煤炭学报

作者：郭建春, 曾杰, 赵志红, 路千里, 周航宇, 任文希, 张涛, 刘彧轩, 张涛, 吴天宇,

关键词：煤岩气, 压裂改造, 吸附解吸, 水力裂缝, 全域支撑,

我国煤岩气资源丰富，水力压裂是有效开发煤岩气储层的关键工程技术。由于深层煤岩岩石力学特征、微构造、煤岩气赋存状态和产能控制因素等有别于中浅层煤储层且区块间储层差异大，当前压裂改造技术的适应性仍面临挑战，压裂改造技术创新是煤岩气高效开发的必由之路。首先结合煤岩气储层的地质特征，论述了由此带来的压裂改造技术难题。针对地质特征的特殊性和压裂技术难题，提出了“点解吸，线疏通，面促缝，体支撑”的基质孔缝—割理裂隙协同改造的高效开发理念，并根据其内涵梳理了以下关键问题：①压裂诱导基质孔隙结构和表面性质改造促解吸、渗吸置换以及吸附−游离多态甲烷协同高效供气；②激活割理裂隙，缩短气体扩散距离，疏导基质释放储量；③促进裂缝均匀扩展，“控近扩远”造“长缝网”，精准调控裂缝形态；④实现“多级缝宽与支撑剂粒径精准匹配、层理缝平面支撑、割理缝和主缝立体支撑”的煤岩储层压裂缝网全域支撑。结论认为：需要基于深层煤岩的赋存特征和生产特征，进一步研究裂缝参数和生产动态的关系，明确能够满足吸附气和游离气 “连续−协同”供气的裂缝参数，为裂缝调控和施工优化提供支撑。深入开展煤层水力裂缝网络扩展规律和裂缝扩展数值模拟技术研究，结合施工净压力双对数图版，实现煤岩气体积缝网的有效调控。采用前置高黏降滤失、造主缝，后置低黏造复杂缝实现“控近扩远”造“长缝网”。针对深层煤岩气压裂对裂缝网络体积和导流能力的更高要求，在有限砂液量下使裂缝体积最大化与流动能力最优化，是实现降本增效的有力途径。研发适用于深层煤岩的全域支撑压裂技术，实现“主缝+层理缝+割理缝”长效连通，提高裂缝有效支撑体积。通过多级裂缝、不同铺砂模式下的长效导流能力测试，优化不同支撑剂、纤维的组合模式和配比等。完善现有压裂液体系，探索减水、高砂比低成本压裂液和清洁促解吸剂。

来源：2026年第1期

《煤炭学报》期刊编辑部

查看煤炭学报杂志2026年第1期