工業產業發展對策

A. 都市型工業的發展對策

加快園區建設步伐，完善社會服務體系。實踐證明，都市工業園區是城市工業發展的一個重要增長點和發展極。各級政府要加快都市工業園區的建設步伐。為中小企業發展及時提供施展本領的空間舞台：要注意和重視完善社會服務體系。消除和減少中小企業的顧慮和社會負擔：
一是興辦各類中介服務機構。應借鑒國內外好的做法，發揮官方機構和民間機構的積極性。興辦面向都市型工業的法律、會計、技術、金融、培訓、信息、管理等方面的中介服務機構；建立各級都市型工業協會，負責對全市都市型工業企業實行行業管理，提供各類市場信息和技術咨詢服務。
二是拓寬都市型工業企業發展的籌資渠道，提供配套的金融支持。都市型工業企業大部分是個體、私營的中小企業，受傳統體制及傳統觀念的影響，在投融資體制方面存在很多障礙應適當採取必要的政策傾斜，擴大中小企業信用擔保體系試點的范圍，建立中小企業信用和監管制度，搞好中小企業資信檔案，為其生存與發展提供更廣闊的空間。
三是建立健全都市型工業發展的法律法規制度，切實減輕企業負擔。進一步放寬市場准入條件。為企業發展提供強有力的法律支持。 加快技術改造與升級。重視培養和引進各類優秀人才。技術進步是都市型工業發展的根本動力。都市產業的「二元」結構特徵為傳統工業技術與現代工業技術相結合提供了理論依據。那些適合都市發展的、時尚的、時髦的和富有個性、人性化特色的產品，通常必然是傳統加工技術與現代工業製造技術的完美結合。要充分利用高新技術，加快中小企業的技術改造與升級步伐，促進都市型工業的發展。都市型工業的發展離不開人才，要堅持引進與培育相結合。加快人才隊伍建設。依據行業人才稀缺的程度，要重點加快設計人才、研發人才、管理人才、營銷人才、技術人才等5類人才的建設。要以引進為主、培育為輔，加快解決都市型工業設計人才和經營管理人才。要進一步轉變觀念，放寬戶籍等人為限制，建立引才綠色通道，切實為各類人才創造一個良好的發展環境。要大力挖掘現有的教育資源，以學校和企業培育為主，培養一批操作能力強的熟練工人．不斷提高都市型工業企業技術工人的整體素質。

B. 高中地理——傳統工業可持續發展的對策

可持續發展包括經濟、社會、資源、環境等諸多方面，是一個相互影響和作用專的系統工程，一般認為，屬大多數資源—環境問題的解決主要取決於科學技術進步。也有研究結果顯示,科學技術的擴散對減少環境污染影響很大。
首先，提高資源利用率，用循環經濟模式代替原先的粗放型增長模式。
其次，開發新能源，以代替不可再生資源的繼續耗費；
第三，旅遊業與生態環境保護協調發展；
第四，發展替代產業，以替代以資源開采為主的老工業；
第五，形成以東北特色文化為中心的新型產業；
第六，加強法治建設和執法力度，確保可持續發展的順利施行。

C. 中國紙業的發展對策與建議

中國紙網首席顧問、中國紙業戰略專家、中國輕工業信息中心副主任郭永新，2012年度受各大企業及機構的邀請，發表十多次重要演講，深刻剖析我國造紙業當前所遇到的困境與出路。本文作為2012年的收官之作，為今後一段時期內國內造紙業的發展指明了方向。

2012年，中國造紙工業遭遇了量增利減的嚴重困難局面。前三季度，全國機制紙及紙板製造行業產量同比增長5.76%，產值同比增長8.88%，利潤同比增長-10.59%;產值利潤率從2010年的接近6%回落到當前的3.8%。受機制紙及紙板行業的困難影響，紙漿價格處於低位運行，紙漿製造行業虧損。
「高天滾滾寒流急，大地微微暖氣吹」。在當前總體困難的形勢下，一些企業變被動為主動，抓緊轉型升級，採用新技術、研發新產品，部分優勢企業逆勢而上，迸發生機與活力，保持了良好的發展態勢，給行業帶來融融暖意。
造紙行業出現困境即有外因，也有內因。外因主要兩個方面，一是國家宏觀經濟增速放緩，工業形勢低迷，作為與國民經濟正相關的造紙工業，受到很大影響;二是國際產業環境嚴峻，美國、歐盟對中國銅版紙反補貼、反傾銷，限制了中國紙業的國際市場拓展。內因主要是部分產品過度發展，導致產能過剩，特別是銅版紙在2011年產能集中釋放，市場壓力驟然加大。
預計造紙行業當前困難局面將持續3年左右。其原因一是全球經濟仍未從衰退中走出來;原二是IT新技術、塑料包裝等對紙業形成沖擊;三是產能增加是爆發式的，而市場需求的增長是漸進式的，需要一段時間，才能讓市場的自然增長來消化掉產能的增長。
中國紙業正在經歷著「成長痛」，當前的困難，將成為企業發展的分水嶺。「好的更好、壞的更壞」的馬太效應將進一步顯現。作為規模經濟性顯著的造紙行業，一批小企業特別是污染嚴重的落後小企業必將也必須淘汰出局。度過這一階段，紙業從成長期進入成熟期，進而實現從產業大國到產業強國的跨越。
面向未來，造紙行業要通過提高開放水平，參與國際產業循環，擴大出口減緩國內市場壓力;要採用田忌賽馬的博弈策略，淘汰落後中小企業;通過採用先進科技降低成本及開發革命性新產品及發現新的利潤源等措施，促進造紙行業的健康發展。
面對復雜的行業形勢，造紙企業要做好投資戰略分析，特別是多頭壟斷市場態勢下的針對競爭對手的可操作行性策略研究。有條件的企業可打造林紙產業鏈，消除系統風險，獲取最大收益。
人類工業文明的歷史只有幾百年，人類有文字記載的文明歷史有幾千年，但是農耕文明卻有數萬年乃至更長的時間，林紙產業是真正有持久旺盛生命力的、承載著人類走向文明和幸福的偉大事業。正值黨的十八大提出建設生態文明、美麗中國之際，祝願造紙企業家抓住變革機遇，積極創新進取，在實現企業財富的同時，為把我國建成紙業強國做出更大的貢獻!

D. 中國機械行業存在的問題及應對措施

行業倒是沒什麼大問題，眼下重要的是面對新的發展契機能不能把握住機會。

「十五」期間是機械工業歷史上發展最快、變化最迅速的時期。整個行業發展成績喜人，亮點頻現：產出規模增長迅猛、發展環境顯著改善、產業結構變化喜人、服務質量明顯提高。
多年來中國機械工業的高位運行，盈利能力的持續提升，為國民經濟可持續發展和綜合國力的提高作出了無可替代的貢獻。因此，大力發展機械工業，用先進的機械設備去裝備國民經濟各部門，對促進中國國民經濟和社會發展具有重大意義。
2007年機械設備製造行業增長形勢較好，投資繼續保持較為快速的增長以及國民經濟的結構調整、技術改造都對機械製造行業產生了大量的市場需求，為機械設備製造業的穩定增長提供了良好的產業環境。
另外，「十一五」將為機械行業帶來新的發展契機。眾所周知，國家的每一個五年計劃都涉及到許多大型工程的建設，而每項工程都將率先拿出接近10%的總投資額做設備投資，其中機械設備就是最為重要的設備投資之一。從行業關聯性來看，由於汽車和航天產業是與傳統機械保持最為緊密的兩大行業，這兩大行業的高速發展必然直接帶動傳統機械的大幅增長。面對新的發展契機，中國機械企業應把握市場需求、行業發展趨勢，搶佔先機，制訂未來的發展戰略。
中國投資資訊網 2009-2012年中國機械行業投資分析及前景預測報告

E. 中國汽車工業的發展問題及對策

我國從80年代初期對於民族汽車工業就開始了「市場換技術」的策略，當初第一個走進來的就是德國大眾，但是30年過去了，我們換來了什麼技術呢？當年紅旗品牌被大眾有意無意的設置障礙，上海（上海牌汽車）更是直接在上海大眾被大眾公司直接否決（50年代就馳名中國的上海牌汽車在大眾的阻擋下於1991年退出歷史舞台），1991年一汽大眾的成立沒有幫助一汽集團重新生產大紅旗（這也是我國幾代汽車人的夢想），到最後還讓一汽集團不得不另外花錢借用美國林肯的底盤生產大紅旗。可以說大眾汽車從根本上就沒有給過中國自主品牌任何機會，只有阻礙！經過多年的軟磨硬泡，2000年大眾拿出了老掉牙的奧迪100平台來忽悠中國人製造出了所謂的「民族汽車」---紅旗明仕和世紀之星! 但是我們得到技術了嗎？答案是沒有，除了那個老掉牙已經淘汰許多年的奧迪100平台，大眾在發動機技術上根本沒有給一汽任何幫助，最後名士和世紀之星架在老掉牙的平台上使用的卻是日產提供的比較先進的2.0V6發動機，而豐田則將旗下皇冠的平台技術提供給一汽幫助一汽製造出了紅旗H3，馬自達汽車貢獻出馬自達6的平台技術提供給奔騰B50，B70等等，我不相信日本廠商會無條件支持中國民族汽車工業發展，但是相對這些大家天天喊抵制的日本車企，看看德國大眾30年來除了在中國市場上賺出了他那含金量不高的銷量以外，為中國自主汽車工業做出過什麼貢獻呢----沒有任何貢獻，暫且意淫日本人可能有自己的考慮和心懷鬼胎，但是我們畢竟得到了部分技術----就好像早期自主品牌大量甚至全部使用的三菱發動機，而現在，自主品牌的自主發動機技術哪個不是從當年那款三菱發動機得來的！！就算是美國人，也慷慨大方的拿出他們的很多平台技術提供給中國，而中國民族汽車工業從日本和美國那裡得來的技術提升了自身的實力，但是在這個過程中，我們看不到任何德國車企的任何幫助，卻竟然還賺來了神車的名號，僅從這個角度來看，誰是君子誰是小人一目瞭然！！！
最後說一下所謂的「愛國人士」抵制日貨的情況：要真愛國就乾脆直接買自主品牌的國產車，也別假裝愛國不買日系而買德系了-----那你這是愛的哪一門子的國啊，愛德國嗎？。扭扭咧咧的購車情結沒有幫助自主品牌車，卻成全了不地道的大眾汽車，真是中國人的悲哀！

F. 中國煤層氣產業發展現狀與技術對策

王一兵¹楊焦生¹王金友²周元剛²鮑清英¹

(1.中國石油勘探開發研究院廊坊分院廊坊065007;2.中國石油渤海鑽探公司第二錄井公司天津300457)

摘要:本文通過分析我國煤層氣發展歷程和現狀，總結了我國從上世紀80年代以來煤層氣發展經歷了「前期評價、勘探選區、開發試驗、規模開發」四個階段。在分析我國煤層氣地質條件基礎上，認為已發現的煤層氣田(富集區)煤層普遍演化程度高、滲透率低;總結了適合我國復雜地質條件的煤層氣配套開發技術，包括鑽井完井、儲層保護、水力壓裂、排采控制等，並分析了各種技術的應用效果，認為我國1000m以淺中高煤階煤層氣開發技術基本成熟。在此基礎上預測了我國提高煤層氣開發效果的技術發展方向。

關鍵詞:煤層氣 開發技術 壓裂 排采

基金項目: 國家 973 項目 ( 2009CB219607) 、國家科技重大專項 「大型油氣田及煤層氣開發」課題 33，43( 2011ZX05033 001''，2011ZX05043) 。

作者介紹: 王一兵，男，1966 年 6 月生，2008 年獲中國地質大學 ( 北京) 博士學位，高級工程師，多年從事煤層氣勘探開發綜合研究工作。E mail: wybmcq69@ petrochina. com. cn

The Development Status and Technical Countermeasures of China CBM Instry

WANG Yibing1YANG Jiaosheng1WANG Jinyou2ZHOU Yuangang2 BAO Qingying1

( 1. Langfang Branch，Research Institute of Petroleum Exploration and Development，PetroChina， Langfang 065007，China; 2. The second logging company of bohai drilling and exploration company，Petrochina，Tianjin 300457，China)

Abstract: Through analyzing CBM development history and present situation in China，this article have sum- marized the four stages in CBM development from the 1980's，which can be called「earlier period's appraisal，ex- plores and region optimization，development experiments，scale development」. Based on the analysis of the geolog- ical conditions ，it is revealed that CBM fields founded already are commonly characterized with high evolution de- gree，low permeability. Simultaneously，the corollary CBM development technologies suitable for China's complex geological conditions are summarized，including drilling / completion，coal-bed protection，hydraulic fracturing and dewatering control，also all technologies』application effect are evaluated. In general，it can be believed that the -- tured.Finally，.

Keywords:CBM;developmenttechnologies;hydraulicfracturing;dewatering

我國煤層氣資源豐富，預測 2000 m 以淺煤層氣資源量 36. 8 萬億 m3( 國土資源部，2006) ，可采資源量約 11 萬億 m3，僅次於俄羅斯和加拿大，超過美國，居世界第三位。規模開發國內豐富的煤層氣資源，可在一定程度上減輕我國對進口石油天然氣的依賴，同時對實現我國能源戰略接替和可持續發展、降低煤礦瓦斯含量和瓦斯排放、減少煤礦瓦斯災害、保護大氣環境具有重要意義。

1 煤層氣規模開發已經起步，初步具備產業雛形

自上世紀 80 年代後期以來，國內石油、煤炭、地礦系統的企業和科研單位，以及一些外國公司，對全國 30 多個含煤區進行了勘探、開發和技術試驗，在沁水盆地、鄂爾多斯盆地東緣韓城、大寧—吉縣、柳林—興縣地區、安徽淮北煤田、遼寧阜新煤田等試驗井都獲得了較高的產氣量。截至 2010 年底，全國已累計探明煤層氣地質儲量 3311 億 m3，並針對不同煤階的煤層氣特點，掌握了實驗室分析化驗和地質評價技術，直井/叢式井鑽井完井、多分支水平井鑽井技術，空氣/泡沫鑽井及水平井注氣保壓欠平衡儲層保護技術，注入/壓降試井技術，壓裂增產和排采等技術系列，在沁水盆地南部、鄂爾多斯盆地東緣、寧武盆地南部、阜新煤田、鐵法煤田、淮南淮北等地分別獲得了具有經濟價值的穩定氣流，為規模開發准備了可靠的資源、技術條件。

近年國內天然氣市場的快速發展，天然氣基礎管網逐步完善，煤層氣開發迎來前所未有的機遇。特別是 2007 年政府出台了煤層氣開發補貼政策，極大地調動了相關企業投資煤層氣產業的積極性，促進了煤層氣產業的快速發展，近年全國煤層氣開發井由不足百口增加到 5240 余口 ( 含水平井約 100 口) ，建成煤層氣產能約 30 億 m3/ 年，年產氣量超過15 億 m3( 圖 1) ，形成沁南、鄂東 2 大煤層氣區為重點的產業格局。預測到 「十二五」期間，全國地面鑽井開發的煤層氣產量可以達到 100 億 m3以上。

我國煤層氣發展，主要經歷了四個發展階段 ( 圖 2) 。

圖 1 中國歷年煤層氣開發井數與產量圖

圖 2 中國煤層氣發展階段劃分

80年代前期評價階段:在全國30多個煤層氣目標區開展了前期地質評價研究;

1992～2000年勘探選區階段:在江西豐城、湖南冷水江、山西柳林、晉城、河北唐山、峰峰、河南焦作、陝西韓城等地鑽探煤層氣井，柳林、晉城、阜新開展小井組試驗;

2000～2005年開發試驗階段:在山西沁水、陝西韓城、遼寧阜新開展了開發先導試驗工作;

2006年至今規模開發階段:沁水煤層氣田、鄂東煤層氣田韓城區塊、柳林區塊、遼寧阜新、鐵法等地煤層氣地面開發初步形成規模並進入商業開發階段，特別是2007年國家出台采政補貼政策，每生產1方煤層氣國家補貼0.2元，極大地調動了生產企業的積極性，紛紛加大投入，煤層氣產業進入快速發展階段。2010年全國煤層氣產量達到15億方。

2 煤層氣開發技術現狀

在多年的勘探開發實踐中，針對我國煤層氣地質特點，逐步探索出適合我國配套工藝技術，如鑽井完井、地面建設、集輸處理等，形成了以中國石油、中聯煤層氣、晉煤集團等大型國有煤業集團、有實力的大型國際能源公司為代表的煤層氣開發實體，以及煤層氣鑽井完井、地面建設、壓縮運輸等煤層氣技術服務隊伍，總體已經具備1000m以淺煤層氣資源開發和產業化發展的條件。

不同演化程度的煤層煤岩性質不同，主要表現在煤岩的壓實程度、機械強度、吸附能力等方面，其含氣性、滲透性、井壁穩定性有很大差別(王一兵等，2006)，因此不同煤階的煤層氣資源要求採用相應的技術手段來開發。經過多年的探索與發展，國內已初步形成針對不同地質條件和煤岩演化程度的煤層氣開發鑽井完井、壓裂改造、排采技術系列。

2.1 鑽井完井技術

2.1.1 中低煤階高滲區空氣鑽井裸眼/洞穴完井開採煤層氣技術

國內低煤階區煤層滲透率一般大於10mD，中煤階高滲區煤層滲透率也能大於5mD，對於此類高滲煤層的煤層氣開采，一般不需壓裂改造(低煤階煤層機械強度低，壓裂易形成大量煤粉堵塞割理)，可對煤層段裸眼下篩管完井或採用洞穴完井方式，根據煤層在應力發生變化時易坍塌的特點造洞穴，擴大煤層裸露面積，提高單井產量;鑽井施工時採用空氣/泡沫鑽井，既可提高鑽速，又可有效減小煤層污染。

裸眼洞穴完井在國外如美國聖胡安盆地、粉河盆地的一些煤層氣田開發中應用取得了良好效果(趙慶波等，1997，1999)，特別是在高滲、超壓的煤層氣田開發中得到很好的應用效果。

常採用的井身結構有兩種:

(1)造洞穴後不下套管，適用於穩定性較好的煤儲層，是目前普遍採用的井身結構;

(2)造洞穴後下入篩管，可適用於穩定性較差的儲層。

這一技術在國內鄂爾多斯盆地東緣中煤階、湖南冷水江、新疆准噶爾南部進行試驗，效果都不理想，需要進一步探索、完善。

2.1.2 中高煤階中滲區大井組直井壓裂開採煤層氣技術

中高煤階中滲區煤層滲透率一般0.5～5mD，採用套管射孔加砂壓裂提高單井產量效果最明顯。其技術關鍵在於鑽大井組壓裂後長期、連續抽排，實現大面積降壓後，煤層吸附的甲烷氣大量解吸而產氣。這一技術在國內應用最廣泛，技術最成熟。沁水盆地南部、鄂爾多斯東緣韓城、三交、柳林地區，遼寧阜新含煤區劉家區塊等大多數深度小於1000m的煤層氣井採用這一技術效果好，多數井獲得了單井日產2000～10000m³/d的穩定氣流，數百口井已穩產5～10年。

2.1.3 中高煤階低滲區多分支水平井開採煤層氣技術

該技術主要適用於機械強度高、井壁穩定的中高煤階含煤區，通過鑽多分支井增加煤層裸露面積，溝通天然割理、裂隙，提高單井產量和採收率，效果相當顯著。同時，對於低滲(<0.5mD)薄煤層(<2m)地區，也是解決單井產量低、經濟效益差的主要技術手段。

煤層氣多分支水平井是指在一個或兩個主水平井眼旁側再側鑽出多個分支井眼作為泄氣通道，分支井筒能夠穿越更多的煤層割理裂縫系統，最大限度地溝通裂縫通道，增加泄氣面積和氣流的滲透率，使更多的甲烷氣進入主流道，提高單井產氣量。多分支水平井集鑽井、完井和增產措施於一體(王一兵等，2006)，是開發煤層氣的主要手段之一。該技術具有三大技術優勢:一是可以提高單井產量，約為直井的6～10倍，同時減少鑽前工程、佔地面積、設備搬安、鑽井工作量和鑽井液用量，節約套管和地面管線及氣田管理和操作成本，從而提高開發綜合效益;二是可以加快采氣速度，提高採收率。用直井需要15～20年才能采出可采儲量的80%，但用分支水平井僅需5～8年可采出70%～80%(李五忠等，2006)，而且可以在很大程度上提高煤層氣的採收率;三是多分支水平井的水平井眼不下套管，不壓裂，避免壓裂對煤層頂底板造成傷害，便於後續的採煤，是先採氣後採煤的最佳配套技術。

目前我國在沁水盆地、鄂爾多斯盆地東緣、寧武盆地等煤層埋深300～800m的地區已完成多分支水平井100餘口，沁水盆地南部單井日產量達到0.8萬～5.5萬m³，最高日產可達到10萬m³，比直井壓裂方法單井產量提高4～10倍。

2.2 儲層保護技術

2.2.1 煤層氣空氣鑽井技術

主要有空氣鑽井和泡沫鑽井技術，主要優點是可實現欠平衡鑽井，煤層損害小、鑽速快、鑽井周期短，綜合鑽井成本低。但空氣/泡沫鑽井也存在局限性，並不是任何地層都適用。由於空氣/泡沫不能攜帶保持井眼穩定的添加劑，所以不能直接用空氣鑽穿不穩定地層。當鑽遇含水層時，岩屑及更細的粉塵會變為段塞。由於液體在環空中出現，會潤濕水敏性頁岩，這會導致井塌而卡鑽。而且濕岩屑會粘附在一起，在鑽桿外壁上形成泥餅環，不能被空氣從環空中帶上來，當填充環空時，阻止了空氣流動並產生卡鑽。而且隨著這些間歇的空氣大段塞沿著井眼向上運移，它們會堵塞地面設備並且對井壁產生不穩定性效應。因此，空氣鑽井的關鍵在於保持井壁的穩定性。

2.2.2 水平井注氣保壓欠平衡保護技術

多分支水平井主井眼與洞穴井連通後，在水平井眼鑽進過程中，在洞穴直井下入油管，洞穴之上下入封隔器，然後通過油管向洞穴直井注氣，從水平井環空排氣的鑽井液充氣方式，保持水平井眼環空壓力，保證井眼穩定性(圖3)。

圖3 欠平衡鑽井剖面示意圖

空氣壓縮機將空氣從直井注入，壓縮空氣、煤屑與清水鑽井液在高速上返過程中充分混合，形成氣、液、固相三相環空流動。原則上返出混合流體經旋轉頭側流口進入液氣分離器進行分離，混合液流從液體出口流入振動篩，氣體夾雜煤粉從氣流管線進入燃燒管線排放。在燃燒管線出口處，有大排量風機，將排出的氣體盡快吹散。

如果三相分離器分離返出混合流體不明顯，液體為霧狀水滴時將分離器液流管線關閉，從分離器底部沉砂口進行煤屑和廢水的收集和處理，氣體夾雜煤粉從氣體管線進入燃燒管線排放。如果分離器處理能力有限或燃燒管線堵塞，可臨時使用節流管線應急排放混合物。在施工過程中要求地面管線暢通，各種閥門靈活可靠。

2.3 煤層氣井水力壓裂工藝技術

2.3.1 針對煤儲層特徵的壓裂液

壓裂液是煤層水力壓裂改造的關鍵性環節，其主要作用是在目的層張開裂縫並沿裂縫輸送支撐劑，因此著重考慮流體的粘度性質，不僅在裂縫的起裂時，具有較高的粘度，而且在壓裂流體返排時具快速降低的性能。然而，成功的水力壓裂改造技術還要求流體具有其他的性質。除了在裂縫中具有合適的粘度外，在泵送時還應具有低的摩擦阻力，能很好地控制流體濾失，快速破膠，施工結束後迅速返排出來等性能，同時應在經濟上可行。

壓裂液選擇的基本依據是:對煤層氣藏的適應性強，減少壓裂液對儲層的傷害;滿足壓裂工藝的要求，達到盡可能高的支撐裂縫導流能力。根據目前煤層氣井儲層的特點，壓裂液研究應著重考慮以下幾個方面:

儲層溫度25～50℃，井深300～1000m，屬低溫淺井范疇。因此，要求壓裂液易於低溫破膠返排，滿足低溫壓裂液體系的要求，並且也考慮壓裂液的降摩阻問題;煤層氣屬於低孔隙度、低滲特低滲透率儲層，要求壓裂液具有好的助排能力，並且壓裂液徹底破膠;儲層粘土礦物含量小，水敏弱，水化膨脹不是壓裂液的主要問題，但儲層低滲、低孔、壓裂液的破膠返排、降低壓裂液的潛在二次傷害是主要問題;要求壓裂液濾失低，提高壓裂液效率。

為了滿足煤層壓裂大排量、高砂比的施工要求，壓裂液在一定溫度下要具有良好的耐溫、耐剪切性能，以滿足造縫和攜砂的要求;同時提高壓裂液效率，控制濾失量。考慮較低的摩阻壓力損耗，要求壓裂液具有合適的交聯時間，以保證盡可能低的施工泵壓和較大的施工排量;採用適當的破膠劑類型及施工方案，在不影響壓裂液造縫和攜砂能力的條件下，滿足壓後快速破膠返排的需要，以降低壓裂液對儲層和支撐裂縫的傷害;要求壓裂液具有較低的表面張力，破乳性能好，有利於壓裂液返排;壓裂液在現場應具有可操作性強、使用簡便、經濟有效、施工安全、滿足環保等要求。

2.3.2 煤層壓裂方案優化

針對一個區塊的壓裂方案，優化研究的總體思路是:在目標區塊壓裂地質特點分析的基礎上，針對該區塊主要的地質特點進行各工藝參數的優化研究。首先針對目標區塊的物性特徵確定優化的縫長和導流能力，然後逐一優化各施工參數，包括排量、規模、砂比、前置液百分數等，並且研究提出一系列協助實現優化縫長和導流能力，並保證支撐剖面盡可能實現最優的配套技術措施。

壓裂施工參數的優化是指以優化縫長和導流能力為目標函數，通過三維壓裂分析與設計軟體，優化壓裂施工參數。

前置液量決定了在支撐劑達到端部前可以獲得多少裂縫的穿透深度。合理的前置液量是優化設計的基礎和保證施工成功的前提。前置液用量的設計目標有兩個:一是造出足夠的縫長，二是造出足夠寬度的裂縫，保證支撐劑能夠進入，並保證足夠的支撐寬度，滿足地層對導流能力的需求。

排量的優化對壓裂設計至關重要。研究試驗發現，變排量施工可以對實現預期的縫長和裂縫高度有很好的控制。另一個重要作用是抑制多裂縫的產生，減少近井摩阻，有最新文獻資料表明，通過先進的裂縫實時監測工具的反應，當排量超過一定值時，多裂縫的條數與排量呈正比關系。煤層易產生多裂縫的儲層尤其應該嘗試採取該項技術。

加砂規模優化包括平均砂液比的優化和加砂程序優化。平均砂液比的優化從施工安全形度，即從濾失系數和近井筒摩阻兩個方面考慮，借鑒國內外施工經驗，在煤層可能的濾失系數范圍內，平均砂比20%～25%施工風險低。加砂程序優化必須將壓裂設計研究中所有考慮因素和技術細節充分地體現出來。第一段砂液量的設計至關重要。如起步砂液比過高(或混砂車砂液比計量有誤差)，因開始加砂時可能造縫寬度不足，或起步砂液量過早濾失脫砂，會造成早期砂堵或中後期砂堵的後果;反之，如起步砂液比過低，可能造成停泵後第一批支撐劑還未脫砂，使停泵後裂縫仍有繼續延伸的可能，使裂縫的支撐剖面更不合理。同時，濾失傷害也會增大。因此，起步砂液比的設計很重要。而從施工安全形度考慮，一般的做法是讓第一段支撐劑進入裂縫後先觀察一段時間，如壓力無異常情況，再考慮提高階段砂液比。

2.4 煤層氣井抽排采氣技術

煤層氣以吸附狀態為主，煤層氣的產出機理主要包括脫附、擴散、滲流三個階段(趙慶波等，2001)，煤層氣井產氣需要解決的關鍵問題是:

(1)降低煤層壓力至臨界解吸壓力以下;

(2)保持煤層水力裂縫及天然割理系統內不至於壓力下降過快、過低而致使其滲透率急劇下降;

(3)有一定長的降壓時間。

因此，煤層氣采氣工程應結合不同煤岩特性和室內研究工作，合理確定排采設備，控制動態參數，發揮煤層產氣能力，同時在排采中要控制煤粉產生，減少煤儲層應力敏感性對滲透性的不利影響。

煤層氣井開采中煤粉遷移是普遍存在的現象。為了減少煤粉遷移對排採的影響，排采初期應保持液面緩慢穩定下降，生產階段應避免液面的突然升降和井底壓力激動，控制煤粉爆發，使之均勻產出並保持流動狀態，防止堵塞煤層滲流通道和排采管柱。

煤層具有較強的塑性變形能力，應力敏感性強，在強抽排條件下會引起滲透性下降。為了促使煤層氣井的高效排采(李安啟等，1999)，應保證煤層內流體壓力持續穩定下降，避免由於下降過快導致煤層割理和裂縫閉合引起煤層滲透性的急劇下降。不同煤層具不同的敏感性，需通過實驗和模擬確定最佳的降液速率。如:數值模擬確定晉試7井解吸壓力以上每天降液速度不超過30m，解吸壓力以下每天降液速度不超過10m;井底流壓不低於1MPa。一般控制降液速度每天不超過10m，越接近煤層，降液速度越慢，當液面降至煤層以上20～30m時，穩定液面排采，進入穩定產氣階段後根據實際情況再適當降低液面深度。

3 煤層氣開發技術發展趨勢

與美國、加拿大、澳大利亞等煤層氣工業發展較快的國家相比，我國煤層氣地質條件復雜，主要表現在成煤期早、成煤期多，大部分煤田都經歷多期次構造運動，煤層生氣、運移、保存和成藏規律都很復雜。多年的勘探開發試驗證實，煤層氣富集區分布、高滲區分布都具有很強的不均一性，多數煤層氣富集區滲透率都很低，導致大多數探井試采效果差，勘探成功率低。針對國內煤層氣特點，提高我國煤層氣開采效率的煤層氣開發技術研究應包括以下幾個方向。

3.1 高豐度煤層氣富集區地質評價技術

高豐度煤層氣富集區預測一般是通過地質學、沉積學、構造動力學、地球物理學、地下水動力學、地球化學等多學科聯合研究，結合地震處理與解釋方法，尋找煤層發育、蓋層穩定、成煤期、生氣期與構造運動期次相匹配的適合煤層氣聚集的煤層氣富集區。隨著各地區勘探程度和地質認識程度的提高，一些開發區塊或即將進入開發的區塊，通過二維、三維地震儲層反演與屬性提取方法，在煤層氣富集區預測孔隙、裂縫發育的高滲區，優化開發井網和井位部署，可有效指導煤層氣高效開發。

3.2 提高煤層氣開采效率的技術基礎研究

以高豐度煤層氣富集區為主要研究對象，以煤層氣富集區形成機理和分布規律、開采過程中煤層氣儲層變化、流體相態轉換、滲流和理論相應為重點研究內容，通過化學動力學、滲流力學等多學科聯合與交叉研究，宏觀研究與微觀研究相結合，開展系統的野外工作、測試分析和理論研究。以煤層氣井底壓力響應為主要研究對象，利用多井試井技術和數值模擬技術，從靜態和動態兩個方面開展煤層氣開發井間干擾機理與開發方式優選研究。研究適合我國地質條件的提高煤層氣開采效率的儲層改造基礎理論，將有效指導煤層氣開發技術的進步。

3.3 煤層氣低成本高效鑽井技術研究

針對當前300～1000m深度為主的煤層氣資源，開展空氣鑽井技術攻關，發展車載輕型空氣鑽機。採用岩心實驗、理論分析與生產動態分析相結合的方法，總結以往煤層氣鑽井設計方法和施工工藝，跟蹤國內外多分支水平井、U型井、小井眼短半徑水力噴射鑽井、連續油管鑽井等先進鑽井技術，分析增產效果，優選適用技術。同時，還要考慮超過1000m深度的煤層氣資源的開發技術。

3.4 煤層高效改造技術研究

通過煤層及頂底板力學實驗與壓裂液配伍性實驗數據，分析煤層傷害的主要機理，研發出適合不同地質條件下煤層壓裂的新型壓裂液體系。結合典型含煤盆地煤層的地質特點，探索適合煤層氣壓裂改造的工藝技術。

參考文獻

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王一兵，孫景民，鮮保安.2006.沁水煤層氣田開發可行性研究.天然氣，2(1):50～53

王一兵，田文廣，李五忠等.2006.我國煤層氣選區評價標准探討.地質通報，25(9～10):1104～1107

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