端氏示范工程带动了多分支水平井技术开发煤层气的热潮。2006年1月,示范工程第一口多分支水平井DS01-1井顺利完成,经过半个多月排水降压后开始产气,日产气量超过1×104m3(图8-11),显示了良好的生产潜力。
多分支水平井示范工程项目取得的成功鼓舞了产业发展。之后,中石油在樊庄-郑庄大规模的推广应用煤层气多分支水平井技术,中联公司也在潘庄、保德、沁南、寿阳和韩城应用推广多分支水平井。从2006年到2009年,历年水平井数量持续快速增加,截至2009年,全国累计施工多分支水平井143口,正在产气的井37口,产能达到7~8×108m3。端氏示范工程带动了沁南地区利用多分支水平井技术开发煤层气的热潮,推动了新技术的试验应用,项目示范效应十分显著。
煤层气水平井开发技术对于煤矿体现的效益是多方面的,除了快速、高效开发煤层气资源直接经济效益外,对减少煤矿井下瓦斯,保障矿井安全生产效果显著。该示范工程取得的成功,以及在本区的适应性显示,水平井技术的推广应用能有效地解决煤矿井下瓦斯抽放能力受时间和空间制约的问题,理顺了煤炭与煤层气资源共同开采的合理程序,真正落实国家“先采气、后采煤”的能源发展战略。
具体体现在以下几方面:
(1)快速降低煤层瓦斯含量,减少安全隐患,提高煤矿生产效率。按照100m分支间距布置地面多分支水平井,2~3年内采收率可达到约40%~50%,相对于直井系统15~20年50%的抽出率而言,水平井的抽放效率完全可以满足煤矿采煤的速度需求。
图8-11 DS01-1V井生产历史曲线
(2)有效地解决了煤矿井下采掘与瓦斯抽放环节的衔接矛盾,减少瓦斯抽放设备长时间占用井下有限的空间,为煤矿正常生产提供便利条件。
(3)一井多用,降低煤矿成本。对煤矿来说,通过地面布置到煤层中的水平井可作为采面回采前的预抽钻孔,也可以延续作为回采过程中的边采边抽钻孔和采空区抽放孔使用。抽放结束后,井筒还可以作为尾巷排风井,一井多功能的特性节约了成本,提高了煤矿综合效益。
(4)为工作面提供最准确的地质信息,节约勘探投资。水平井钻井过程中能揭露详细而精确的地质信息,包括煤层产状、褶曲、断层、破碎带的分布等,对煤矿井下的采面设计及安全生产具有十分重大的意义。除此之外,与传统的直井相比,水平井由于完全采用裸眼完井,没有遗留任何钢套管对将来生产造成的安全隐患,也没有因为压裂改造对煤层及顶、底板稳定性造成破坏或者导通上覆、下伏含水层的隐患,因而是煤矿区煤炭与煤层气协调开发的非常实用、高产高效的工程技术。