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守护矿工生命 重振新疆煤层开发信心

来源:千赢国际平台欢迎你    时间:2018-06-11 10:00

新疆煤层气资源量巨大,2000m 以浅为 9.51 万亿m3; ,占全国总量的26%,开发远景看好。

但在“阜康大倾角厚煤层煤层气开发要害技能研制与使用”项目施行前的13年间(2000―2013年),在新疆多个盆地完结的50多口煤层气井,无一井取得商业产值,严峻冲击了新疆煤层气商业开发的决心,滞缓了国家煤层气工业西部搬运的战略进程。

更为急迫的是,新疆煤矿瓦斯灾祸屡次发作,10年间在阜康矿区西部神龙矿和东部豫新煤业,两次发作瓦斯爆破,共构成100人丧生!

一万年太久,只争朝夕。为管理新疆煤矿瓦斯灾祸和成功开发煤层气,新疆自治区决断决议计划,建立科技严峻专项,经过科技立异处理这一久攻不破的技能难题。项目以地质结构和储层特征具有典型代表的阜康矿区为先导实验区,研制大倾角厚煤层的煤层气高产开发地质理论和要害技能,以期取得产值和技能的严峻打破,为新疆煤层气开发和瓦斯管理的两层需求供给技能支撑,含义严峻而深远。

苟日新,日日新,又日新。2012―2017年的6年间,该项目在阜康杂乱结构区块发现并优选出煤层气开发甜点高产区段;在国际上榜初次提醒了大倾角厚煤层水力压裂裂缝扩展机理和规则,在阜康矿区完结的榜首批煤层气水平井相继三次改写了新疆煤层气开发史上的单井最高产值,两次改写了全国煤层气开发前史的直井日产纪录……

项目效果为新疆经过地上煤层气开发和管理煤矿瓦斯供给了要害技能系统,在新疆煤层气开发和瓦斯管理范畴具有方向引领效果和工程演示含义,一举双得,社会效益巨大。

因为奉献杰出,日前,“阜康大倾角厚煤层煤层气开发要害技能研制与使用”荣获2017年度我国煤炭工业协会科技前进奖一等奖。

瓦斯灾祸频发 地质结构杂乱

新疆煤层气开发实际严酷决心严峻受挫

新疆阜康矿区是高瓦斯矿区,前史上发作屡次瓦斯灾祸。

2005年7月11日,阜康矿区西部神龙煤矿发作瓦斯爆破,构成83人丧生,是新疆煤矿挖掘前史上最为沉重的安全事端。

2014年7月7日,阜康矿区东部豫新煤业发作瓦斯爆破事端,构成17人丧生。

阜康矿区甚至新疆区域的煤矿瓦斯管理形势严峻,使命艰巨。

与此一起,作为一种优质高效清洁动力,煤层气的大规模开发利用远景诱人。新疆煤层气就是一个待挖掘的巨大的动力瑰宝。据猜测,新疆2000m 以浅的煤层气资源量为9.51万亿m3; ,占全国总量的26%,开发远景看好。

并且,新疆煤层气具有煤层厚度大、层数多、煤阶低、气含量较低、浸透率高、资源丰度大等优势。

但一起,2000m以浅的煤层气资源首要赋存于盆地边际,具有逆冲断层发育,褶皱紧锁、地层倾角大、地应力大和地质结构杂乱等结构特征,又加上煤层火烧严峻,气含量改变大,这成为迄今为止国际上煤层气开发地质条件最为杂乱的区块,大幅度添加了煤层气选区点评理论和工程开发技能的难度。

鉴于新疆的煤层气资源优势,自2000年至2013年,在新疆多个盆地进行了资源点评和开发先导实验,但无一井取得商业产值,且快速衰竭停产。

这严峻影响了新疆煤层气开发的国家决心。“十一五”和“十二五”是我国煤层气工业开展和国家大力支持煤层气科技研讨的黄金十年,但唯一没有触及新疆,严峻滞缓了我国西部煤层气开发战略的开展进程。

地上煤层气的成功开发可认为社会供给洁净动力,一起是煤矿瓦斯综合管理的根本性技能措施。有用的地上抽采,完全能够完结高瓦斯煤层的低瓦斯安全挖掘。所以,研讨地上煤层气高效抽采技能,一举多得,十分必要和火急。

期望被寄托在了阜康矿区――该矿区坐落准噶尔盆地南缘和博格达峰复背斜北麓的阜康逆冲开裂带上,赋存侏罗系煤层,其储层特征和地质结构特征在新疆具有典型代表性。所以,发现阜康矿区煤层气开发的甜点高产区,研讨其大倾角厚煤层煤层气高产开发的要害工程技能,是阜康矿区煤矿瓦斯管理的严峻需求,是我国西部煤层气开发的国家战略需求,对新疆煤层气工业化开展具有重要的引领和演示效果。

攻坚克难 砥砺前行

阜康矿区摆开从头开发新疆煤层气前奏

工作的起色总算到来了。

2013年,新疆自治区建立科技严峻专项,以期取得煤层气的产值严峻打破和技能打破,从头摆开新疆煤层气开发的前奏。

由河南理工大学、新疆科林思德新动力有限责任公司、我国石油大学(北京)三家单位组成产、学、研联合课题组,在郜琳董事长的全力支持下,曹运兴、高德利、杨雪松、王利、 倪小明、郎付山、鲜保安、何茂、田林、石玢、林吉兴等主干人员承当的自治区科技严峻专项 “阜康大倾角厚煤层煤层气开发要害技能研制与使用”项目,成为新疆煤层气勘探开发史上的严峻转机。

记者了解到,该项目负责人曹运兴,是河南理工大学特聘教授、河南理工大学煤层气/瓦斯地质工程研讨中心主任、河南省非常规动力地质与开发国际联合实验室主任。长时间从事煤矿瓦斯地质和瓦斯(煤层气)开发的理论研讨、技能开发与使用,首要研讨范畴包含瓦斯杰出的地质结构操控机理和猜测点评,瓦斯赋存规则和操控性地质条件,煤层气开发地质学理论和办法,杂乱矿区煤层气开发储层条件点评和增产技能,低渗煤层气相压裂瓦斯高效抽采和防突技能研讨和使用等。

不忘初心,科技兴矿,安全挖掘。多年来,曹运兴安排完结的潞安矿区低渗低压煤储层氮气泡沫压裂增产技能取得了该区域前史高产;完结的潞安矿区井下气相压裂瓦斯综合管理技能取得了严峻进展。

就这样,这支地质工程一体化的研讨团队,以在阜康逆冲断带杂乱结构区发现煤层气开发甜点高产区为方针,以大倾角、厚煤层水力压裂裂缝扩展机理和发育规则研讨为理论支撑,以大倾角、厚煤层煤层气高产开发水平井和定向井水力压裂等集成技能研讨为首要内容,6年间攻坚克难、砥砺前行,取得了多个里程碑式的效果。

宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。该项目负责人曹运兴介绍,研讨团队以矿区为实验室,长时间坚持井下地质和地上地质查询相结合、理论研讨和技能研制相结合的研讨办法,坚持地质-工程一体化实验,成功霸占了多个国际难题――项目研讨以河南理工大学具有前史传统的瓦斯地质学的基本理论和办法为根底,对阜康矿区简直一切煤矿进行了井下地质查询,结合区域地质结构演化前史和现代结构以及地应力场特征,在这一杂乱逆冲断带上发现并优选出了煤层气开发甜点高产区;在国际上榜初次建立了大倾角厚煤层水力压裂裂缝扩展的数学物理本构方程,并经过理论核算和数字仿真,提醒了大倾角厚煤层水力压裂裂缝发作和扩展方向随地层倾角添加而违背最大主应力方向的力学机理和规则。

研讨提醒了大倾角厚煤层走向水平井的钻井技能优势和高产潜力优势,在这一理论辅导下完结的阜康矿区 (也是新疆) 榜首口煤层气水平井,日产值到达了35000m3/d ,猜测顶峰日产值将到达60000m3/d ,改写了新疆煤层气开发前史上单井最高产值,是新疆煤层气开发前史的里程碑工程。

研讨发现了阜康杂乱结构矿区定向井优质活性水压裂技能的长时间高产稳产潜力特征,完结的榜首口井完结了单井日产17125m3/d 的高产,第二口井单井产值27896m3/d, 相继两次改写了新疆煤层气开发前史产值纪录,也是迄今为止全国单口直井的最高日产值纪录。

我国科技立异 为国际作出奉献

阜康煤层气开发要害技能打破具有重要含义

曹运兴带领的团队不只叙述了我国的立异故事,也为国际杂乱地质条件区块的煤层气开发供给了先例。他们的科技立异故事,是瓦斯地质理论和办法在杂乱结构条件下点评和发现煤层气高产甜点区段的又一次成功实践,是煤层气开发地质与工程亲近结合的产品,是产、学、研多学科集体立异的典型。在项目研讨和工程施行期间,河南理工大学的崔洪庆教授、张玉贵教授和魏思民教授参加了前期地质查询和选区点评,我国矿业大学副校长秦勇教授和付雪海教授在百忙中进行了全程盯梢辅导,中科院院士、我国石油大学高德利教授全程辅导了杂乱地质条件下杂乱结构开发井的理论规划和安全施行。

在国外,加拿大阿尔巴塔省落基山东麓赋存白垩系煤储层的山前盆地(西加拿大堆积盆地),受落基山结构影响,盆地西部褶皱-开裂发育,结构杂乱,煤系变形严峻,与新疆阜康矿区煤储层地质条件附近。

虽然在本世纪初期有多家公司在这一杂乱结构带的安稳区段进行了多轮煤层气开发实验,但没有成功开发事例和构成工业气田。

受天山结构带影响,阜康矿区逆冲断带上的侏罗系煤层倾角大、结构条件杂乱,国内外没有相似地质条件下煤层气成功开发的先例。

曹运兴介绍,而该项目研讨效果中包括的大倾角煤层压裂裂缝发育规则研讨在国际上尚属初次;大倾角煤层的走向水平井具有安全钻井和高产的两层技能优势;杂乱地质结构条件下煤层气高产区点评理论和办法及其高产开发效果,在国际上具有重要影响和先导演示效果,必将为新疆带来极大的社会经济和安全效益。

“阜康矿区坐落准噶尔盆地南缘逆冲断带上,这一结构款式的煤层气储层在新疆具有典型代表性,例如在准噶尔和塔里木等大型盆地的边际,在天山结构带内的小型盆地的边际。本项意图研讨办法和效果关于上述相似地质条件下的煤层气选区点评和工程开发具有重要的引领、演示和学习效果。”曹运兴说。阜康矿区煤层气成功的先导实验,为新疆煤矿瓦斯管理树立了成功的样板,摆开了新疆煤层气开发的前奏,更为国家十三五煤层气严峻科技专项部分使命在新疆落地奠定了根底。

能够估计,该项意图演示矿区和使用矿区,在未来的煤矿挖掘出产过程中,瓦斯事端将会大幅度削减,科技立异与前进将真实成为矿工生命安全的“看护天使”!

雄关漫道真如铁,当今跨步从头越。新疆煤层气开发曙光模糊,燎原在望。但这儿煤储层地质条件杂乱,间隔规模化煤层气工业开展依然负重致远,充溢各种技能应战,只要继续攻坚克难,科技立异,才干到达成功的对岸。(记者 马爱平)

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