下载文档原格式
煤层气采收率的影响因素及提高采收率策略研究煤层气采收率是指在煤层气开采过程中，实际采取的有效采出煤层气量与煤层中可供采出的煤层气总量的比值。
煤层气采收率受多种因素的影响，如煤层气资源属性、煤层地质条件、采收工艺等。
本文将就这些影响因素及提高采收率的策略进行论述。
首先，煤层气资源属性对采收率有着重要影响。
其中，煤层厚度、煤储层渗透率、孔隙度、煤储层压力等是影响煤层气产量和采收率的重要因素。
煤层厚度越大，煤层气产量潜力越高；煤储层渗透率及孔隙度越大，煤层气渗流能力越强；煤储层压力越大，煤层气释放及产出的能力越高。
因此，在选择煤层气开采区块时应注重煤层资源属性的评价和选择。
其次，煤层地质条件对采收率也具有重要影响。
主要包括地层倾角、构造形态及构造应力状态等。
地层倾角对煤层气采收率有直接影响，倾斜度越大，地层越容易产生破裂，增加煤层气的释放和产出能力。
构造形态也直接影响地下煤层气储存的规模和分布，选择盆地内凹陷带或据盆山构造边界区煤层气丰度较高的地区，利于提高采收率。
构造应力状态对煤层气渗流性能影响较大，应合理确定钻井设计参数，以充分开采煤层中的煤层气。
第三，采收工艺对采收率也具有一定影响。
主要包括抽采工艺、注采工艺及增透工艺等。
目前，常见的抽采工艺有常压采气、人工增渗采气和压裂压排采气等。
注采工艺有煤层气水平井注气采出、增气井注入等。
增透工艺主要包括增透剂注入、甲烷抽采、煤层气重新饱和等。
合理选择采取何种采收工艺，能够最大程度地提高采收率。
为了提高煤层气采收率，可以采取以下策略。
首先，优先选择资源丰度较高、煤层厚度足够的区块进行开采，提高煤层气资源的开采效益。
其次，优先选择地质条件较好、地层倾角适中的区块进行开采，增加煤层气的释放能力。
然后，合理选择抽采工艺及注采工艺，如采用压裂和注入增进煤层气释放效果。
此外，还可采取增透工艺，如增透剂注入，提高煤层渗透性，增加采气速度及采收率。
综上所述，煤层气采收率受到煤层气资源属性、煤层地质条件和采收工艺等多种因素的影响。
收稿日期:2008-07-07作者简介:张小五(1973-),男,宁夏隆德人,1998年毕业于西安矿业学院水文地质与工程地质专业,工程师,主要从事石油钻井与煤层气相关研究。
浅述提高煤层气采收率方法张小五1,乔军伟2(1.宁夏煤田地质局,宁夏银川 750002;2.西安科技大学,陕西西安 710054)摘 要:根据我国煤层气的储层特征及储层状况,对影响煤层气采收率的主要因素,以及提高煤层气采收率的开发技术和储层激励技术进行了分析,并介绍相关技术的优缺点。
关键词:煤层气;采收率;储层激励;多分支水平井;中图分类号:P62416 文献标识码:B 文章编号:1671-749X (2008)05-0024-020 引言 我国煤层气资源相当丰富,这不仅是一种巨大的战略性“接替能源”,且是“绿色能源”[1]。
但煤层气也是煤矿灾害的首要因素,是造成大气污染和温室效应的重要来源。
开发煤层气既能增加新资源,又能从根本上改善煤矿的安全和环境的污染。
1 采收率的影响因素煤层气采收率的影响因素包括储层地质条件、开发技术条件以及经济因素等。
影响煤层气采收率的储层地质条件主要有渗透率、储层压力和含气饱和度等。
我国煤层的渗透率普遍偏低,有可能造成煤层气产量过早,导致开发停止,从而使煤层气采收率降低。
储层压力是水和气体从煤中裂隙流向井筒的动力。
含气饱和度是温度、压力、围岩条件、煤吸附能力等综合作用的结果,其影响着煤层气的解吸量。
在废弃压力相同的条件下,压力高的饱和煤层比低压欠饱和的煤层可以解吸更多的气体。
影响煤层气采收率的开发技术条件主要包括井网布置、钻完井技术、排采工艺及强化增产措施等。
常规煤层气开发技术主要以井筒所在“点”为考察对象,以有限的井筒影响范围为假想目标来设计钻井和完井程序以及储层激励措施。
而实际上煤层气的产出更需要以“面”为单位,综合考虑整个气藏范围内流体动力场、地应力场、地热场以及流体化学场的互动影响,特别是当以井筒点为中心的储层激励措施不足以引导“四场”互动从而改善气藏本身的地质缺陷时,常规技术在开发煤层气藏上的作用就非常有限[2]。
煤层气藏工程原理
煤层气藏工程主要是通过钻井、水力压裂等方式来提高煤层气的采收率，其原理包括以下几个方面：
1. 煤层气运移规律：煤层气处于煤层孔隙和吸附态之间，存在于煤层中的毛细管、微孔和微缝中。
在煤层中，煤层气的运移主要取决于渗透性、孔隙度和岩石物性等因素。
2. 压裂技术：通过利用高压液体将水或气等注入到煤层中，使煤层裂开，以增加渗透性，从而提高煤层气的采收率。
3. 孔隙压缩：煤层气被压缩在煤层中，当煤层被抽取时，煤层内部的压力会下降，这将导致煤层气从孔隙中释放出来。
4. 井筒参数控制：在钻井过程中，井筒的直径、壁面质量和物理性质等参数对煤层气的开采产生影响。
正确地控制井筒参数可以增加煤层气的产出。
总之，煤层气藏工程原理是通过改变煤层内部的渗透性、压力和孔隙度等因素，来提高煤层气的采收率。
浅析煤层气开采技术与发展趋势煤层气是一种非常重要的能源资源，其开采技术和发展趋势对于我国的能源结构调整和能源安全具有非常重要的意义。
下面我们就来浅析一下煤层气开采技术与发展趋势。
煤层气开采技术是指通过对煤层中的天然气进行采集和利用的技术手段，其主要包括煤层气储集特性、开采方法、地质勘探和开采工艺等内容。
目前煤层气的开采技术主要包括水文压裂、水平井、多点压裂、水煤浆等。
首先是水文压裂，这是一种通过注入水进行煤层气压裂的方法。
在这种方法中，首先需要进行水文勘探，确定煤层气储量和分布情况，然后通过管道将水注入煤层，从而增加煤层气储层的压力，促进气体的释放和采集。
再者是多点压裂，这是一种利用多点压裂技术提高煤层气开采效果的方法。
在这种方法中，通过对煤层气进行多次压裂，增加煤层气的渗透性和产能，从而提高煤层气的开采效率。
最后是水煤浆，这是一种利用水煤浆技术将煤层气转化为燃气的方法。
在这种方法中，首先需要将煤层气转化为水煤浆，然后通过管道将水煤浆输送到相关设备中，最终转化为燃气。
除了开采技术之外，煤层气的发展趋势也是非常值得关注的。
随着我国经济的快速发展和能源需求的增加，煤层气已经成为我国能源结构调整的重要组成部分，其发展前景非常广阔。
煤层气的开采技术将更加智能化。
随着科技的不断发展和应用，煤层气的开采技术将更加智能化，包括自动化控制系统、数字化地质勘探技术和大数据分析等手段的应用，将会提高煤层气的开采效率和安全性。
煤层气的开采将更加环保和可持续。
随着环保意识的增强和能源可持续发展的要求，煤层气的开采将更加注重环保和可持续发展，包括减少排放、提高资源利用率和降低采矿对环境的影响等措施的实施。
煤层气将更多用于城市供暖和工业生产。
随着城市化进程的不断推进和工业化需求的增加，煤层气将更多用于城市供暖和工业生产，为城市和工业提供清洁和高效的能源。
煤层气将更多用于替代传统能源。
随着能源结构调整的推进和煤炭替代能源的需求增加，煤层气将更多用于替代传统能源，为我国的能源结构调整和能源安全作出更大的贡献。
第40卷第9期 辽 宁 化 工 Vol.40，No.9 2011年9月 Liaoning Chemical Industry September，2011收稿日期： 2010-04-11 提高煤层气采收率措施研究孙 敏 娜（西安石油大学石油工程学院， 陕西 西安 710065）摘 要： 20世纪90年代我国开始试验性的进行煤层气的工业化开采。
由于我国煤层气存在“高储低渗”的问题，所以单井产量低，开采利用非常困难。
本文将针对以上问题对提高煤层气采收率的多种措施进行概述。
关 键 词：煤层气藏；煤层气开发； 提高采收率中图分类号：TD 823 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2011）09-0975-03我国的煤矿井下煤层气抽放始于20世纪50年代，随着对新能源的开发利用，煤层气由单纯的井下抽放逐步向地面开发发展，90年代开始试验性的进行煤层气的工业化开采，但大部分的产气量不高。
造成这种现象的主要原因是：我国煤层气地质条件复杂，大多具有低压（压力系数小于0.8）、低渗（小于1×10-3 μm2）、低饱和（小于70%）三低现象，低压使气流驱动能力不足，低渗无法形成以抽放钻孔为半径的大范围的解吸-扩散-渗流圈，低饱和是温度、压力、围岩条件、煤的等温吸附性质等综合作用的结果。
在目前的技术条件下，“三低”煤层抽放特别困难。
以下将对多种提高煤层气采收率的技术进行概述。
1 煤储层压裂技术煤储层压裂技术是目前煤层气开发普遍采用的增产措施。
这是因为人工压裂形成的诱导裂缝降低或消除了煤层的近井眼伤害，强化了煤层中的天然裂隙网络，扩大了有效“井眼半径”和煤层气解吸渗流面积，加强了井眼稳定性，在井眼周围形成了有效的煤层气渗流通道，有效地提高了煤层气井的产能。
压裂措施最关键的技术就是破裂压力和瞬时关井压力的设计。
煤层气井与常规油气井在水力压裂技术方法和压裂结果上，既有相似性又有差异性。
其差异性主要表现在以下两个方面：①煤层中甲烷气主要以吸附状态赋存于煤岩裂隙和基质孔隙（微孔隙）的内表面上，其赋存和产出机理与砂岩天然气完全不同；②煤岩在成分、结构、构造以及力学物理性质上与油气储层有显著差异。
浅析煤层气开采技术与发展趋势1. 井网布置技术井网布置是指根据不同的煤层气藏类型和储量分布特点，确定合理的井网布置方案，以提高煤层气开采的效益和效率。
常用的井网布置方式有单井式、直线式和方格式等。
其中，单井式布置适用于单井分散的煤层气田开采，直线式布置适用于长型的煤层气田，而方格式布置则适用于面积较大的煤层气田。
2. 水力压裂技术水力压裂技术是指在煤层气井中注入高压水，并利用水压力将煤层裂缝扩大，以增加天然气的渗透、抽采效果。
水力压裂技术是煤层气井提高采收率、增加开采储量的重要手段之一。
3. 放空抽采技术在压力高的煤层气井，煤层内的天然气与水和煤屑混合形成乳状流体，导致气体无法充分流通，从而影响采收率。
为此，采用放空抽采技术，将其压力释放，同时抽采气体。
该技术可使煤层气的采收率提高30%左右。
1. 煤层气储量规模将不断扩大煤层气储量在国内外都呈现不断扩大的趋势。
据中国煤层气资源潜力评价结果显示，中国煤层气资源总量约为35000亿立方米，其中可开采储量为2100亿立方米。
未来煤层气储量规模将继续扩大，为中国能源消费和环境保护做出更大的贡献。
2. 技术不断创新，开采效率将提升随着科技的进步和创新，新技术将被不断引入煤层气的开采中。
例如，基于人工智能、物联网、大数据等技术的数字化、智能化煤层气开采方案已经开始应用。
这些技术的运用将大大提升煤层气的开采效率，降低生产成本。
3. 煤层气联合开发势头强劲煤层气联合开发是指在煤炭开采的基础上，将煤层气开采与煤炭开采相互补充、协同开发的一种方式。
煤层气联合开发可以降低采掘成本，提高资源的利用效率，促进能源的可持续发展。
未来，煤层气联合开发的势头将更加强劲，成为中国能源发展的新模式。
煤层气采收率改进的地质工程方法研究煤层气是一种重要的清洁能源资源，其开发利用对于促进能源结构优化、保护环境、实现经济可持续发展具有重要意义。
然而，在煤层气开采过程中，煤层气的采收率一直是一个关键难题。
为了改进煤层气的采收率，地质工程方法被广泛应用于实践中，本文从多个方面探讨了煤层气采收率改进的地质工程方法。
首先，煤层气采收率的改进需要准确了解煤层储量和气藏地质特征。
这要求进行详细的地质勘探工作，包括地质剖面、地质钻探、地震勘探等多种方法。
通过这些手段，可以确定煤层的分布、含气量、孔隙结构等关键参数，为后续的采气工程设计提供准确的数据支持。
其次，针对不同的煤层气开采阶段，需要采用不同的地质工程方法进行改进。
在投产初期，提高煤层气的采收率可以使用压裂技术。
该技术通过注入高压液体进入煤层，使煤层裂缝扩张，从而增加煤层的渗透性和透水性，提高气体采出率。
压裂技术的改进可以包括改变注入压力、液体黏度、断裂液体组成等方面。
此外，还可以使用减压脱附技术，通过减少煤层中的孔隙压力，促进煤层气体的解吸，提高气体采收率。
另外，地质工程方法中的注水采气技术也是改进煤层气采收率的重要手段之一。
该技术通过注入水来增加煤层中的压力，提高煤层气体的渗透性和透水性。
注水采气技术的改进可以包括改变注水量、注水位置、注水压力等方面。
此外，还可以结合其他增采技术，如电加热、微生物改造等技术，进一步提高煤层气的采收率。
此外，改进煤层气采收率的地质工程方法还包括注气增采技术。
该技术利用压力差，通过注入二氧化碳、氮气等非常规气体来驱动煤层气的产出。
注气增采技术的改进可以包括改变注气量、注气压力、注气时间等方面。
此外，可以结合水平井、多次压裂等技术，进一步提高煤层气的采收率。
最后，改进煤层气采收率的地质工程方法还包括工程监测与调控技术。
通过建立合理的监测与调控体系，可以实时监测煤层气开采的情况，并根据监测结果进行调整和优化。
其中，包括监测地应力变化、孔隙压力变化、渗透率变化等参数，以及根据监测结果进行改进措施的制定和实施。
第４卷第２期２００７年４月中国煤层气Ｃ卸吖ＡＣＯＡＩ正ＩＥＤｈ任：ｍ＾ＮＥＶ０１．４Ｎｏ．２Ａｐｒ．２００７提高我国煤层笺采收率的主要技术分析饶孟余１，２张遂安１商昌盛２（１．中国石油大学石油与天然气工程学院，北京１０２２４９；２．奥瑞安能源国际有限公司，北京１０００８０）摘要：文章分析了影响我国煤层气采收率的主要因素，认为低渗透、低储层压力和低饱和度等煤层气地质特征以及常规开发技术是影响我国煤层气采收率的瓶颈。
指出改造“虚拟产层”，采煤、采气一体化开发以及应用多分支水平井钻井技术，是提高我国煤层气采收率和实现我国煤层气地面开发商业化切实有效的途径。
关键词：煤层气采收率储层激励多分支水平井ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＫｅｙＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓｔｏＩｍｐｒｏｖｅＣＢＭＲｅｃｏｖｅｒｙｉｎＣｈｉｎａＲａｏＭｅｎｇｙｕｌ，一．ＺｈａｎｇＳｕｉａｎｌａｎｄＳｈａｎｇＣｈａｎｇｓｈｅｎ９２（１．ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２４９；２．ＯｒｉｏｎＥｎｅｒｇｙＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＩｎｃ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８０）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＫｅｙｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇＣＢＭｒｅｃｏｖｅｒｙｉｎＣｈｉｎａａｌｅａｎａｌｙｚｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ‘ｂｏｔｔｌｅ－ｎｅｃｋ’ｉｓｓｕｅｓｒｅ—ｇ锄ａｉｎｇｌｏｗＣＢＭｒｅｃｏｖｅｒｙａｌｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｏｂｅＣＢＭｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｆｅａｍｒｅｓｓｕｃｈａｓｐｏｏｒｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ．１０ｗｒＩｅｓｅｒ—ｖｏｉｒｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｌｏｗｓａｔｕｒａｔｉｏｎａｎｄｒｅｇｕｌａｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．ＢａｓｅｄｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｎｍａｊｏｒｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｏｕｔｐｕｔｇｒｏｗｔｈａｉｍｉｎｇａｔｉｎｃｒｅａｓｉｎｇＣＢＭｒｅｃｏｖｅｒｙ，ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆ‘ｄｕｍｍｙｌａｙｅｒ’，ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｄｅ－ｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｇａｓ＆ｃｏａｌａｎｄｅｍｐｌｏｙｍｅｎｔｏｆｍｕｌｔｉ—ｂｒａｎｃｈｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｗｅｌｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ踟ｆｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｗａｙｓｔｏｉｎ・ｃｒｅａｓｅＣＢＭｒｅｃｏｖｅｒｙａｎｄａｃｈｉｅｖｅｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｓｕｒｆａｃｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＣＢＭｉｎＣｈｉｎａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅ；ｒｅｃｏｖｅｒｙｒａｔｅ；ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｅｘｃｉｔｅｍｅｎｔ；ｍｕｌｔｉ—ｂｒａｎｃｈｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｗｅｌｌ１影响我国煤层气采收率的主要因素煤层气在采出过程中首先从煤中解吸并以煤层的孔、裂隙系统作为运移通道，因此煤层气地质特征控制着煤层气采收率，主要包括渗透率、储层压力和含气饱和度等。
与美国相比，我国的煤储层渗透率要低３—４个数量级，低渗无法形成以抽采井为半径的大范围的解吸一扩散一渗流圈。
可能造成煤层气产量过早低于经济产量，导致开发停止，从而使煤层气采收率降低（图１）。
煤储层压力对煤层气含量、气体赋存状态起着重要作用。
不仅如此，储层压力也是水和气体从煤中裂隙流向井筒的能量，当降低煤储层压力，煤孔隙中吸附的气体开始解吸，向裂隙方向扩散，在压力差作用下从裂隙向井筒流动。
煤层气开采就是根据这一原理，通过排水降低储层压力而达到采气的目的。
我国煤储层绝大部分压力偏低，低压一方面表现为没有足够的吸附动力，煤体吸附的气体少；另一方面使得煤层气开采时气流驱动能力不足，产出速率低。
含气饱和度方面，低饱和是温度、压力、围岩条件、煤的等温吸附性质等综合作用的结果。
在废作者简介饶孟余，男，１９６７年生，博士，长期从事油气地质学及煤层气开发方面的研究工作。
万方数据第２期提高我国煤层气采收率的主要技术分析１３图１渗透率对产气量的敏感性模拟曲线【１］弃压力相同的条件下，压力高的饱和煤层比低压欠饱和的煤层可以解吸更多的气体，如果煤层气藏压力过低，欠饱和严重，气体解吸量就会很少甚至不能解吸。
低饱和煤层也是制约我国煤层气采收率的瓶颈问题之一。
另外，常规开发技术也是影响煤层气采收率的重要因素之一。
常规煤层气开发技术主要以井筒所在“点”为考察对象，以有限的井筒影响范围为假想目标来设计钻井和完井程序以及储层激励措施。
而实际上煤层气的产出更需要以“面”为单位，综合考虑整个气藏范围内流体动力场、地应力场、地热场以及流体化学场的互动影响，特别是当以井筒点为中心的储层激励措施不足以引导“四场”互动从而改善气藏本身的地质缺陷时，常规技术在开发煤层气藏上的作用就非常有限【２］２。
２提高我国煤层气采收率的主要技术与常规天然气储层相比，煤层气储层具有低压、低渗和低饱和的特点，开采难度相对较大。
煤层气主要以吸附气为主，煤层气的产出是一个复杂的解吸一扩散一渗流过程，其核心是压力要素的转变和能量源汇的定向传导。
可以通过储层激励技术和改善开发技术条件来获得煤层气采收率的提高。
储层激励技术就是人为地对煤层气储层物理性质和地质环境给予干涉和积极导向来实现煤层气采收率的提高，它主要包括以增加储层导流能力等为目的的水力压裂技术和以增加气藏饱和度及加快解吸速度为目的注气技术。
改善开发技术条件在这里主要是指以增大压力传导范围、提高导流能力为目的的多分支水平井钻井技术，以及充分利用煤矿区应力释放场的采煤、采气一体化开发技术。
２．１储层激励措施２．１．１水力压裂技术水力压裂技术是提高煤层气采收率的重要途径之一。
煤层经过压裂其内部能出现众多且延伸较远的裂缝，从而在排水降压时，在井筒周围压力降低的范围增大，煤层受降压影响产生气体解吸的表面面积增大，保证了气体能迅速并相对持久地泄放，其产量较压裂前可增加５～２０倍，在美国该项技术应用效果非常显著。
我国借鉴了美国开采煤层气的成功经验，也尝试了利用水力压裂技术来提高煤储层的渗透性，实践证明，在一些煤层中效果并不理想。
原因在于煤层本身结构使其力学强度远远小于其它沉积岩层，是煤系地层中最软和最易遭受破坏的层位，在构造运动中受到的影响也最严重，而中国的煤系地层恰恰是成煤期后构造破坏严重，塑变性大大增强，煤的骨架强度降低、疏松易碎，使煤中的裂隙（割理）被压缩、扭曲、变形以致不复存在。
构造煤因其呈粉状、糜棱状，裂隙已不复存在，仅有的颗粒孑Ｌ隙也被更细的粉煤所充填，从而极大地降低了煤层的渗透性ｂＪ。
与美国的煤系地层有很大的差异，中国煤储层的渗透率比美国要低３。
４个数量级。
水力压裂作用于这类煤层时，往往既不能对原有的裂隙或割理作进一步扩展，也不能产生新的破裂或裂缝，而主要是使煤层发生塑性形变，无法达到如美国煤层所产生的效果。
而且在水力压裂过程中压裂液中含有的聚合物、表面活性剂、杀菌剂和减阻剂等对煤层渗透率的伤害也是相当的严重，这在很大程度上抵消了水力压裂的作业效果。
由此看来，利用水力压裂技术提高煤层气的采收率对我国绝大部分煤储层来说难以获得理想效果。
２．１．２虚拟产层新思路完全塑性的流体在受压时是不会产生破裂的，它的泊松比为Ｏ．５，而高脆性材料的泊松比接近于零，可压裂性能好。
一般沉积岩层的？白松比多在０．２—０．３，而煤的泊松比在０．３。
０．５，这说明煤的塑性极强，发生形变的能力大大超过煤系地层的其它岩层，与其它岩层相比其可压裂性要小得多。
而且中国的煤层气地质条件决定了中国煤层的渗透性和可压裂性是同时变差的，压裂后的煤层中裂缝延伸的距离是有限的，进行排采时，实际上只是抽采了井筒附近的煤层气，因此，给煤层进行水力压裂 万方数据１４中国煤层气第２期制造排气通道，收效甚微。
从常规油气开采的实例来看，水力压裂对各种非煤层岩体的压裂效果都很显著，因此，在煤层压裂效果很差的情况下，我们可以改变排气通道，把排气通道放在煤层的顶板或底板，也就是把煤层的顶板或底板看作“虚拟产层”，来改善煤层气的开采效果，从而达到提高煤层气的采收率的目的。
其基本方法是对煤层及其围岩同时进行压裂改造，由于围岩的可压裂性强，压裂后围岩中裂隙在横向和纵向上延伸更远更深，煤储层中的气体除了井筒周围的气体可以通过压裂的煤层进入井筒，远离井筒的煤层气主要通过煤层与围岩的接触面处泄放流入围岩，然后再Ｊ顷围岩被压裂的裂隙通道流到井中被抽采引３。
与其同时，我们还可以同时采用其它常规完井技术来提高煤层围岩透气性的措施，比如酸化技术等。
“虚拟产层”开发煤层气主要优点：①围岩经过压裂改造后可以产生大量的延伸更远的各种规模的裂缝与裂隙，通过这些裂隙和裂缝，井筒处排水产生的压降可以传递的更远，不仅井筒周围的煤层气达到排采抽采，而且距离井筒较远处的气体也将达到抽采。
②减小了对脆弱煤层渗透率的伤害。
③规避了煤层的高塑性和低渗透性对开采煤层气带来的不利影响。
煤层中的气体从围岩接触面进入围岩裂隙通道比它顺煤层到井筒的距离要小得多，因此，煤层气抽采过程中的运移阻力肯定小得多。
由上述分析，可以得出“虚拟产层”开发煤层气，不仅产量要比常规水力压裂的煤层高得多，而且产量也会得到长久的维持。
２．１．３注气增产技术注气增产就是向煤储层注入Ｎ２、ｃ０２、烟道气等气体来增加气藏饱和度和加快气体解吸速度，其实质是向煤层注入能量，改变压力传导特性和增大或保持扩散速率不变，从而达到提高单井产量和回收率的目的【４｜。
依据扩散渗流理论和多组分吸附平衡理论，注入ｃ０２和Ｎ２提高煤层气回收率的增产机理是不同的，效果也是不一样的。
这是因为不同气体分子与煤之间作用力的差异，导致煤对不同气体组分的吸附能力有所不同。
这种作用力与相同压力下各种吸附质的沸点有关，沸点越高，被吸附的能力越强，从ｃＱ，ｃＨ４到Ｎ２，其被吸附能力依次降低（表１）。
煤分子与气体分子之间的作用力包括德拜诱导力和Ｌｏｎｄｏｎ色散力，由此形成吸引势，即吸附势阱深度Ｅａ。
吸附势阱深度与煤层中气体分子极化率和电离势有表１ＣＱ。
ＣＨ４和№的吸附能力与其物理化学参数的关系关，极化率和电离势越大，诱导力和色散力越大，势阱越深，ｃ０２，ｃＨ４和Ｎ２的极化率和电离势依次降低，吸附势阱也依次降低。
另外由热力学原理可知，不同气体分子在相同条件下热运动的剧烈程不同，一般可用平均自由度入来表示：Ａ：２Ｐ肛～［－…－－－８ＲＭＴ式中：∥——气体的动力粘度，Ｐａ／ｓ；Ｐ——气体的压力，ＭＰａ；Ｍ一气体的分子量，ｇ／ｍｏｌ；尺——气体的摩尔常数；卜绝对温度，Ｋ。
显然，温度越高，粘度越大，压力越低，气体分子量Ｍ越小，气体分子的无规则热运动越剧烈，其动能也就越高，吸附气体获得能量发生脱附的可能性也就越大，表现为吸附性越弱。
处于吸附状态的气体只有获得至少Ｅａ的能量才能跃出吸附势阱成为自由气体。
ｃ０２、ＣＨ４和Ｎ２在相同条件下其热运动剧烈程度依次增强，即发生脱附的可能性依次增强，反映了吸附性依次减弱。
