地面直井水压致裂防控巨厚硬岩运动型矿震试验研究 被引量：18

1

作者 尚晓光 朱斯陶 +7 位作者 姜福兴 张修峰 王春耀 王超 谢华东 闫宪洋 刘金海 魏全德 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期639-650,共12页

巨厚坚硬岩层运动产生的矿震和冲击地压灾害防控难度大,已经成为我国多个巨厚坚硬岩层矿区矿井安全生产的主要障碍。以东滩煤矿六采区巨厚硬岩工作面开采为工程背景,根据工作面开采期间矿震发生规律、地层结构特征及煤层开采条件,提出... 巨厚坚硬岩层运动产生的矿震和冲击地压灾害防控难度大,已经成为我国多个巨厚坚硬岩层矿区矿井安全生产的主要障碍。以东滩煤矿六采区巨厚硬岩工作面开采为工程背景,根据工作面开采期间矿震发生规律、地层结构特征及煤层开采条件,提出了地面直井分段水压致裂防控深井巨厚硬岩运动型矿震的方法,通过地面直井压裂降低巨厚硬岩的完整性、减小巨厚硬岩运动释放的弹性能,压裂期间采用自主研发的高精度连续采集微震监测系统对压裂过程中形成的裂缝形态进行监测,通过对压裂过程中的管路压力曲线、微震事件以及压裂后63_(上)06工作面回采过程中发生的微震事件规律进行分析,得到以下结论:(1)通过对压裂曲线以及压裂过程中接收到的有效微震事件在时间上分布规律的分析,将地面直井巨厚岩层水压致裂裂缝形成发育的整个过程分为起裂、岩石裂隙扩展、主裂缝形成、主裂缝延伸与次生裂缝形成和裂缝闭合返排5个阶段;(2)根据微震监测结果,地面直井高压水致裂形成的主裂缝方向143°~150°,长度为220~300 m,竖直高度300~344 m,基本实现了对目标巨厚硬岩的全厚压裂;(3)根据63_(上)06工作面在地面直井压裂区域开采期间的微震监测结果,对比相邻3个工作面在0~500 m开采期间1.5级以上矿震事件平均减少约54%,基本实现了预期的地面压裂减震目标,为东滩煤矿六采区巨厚硬岩工作面安全开采提供了保障。 展开更多

关键词 地面直井分段水力压裂 矿震防控 巨厚坚硬岩层 地面与井下联合微震监测

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拖动式水力喷射分段压裂工艺在筛管水平井完井中的应用 被引量：19

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作者 曲海 李根生 刘营 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2012年第3期83-86,共4页

为实现筛管水平井储层有效压裂改造和降低施工风险,对拖动式水力喷射分段压裂工艺进行了优化改进。根据水力喷射分段压裂工艺技术射流增压、射流密封和降低起裂压力的基本原理,结合筛管水平井的井况及特点,将拖动式水力喷射分段压裂工... 为实现筛管水平井储层有效压裂改造和降低施工风险,对拖动式水力喷射分段压裂工艺进行了优化改进。根据水力喷射分段压裂工艺技术射流增压、射流密封和降低起裂压力的基本原理,结合筛管水平井的井况及特点,将拖动式水力喷射分段压裂工具与滑套式工具相组合,融合相应的施工工艺,降低了筛管井压裂管柱砂卡风险。成功对筛管水平井SA井实施3段加砂压裂,最高施工砂比达到40%,压裂规模72m3,压裂管柱成功上提出井。裂缝监测结果表明,在水平段压裂位置产生了3条走向明显的裂缝,裂缝长度均为110～135m,与设计长度吻合较好,实现了储层分段压裂目的。该井产油量由原来的4.0～5.0t/d提高到25.9t/d,压裂增产效果明显。 展开更多

关键词 水力喷射 分段压裂 水平井 筛管完井 裂缝监测

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水力喷砂分段压裂工艺在U型煤层气井中的应用 被引量：11

3

作者 刘营 曲海 +2 位作者 蒋廷学 汤达祯 吴壮坤 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2013年第2期62-64,9,共3页

YP1井组是由一口筛管水平井YP1和直井YP1V组成的U型煤层气井。根据筛管水平井井况及特点,优化了施工管柱、水力喷射压裂工具尺寸和喷嘴组合方式。为防止φ114.3mm小直径筛管水平井压裂管柱砂卡,将拖动式水力喷射压裂工具与滑套式工具相... YP1井组是由一口筛管水平井YP1和直井YP1V组成的U型煤层气井。根据筛管水平井井况及特点,优化了施工管柱、水力喷射压裂工具尺寸和喷嘴组合方式。为防止φ114.3mm小直径筛管水平井压裂管柱砂卡,将拖动式水力喷射压裂工具与滑套式工具相组合,融合了二者施工工艺。水力喷砂射孔液体通过YP1V井排出,进一步减少水平井沉砂风险。顺利完成YP1井4个层段水力喷射分段压裂改造,共计加砂83m3,压裂管柱成功上提出井。该U型井压裂施工前无产量,压后对YP1V井实施排水降压,随井底流压下降,产气量最高上升至636m3/d。 展开更多

关键词 煤层气 U型井 水力喷射分段压裂 水平井压裂

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水力喷射分段压裂技术在延平1井的应用 被引量：3

4

作者 房启龙 刘红磊 +1 位作者 赖建林 王蓉 《油气藏评价与开发》 2013年第6期76-80,共5页

延平1井为华东分公司在延川南部署的一口U型井,由一口筛管水平井对接一口直井组成。根据该井井况及特点,采用水力喷射分段压裂技术,为防止压裂管柱在水平段发生砂卡,优选压裂施工工艺,采取了"拖动管柱+投球打滑套"施工工艺。... 延平1井为华东分公司在延川南部署的一口U型井,由一口筛管水平井对接一口直井组成。根据该井井况及特点,采用水力喷射分段压裂技术,为防止压裂管柱在水平段发生砂卡,优选压裂施工工艺,采取了"拖动管柱+投球打滑套"施工工艺。通过现场的试验,顺利完成四段水力喷射分段压裂改造,共计加砂87.8 m3。延平1井压前无产量,经一段时间的排采,日产气量600 m3。水力喷射分段压裂技术在延平1井的成功应用,对煤层气水平井开发具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 水力喷射 分段压裂 煤层气 水平井 筛管完井

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基于模糊数学方法的直井分段压裂选层组合优化设计 被引量：2

5

作者 王继伟 曲占庆 +1 位作者 李晓军 郭天魁 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第31期13746-13752,共7页

深层砂砾岩储层进行直井分段压裂改造对保持胜利油田稳产增产具有重要意义,而分段压裂实施的关键在于对纵向各小层进行最佳的选层组合设计。首先统计分析胜利油田东辛采油厂深层沙砾岩储层分段压裂井例的数据,得到了一个根据储层纵向跨... 深层砂砾岩储层进行直井分段压裂改造对保持胜利油田稳产增产具有重要意义,而分段压裂实施的关键在于对纵向各小层进行最佳的选层组合设计。首先统计分析胜利油田东辛采油厂深层沙砾岩储层分段压裂井例的数据,得到了一个根据储层纵向跨度确定分段数的经验方法。然后应用直觉模糊多属性决策方法,对包括储层物性、岩性以及岩石力学性质在内的9项参数进行直觉三角模糊数转换并构造出综合评价矩阵,计算反映各小层综合性质的相对贴进度并以此进行选层组合设计。实际井例应用表明,本文得出的分段压裂选层组合设计结果与现场成功实施的分段压裂选层组合设计一致,同时本文方法使用起来更简便和客观准确。该方法为直井分段压裂选层组合设计提供了一种定量解决思路,为建设智慧油田和保持油田稳产增效提供了技术支持。 展开更多

关键词 直井分段压裂 选层组合 深层砂砾岩储层 直觉模糊数学 多属性决策

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地面井水力压裂增透技术在立井快速揭煤中的应用 被引量：8

6

作者 王永革 令狐建设 《矿业安全与环保》 北大核心 2020年第5期77-80,共4页

针对西上庄井田内各主采煤层瓦斯含量高、透气性差、煤层群连续揭煤突出倾向性大等问题,采用地面井大液量水力压裂增透技术,基于主裂缝延伸规律,对各可采煤层依次进行射孔、填砂分层压裂,压裂完成后进行合层抽采。重点介绍了压裂井井位... 针对西上庄井田内各主采煤层瓦斯含量高、透气性差、煤层群连续揭煤突出倾向性大等问题,采用地面井大液量水力压裂增透技术,基于主裂缝延伸规律,对各可采煤层依次进行射孔、填砂分层压裂,压裂完成后进行合层抽采。重点介绍了压裂井井位选择、压裂参数设计及施工过程。实践结果表明,实施地面井水力压裂增透技术后,在压裂井一定范围内形成高渗区,高渗区内裂缝发育、煤层透气性系数增大,抽采效果得到大幅提升;安全、高效地揭开了主采的3号煤层,工期缩短至10 d,为类似井筒揭煤积累了成功经验。 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 立井揭煤 地面井 水力压裂 煤层增透

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大牛地气田水平井分段压裂技术研究与应用 被引量：29

7

作者 邢景宝 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2011年第2期25-28,113-114,共4页

针对大牛地气田水平井增产的需要,通过建立气藏水平井分段压裂产能模型,优化了致密气藏水平井分段压裂裂缝参数;研究了套管井机械封隔分段压裂工艺、裸眼井水力喷射定点分段压裂工艺、裸眼封隔器分段压裂与完井一体化工艺,形成了适合大... 针对大牛地气田水平井增产的需要,通过建立气藏水平井分段压裂产能模型,优化了致密气藏水平井分段压裂裂缝参数;研究了套管井机械封隔分段压裂工艺、裸眼井水力喷射定点分段压裂工艺、裸眼封隔器分段压裂与完井一体化工艺,形成了适合大牛地气田水平井分段压裂的关键技术;现场试验表明,分段压裂配套技术较好地实现了水平井增产稳产,为水平井在大牛地气田的工业化应用提供了支撑。 展开更多

关键词 大牛地气田 水平井分段压裂 水力喷射 机械封隔 压裂完井

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考虑水力裂缝导流能力衰减的直井注水能力预测模型

8

作者 赵传峰 曹博文 +2 位作者 王冰飞 臧雨溪 王大未 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第4期47-52,共6页

基于等值渗流阻力原理建立了一个压裂直井注水能力预测的解析模型。根据导流能力或渗透率的非均质性首先对裂缝分段及对基质分区。模型中各裂缝段和基质区的属性可以在缝长方向上随时间变化呈现衰减。在同一条裂缝段及对应的基质区内的... 基于等值渗流阻力原理建立了一个压裂直井注水能力预测的解析模型。根据导流能力或渗透率的非均质性首先对裂缝分段及对基质分区。模型中各裂缝段和基质区的属性可以在缝长方向上随时间变化呈现衰减。在同一条裂缝段及对应的基质区内的流动为双线性流。注入的流体从注水井流入裂缝,并依次流经各裂缝段进入对应的基质区。给定初始条件和裂缝导流能力在缝长方向上随时间的衰减规律等,便可根据该模型确定直井的注水能力以及各裂缝段的流量和压力。对比发现,该模型的计算结果具有较高的预测精度,接近于数值模拟解,优于已有模型的解析解。算例表明,注水裂缝内的流体流量和压力沿着缝长方向逐渐降低,降低幅度呈现先急后缓的特点;相对于裂缝导流能力的空间衰减,其时间衰减对缝内流量和压力分布的影响更加明显。 展开更多

关键词 注水能力预测模型 水力裂缝 导流能力 压裂直井

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煤矿井下顶板梳状长钻孔分段压裂强化瓦斯抽采实践 被引量：24

9

作者 贾秉义 陈冬冬 +4 位作者 吴杰 孙四清 王建利 赵继展 张杰 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期70-76,共7页

为了解决碎软煤层本煤层钻孔施工困难,瓦斯抽采浓度低,抽采效果差,无法实现大面积区域预抽的问题,在现有煤矿井下定向钻进技术和水力压裂技术的基础上,结合前期研究成果,提出了顶板梳状长钻孔分段水力压裂技术,并在韩城矿区桑树坪二号... 为了解决碎软煤层本煤层钻孔施工困难,瓦斯抽采浓度低,抽采效果差,无法实现大面积区域预抽的问题,在现有煤矿井下定向钻进技术和水力压裂技术的基础上,结合前期研究成果,提出了顶板梳状长钻孔分段水力压裂技术,并在韩城矿区桑树坪二号井进行了现场试验。现场施工顶板梳状长钻孔主孔长度588 m,包含8个分支孔,钻孔总进尺1188 m,主孔距煤层0~3.28 m,平面上覆盖约12.5 m。采用不动管柱分段水力压裂工艺,分4段进行水力压裂施工,累计注水2012 m^(3),最大泵注压力8.74 MPa。压裂后最大影响半径大于30 m,且裂缝主要位于钻孔下方,向煤层延伸。压裂钻孔稳定抽采阶段瓦斯抽采纯量1.18 m^(3)/min,抽采瓦斯体积分数平均43.54%。顶板梳状长钻孔分段水力压裂钻孔瓦斯抽采纯量是水力割缝钻孔的1.2倍,是本煤层顺层钻孔的4.0倍。试验结果表明,顶板梳状长钻孔分段水力压裂技术可有效避免本煤层常规钻孔施工过程中存在的塌孔、卡钻、喷孔等问题,实现了碎软低渗煤层大面积区域瓦斯预抽,为碎软低渗煤层区域瓦斯预抽提供了新思路和新方法。 展开更多

关键词 瓦斯强化抽采 顶板梳状孔 分段水力压裂 煤矿井下 韩城桑树坪二号井

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大庆油田成功开发水平井分段压裂技术

10

《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2010年第6期91-91,共1页

关键词 压裂技术 大庆油田 水平井 开发 分段 储层渗透率 直井

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复杂构造带低渗高瓦斯煤层水力压裂增透技术 被引量：6

11

作者 石晓红 赵立朋 +2 位作者 李俊堂 王如江 吴财芳 《矿业安全与环保》 北大核心 2022年第3期101-106,共6页

为了解地面直井水力压裂增透技术对阳泉矿区复杂构造带低渗透高瓦斯突出煤层的改造增透效果,在研究区断层附近布置了9口煤层气井,采用地面直井水力压裂技术对3^(#)、8^(#)和15^(#)主采煤层进行压裂增透改造。结果表明:经地面直井水力压... 为了解地面直井水力压裂增透技术对阳泉矿区复杂构造带低渗透高瓦斯突出煤层的改造增透效果,在研究区断层附近布置了9口煤层气井,采用地面直井水力压裂技术对3^(#)、8^(#)和15^(#)主采煤层进行压裂增透改造。结果表明:经地面直井水力压裂增透技术改造后,位于向斜构造控制的封闭性逆断层构造带和冲刷带附近的煤层气井能够取得较高产气量,开发效果较好,压裂改造形成的高渗区与断层附近形成的高渗区相互沟通,显著提高了煤层气井有效瓦斯抽采范围和抽采效果,降低了采掘巷道的突出危险性。 展开更多

关键词 复杂构造带 低渗高瓦斯煤层 地面直井 水力压裂 预抽防突

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致密气藏不对称裂缝偏心直井半解析模型及其渗流特征

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作者 王玉风 姬安召 +1 位作者 张光生 陈占军 《新疆石油地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期425-432,共8页

针对致密气藏不对称裂缝偏心直井渗流问题,根据质量守恒方程建立了不对称裂缝偏心直井数学模型。采用拉普拉斯变换和数值离散方法,得到拉普拉斯空间偏心直井的井底拟压力;利用Stehfest数值反演方法,获得压力和产量分布,并讨论了裂缝角... 针对致密气藏不对称裂缝偏心直井渗流问题,根据质量守恒方程建立了不对称裂缝偏心直井数学模型。采用拉普拉斯变换和数值离散方法,得到拉普拉斯空间偏心直井的井底拟压力;利用Stehfest数值反演方法,获得压力和产量分布,并讨论了裂缝角度、裂缝无因次导流能力和偏心距对井底拟压力和产量的影响。借助Saphir试井分析软件,建立了气井的数值模型并进行数值离散计算,将计算结果与半解析解进行对比,验证了数学模型的正确性。同时,根据无因次井底拟压力变化特征,将偏心直井流体流动划分为储集层与裂缝双线性流阶段、储集层线性流阶段、裂缝椭圆流阶段、平面径向流阶段、距离裂缝较近边界控制流阶段和圆形封闭边界控制流阶段。 展开更多

关键词 致密气藏 水力压裂井 偏心直井 不对称裂缝 不对称因子 井底拟压力 渗流特征

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苏里格气田致密砂岩气藏压裂技术新进展 被引量：62

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作者 凌云 李宪文 +1 位作者 慕立俊 马旭 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期66-72,共7页

鄂尔多斯盆地苏里格气田具有"低渗、低压、低产、多层比例高、非均质性强"的特点,为提高开发效益,"十二五"期间开展了压裂改造关键技术的攻关,取得了一系列新进展:1水平井多段压裂形成了水力喷砂、裸眼封隔器两大... 鄂尔多斯盆地苏里格气田具有"低渗、低压、低产、多层比例高、非均质性强"的特点,为提高开发效益,"十二五"期间开展了压裂改造关键技术的攻关,取得了一系列新进展:1水平井多段压裂形成了水力喷砂、裸眼封隔器两大主体技术,研发了速钻复合桥塞、重复开关滑套核心工具,打破了国外技术垄断;2直井多层压裂形成了机械封隔器、套管滑套、连续油管三大技术系列;3研发了3套低伤害压裂液体系;4水平井加体积压裂、小井眼开发试验取得重要进展,致密气藏压裂关键技术系列的建立,实现了工艺技术能力的显著提升(直井分压由3层提高到11层、水平井分压由5段提高到23段),单井产量大幅提高,为致密砂岩储层有效开发提供了重要技术支持。按照中国石油长庆油田公司5 000×104 t稳产要求,以提高单井产量、降低开发成本为目标,下一步气田压裂技术主要开展水平井加体积压裂、工厂化压裂作业、老井重复改造三大技术系列的攻关。 展开更多

关键词 鄂尔多斯盆地 苏里格气田 水平井分段压裂 直井分层压裂 低伤害压裂液 体积压裂 工厂化压裂 气井重复改造

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中国煤层气地面井开采储层改造技术现状与展望 被引量：26

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作者 杨长鑫 杨兆中 +2 位作者 李小刚 贺宇廷 易良平 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期154-162,共9页

中国煤层气勘探开发面临资源探明率低、单井平均产气量低等挑战,建立与中国煤层气地质特点相适应的勘探开发技术体系,是解决这些问题的必由之路,其中储层改造技术是该技术体系的关键。为此,在系统梳理中国煤层气地面井开采储层改造技术... 中国煤层气勘探开发面临资源探明率低、单井平均产气量低等挑战,建立与中国煤层气地质特点相适应的勘探开发技术体系,是解决这些问题的必由之路,其中储层改造技术是该技术体系的关键。为此,在系统梳理中国煤层气地面井开采储层改造技术现状的基础上,剖析了煤层气开发面临的科学问题与技术挑战,并对储层改造技术的发展方向进行了展望。研究结果表明:①国内煤层气产量规模尚未达到国家需要,在能源安全与低碳发展背景下,突破当前储层改造技术瓶颈是促进煤层气大规模增产的关键;②目前,中国煤层气地面井开采储层改造技术的代表性技术为水力压裂、电脉冲增透、微波加热3大类,下一步需持续攻关液压致裂、电脉冲致裂、微波致裂等不同破岩方式下的煤岩裂缝扩展规律;③需攻关压裂液、酸液、微生物、CO_(2)、N_(2)等不同外来介质对煤岩的作用机理,以及储层改造后煤层气传质与产出机理等科学问题。结论认为,单一技术进步基础上的融合发展是煤层气地面开采储层改造技术的发展趋势,其中研发适合不同煤层特点的储层改造技术“组合拳”是实现煤层气开发的关键。 展开更多

关键词 煤层气 地面井开采 储层改造 水力压裂 电脉冲增透 微波加热 裂缝扩展

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淮南矿区松软低透煤层煤层气开发利用技术与思考 被引量：15

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作者 孔祥喜 唐永志 +6 位作者 李平 王传兵 陈建 李琰庆 袁本庆 陈本良 叶敏 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期26-35,共10页

为解决淮南矿区松软低透气性突出煤层群条件下煤层构造复杂、多源瓦斯涌出、抽采流量衰减快、岩巷与钻孔成本高、低(超低)浓度煤层气利用率低等制约煤层气资源高效开发难题,通过分析煤层群条件下保护层卸压井上下立体抽采煤层气开发模式... 为解决淮南矿区松软低透气性突出煤层群条件下煤层构造复杂、多源瓦斯涌出、抽采流量衰减快、岩巷与钻孔成本高、低(超低)浓度煤层气利用率低等制约煤层气资源高效开发难题,通过分析煤层群条件下保护层卸压井上下立体抽采煤层气开发模式,提出较为适用的、与淮南矿区煤层群开采条件下煤与煤层气协调开发模式配套的六大关键技术,即:地面水平分段压裂井煤层气抽采技术,煤层气抽采巷道盾构快速施工技术,井下松软煤层煤层气强化抽采技术,地面采动区井卸压煤层气抽采技术,“以孔代巷”施工技术,低浓度煤层气梯级利用技术。配套关键技术应用表明:形成的碎软煤层顶板水平井分段压裂工艺及精细化排采技术,有效提高煤层气预抽产量;煤矿深井巷道全断面硬岩掘进机大幅提高巷道掘进效率,实现硬岩掘进自动化、少人化;井下水力压裂加砂、超高压水力割缝实现井下大区域卸压增透;Ⅲ、Ⅳ型地面采动区井在煤层群采动卸压瓦斯治理方面可以取代顶板高抽巷,且减少其他措施工程量,减小投入成本和工期;“以孔代巷”技术显著提升了复杂顶板中高位定向钻孔成功质量;低浓度煤层气梯级利用技术大幅减少了煤层气排放量;六大关键技术保障了淮南矿区安全生产,提高了煤、煤层气产量与煤层气利用水平。最后,针对地面水平井水力压裂煤储层改造技术作业成本高、产量低、范围小与采动井存在破断风险、超低浓度煤层气梯级利用规模小等问题,提出了深部煤层气精准地质导向、超大规模高效储层体积改造、抽采效果评价技术、采动区地面井稳定持续抽采技术、井下大面积智能水力化增透技术、“一井多用”协同抽采煤层气技术、全浓度煤层气综合利用技术的发展方向。 展开更多

关键词 松软低透煤层 煤层气 地面水平井分段压裂 采动区地面井 强化抽采 梯级利用 以孔代巷

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