煤炭学报

作者：聂百胜, 包松, 柳先锋, 刘鹏, 张豪, 何珩溢, 李孜健, 周皓文, 贾雪祺, 何学秋,

关键词：煤层气高效开发, 储层改造, 高强电爆震, 体积致裂技术, 增渗装备,

煤层气高效开发已成为清洁能源与瓦斯灾害防治的优选和战略发展目标，迫切需要创新煤储层改造理论和技术。为解决地面煤层气开发过程面临的储层吸附性强、渗透率低、运移通道易堵塞、水锁效应及水资源匮乏等一系列难题，本研究深入分析了地面煤层气井内高强电爆震体积致裂增渗理论，基于电爆震液相放电冲击波−应力波−震动波传播能量释放特征，建立了高精度能量调配顶底板及煤储层多点电爆震诱导体积致裂模型，提出了煤储层电爆震体积致裂强化煤层气抽采方法，形成了地面煤层气电爆震体积致裂技术及工艺。利用自主研制存储能量高达604.92 kJ且可调控的电爆震体积致裂增渗装备，开展不同电爆震能量循环致裂顶底板及煤层工程试验，在此期间采用地表微震监测系统实时表征储层缝网影响半径，并根据体积致裂效果和长期产气量考察初探电爆震体积致裂技术及装备的可靠性。结果表明：电爆震循环作用诱发裂隙或微孔隙的发育、扩展，形成了高裂缝密度的体积致裂效应；井近区微震信号幅值较大，随着距离增加逐渐减小，微震事件平面分布呈环状向四周扩散；电爆震能量和诱导次数增加导致煤储层缝网影响半径先增大后减小，电爆震水下激发能量361.97 kJ循环诱导形成的缝网影响半径高达200 m左右；重新排采期间平均产气量较衰竭期提高了0.80～1.53倍，验证了提出的电爆震体积致裂技术能够有效改善煤储层，促进煤层气解吸扩散和运移产出。研究成果对低渗透性松软煤储层缝网改造实现煤层气高效开发具有理论与工程指导意义。

来源：2025年第1期

《煤炭学报》期刊编辑部

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