中石油煤层气有限责任公司韩城分公司陕西韩城715400
摘要：我国煤层气资源十分丰富，煤层气作为一种新型能源被广泛的开发利用，但是由于煤层气企业起步较晚，技术相对落后，且我国地势原因导致作业难度较大，存在的安全隐患较多。针对煤层气开采的钻井、完井及排采技术现状进行归纳整理，同时针对煤层气开采中的安全管理方面存在的问题进行了分析，并提出了对应的解决方法，为煤层气安全生产提供了参考依据与技术支撑。
关键词：煤层气；钻井技术；完井技术；安全管理
引言
我国是一个煤层气资源大国，埋深2km内的煤层气资源储量约为36.8×108m3，仅次于俄罗斯和加拿大，居世界第三位。我国煤层气行业相较于欧美西方国家起步较晚，且因我国煤层气藏受孔隙度、渗透率低，非均质性比较强、低压、低饱和度等自身特点限制，尽管近几十年大力发展，多分支水平井、欠平衡钻井、裸眼洞穴完井等技术均获得了较好的效果，但我国煤层气产量依然较低，且法律法规、安全管理措施、钻井、完井技术等并不完善，安全事故时有发生。针对上述问题，从煤层气开采环节的技术出发，分析开采中的安全管理问题，建立科学安全的管理控制体系，旨在有效防止作业事故，保障煤层气资源安全开采，同时避免资源浪费以及事故对环境造成的污染。
1煤层气开采
1.1钻井技术
煤层气钻井工艺基本和石油钻井工艺类似，都是在井眼钻成后，全井下生产套管、固井，然后通过射孔、压裂等工艺，最后达到采气的目的。目前开采煤层气的钻井技术主要有常规直井、U型井、多分支水平井和欠平衡钻井技术等。随着国内外煤层气开发领域的发展和技术难题的攻克，现如今主要采用定向羽状分支水平井技术、欠平衡钻井技术和U型井钻井技术。
1.2完井技术
煤层气的完井是为了建立有效的井筒与煤储层的连通通道，有助于煤层气的解吸。工程上主要有裸眼完井、套管射孔压裂完井、筛管-裸眼完井、裸眼洞穴完井和水平排泄孔衬管完井五种完井方法，其中以裸眼洞穴、套管射孔压裂完井方式最为常见。
（1）裸眼洞穴完井。裸眼洞穴完井原理是在裸眼完井后，人为对裸眼段煤层部位通过多次空气或泡沫憋压放喷，造成剧烈井内压力，使煤层崩落，形成一个稳定的煤层大洞穴。同时消除可能已发生的地层损害和在井眼周围形成很大面积含有大量张性裂缝的卸载区，提高井筒周围割理系统的渗透性，增大了地层的导流能力，使井眼与地层之间实现有效连通而达到增产的目的[6]。
（2）套管射孔压裂完井。由于洞穴完井技术需要煤层具有高渗透、对煤层顶底板要求高等条件，具有一定局限性。国内大部分煤层气井采用适用性较强的套管射孔压裂完井技术，可用于任何类型煤层，这种方法完成的煤层一般都需要水力压裂。
1.3排采技术
（1）有杆泵排采。有杆泵排采技术是泵柱塞在抽水机的驱动下，在泵筒内做上下往复抽吸运动，从而将水由油管排出，降低液柱对井底的回压，从油套环形空间采出煤层气。有杆泵适应性强，操作简单，但无法应用于斜井及多分支水平井等。
（2）电潜泵排采。电潜泵排采技术应用于煤层气开采已久，是一种较为成熟的技术，其工作原理于普通离心泵技术类似，其主要特点为排量大、扬程高。但是目前我国对电潜泵在煤层气排采方面的应用的认识还不足，且其工作条件较为苛刻，成本也高。因此提高电潜泵的经济性和适用性将是未来发展的重要课题。
此外，排采工艺还包括优选管柱自喷排采法、泡沫排采法、气举排采法等。近年来，针对不同的煤层气开采情况，一批新的排采技术涌现出来，包括气液分离同井回注、电潜泵倒置、天然气连续循环、深抽、同心毛细管、超声波等排采技术等。
2煤层气开采安全管理
2.1安全管理的必要性
煤层气开采作业是一项高危作业，我国煤层气产业自发展至今已发生1.8万多起生产事故，直接或间接导致了大量的人员伤亡、财产损失以及环境破坏，对我国社会经济发展和生态环境保护都造成了一定的负面影响。安全生产与安全管理是相辅相成、相互促进的关系，安全管理工作是顺利开展生产的必不可少重要保障。
2.2存在的问题
目前，煤层气井安全生产管理存在问题主要为：安全意识薄弱、管理力度不够、管理制度不完善。
（1）安全意识薄弱。安全意识薄弱是引发安全事故产生的核心原因。有的管理人员过于以效益最大化为目的，轻视了安全的重要性，安全意识过于薄弱，安全投入不够，进而埋下安全隐患；且煤层气生产基层操作人员大多文化水平不高，安全意识不够，其对于安全作业的认识和理解不到位，在生产过程中容易导致安全事故的发生。
（2）管理力度不足。部分煤层气开采作业现场的安全管理力度颇有不足，对开采作业的每一环节未作明确规范的规定和要求；部分煤层气开采作业现场的现场管理执行力度不够，与管理制度脱节，管理工作仅限于形式，更有甚者仅仅是为了应付检查，未发挥出管理制度应起的作用。
（3）管理制度不完善。虽然国家及地方层面对于煤层气开发行业的安全生产日益重视，且制定了相关的法律法规，但是很多煤层气企业安全管理制度仍不完善。例如，责任机制的缺乏，在安全事故问责阶段，会出现相互推诿责任甚至没人担责的情况；安全监管不足，很多企业并未设置专门的安全管理岗位，生产过程中的监督管理工作不到位，从而为事故的发生埋下隐患等。
2.3安全管理有效措施
煤层气安全管理有效措施主要包括：制订安全规章制度、推动安全文化建设、持续推动HSE管理体系、落实安全监管制度等。
（1）建立健全安全管理规章制度。在煤层气开采过程中，要利用科学合理的管理规定对安全工作进行管理，提高管理工作的时效和效果。根据海因里希事故因果连锁理论，伤亡事故并不是一个孤立事件，而是一系列事件相继发生的结果，通过风险分析能够有效破坏“因果链”，从而降低事故发生的概率。因此，要制订合理的安全管理规章制度，预判现场生产中存在的安全隐患，整理总结作为操作的重点管控对象，并逐条制订对应的控制措施，提高安全管控效果。
（2）推动安全文化建设，提高安全意识。安全文化是安全管理的灵魂，在安全生产过程中应当大力推动安全文化建设。安全教育的作用是：有效提升职工专业技术水平及其防范安全事故的能力。结合煤层气开采的现场操作实际加强安全教育，提高安全意识，只有作业人员时时刻刻牢记安全，警惕安全问题，不漏放任何一个细节，才能从源头上掐断事故发生的可能性。
（3）坚持HSE管理体系。HSE管理体系即为健康、安全与环境管理体系的简称，突出预防为主、领导承诺、全员参与、持续改进的科学管理思想。核心是风险的识别与控制，利用HSE管理体系，结合煤层气安全管理方面的种种问题，可有效控制施工风险，提高安全管理水平。
3结束语
煤层气作为我国资源丰富的非常规能源之一，未来将被广泛的开发和利用，随着煤层气开发的不断推进，开采技术随之进步，新的技术必将被应用推广，并在一定程度上降低安全风险。要保障煤层气开采作业的安全，必须要有科学、合理、有效的安全管控措施，从制度、文化、体系、监管方面抓起，落实到现场作业的每一个环节。只有人人做到安全，时时做到安全，才能做到煤层气开采的顺利实施，避免安全事故的发生，从而保障作业人员的生命财产安全。
参考文献
[1]丁昊明,戴彩丽,高静,等.国内外煤层气开发技术综述[J].煤,2013,22(4):24-26.
[2]崔凯华,郑洪涛.煤层气开采[M].北京:石油工业出版社,2009:29-30.
[3]康园园,邵先杰,石磊,等.煤层气开发技术综述[J].中国煤炭地质,2010(22):43-46+177.