區(qū)煤層氣井生產(chǎn)統(tǒng)計表
井號
煤頂海拔(m)
日產(chǎn)氣(m3)
日產(chǎn)水(m3)
1-4
210
2208
0
1-3
195
4731
0.5
2-7
186
4452
0.3
1-5
204
2933
0.2
1-11
146
0
24.3
1-1
141
130
12.2
2-5
147
0
5.2
1-10
172
144
3.2
2-11-3
174
0
2.6
2.2 單井開采中劃分為三個產(chǎn)量變化階段
    阜新劉家區(qū)塊LJ井2003年投產(chǎn)(圖4)，初期日產(chǎn)氣4500m3，穩(wěn)產(chǎn)4a開始遞減，目前日產(chǎn)氣2780m3，已累計采出662×104m3，采出程度26.6%，預(yù)計采收率50%。解吸類型劃分為阻礙解吸(高液面)、暢通解吸、低飽和解吸3個階段。①阻礙型解吸：解吸速率大于降壓速率，氣泡變形，解吸困難；②暢通型解吸：解吸速率接近降壓速率，氣泡帶出部分束縛水，產(chǎn)量理想；③低飽和解吸：解吸速率小于降壓速率，應(yīng)力閉合。從中國目前煤層氣開采現(xiàn)狀分析，直井第一階段一般小于1a；第二階段井距為300m×300m一般可采4～6a，與井距、煤厚和排采速度等有關(guān)；第三階段開采時間較長，羽狀水平井穩(wěn)產(chǎn)階段更短，為1～3a。
鐵法盆地大興區(qū)塊DT井為直井，1996年12月投產(chǎn)，日產(chǎn)氣最高1.35×104m3，平均日產(chǎn)水21.8m3，生產(chǎn)15個月后關(guān)井，2004年重新開井，穩(wěn)產(chǎn)4a遞減，目前日產(chǎn)氣0.5×104m3，已累計采出1017×104m3，劃分為上升-穩(wěn)產(chǎn)-遞減3個階段(圖5)，即阻礙-暢通-低飽和3個解吸階段。
2.3 構(gòu)造部位和層內(nèi)非均質(zhì)性的差異形成3類開采特征
    自給型：氣體從本井降壓解吸半徑之內(nèi)從本井產(chǎn)出。排采井一般處于構(gòu)造平緩部位，層內(nèi)均質(zhì)性強(qiáng)。日產(chǎn)氣量經(jīng)歷上升-穩(wěn)產(chǎn)-遞減3個階段；相對應(yīng)地，日產(chǎn)水量經(jīng)歷下降-平穩(wěn)-遞減3個階段(圖6)。
    外輸型：氣體一部分通過本井降壓解吸半徑內(nèi)從本井產(chǎn)出，而大部分通過高滲通道或沿上傾部位擴(kuò)散到另外的排水降壓井內(nèi)產(chǎn)出。排采井一般處于構(gòu)造翼部、非均質(zhì)性強(qiáng)。日產(chǎn)氣變化趨勢為低產(chǎn)或不產(chǎn)-上升-緩慢遞減；日產(chǎn)水相對應(yīng)上升-平穩(wěn)(圖6)。
 
    輸入型：初期本井降壓解吸氣隨降壓漏斗從本井產(chǎn)出，后期構(gòu)造下傾部位解吸氣又運移到本井產(chǎn)出，排采井處于構(gòu)造高點。日產(chǎn)氣變化趨勢為上升-穩(wěn)產(chǎn)-上升-遞減；日產(chǎn)水變化趨勢為遞減-微產(chǎn)水或不產(chǎn)水(圖6)。
2.4 降壓速率不同形成3類開采效果
暢通型解吸：降壓速率接近解吸速率，日產(chǎn)氣上升-相對穩(wěn)產(chǎn)-遞減；滲透率隨開采的束縛水、氣產(chǎn)出上升-穩(wěn)定，開采效果最佳(圖7)。
 
    超臨界型解吸：降壓液面下降速度太快，煤層裂縫、割理產(chǎn)生應(yīng)力閉合，日產(chǎn)氣急劇升-急劇降，滲透率下降-穩(wěn)定。
    阻礙型解吸：降壓早期受煤粉堵塞，液面阻力作用解吸不暢通，日產(chǎn)氣上升-下降-上升穩(wěn)定-遞減，滲透率平穩(wěn)上升-穩(wěn)定。
3 煤層氣勘探開發(fā)適用技術(shù)
    中國煤層氣勘探開發(fā)已經(jīng)歷了18個年頭，勘探開發(fā)技術(shù)由最初的沿用常規(guī)油氣技術(shù)發(fā)展到引用國外煤層氣勘探開發(fā)成熟技術(shù)，并消化吸收再創(chuàng)新，探索適合我國煤層氣地質(zhì)條件的技術(shù)：如地震AVO高產(chǎn)富集區(qū)預(yù)測技術(shù)、多分支水平井鉆井技術(shù)、U型鉆井或水平井鉆井技術(shù)、超短半徑水力噴射鉆井技術(shù)、沿煤層鉆井技術(shù)、直井壓裂技術(shù)、連續(xù)油管壓裂技術(shù)、裸眼洞穴完井技術(shù)等。各種技術(shù)的性能、適用地質(zhì)條件及適用地區(qū)、預(yù)期效果分析詳見表3。這些技術(shù)的應(yīng)用與完善必將很大程度上推動我國煤層氣產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
表3 我國煤層氣勘探開發(fā)適用技術(shù)分析表
技術(shù)指標(biāo)
性能
適用地質(zhì)條件
適用地區(qū)
預(yù)期效果
地震AVO高產(chǎn)富集區(qū)預(yù)測
利用振幅隨便宜距增大而減小的大截距大梯度異常，即煤層亮點中的強(qiáng)點顯示信息
煤層含水。氣量在各個區(qū)塊各井差別大，含氣量較高
沁水、六盤水、鄂爾多斯、寧武、準(zhǔn)噶爾等盆地
預(yù)測高產(chǎn)富集有利區(qū)
羽狀水平井鉆井
鉆遇煤層水平段長1～2km，并在水平段均勻分支整體溝通煤層
中、低滲透性，低含水煤層；構(gòu)造穩(wěn)定，斷層少
沁水、寧武、鄂爾多斯盆地中-高煤階區(qū)
單井產(chǎn)量提高6～10倍
U型鉆井及水平井鉆井
鉆遇煤層水平段長1～2km，進(jìn)行末段兩井穿針對接
中、低滲透性，低含水煤層；構(gòu)造穩(wěn)定，斷層少
沁水、寧武、鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、吐哈等盆地中-高煤階區(qū)
單井產(chǎn)量提高2～3倍
超短半徑水力噴射鉆井
在煤層中分幾段向幾個方向水力噴射鉆進(jìn)100～200m
煤層穩(wěn)定，厚度較大
沁水、鄂爾多斯、阜新、霍林河、準(zhǔn)噶爾等盆地各類煤階
單井產(chǎn)量可提高2～5倍
沿煤層鉆井
高角度煤層沿煤層鉆井，鉆遇煤層達(dá)上千米
煤層傾角大于45°，斷層少，構(gòu)造穩(wěn)定，煤層穩(wěn)定
霍林河、準(zhǔn)噶爾、格目底盆地周緣
單井產(chǎn)量可提高3～5倍
直井壓裂
根據(jù)地層溫度、應(yīng)力、煤層、煤階，確定壓裂液體系和施工排量，排采中科學(xué)化管理
中、低滲透性煤層
沁水、鄂爾多斯、寧武、準(zhǔn)噶爾、二連等盆地
同一口井比末壓裂時的產(chǎn)量提高數(shù)十倍
連續(xù)油管壓裂
在煤系地層砂層、煤層分段自下而上連續(xù)壓裂
中、高滲透性、多煤層、薄煤層分布區(qū)
鄂爾多斯盆地烏審旗、準(zhǔn)噶爾盆地淮東南等地區(qū)
加拿大阿爾伯達(dá)盆地開發(fā)效果好
裸眼洞穴完井
煤層造洞穴并礫石充填或直接裸眼完井
高滲透煤層(滲透率大于5×10-3μm2)
霍林河、沙爾湖等厚煤層高滲透區(qū)
粉河、圣胡安、蘇拉特盆地開發(fā)效果好
3.1 地震AVO高產(chǎn)富集區(qū)預(yù)測技術(shù)
    由于煤層與圍巖波阻抗差大[6]，煤層本身是強(qiáng)反射，雖然煤系地層整體在地震AVO處理顯示上為亮點，但是煤層含氣、含水的差異在局部異常突出。高含氣后振幅隨偏移距增大而減少產(chǎn)生AVO異常(亮點)。這與常規(guī)天然氣高阻抗振幅隨偏移距增大而減少出現(xiàn)的亮點概念不同，有以下特點(圖8)：
 
    高含氣量的高產(chǎn)井有強(qiáng)AVO異常：異常特征隨振幅偏移距增大而減??；煤層段為大截距、大梯度的異常，即亮點中的強(qiáng)點。
    低含氣量的低產(chǎn)井為弱AVO異常：為低含氣、低飽和、低滲透、高含水特征。這項技術(shù)適應(yīng)于斷塊間煤層含氣性、含水性差異大的地區(qū)。
3.2 羽狀水平井鉆井技術(shù)
    武m1-1井是中國石油天然氣集團(tuán)公司完鉆最早的1口，總進(jìn)尺7993m，10個分支，主支長2000m；此外該公司在沁水盆地南部樊莊地區(qū)鉆羽狀水平井樊平1-1井[7]，日產(chǎn)氣超過2×104m3，這項技術(shù)2000年引進(jìn)中國后已鉆井70余口，單井日產(chǎn)氣最高達(dá)10×104m3。
3.3 超短半徑水力噴射鉆井技術(shù)
    超短半徑水力噴射鉆井技術(shù)適用于中高煤階煤層，其含氣量高及含氣飽和度較高，位于構(gòu)造穩(wěn)定、煤層埋深適中、厚度大的地區(qū)。此外，在噴射鉆進(jìn)過程中避免壓裂波及頂?shù)装搴畬?；有利于解除鉆井壓裂施工對儲層的傷害；增加儲層導(dǎo)流能力，增產(chǎn)改造效果，提高單井產(chǎn)量，已鉆10余口井，有的產(chǎn)量明顯提高。
3.4 煤層氣井重復(fù)壓裂技術(shù)
    如沁水氣田華蒲1-38井解堵前套壓：0.05MPa，壓前日產(chǎn)氣385m3，日產(chǎn)水2.1m3；重復(fù)壓后套壓0.42MPa，日產(chǎn)氣4062m3，日產(chǎn)水0.8m3。
    不同地質(zhì)條件適用不同的勘探技術(shù)，羽狀水平井、U型井適應(yīng)構(gòu)造相對穩(wěn)定的中、低滲透性的中-高煤階、頂?shù)装宀缓畢^(qū)[8]；沿煤層鉆井技術(shù)適用于煤層傾角大于45°地區(qū)；裸眼洞穴完井技術(shù)適用于煤層滲透率大于5×10-3μm2的地區(qū)。
4 結(jié)論
   根據(jù)中國煤層氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀總結(jié)了我國煤層氣富集高產(chǎn)規(guī)律：區(qū)域含煤區(qū)構(gòu)造高點是高產(chǎn)富集有利部位；直接蓋層穩(wěn)定的上斜坡高產(chǎn)條件優(yōu)越；構(gòu)造抬升盆地凹中隆火山巖活動區(qū)有利于高產(chǎn)；封閉好的淺層，低煤階厚煤層有利于煤層氣富集；斷裂活動次生割理發(fā)育區(qū)是煤層氣聚集有利場所。
   在開發(fā)上總結(jié)了中國煤層氣開采特征和不同措施影響煤層氣井產(chǎn)氣特征及受構(gòu)造部位和層內(nèi)非均質(zhì)性影響的單井產(chǎn)氣特征。此外，根據(jù)近年來煤層氣勘探開發(fā)實踐，逐步探索出的適宜我國煤層氣地質(zhì)條件下的勘探開發(fā)工藝技術(shù)及開采特點，對提高煤層氣井單井產(chǎn)量起到極大的促進(jìn)作用。
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(本文作者：趙慶波 陳剛 李貴中 中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院)