韩城区块的煤层气勘探开发工作始于20世纪90年代,区内煤层气开发至今,先后经历了基础地质研究、靶区评价优选、勘探试验生产等阶段。1990～1993年,通过“陕西省煤层气资源预测与评价”研究工作,完成了包括韩城矿区所属的渭北石炭纪—二叠纪煤田、黄陇侏罗纪煤田、陕北石炭纪—二叠纪煤田、陕北三叠纪煤田及陕北侏罗纪煤田等15个矿区的煤层气资源远景调查评价;1994～1997年通过“陕西省韩城矿区煤层气资源赋存规律及资源评价”研究工作,对韩城矿区煤层气资源储量进行了预测;1994～2007年,韩城区块开始进行煤层气参数井的施工、排采及分析研究。其中港联公司在2005年登记了韩城区块煤层气采矿权,计划施行井网开采,但仅有一口煤层气井开展施工。中联煤层气有限责任公司在2004～2006年期间于韩城板桥一带施工了11口煤层气勘探井,单井煤层气产量达到500～2000m3/d,并于2007年提交了煤层气资源储量报告(王双明,2008;张玉平,2007)。中石油煤层气有限责任公司于2008年成立,将渭北地区作为其煤层气业务的重点发展区块,并于同年12月成立了中石油煤层气有限责任公司韩城分公司,开始大力着手韩城区块煤层气资源的勘探评价及开发利用等工作。当前,韩城区块煤层气资源已经进入商业化开发阶段。本书研究区位于中石油煤层气有限责任公司韩城分公司的韩城煤层气开采区块内。
作为国家科技重大专项试验基地,中石油煤层气有限责任公司韩城分公司针对煤层气资源勘探开发研发并成功地应用了多项新工艺及新成果,为实现煤层气的低成本、长期、稳定、高产创造了条件。韩城区块煤层气开发以山西组3号煤、太原组5号煤及11号煤为主要开采层段,以直井、丛式井组及多分支水平井为主要开采井型。除了大量煤层气井的生产外,韩城区块内还建有集气站、集气干线、采气管道工程、输气管线工程等。
韩城区块煤层气井产能的影响因素诸多,不仅有煤层特征、水文条件等地质基础条件,还有钻井工程和储层改造工程中选择的工艺以及排采过程中制定的排采制度。煤粉产出导致的煤层气井储层伤害与生产伤害是制约韩城区块煤层气开发稳步提升的关键因素。由于煤粉产出导致的频繁修井作业使得煤层气井无法有效实现稳定、连续的排采生产,其对煤储层造成的伤害是不可修复的,对煤层气井产能造成了严重的影响。