煤层气公司潘二3煤4号（PE1-2）地面瓦斯治理井日产气量突破5000立方米，创造煤层气单井日产气量新纪录；朱集U3井实现一次对接成功，8口U型地面瓦斯治理井全面贯通……2023年以来，集团公司全力推进了4年多的地面瓦斯治理与煤层气开发工作接连取得重大突破。
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2018年以来，集团公司从源头发力，地面瓦斯治理与煤层气开发工作逐步总结管理经验、创新治理技术、组建人才队伍，采气治“害”协同推进，向实现瓦斯地面区域治理技术突破迈出关键步伐。
从挑“甜点区”到啃“硬骨头”
——一井一策全过程管控
“每天都要查看岩屑、气测、随钻伽马等数据，通过轨迹数据反演上图等方式判断水平井段钻遇率。”对包括下套管、固井联通、测井等关键工序全过程跟班，是煤层气公司地面瓦斯治理工程分公司专员唐勇敢在井场的工作日常。
3月份，在煤层气公司前置性钻探成井和压裂施工全过程管控下，8口U型井顺利贯通；12口瓦斯治理井“一井一策”精细化排采推动煤层气逐步实现高产稳产，地面瓦斯治理井产气量创造新纪录。
而就在4年前，随着矿井开采向深部延伸，不断升级的瓦斯灾害严重制约着安全生产与可持续发展。煤层埋藏深、地应力高、表土层厚、煤层松软、渗透性低的淮南煤田还是一片煤层气开发的“洼地”。如今，这个全国煤矿构造最复杂的矿区，不仅找到了煤层瓦斯压力大于3MPa区域治理的关键，还走出了区域瓦斯治理从“井下”转向“地面”的减突消突新路子。
这背后是煤层气产业相关单位的协同配合与不断尝试。煤层气“甜点区”一般指煤层气富集高产区，受现有技术和地质条件制约，集团公司最初的6口煤层气试验井也从潘谢区块“甜点区”起步。
在煤业公司专家甘林堂眼中，6口试验井，覆盖了A、B、C三个主要煤层槽别，抓住当前本土煤业瓦斯治理的主要矛盾和焦点、难点。
“以潘谢13煤1号井为例，该试验区域井下瓦斯压力实测由原始6.8MPa降至2.4MPa以下，压裂影响半径超过50米。实验井成功产气、大量基础数据的积累……一系列成功的经验为后期地面区域瓦斯治理增添了信心。”煤层气公司副总经理丁同福感慨道。
如果说6口试验井是“甜点区”启动的“试验田”的话，那么对应未来5至10年采场接替主要路线，12口排采出气的地面瓦斯治理井就是努力啃下“硬骨头”的“先行区”。
过断层是井下生产中令人头疼的问题，在地面瓦斯治理过程中同样十分棘手。“过去，专业化钻井队伍会避开断层作业，但我们的主要目的是超前治理，断层处地质条件复杂，往往瓦斯威胁更大，一味地回避‘硬骨头’并不能达到最好的超前治理效果。”丁同福回忆道，在后来地面瓦斯治理井的实践中，煤层气公司逐步引入工程竞争考核机制，收效明显。
“朱集ZJ2-1井在二开钻进过程中就直面‘硬骨头’，遇到了采区边界大断层，最大落差30多米，井深780m—1050m层段岩芯糜棱破碎，钻探过不去，还埋了钻具，最后完成共耗时5个多月，施工单位损失也不小。而引入工程竞争考核机制后，把工程费用与施工进度、产气量结果进行大比例挂钩，一方面促进施工单位避免出现类似工期拖延情况，另一方面可以减少损失。”说起引入工程竞争考核机制的好处，丁同福表示。
煤层气公司不断总结施工管理实践经验，健全适合淮南矿区的管理制度体系，从钻井、压裂到排采（放喷）全过程施工管理提出详细要求，坚持日报告、周调度、月总结，全程参与材料入场、材料验收到定期检查、不定期抽查、关键工序全天全流程现场跟班，提升施工管理的精细化、规范化程度。
“一口井产气大约在钻井施工1年半以后，整个过程都是隐蔽工程。我们在前期的钻井、压裂、排采实践中得出宝贵经验：引入工程竞争考核机制，做好前置性钻探成井、压裂施工全过程管控、‘一井一策’精细化排采，才能排采效果稳定高产，事实证明用好这些管理经验大有裨益。”丁同福总结道。
从借鉴到并跑
——技术创新助力“减突”变“消突”
“创新成果《淮南矿区A组煤地面瓦斯治理井设计方案优化及应用》，通过调整打钻、压裂、排采方式方法，从空间和时间上提前解决煤矿井下瓦斯灾害难题，寻求开采A组煤解放B组煤、井上下协同的淮南矿区瓦斯治理新模式。”集团公司第37届青工“五小”竞赛成果一等奖答辩会上，煤层气公司生产运营管理部部长叶敏介绍了2022年度煤层气公司最具突破性的技术创新成果。
A组煤煤质优、煤种好、煤层厚，被喻为矿区“新粮仓”，煤层气公司日产气量突破5000立方米的潘二3煤4号（PE1-2）井针对的正是A组煤工作面。
十年间，一如该井所在的潘二矿东一A组煤采区（东翼），本土煤业很多A组煤优质资源一度因瓦斯涌出量大、安全风险不可控，被列为暂缓开采区。“得益于地面瓦斯治理技术快速进步，这块十年前‘吃’不到的‘香饽饽’，现如今正式列入开采规划，不仅释放了340多万吨A组煤可采储量，还解决了工作面接替难题。”煤业公司潘二矿总工程师魏廷双介绍。
入场仅4年多的淮河能源人，凭什么在困难重重的地面瓦斯治理上突破连连？成果的取得与企业下大力气超前治理瓦斯的决心分不开，更与煤层气公司、工程院等单位在技术创新上的持续攻关分不开。
作为技术和创新的研究主体，煤层气公司制定科技创新成果任务分解计划表，下达创新成果任务指标。工程院把煤层气技术攻关作为服务三大产业的重要课题，工程中心瓦斯治理与利用标准研究所研发的低伤害压裂液配方，经过了“大排量、大粒径、连续加砂”压裂工艺现场试验。
围绕技术创新成果，集团公司资深专家，煤层气公司党委书记、董事长李平在“五小”一等奖答辩会上总结：“A组煤地面瓦斯治理井创新性调整钻孔与顶板、煤层的距离，通过技术攻关和创新实践，地面瓦斯治理与煤层气开采水平已经从‘借鉴’转为‘并跑’。我们有信心实现减突消突，响应集团公司‘精煤战略’，释放A组煤‘新粮仓’。”
不断在现场发现问题、解决问题、总结经验，是这个新产业技术创新不断进步的诀窍之一。
“千米地下，沿着起伏不平的煤层钻进施工1000多米，再将两条直径20多厘米的钻眼精准连通起来，这8口井打通了瓦斯地面区域治理‘咽喉要道’。”说起U型井施工过程，煤层气公司地面瓦斯治理分公司副经理荚胜丰非常激动。
企业已排采的井场多为L井型，提起刚贯通的8口井为什么要改用U型井施工，荚胜丰介绍：“我们在过程中总结对比发现L型井在排采过程中，排采泵因偏斜角度大、长期运行，存在着较为严重的设备磨损问题，而煤粉较大容易卡泵，故障率较高。U型井施工的主要难题是在保证钻孔轨迹跟着煤层走的前提下，实施远端对接。我们要在实践中不断对比，创新钻井模式，找到最适合淮南矿区的井型。”
推行压裂作业施工、区域煤层气井同步作业，降低煤层气井相互之间影响，实现“体积压裂”；在满足瓦斯治理需要的同时，从煤层气“甜点区”入手，努力开采煤层气资源……对应当期和展期的各类问题，丁同福电脑桌面煤层气开发技术攻关、创新项目列表上，围绕后续优化管理、规模化开采提效的设想还有很多，将持续为本土煤业的安全可持续发展贡献力量。
从并跑到超越
——人才聚力决胜千米之外
2021年从全集团公司范围遴选2位地质勘探专业人才，同年在全国石油大学招聘10几位专业大学生，2022年招聘1位排采方面副总工程师……集团公司一边摸索开采规律一边招贤纳士，目前煤层气开发领域已初步构成较为精简的人才梯队。
把目光投射到全行业，国内外煤层气开发工艺技术日新月异，煤层气勘探开发最深已经超过3000米。而视线转向企业内部，统计数据显示，当前煤业公司年度顶、底板瓦斯治理巷道3.9万米，抽采钻孔量467万米，折算每万吨煤瓦斯治理巷道9.1米，抽采钻孔量达1090米。高昂的井下治理成本现实下，瓦斯治理模式创新是企业永恒的课题，拥有更专业更强大的人才力量，才能更好地决胜井下千米之外。
地面瓦斯治理与煤层气开发为全隐蔽工程，专业性很强，想要持续攻关突破，离不开专业人才和专业化团队的支撑。“煤层气公司非常重视管理队伍和技术人才队伍的培养，坚持项目导向、问题导向，通过‘请进来+走出去’形式提升学习力、创新力，努力将核心技术掌握在手中。目前我们年轻的工程技术人员已经能在钻井、压裂等现场全程跟班，在工程质量、施工安全把控上取得很好成效。”煤层气公司副总经理、总工程师秦永洋介绍。
对于培育更多专业人才、攻破更多核心技术，淮河能源人有着独有的底蕴与优势。
实践证明机械地复制借鉴别人的经验，并不能满足淮南煤矿复杂多变的地质条件。在与本土井下瓦斯治理经验融合的过程中，煤层气开发的相关单位发现：淮南煤矿拥有领先全国的淮南特色瓦斯治理模式，对煤层中瓦斯本质和规律性认识比较透彻，把长期积累的井下瓦斯治理经验移植到地面瓦斯治理井中，能取得很好成效。
“作为曾经的瓦斯事故重灾区，淮南煤矿过去几十年瓦斯治理经验的积累，为煤层气开发技术在淮南煤矿的深入实践积累了大量理论、技术和人才基础。”甘林堂表示：“还需要用好各单位人才优势，借智借力做好专业化队伍和年轻人才的培养。”
经过几年的深耕细作，当前集团公司已拥有26口地面瓦斯治理与煤层气试验井，今年重点任务是新增2口瓦斯治理井施工，做好“一井一策”精细化排采，制订地面瓦斯治理A组煤、C组煤精细排采的企业技术标准。
谈起年度和未来的重点任务目标，丁同福仔细思考后表示：“想要一一实现这些目标，形成适合淮南矿区实际的地面瓦斯治理成套技术，还需要更专业的人才队伍来实践。我们需要从设计开始全面介入，了解并掌握钻、压等核心技术工艺，组建自己的专业化排采队伍，积极总结经验、摸索规律、提炼标准，让关键技术‘为我所有、为我所用’，逐步形成淮南煤层气开发成熟工艺技术，早日实现井下瓦斯治理替代效应，推动企业从瓦斯利用向煤层气开发与利用转型。”
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