煤層氣,又稱煤層甲烷,俗稱瓦斯,人們對它愛恨交加。愛的是它是一種清潔能源,有很大的利用價值;恨的是它是礦難的原因之一。因此,安全有效地采集煤層氣可謂是一舉兩得的好事。近些年,部分國家開始用定向鉆井技術開采煤層氣,取得了良好效果。
定向鉆井,簡單說就是讓向地下豎著打的井拐個彎,再順著煤層的方向橫著打井。定向鉆井采集煤層氣的原理同傳統方法一樣,即通過抽水減壓,逼出煤層氣,再進行采集。但兩者的區(qū)別在于,傳統方法只用豎井穿到煤層采集,而橫向井順著煤層的走勢大大增加了采氣的面積,因而提高了效率。定向鉆井通常在石油和天然氣開發(fā)中使用較多,但近些年煤炭行業(yè)也越來越多地將這項技術用于礦山開采前的瓦斯抽放、排水、礦井探查等方面。在煤炭領域使用這一技術的主要有美國、澳大利亞、歐洲、南非等國家和地區(qū),而利用這一技術采集、利用煤層氣的國家以美國和澳大利亞等國為主。
澳大利亞目前有17個煤礦用定向鉆井技術排放井內瓦斯,以確保安全生產。而悉尼的一家公司在2000年成功地利用這一技術在地下600米深處開出了一口商業(yè)用煤層氣井。美國的一些煤礦企業(yè)為了礦井安全和開采煤層氣也熱衷采用定向鉆井技術。在2000年,美國10%的煤層氣井都采用了這項技術。由于這項技術的逐步開發(fā),部分美國和澳大利亞企業(yè)的煤層氣產量都得到了提高。
資料顯示,定向鉆井的縱向深度一般在600~1200米,橫向煤層鉆井長度可達到400米。據美國某鉆探公司的個例統計,采用橫井采氣比傳統的單一豎井采氣的初期產量可高出10倍,氣井的生產壽命也會增加。根據對某些項目的估算,運用定向鉆井法商業(yè)采集煤層氣的內部回報率為15~18%,明顯高于傳統豎井采集法約3%的內部回報率。