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煤层气井压裂工艺流程煤层气井压裂是一种非常有效的增产技术，采用该技术可以大幅度提高煤层气井的产能。
本文将介绍煤层气井压裂的工艺流程，帮助读者更好地了解该技术。
1. 前期准备工作在进行煤层气井压裂前，需要进行一些前期准备工作。
首先要进行地质勘探，确定煤层气井的地质特征和裂缝分布情况。
然后需要进行井筒清洗、井壁固井等工作，确保井下环境干净、整洁。
此外，还需要准备好压裂液、压裂管、压裂泵等设备。
2. 压裂液配方压裂液是煤层气井压裂的关键，其配方需要根据煤层气井的地质特征和裂缝分布情况进行调整。
通常压裂液包含水、泡沫剂、胶体、砂浆等成分。
其配方需要在实验室进行试验，确定最合适的比例。
3. 压裂管布置在进行压裂前，需要将压裂管布置到煤层气井内，以便将压裂液注入到煤层中。
通常，压裂管是由多段组成，其长度和数量需要根据煤层气井的井深和井径确定。
4. 压裂泵注入压裂液当压裂管布置完毕后，需要将压裂泵连接到管道上，并将压裂液注入到煤层中。
通常，压裂液会通过压裂管的缝隙渗透到煤层中，分解煤层内部的裂缝并将气体释放出来。
5. 压裂过程监测在压裂过程中，需要对压力、流量、温度等参数进行实时监测。
这些参数的变化可以提供有关煤层气井内部裂缝的信息，帮助工程师进行控制和调整。
6. 结束压裂并回流压裂液当压裂过程结束后，需要将压裂管中的压裂液回流到地面，以便对其进行处理和回收。
回流压裂液需要进行分析，以确定是否存在污染物和有害物质，以及是否可以重复使用。
通过以上流程，煤层气井压裂工艺可以很好地实现，并为煤层气的开采提供了一种有效的手段。
煤层气压裂技术及应用书煤层气是指埋藏在煤层中的天然气，是一种重要的清洁能源资源。
为了提高煤层气的采收率，保证煤层气井的稳产和有效开发，煤层气压裂技术应运而生。
本文将介绍煤层气压裂技术的原理、方法以及在实际应用中的关键问题。
煤层气压裂技术是指通过注入压裂液体，使其在含煤岩石中断裂，从而创造裂隙，增加天然气的流通面积和渗透率，提高煤层气的开采效果。
煤层气压裂技术主要包括水力压裂和气体压裂两种方法。
水力压裂是指通过注水泵将高压水注入煤层，增加煤层内的压力，使煤层裂开，从而促进煤层气与井筒的连接，提高煤层气的产量。
水力压裂的关键是选择合适的压裂液体，通常采用高浓度的水溶液和添加剂混合物，增加液体的黏度和稠度，提高水力压裂的效果。
水力压裂技术是煤层气开发中最常用的方法之一，广泛应用于大规模煤层气田的开发。
气体压裂是指通过注入压裂气体，利用气体的高压力将煤层断裂，创造裂隙，提高煤层气的渗透能力。
气体压裂主要包括液体氮压裂和临界点压裂两种方法。
液体氮压裂是指将低温液氮注入煤层中，通过氮气蒸发和煤层内部断裂，产生大量的裂隙和缝隙。
临界点压裂是指将临界点气体注入煤层，使煤层内的气体超过临界压力，从而引发煤层断裂，增加煤层气的产量。
气体压裂技术常用于较小规模的煤层气田开发中。
在煤层气压裂技术的应用中，存在一些关键问题需要解决。
首先是选井技术问题，包括选择合适的井位和井筒结构，以及合理布置井网，以提高压裂效果和采收率。
其次是压裂液体选择问题，包括选择适合的水质和添加剂，以及控制压裂液体的黏度和浓度，以提高煤层裂缝的渗透性和扩展性。
再次是压裂设计和施工问题，包括合理选择压裂参数，制定压裂方案，以及确保压裂工序的顺利进行。
最后是压裂后的油气开采问题，包括监测开采效果，调整开采方案，以及保证煤层气井稳定产量和长期运行。
总结起来，煤层气压裂技术是一种重要的煤层气开发方法，可以有效提高煤层气的产量和采收率。
通过水力压裂和气体压裂等方法，在煤层中创造裂隙和缝隙，增加煤层气的流通面积和渗透率。
煤层气高能气体压裂开发技术摘要：我国煤气层具有特低渗、低压、煤气层构造复杂等特征,煤气层地层环境复杂,开发难度较大,其中煤层气吸附性较强是煤层气开发的主要难点。
关键词：煤层气井高能气体压裂技术工艺设计煤层气存在于煤的双孔隙系统中，煤的双孔隙系统为基质孔隙和裂缝孔隙。
水力压裂是目前较常用的煤气层改造措施，由于在压裂过程中压力上升缓慢,产生的裂缝受到地层主应力约束，一般只能形成两翼对开的两条垂直裂缝。
而离主裂缝较远的煤气层中难以再产生裂缝,煤气层的渗透性和空隙度基本不受影响,地应力、温度基本不改变，而压力变化仅限于主裂缝附近，难以在离主裂缝较远的煤气层中形成煤层气解吸环境和条件，这部分煤层气也难以解吸出来，所以有些井水力压裂后衰减较快，重复压裂改造也难以改变。
如何有效提高煤气层渗透性和基质空隙的连通性，创造有利煤层气解吸的环境和条件，促进煤层气有效解吸的方法是研究问题的关键。
一、煤层气高能气体压裂开发技术1.高能气体压裂技术高能气体压裂技术是利用固态、液态火药或推进剂在目的层快速燃烧产生的大量高温高压气体，对地层脉冲加载压裂，使地层产生并形成多裂缝体系,同时产生较强的脉冲震荡作用于地层基质，综合改善和提高地层渗透导流能力，扩大有效采油(气)范围，达到提高产量的目的。
其主要作用特点：①对地层无伤害，有利于储层保护；②能使地层产生和形成多裂缝体系及脉冲震荡作用，沟通了更多的天然裂缝，提高地层渗透性，扩大有效泄流范围；③起裂压力高，产生的起始裂缝不受地应力约束，地层产生剪切破坏形成的裂缝难以闭合，有利于泄流生产周期的延长；④与水力压裂技术复合应用,在产生较长多裂缝的同时，也有利于产生更长的主裂缝,大大提高油气层渗流能力；⑤综合成本低，有利于现场推广应用.其研究的主要方向是如何进一步在地层产生和形成更长的多裂缝体系，及层内或裂缝内产生和形成裂缝网络等。
2.作用机理高能气体压裂技术改造煤气层作用机理是通过高能气体压裂装置在煤气层产生大量高温、高压气体压裂煤气层，促使煤气层产生较长的多裂缝体系，并沟通更多的天然裂缝，以形成网络裂缝改善煤气层泄气通道；同时伴随较强的多脉冲震荡作用，提高和改善了煤气层基质空隙间的连通性和渗透性。
煤层气井测试压裂解释及应用煤层气井测试压裂解释及应用煤层气是一种新型的能源，其开采与利用是当前我国能源领域的一项重要战略任务。
随着煤层气开采的深入，煤层气井开采压力逐步降低，致使煤层气的开采效率下降，这时需要采用压裂技术来提高采气效率，这就是煤层气井测试压裂技术。
一、煤层气井测试压裂技术概述煤层气井测试压裂技术是一种通过向煤层注入高压液体，使煤层产生裂缝，扩大煤层气通道，从而提高开采效率的技术。
该技术主要包括单硝酸甘油压裂、液压压裂、液体碎岩压裂、沙弹压裂等多种方法，其中以液压压裂最为常用。
液压压裂技术是一种将高压液体注入井内，通过井口充放口向井下送液强行将煤层撑起并裂开，煤层裂缝在拆除撑开压力后能够自行保持半永久性和可使煤层通气性和渗透性增加的技术。
针对不同的地质情况，液压压裂可分为水力压裂、气体压裂、泡沫压裂和混合压裂等，水力压裂是其中应用最为广泛的一种技术。
在进行煤层气井测试压裂前，需要进行试压并测定井下地质参数，根据实测参数进行压裂方案设计。
设计方案通常包括压裂液种类的选择、注入量、注入压力及持续时间等。
在进行压裂过程中，需要不断监测井下压力、压裂液注入量及煤层气产量等参数，及时进行控制和调整。
二、煤层气井测试压裂技术的应用煤层气井测试压裂技术在煤层气井的开采中具有重要的应用价值。
其应用主要包括以下几个方面：1. 提高煤层气井开采效率通过测试压裂技术可以扩大煤层裂缝，增加煤层渗透性，使煤层气开采效率得到提高。
2. 优化煤层气井的产能分布煤层气井测试压裂可以改善煤层裂缝的分布情况，促进煤层气的集中开采，提高整体产能。
3. 降低生产成本测试压裂技术可以提高开采效率和产能，降低生产成本，提高井产值。
4. 提高井下安全性煤层气井压裂需要对井下地质参数进行测量及压裂过程进行监测和控制，从而提高井下施工的安全性。
5. 推进煤层气井开采技术进步煤层气井测试压裂技术是一种新型的能源开采技术，其应用可以带动煤层气产业链的升级，推进煤层气井开采技术的进步。
高能气体压裂技术高能气体压裂（High Energy Gas Fracture ,简称HEGF）是利用火药或火箭推进剂在井筒中快速燃烧产生的大量的高温高压气体在产层上压出辐射状多裂缝体系，改善近井地带的渗透性能，从而增加油气井产量和注水井注入量的一项增产措施。
前苏联把高能气体压裂称为热气化学处理，在美国也称作脉冲压裂、多裂缝压裂。
一．高能气体压裂工艺技术1．高能气体压裂概况美国高能气体压裂是从一百多年前的井筒爆炸方法演变而来，本世纪70年代中期后，美国、前苏联等国家对爆炸压裂失败的机理作了深入的探讨而发展了高能气体压裂并在80年代中期使该项技术趋于成熟。
80年带中期，西安石油学院开始从事高能气体压裂的研究，吸取和借鉴了国外的一些先进成果，已研制和开发出自己的产品系列，如压裂弹、测试仪、设计软件等。
高能气体压裂不同于爆炸压裂和水力压裂。
爆炸压裂在井筒中产生的爆轰波作用于井壁，快速的压力脉冲把井筒周围很小范围的岩石破碎，不能形成多裂缝体系。
水力压裂是通过压裂车组从地面注入压裂液在高于岩石破裂压力下将地层压开而形成一条宽而长的裂缝，这种裂缝长度从几十米到上千米不等，裂缝垂直于岩石最小主应力方向。
高能气体压裂火药产生的压力脉冲比爆炸压裂平缓而又远远快于水力加载，因而在井壁形成多裂缝体系，但裂缝长度一般小于10米（液体药高能气体压裂裂缝可超过30米），所以可用于改善近井地带的渗流环境（解堵或改造地层）。
三种压裂的区别见下表。
从表中看出，由于升压时间及加载速率的不同，高能气体压裂是明显区别与爆炸压裂和水力压力的增产措施。
表1 三种压裂方法的主要参数2．高能气体的获得高能气体是通过固体药或液体药的快速燃烧产生的。
固体药有火药及火箭推进剂。
常用的火药有硝化棉和炮药，硝化棉是致密的硝化纤维和极少量残留溶液组成，炮药是硝化纤维在不易挥发溶剂（如硝化甘油）中的固体溶液，它比硝化棉的能量高，火药的燃烧时间以ms计。
常温固体药每公斤产气量在1028升左右，爆燃温度不超过2600 o C；高温固体药每公斤产气量不超过880升，爆燃温度在3000 o C以上。
高能气体压裂技术高能气体压裂（HighEnergyGaFracture,简称HEGF）是利用火药或火箭推进剂在井筒中快速燃烧产生的大量的高温高压气体在产层上压出辐射状多裂缝体系，改善近井地带的渗透性能，从而增加油气井产量和注水井注入量的一项增产措施。
前苏联把高能气体压裂称为热气化学处理，在美国也称作脉冲压裂、多裂缝压裂。
一．高能气体压裂工艺技术1．高能气体压裂概况美国高能气体压裂是从一百多年前的井筒爆炸方法演变而来，本世纪70年代中期后，美国、前苏联等国家对爆炸压裂失败的机理作了深入的探讨而发展了高能气体压裂并在80年代中期使该项技术趋于成熟。
80年带中期，西安石油学院开始从事高能气体压裂的研究，吸取和借鉴了国外的一些先进成果，已研制和开发出自己的产品系列，如压裂弹、测试仪、设计软件等。
高能气体压裂不同于爆炸压裂和水力压裂。
爆炸压裂在井筒中产生的爆轰波作用于井壁，快速的压力脉冲把井筒周围很小范围的岩石破碎，不能形成多裂缝体系。
水力压裂是通过压裂车组从地面注入压裂液在高于岩石破裂压力下将地层压开而形成一条宽而长的裂缝，这种裂缝长度从几十米到上千米不等，裂缝垂直于岩石最小主应力方向。
高能气体压裂火药产生的压力脉冲比爆炸压裂平缓而又远远快于水力加载，因而在井壁形成多裂缝体系，但裂缝长度一般小于10米（液体药高能气体压裂裂缝可超过30米），所以可用于改善近井地带的渗流环境（解堵或改造地层）。
三种压裂的区别见下表。
从表中看出，由于升压时间及加载速率的不同，高能气体压裂是明显区别与爆炸压裂和水力压力的增产措施。
表1三种压裂方法的主要参数2．高能气体的获得高能气体是通过固体药或液体药的快速燃烧产生的。
固体药有火药及火箭推进剂。
常用的火药有硝化棉和炮药，硝化棉是致密的硝化纤维和极少量残留溶液组成，炮药是硝化纤维在不易挥发溶剂（如硝化甘油）中的固体溶液，它比硝化棉的能量高，火药的燃烧时间以m计。
常温固体药每公斤产气量在1028升左右，爆燃温度不超过2600oC；高温固体药每公斤产气量不超过880升，爆燃温度在3000oC以上。
对高能气体压裂技术的看法与建议一、基本情况1、概况：高能气体压裂是利用火药或火箭推进剂燃烧产生大量高温高压气体，在超过岩石破裂压力条件下，在井壁附近形成多条径向裂缝以增加油气产量的一种技术，在井下火药点燃后的一段时间内，压力峰值（液体火药）可达50－100MPA（即500～1000大气压）之间，井温升高可达500－700C。
在这种条件下，可以形成多条径向裂缝，但裂缝长度一般小于10米，而水力压裂形成的裂缝一般可达20－30米，有的高达100米以上。
高能气体压裂技术从1993～1996年已先后在辽河、中原、胜利、长庆等油田进行现场施工367井次，其中358次采用固体火药，即无壳火药压力发生器，九次为液体火药压裂，都取得了一定效果。
这项技术的主要优点是：不需要大型设备，施工简便、成本低、操作安全可靠。
2、火药压力发生器结构1〕、有壳火药压力发生器：药柱外面有金属外壳保护，采用电缆传输，用磁性定位确定点火位置，通过电缆地面点火。
此类发生器，由于有金属外壳，装药量少，一般为40～50公斤，现已很少采用。
2）、无壳火药压力发生器：每米药柱可达12公斤，比有壳火药压力发生器装药量多达2－3倍，10米药柱可达120公斤，全部药柱表面都涂以防水层，其外壳再覆以防磨损层，将药柱装在铝制的中心管上，中心管的两端有螺纹，可以通过短节将药柱连在一起。
采用电缆传输，电缆头内装有点火盒，在中心管内装有点火药，点火盒点燃后，引燃点火药，再引燃药柱。
如果油管传输，则用撞击点火器代替电缆头，用投棒点火代替撞击点火。
目前无壳火药发生器已广泛应用，但由于受固体火药性质的限制，装药量不能太大，增产效果不及水力压裂。
3）、液体火药压裂技术：液体火药与无壳火药压力发生器相比，具有能量高、成本低、燃烧时间长、增产效果显著等特点。
液体火药是由氧化剂、燃烧剂和水按一定比例配置而成。
施工时用泵车将配置的火药注入井内。
但在液体火药注入前后，需打入隔离液，用电缆车通过磁性定位、地面接通电源点火。
煤层气井压裂技术与应用研究煤层气开发是全球能源开发的新领域，其开采技术和方法也在不断的更新与完善。
在煤层气井的开采中，煤层气井压裂技术被广泛应用。
本文将详细探讨煤层气井压裂技术与应用研究。
一、煤层气井压裂技术的概述1.1 煤层气井压裂技术的定义煤层气井压裂技术是指通过注入压裂液体，在井孔中产生高压，从而使煤层发生断裂，并形成可开采的气体裂缝，从而提高煤层气井的产量和利用效益的技术方法。
1.2 煤层气井压裂技术的分类煤层气井压裂技术可以根据不同的分类标准进行分类。
从时间角度上，可以分为早期压裂技术和现代压裂技术。
早期压裂技术指的是上世纪八十年代以前，使用的人工振动或气体压力以及酸等简单方法进行煤层气井开采。
而现代压裂技术则是指目前普遍使用的高压水力压裂技术。
从压裂液体的分类则可以分为水性液压压裂和化学液压压裂。
目前，煤层气井压裂技术大多采用水性液压压裂，因为其具有资源丰富、低成本、环保等优点，而化学液压压裂技术则用于一些特殊情况下，如煤岩力学性质差异明显或煤层岩层结构复杂等。
1.3 煤层气井压裂技术的流程煤层气井压裂技术的主要流程包括注液准备、注液过程、压裂过程、停泵过程和产气测试过程。
首先是注液准备，即按照一定比例将各种化学试剂和水混合，形成压裂液体。
然后进行注液过程，将制备好的压裂液体注入油井中。
在注入压裂液体时，需要确保不断地加深井深度，直到到达设计的注入点。
接下来是压裂过程，即将压裂液体注入后通过水力压力产生断裂裂缝的过程。
在这个过程中，压力需要不断地被调整，以确保注入的压裂液体能够充分地压实煤层。
停泵过程是指当注入的压裂液体已经满足预定的数量，需要停止加压，并等待煤层裂缝缓慢地恢复压力的过程。
停泵时间通常在20-30分钟之间。
最后是产气测试过程，通过对产气量、储层压力和井底压力等参数的测量，来评估压裂效果并进行后续的开采过程。
二、煤层气井压裂技术的应用研究2.1 煤层气井压裂技术的技术难点煤层气开采具有地质条件差异大、地下环境恶劣等特点，因此，煤层气井压裂技术的应用也具有相应的技术难度。
中国煤层气压裂技术应用现状及发展方向一、引言煤层气压裂技术是煤炭开采中的一项重要技术，其应用可以有效地提高煤层的渗透性，增加煤炭的产量，提高开采效率。
本文将就中国煤层气压裂技术的应用现状及发展方向进行探讨。
二、高效增产技术1.水力压裂技术水力压裂技术是一种常用的煤层气压裂技术，其基本原理是通过高压泵将压裂液注入煤层，利用压裂液的流动压力使煤层产生裂缝，再通过支撑剂的填充，提高煤层的渗透性。
在中国，此技术已广泛应用于煤炭开采，并取得了良好的增产效果。
2.气体压裂技术气体压裂技术是一种新型的煤层气压裂技术，其基本原理是通过注入气体（如二氧化碳、氮气等）在煤层中形成高压，从而产生裂缝。
此技术的优点是可以有效降低对地层的伤害，提高采收率。
目前，此技术在中国的应用尚处于试验阶段，但未来有望得到广泛应用。
三、排采技术1.自动排采技术自动排采技术是一种先进的煤层气压裂技术，其基本原理是通过自动化设备进行排采，实现连续、自动的开采。
此技术的优点是可以提高开采效率，降低人工成本。
目前，此技术在中国的应用尚处于探索阶段，但未来有望得到广泛应用。
2.智能排采技术智能排采技术是一种基于物联网技术的煤层气压裂技术，其基本原理是通过传感器对煤层进行实时监测，根据监测数据调整排采参数，实现高效、安全的排采。
此技术的优点是可以提高开采效率，减少人工干预，降低事故发生率。
目前，此技术在中国的应用尚处于起步阶段，但未来有望得到快速发展。
四、发展方向1.高效增产技术的进一步发展随着煤炭开采技术的不断提高，高效增产技术将成为未来煤层气压裂技术的重要发展方向。
对于水力压裂技术，需要进一步研究新型的压裂液和支撑剂，提高压裂效果和采收率；对于气体压裂技术，需要进一步研究气体的注入方式和压力控制，实现更好的裂缝诱导和采收率提高。
2.排采技术的智能化和自动化随着自动化和智能化技术的不断发展，排采技术的智能化和自动化将成为未来煤层气压裂技术的重要发展方向。
煤层气井压裂工艺流程
1. 筛选压裂液
首先需要筛选合适的压裂液，以达到最佳的压裂效果。
压裂液主要由水、砂、降黏剂和增粘剂等组成，其中水和砂的比例为9:1。
水的作用是传递压力和保持固相浓度，同时也能溶解和运输添加的化学剂。
砂质颗粒物能够填充煤层裂隙并增加透水性和渗透性，提高煤层气采收率。
在筛选好的压裂液之后，通过压力泵将其注入煤层气井中。
通过压力的产生，可以在煤层中形成孔隙和裂缝，提高煤层气的渗透性和透水性，从而提高产气量。
3. 断裂煤层
注入压裂液之后，需要施加足够的压力将煤层分裂开来，使其形成新的孔隙和裂缝。
这是压裂技术的核心步骤，也是影响压裂效果的关键因素。
在压裂结束后，需要将剩余的压裂液排放出井口，避免对环境造成污染。
此外，还可以对排放液进行处理和回收，以减少浪费和环境污染。
5. 试压和生产气
排放完压裂液之后，需要进行试压和生产气的测试。
试压是为了检查井筒结构是否完整、压裂液能否顺利流入、压力是否稳定等。
待试验完毕后，进行生产气测试，评估煤层气井的产气能力。
如果测试结果表明产气量有所提高，则可以认为本次压裂工作是成功的。
煤层气井压裂技术规范篇一：AAA公司煤层气压裂施工作业保护技术规范 - 副本煤层气压裂施工作业保护技术规范一范围本标准规定了压裂施工作业过程中煤气层保护的原则、基础资料的收集、施工设计的编制、入井工作液的选择及施工的要求。
本标准适用于煤层气井压裂作业施工的煤气层保护。
二规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
SY/T 5107-2005 水基压裂液性能评价方法Q/SY HB 0154—2012煤层气井水基压裂液评价方法Q/SY HB 0135—2012煤层气井压裂工程质量验收规程Q/SY HB 0104—2012煤层气压裂工艺设计方案编写规范Q/SY HB 0103—2012煤层气压裂工艺现场施工操作规程SY/T 5762-1995 压裂酸化用粘土稳定剂性能测定方法SY/T 6302-2009 压裂支撑剂充填层短期导流能力评价推荐方法SY/T 6276-2010 石油天然气工业健康、安全与环境管理体系SY/T6216-1996 压裂用交联剂性能试验方法Q/SY JL0829-2011 压裂用交联剂三技术规范部分1 油气层保护原则1.1 针对性井下作业施工过程中，不同的油气层，不同的施工类型应采取有针对性的煤层气保护措施。
1.2 预防和解除伤害井下作业施工过程可能对油气层造成伤害，在后期作业施工中应防止新伤害的产生，并尽量解除已有污染。
1.3 配伍性施工中所采用的入井工作液和工艺措施应与煤层气岩石特性和流体性质配伍。
2录取资料执行Q/SY HB 0104—2012规定2.1 区域地质概况资料包括地质年代、沉积环境、煤层厚度及其横向延伸、邻近遮挡层厚度及其延伸范围等相关资料。
煤层气高能气体压裂技术简介1.前言我国是世界上煤炭生产和消费大国,煤层气资源储量非常丰富。
但煤气层为低渗透率、低压力、低含水饱和度，富含煤层气的煤田大都具有构造复杂、煤体破坏严重、软煤发育、高塑性和煤层渗透率极低等特点，开发难度较大。
目前提高煤层渗透率主要有洞穴法和水力压裂法，主要包括：垂直井套管射孔完井、清水加砂压裂、活性水加砂压裂、洞穴完井等工艺；应用空气钻井,氮气泡沫压裂,清洁压裂液、胶加砂压裂,注入二氧化碳，以及欠平衡钻井、欠平衡水平钻井和多分支水平井钻井完井技术等技术[1-5]，以提高煤层气井产量和采收率，积累了很多经验。
但从煤层气改造看，至目前还缺少适合我国煤层气有效开发的较成熟的技术。
针对煤气层的地质特点及开发现状，在分析了高能气体压裂技术研究的基础上，提出并开展了煤层气多级脉冲加载压裂开发技术的试验研究与应用。
高能气体压裂技术是利用固态、液态火药或推进剂在油层目的层快速燃烧产生的大量高温高压气体，对地层脉冲加载压裂，使地层产生并形成多裂缝体系，同时产生较强的脉冲震荡作用作用地层基质，综合改善和提高地层渗透导流能力，扩大有效采油（气）范围，以达到提高产量的目的。
其特点是:能在地层产生不受地应力约束的多裂缝体系，有利于沟通天然裂缝，扩大泄流面积，同时产生较强的脉冲震荡传播作用有利于改变地层岩性基质微错动变化，沟通基质通道，延伸地层深处，提高了地层渗透性，提高了油气井产量。
目前主要应用油层改造，而且对地层无污染，有利于储层保护。
与常规水力加砂压裂相比，高能气体压裂能够减小对煤储层造成水敏性污染，而且裂缝的延伸方向不受地应力控制、可形成多裂缝体系，成本也低，不伤害煤层。
因此，此项研究对探索适合我国煤层气有效开发的新技术具有重要的现实意义和应用前景。
高能气体压裂技术目前在油田上已经得到了较广泛的推广应用，产生了明显的经济效益和社会效益。
但在煤层气开发上进行试验应用在我国尚属首次，针对煤层气开发特点，结合高能气体压裂技术的作用原理和在油田上的应用成果分析，此项技术应用煤层气开采的思想是可行的，但还需要通过进行大量的研究实验工作。
根据EH-03井井深小于1000m、地层压力低、煤岩力学性质等特点，同时结合高能气体压裂技术现场应用效果，经研究本井拟采用复合射孔和多级脉冲加载压裂复合技术进行煤层压裂改造试验，以达到改善储层导流能力的目的。
2.1 作用机理多级脉冲加载压裂复合技术作用机理是以多种不同压裂药优化组合匹配，使其燃烧产生的大量高温高压气体作为气动力，通过特殊控制技术，逐级隔断燃烧，有序释放，形成多个高压脉冲波（多个峰值压力）如图1，通过射孔层段的孔眼通道进入地层，对地层实施多次连续高压脉冲波冲击加载压裂，使地层产生和形成多条更长的裂缝体系，大大的提高沟通天然裂缝的几率，扩大了有效的渗流半径，以提高地层渗透性能，达到提高油气井产量的目的。
2.2 基本作用（过程）原理多级脉冲加载压裂复合技术基本作用（过程）原理是首先在射孔层段实施第一级高压脉冲波，其压力大于地层破裂压力1.5~2.5倍，沿射孔通道进入地层，快速起裂压开层，形成3~8条裂缝；后续第二级、第三级等脉冲波连续补充能量，对地层再实施2~3次或多次高压冲击波加载压裂，继续促使裂缝快速延伸，以进一步延伸地层裂缝，从而在地层形成更长（裂缝长度可达到4~12米）的多裂缝体系。
2.3可形成多裂缝的条件2.3.1可形成多裂缝HEGF为动态压裂过程，在适当加载速率下，图2 HEGF沟通天然裂缝和穿透污染带示可形成3～8条径向垂直裂缝，有穿透污染带和增加沟通天然微裂缝的可能性图2，为增产提供了新的手段。
表1是三种压裂方法主要参数的比较。
意图表1三种压裂方法主要参数对比项压裂方法Pmax/MPa t/s г/MPa．S-1总过程时间/s爆炸压裂>10410-7>10810-6图1多脉冲加载压裂P—T曲线HEGF 102 10-3 102~106 10-2~10 水力压裂10 102 <10-1 106 2.3.2成缝条件 裂缝是短时间内加载形成的，其本身是一个动力学问题。
只要井内压力高于岩层最小主应力，岩石就会产生裂缝。
如果井内升压速度很高，所产生的裂缝不足以宣泄井内压力，势必会产生第二条裂缝。
如果第二条裂缝仍不能宣泄井内压力，则就要产生第三条缝……，但是，判断裂缝生长速度，对于岩石这样的非均质体是很困难的，直到最近才有人给出一个假设，即裂缝生长的最大速度为岩石内横波速度的一半。
前苏联学者热尔托夫给出了一个弹性静力学的标准。
高能气体压裂在井筒造成的压力高于水力压裂所生的压力，并有可能超过了岩石的弹性极限[24]。
这就使得卸载时会产生永久性变形图3，于是在地层中产生一定缝宽的残留裂缝图4。
假设加载与卸载的波松比相同，起裂标准可以表示为：1P E E E E P 1212min f-≥-σ 式中：P ——井筒压力 P f ——地层压力 σmin ——地层最小主应力E 1——加载时的弹性模量 E 2——卸载时的弹性模量图3岩石应力—应变关系 图4 残留裂缝（实线）这个模型的明显缺点是没有考虑到升压速度较高时，地层内产生的就不是一条缝。
此外，要想获得有充分代表性的E 1和E 2数据是很不容易的。
再者，高能气体压裂都是在射孔后进行的，此时地层中已有许多微裂缝，这也是该模型所没有考虑的。
于是只能求助于现场实验。
根据施工井试验铜柱测压的统计结果为0.5σmax < P max < P r式中：σmax ——岩石最大主应力 P r ≈0.025H(MPa ) H —— 井深（m ）我们知道，地层的水平应力一般为上覆岩石压力的1/3左右，也有研究人员认为，最大压力Pmax 应当为Pmax≥（1.5～2）σmax无疑，二者的差距是相当大的。
根据我们在塔里木的实验结果，LN48井施工段平均井深为4449m，估算岩石压力为111.2Mpa，施工最大实测压力为123.87Mpa，二者之比为1：11；LN31井施工段平均井深为4435.5m，估算岩石压力为110.89Mpa，施工最大实测压力为100.67Mpa，二者之比为0.91。
实践证明，这两口井都压开了，其最大压力接近或者超过了第一个界限。
由于我们没有用含同岩性测得的应力应变曲线，所以无法用公式计算破裂压力。
从用夹层岩心测得的应力-应变曲线看，以这个最大压力是压不开夹层的。
根据LN31和LN48井的水力压裂资料，大致同一层段的破裂压力分别为75.5Mpa和72.5Mpa，高能气体压裂施工的最大压力均超过100Mpa，已超过了储层岩石的弹性极限，这样形成的裂缝由于塑性变形是不会闭合的。
2.3.3裂缝自行支撑理论HEGF施工中虽然未加支撑剂，但裂缝不会自行闭合，除了上述的塑性变形理论外，还有以下两种观点：（1）剪切错位支撑如图5所示，HEGF形成的多条径向裂缝是随机的，有的不垂直于最小主应力方向。
在切应力τ作用下，裂缝两侧产生相对移动，加上岩石的剥落颗粒的支撑，使其形成闭合不严的自行支撑的裂缝。
图5 裂缝剪切错位示意图（2）“岩石骨架松动”理论该理论认为，岩石骨架所受地应力与岩石垂直应力σ1和水平应力σ2有关，它正比于（σ1-σ2），在切应力作用下，岩石颗粒变形，使孔隙度和渗透率增加。
由于剪应力值很高，且已进入塑性变形区，产生的是永久变形，虽无支撑裂缝也不闭合。
2.4多级脉冲加载压裂设计和延缝作用由于采用不同种类不同燃速的药型，不同的装药结构和控制引燃方式，组合匹配。
多级分级控制，连续有序释放，每级之间既有相对的独立性，有保持整体的连续性。
不但能连续快速的促使地层裂缝的延伸与拓展，对地层压裂作用时间较一般的高能气体压裂装置提高3～5倍，有效提高了能量的利用率；而且由于压力分级连续控制释放，虽然总装药加大，但不会对套管造成伤害，大大提高了对地层的作用效果。
当第一级高压脉冲波，其压力大于地层破裂压力1.5～2.5倍，沿射孔通道进入地层，快速起裂压开层，形成3～8条裂缝，后续脉冲波连续补充能量，对地层再实施2～3次高压冲击波加载压裂，继续促使裂缝快速延伸，以进一步延伸地层裂缝，从而在地层形成较长的多裂缝体系。
从增产效果的角度讲，人们希望压力过程持续时间越长越好，压力过程越长，产生径向裂缝也越长。
然而，由于受燃烧速率量级的控制，火药在很短时间内就燃烧完毕，产生的气体会因来不及泄出，导致井内压力过高而引起套管破坏。
如果为了保护套管而把装药量降到很低的水平，压力过程持续时间则很短，HEGF的有效性就会大大降低。
为了解决增产效果和套管保护这一对矛盾，必须从控制火药的燃烧方式入手，多级脉冲加载复合技术的研究正是在这个方向上迈出了可喜的一步。
目前，有壳弹的压力持续时间在100～300ms之间，无壳弹的压力持续时间则为200～500ms，液体药压力持续时间为5～50s。
多级脉冲加载复合技术压力持续时间为1～5s，甚至更长。
2.5压力P－T时间曲线及分析多级脉冲加载压裂复合技术主要研究方法包括理论研究、模拟试验设计、地面模拟试验及下井试验等，研究的关键技术参数压力上升时间。
图6、7为理论计算得到的单脉冲高能气体压裂与多级脉冲加载压裂的压力―时间对比曲线。
从图6、7可明显看出:单脉冲高能气体压裂仅有一个峰值压力, 而多级脉冲加载压裂技术形成多个脉冲加载,产生两个以上峰值压力,而且延长压力作用时间，时间延长2—10倍。
图6单脉冲P—T曲线图7多脉冲加载压裂P—T曲线2.6压裂裂缝形态对比多级脉冲加载压裂复合技术通过控制装置控制多种组合药按设计工艺要求有规律燃烧，延长了压力作用时间，并形成一种随时间振荡起伏的对地层作用压力。
因而多级脉冲加载压裂吸收了振动对油流孔道的解堵、疏通、导流作用、对油水界面剪力、解除毛管力束缚作用的优点，有效增加了压裂裂缝的长度20%~40%。
图8、9分别显示了单脉冲高能气体压裂与多级脉冲加载压裂压裂效果示意图。
2.7延长压力作用时间多级脉冲加载压裂复合技术比单脉冲高能气体压裂明显延长压力作用时间，从图10可以看出：单脉冲高能气体压裂技术所产生压力曲线1压力达到最大值时持续时间较长，而后下降较快，这种压力曲线不利于压出较长的裂缝。
多脉冲加载压裂技术曲线2达到最大值时持续时间较短，而后下降较慢，持续时间明显很长。
早期美国H.H.Mohaupt 等为了充分利用推进剂把裂缝延伸的长一些，对装药结构做了改进，把药分为两段，第一段快速燃烧产生高压气体，利于多裂缝，第二段则慢燃速药，有利于延伸裂缝，整个过程压力-时间曲线如图6曲线2，压裂效果明显提高。
2.58主要技术指标耐压：50MPa图8单脉冲高能气体压裂 图9多级脉冲加载压裂裂缝 裂缝长度示意图 长度示意图 图 10单脉冲与多脉冲压力曲线比较耐温：120℃150℃外径：90mm 100mm电点火：直流电流：2A交流电流：2.5A撞击点火：工艺成功率100%2.9 技术装置结构设计该技术装置主要由Ⅰ引爆装置；Ⅱ有壳内燃气体发生器;Ⅲ中心承载外燃泄气装置;Ⅳ全燃式气体发生器，由多种复合药型等组成。
