针对碎软低渗煤层“有气难出”的抽采难题,西安研究院依托十二五国家科技重大专项项目首创了碎软低渗煤层顶板分段压裂水平井瓦斯抽采技术,将水平井组部署在碎软煤层顶板岩层中,采用向下定向穿层压裂方法实现水平井与碎软煤层的充分沟通,使用分段压裂方法实现对采煤工作面或煤巷掘进条带的全覆盖,达到煤层气高效抽采与区域瓦斯超前治理目的。

先后研发形成了以W型井、U型井、L型井为核心的三种顶板水平井井型和成套开发关键技术。
基于目前石油行业第四代旋转地质导向技术,利用旋转磁导向技术、井眼轨迹精确控制技术,开发出适合煤层气井的浅层、低温旋转地质导向系统,能够精确识别煤岩界面,达到提速增效目的,实现顶板水平井井眼轨迹的精确控制,提高长水平段水平井的施工质量和效率。

提出了缝网改造规模化、缝网扩展均衡化、缝网支撑有效化的压裂设计理念,形成了以高排量大规模注入、高强度加砂、暂堵转向、多粒径组合支撑为核心的煤层水平井大规模极限饱和体积压裂技术,能够大幅提高水平井的压裂改造效果。
目前,成果已在安徽、山西、陕西、贵州等10个矿区瓦斯超前治理方面推广应用,累计推广应用100余组水平井,多次刷新同类地质条件下水平井产气记录,应用效果显著。
