山西鄂爾多斯盆地大寧-吉縣區(qū)塊4-吉10井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案

山西鄂爾多斯盆地大寧-吉縣區(qū)塊吉4-吉10井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案I 1 1 2 4 4 7 7 9 13 14 14 19 32 38 38 51 65 66 67 67 70 89 104 108 108 109 123 123 141 147 147 148 152 191 191 191 192 195 199 199 201 201 2026煤層氣田地質(zhì)環(huán)境治理工程部署圖1自主經(jīng)營(yíng)區(qū)塊，總礦權(quán)面積5784.156km2。區(qū)塊煤層氣探礦權(quán)許可證寧-吉縣石油天然氣煤層氣勘查，其探礦權(quán)許可證編號(hào)為0200001720237，探礦權(quán)人為:中國(guó)石油天然氣股份有限公司。該項(xiàng)目探礦許可證在2020年申請(qǐng)延續(xù)時(shí)，根據(jù)勘查范圍內(nèi)保護(hù)礦業(yè)權(quán)人為中國(guó)石油天然氣股份有限公司，勘查實(shí)施單位為中石油鄂東氣田大寧-吉縣區(qū)塊吉4-吉10井區(qū)煤層氣3縣及吉縣。2009年5月，中石油煤層氣有限責(zé)任公司接管大寧-吉縣區(qū)塊，進(jìn)行了大規(guī)模的任公司以整個(gè)區(qū)塊評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，優(yōu)選試采效果好的吉4-吉10井區(qū)作為本次煤層氣建產(chǎn)區(qū)。開發(fā)方案設(shè)計(jì)采礦權(quán)面積82.552km2，設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模3×108t/a山西鄂爾多斯盆地大寧-吉縣區(qū)塊煤層氣勘查項(xiàng)目現(xiàn)申請(qǐng)煤層氣采礦權(quán)，申請(qǐng)面積為82.552km2。煤層氣勘查區(qū)由14個(gè)拐點(diǎn)圈定，并于2016年提交煤層氣探明儲(chǔ)量，疊合含氣工作的通知》（晉自然資函〔2019〕861號(hào)）要求，2和環(huán)保主管部門礦政管理和日常監(jiān)管提供的依據(jù)之一，不代替）；）；）；）；）；）；）；2、《國(guó)土資源部辦公廳關(guān)于印發(fā)油氣勘查實(shí)施方案及開發(fā)利用方案編寫大綱的通知》）；3、《國(guó)土資源部辦公廳關(guān)于做好礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與土地復(fù)墾方案編報(bào)有關(guān)工作的通）；4、《關(guān)于取消礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)保證金建立礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)基金的指導(dǎo)意）；5、《山西省自然資源廳關(guān)于煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案編制及評(píng)審）；36、《山西省自然資源廳關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范礦產(chǎn)資源開發(fā)利用和礦山環(huán)境保護(hù)與土地復(fù)墾）；）；）；）；），）；）；）；）；）；）；1、《關(guān)于委托編制山西鄂爾多斯盆地大寧-吉縣區(qū)塊吉4-吉10井區(qū)煤層氣）；）；4）；）；）；）；本次申請(qǐng)采礦證年限為18年，考慮項(xiàng)目區(qū)內(nèi)氣候、土壤、水資源等自然條件，項(xiàng)目停因項(xiàng)目區(qū)內(nèi)植被覆蓋度高，生態(tài)環(huán)境較好，在氣田閉井后設(shè)計(jì)3年礦山生態(tài)修復(fù)期（3年管護(hù)期）。最終確定該開發(fā)利用與生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案服務(wù)年限共計(jì)21年，另外，在煤層），5態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，對(duì)擬建項(xiàng)目建設(shè)用地范圍及附近進(jìn)行綜合評(píng)估；提出防治措施和費(fèi)用預(yù)算，編制完成《山西鄂爾多斯盆地大寧-吉縣區(qū)塊吉4-吉10井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案》成果報(bào)告1份及相關(guān)附6表0-1完成工作量及主要成果序號(hào)單位數(shù)量備注1資料文字報(bào)告份1張242環(huán)境地質(zhì)調(diào)查調(diào)查面積km2調(diào)查點(diǎn)個(gè)36評(píng)估面積km282.552數(shù)碼照片張363提交成果份評(píng)估報(bào)告份1張77第一章概況晉陜鄂爾多斯盆地大寧-吉縣石油天然氣煤層氣勘查區(qū)塊位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東緣和晉西撓褶帶西部，北與長(zhǎng)慶子洲-清澗區(qū)塊相接，南臨宜川-黃龍區(qū)塊和延川南區(qū)塊，東采礦權(quán)位于山西省臨汾市大寧縣、吉縣境內(nèi)。原勘查區(qū)極值坐標(biāo)為：東經(jīng)110°13′00″2。積為82.552km2。針對(duì)采礦權(quán)避讓保護(hù)區(qū)范圍部分行避讓和劃定，以減少不必要的資源浪費(fèi)，因此礦區(qū)范圍由89個(gè)拐點(diǎn)組成，申請(qǐng)礦區(qū)拐點(diǎn)圖1-1礦區(qū)地理位置圖8表1-1申請(qǐng)礦區(qū)拐點(diǎn)坐標(biāo)一覽表礦區(qū)交通便利，209國(guó)道由南到北穿過礦區(qū)，309圖1-2礦區(qū)交通位置圖9明儲(chǔ)量區(qū)內(nèi)的探礦權(quán)轉(zhuǎn)為新立采礦權(quán)，原勘查項(xiàng)目名稱為“晉陜鄂爾多斯盆地大寧-吉縣石表1-2采礦權(quán)申請(qǐng)基本信息表項(xiàng)目采礦權(quán)名稱山西鄂爾多斯盆地大寧-吉縣區(qū)塊吉4-吉10井區(qū)煤層氣開采采礦權(quán)性質(zhì)新立中國(guó)石油天然氣股份有限公司所在探礦權(quán)的項(xiàng)目名稱及證號(hào)晉陜鄂爾多斯盆地大寧-吉縣石油天然氣煤層氣勘查，證號(hào)0200002020075登記面積（平方千米）82.552生產(chǎn)設(shè)計(jì)規(guī)模3億立方米/年申請(qǐng)年限（年）圖1-3吉4-吉10井區(qū)采礦權(quán)新立前后勘查、開采區(qū)塊范圍對(duì)比圖圖1-4吉4-吉10井區(qū)采礦權(quán)申請(qǐng)范圍與評(píng)審備案的儲(chǔ)量范圍疊合圖（2）2009-2010年，規(guī)模勘探評(píng)價(jià)階段。中石油煤層氣有限責(zé)任公司針對(duì)大寧-吉縣區(qū)（3）2011-2016年，開發(fā)前期評(píng)價(jià)試采階段。中石油煤層氣有限責(zé)任公司針對(duì)大寧-吉公室組織專家評(píng)審?fù)ㄟ^了中石油煤層氣有限責(zé)任公司《鄂東煤層氣田大寧-吉縣區(qū)塊吉4-吉發(fā)方案的編制奠定了可靠的資源基礎(chǔ)。吉4-吉10井區(qū)探明儲(chǔ)量區(qū)內(nèi)，試采效果好，為該區(qū)勘探開發(fā)成果表明，大寧-吉縣區(qū)塊煤層埋深適中，主力煤層分布穩(wěn)定、厚度較大，含田大寧-吉縣區(qū)塊吉4-吉10井區(qū)新增煤層氣探明儲(chǔ)量報(bào)告》，并于2017年獲得礦產(chǎn)資源儲(chǔ)范圍是探明儲(chǔ)量區(qū)扣除環(huán)保區(qū)范圍，經(jīng)過儲(chǔ)量劈分計(jì)算，申請(qǐng)范圍內(nèi)疊合含氣面積8表1-3截至2020年10月申請(qǐng)區(qū)塊內(nèi)儲(chǔ)量及產(chǎn)量情況年度層位含油氣面積(平方千米)探明儲(chǔ)量國(guó)土資儲(chǔ)備字、儲(chǔ)量登記書文地質(zhì)儲(chǔ)量(萬(wàn)噸/億立方米)技術(shù)可采(萬(wàn)噸/億立方米)經(jīng)濟(jì)可采(萬(wàn)噸/億立方米)2017山西組5號(hào)煤82.55292.7446.3731.65國(guó)土資儲(chǔ)備字太原組8號(hào)煤82.55288.5444.2730.22小計(jì)82.552181.2890.6461.87合計(jì)82.552181.2890.6461.87劈分后數(shù)據(jù)累計(jì)產(chǎn)量(萬(wàn)噸/億立方米)項(xiàng)目填寫此部分剩余儲(chǔ)量(萬(wàn)噸/億立方米)產(chǎn)能（萬(wàn)噸/年、億立方米/年）3億立方米/年申請(qǐng)年限（年）三、煤層氣田開采歷史及現(xiàn)狀2011-2016年，開發(fā)前期評(píng)價(jià)試采階段期間，在區(qū)塊內(nèi)吉4-吉10井區(qū)實(shí)施了煤層氣1億方勘探開發(fā)一體化試采工程，試驗(yàn)不同井型、不同開發(fā)層系、不同井網(wǎng)、不同壓裂工藝。11月，《鄂東氣田大寧-吉縣區(qū)塊吉4-吉1表1-4油氣田開發(fā)簡(jiǎn)況表項(xiàng)目產(chǎn)能分布層系山西組5號(hào)煤、太原組8號(hào)煤目前年產(chǎn)量(萬(wàn)噸/億立方米)0.6地層壓力（MPa）可采儲(chǔ)量累計(jì)采出程度(%)鉆井總數(shù)(口)451第二章煤層氣田基礎(chǔ)信息大寧-吉縣煤層氣區(qū)塊地處山西省西南部，行政隸屬臨汾市大寧縣與吉縣，所處地帶屬多集中在六、七、八、九四個(gè)月，占全年降水量的70～85％。年最大降雨量738.2mm（大），），表2-1區(qū)域氣象要素統(tǒng)計(jì)表年平均氣溫極端最高氣溫極端最低氣溫平均相對(duì)濕度39.9℃-21.3℃60%年平均降水量年平均蒸發(fā)量年最大降雨量年最小降雨量536.9mm1848mm738.2mm277.6mm日最大降雨量時(shí)最大降雨量十分鐘最大降水量無霜期43.0mm16.5mm170~204天大風(fēng)日數(shù)霜日數(shù)最大凍土深度2451h61.5d84cm％，據(jù)昕水河大寧站長(zhǎng)期觀測(cè)數(shù)據(jù)，多年平均天然徑流量1.51億m3，年平均含沙量55kg/流自南向北穿過本礦區(qū)，區(qū)塊內(nèi)河流長(zhǎng)度約18km。該河為季節(jié)性河流，主要靠大氣降水補(bǔ)本次申請(qǐng)區(qū)塊范圍內(nèi)的地表水主要為義亭河，區(qū)塊桃西集氣站距離義亭河約70m。根據(jù)相關(guān)檢圖2-1項(xiàng)目區(qū)地表水系圖亭河谷內(nèi)柏坡底村附近，地面標(biāo)高767.3m；最高點(diǎn)位于區(qū)塊東南部山梁處，地面標(biāo)高為大寧-吉縣區(qū)塊煤層氣地處呂梁山區(qū)南部黃土高原腹地，為黃土高原地貌，山巒起伏，景觀。區(qū)塊地貌根據(jù)成因類型、形態(tài)特征可劃分為中大寧-吉縣區(qū)塊煤層氣所處區(qū)域的植被類型種類較多。包含有闊葉落葉林、針葉林、針林地包括以油松為主的針葉林、針闊葉混交林。鄉(xiāng)土喬木有760—90cm，淀積層，結(jié)構(gòu)緊實(shí)，幾乎無根系生長(zhǎng)，碳酸鈣含量在10—15%之間，呈微表2-2耕地土壤理化性質(zhì)統(tǒng)計(jì)表深度cm有機(jī)質(zhì)g/kg全氮g/kg有效磷g/kg速效鉀g/kg土壤質(zhì)地PH值土壤容重0-258.560.8321.25200.447.6625-606.880.78159.857.7060-904.470.57120.67重壤7.72），表2-3林地土壤理化性質(zhì)統(tǒng)計(jì)表深度cm有機(jī)質(zhì)g/kg全氮g/kg有效磷g/kg速效鉀g/kg土壤質(zhì)地PH值土壤容重8.360.62180.447.705.560.49150.857.6860-903.550.39100.477.68草氈層，分布大量淺根植物根系，有機(jī)質(zhì)含量7.52g/kg左右；2表2-4草地土壤理化性質(zhì)統(tǒng)計(jì)表深度cm有機(jī)質(zhì)g/kg全氮g/kg有效磷g/kg速效鉀g/kg土壤質(zhì)地PH值土壤容重0-207.520.66180.447.7020-604.910.44150.857.6860-903.550.36100.477.68圖2-2項(xiàng)目區(qū)土壤剖面圖），太原組及二疊系下統(tǒng)山西組，煤系地層基底為石炭馬家溝組(O2m)：巖性下部為淺灰～灰白色薄層狀白云巖夾中厚層狀石灰?guī)r和灰質(zhì)白云上)，8#煤層為該組主要可采煤層。主要由灰黑色中～細(xì)粒砂巖、泥巖、粉砂巖，普遍含黃鐵礦結(jié)核；上部為泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r和灰?guī)r。該組地層厚度40-60m，平均#)，5#煤層為該組主要可采煤層。由淺灰、灰綠、黃綠色砂巖、粉砂巖，深灰色砂石千峰組(P2sh)：該組頂部巖性主要以泥巖、炭質(zhì)泥巖為主，中間夾薄層細(xì)砂巖和薄層錯(cuò)層理。泥巖中普遍夾鈣質(zhì)結(jié)核層；上部泥巖中鈣質(zhì)含量較高。本組地層厚190-264m，平均248m。據(jù)其巖性組合，地層結(jié)構(gòu)及沉積特征，該組可劃分為三個(gè)非正式巖性段，各段之一段（T2e1厚141.55m。主要巖性為灰底部常夾灰質(zhì)同生礫石和礫巖透鏡體，礫石成分以灰?guī)r為主。地貌灰白色薄-厚層中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖。黃綠色長(zhǎng)石砂巖中夾礫巖透鏡體，礫石成分該組多分布于評(píng)估區(qū)西部山間溝谷中，為一套殘積-洪積成因的土狀堆積物。主要巖性行不整合覆以離石組黃土，其下平行不整合覆于靜樂組或保德組之上。厚0-30m，平均約育，具大孔隙，常有植物根遺留體，含零星鈣質(zhì)結(jié)核，結(jié)核不成層，個(gè)體小，核徑一般2~沖洪積相沉積，其下多被現(xiàn)代河流Ⅰ級(jí)階地選仁組內(nèi)疊，或被沱不同的地理位置發(fā)育不同，局部地段基本不含。地貌上構(gòu)成河流Ⅱ級(jí)階地，厚0～15m，平表2-5大寧-吉縣區(qū)塊吉4-吉10井區(qū)煤層氣區(qū)塊區(qū)域地層劃分表地層單位地層符號(hào)地層厚度（m）最?。畲?平均界系統(tǒng)組新生界第四系全新統(tǒng)沱陽(yáng)組選仁組0-6/3上更新統(tǒng)峙峪組馬蘭組中更新統(tǒng)離石組下更新統(tǒng)午城組0-30/15.3新近系靜樂組N2j20-40/30下統(tǒng)保德組N1b15-20/30中生界三疊系二馬營(yíng)組T2e190-264/248下統(tǒng)和尚溝租T1h劉家溝組T1l150-225/200古生界二疊系上統(tǒng)石千峰組P2sh40-250/180石盒子組P2s312-360/335下統(tǒng)山西組P1s石炭系本溪組C2b太原組C3t40-60/50奧陶系峰峰組O2f38-107/85馬家溝組O2m50-300/240圖2-3大寧-吉縣區(qū)塊吉4-吉10井區(qū)煤層氣井田區(qū)域地質(zhì)圖裂較少、活動(dòng)微弱。構(gòu)成為穩(wěn)定地塊被活動(dòng)構(gòu)圖2-4區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造圖大寧-吉縣區(qū)塊位于鄂爾多斯盆地東緣晉西撓褶帶南端與伊陜斜坡東南緣?？傮w形態(tài)為大寧-吉縣區(qū)塊煤層氣位于薛關(guān)逆斷層的西側(cè)，即斷層根據(jù)區(qū)塊地表出露情況和勘探鉆孔揭露資料，區(qū)塊內(nèi)巖組，第三系松散層孔隙-裂隙含水巖組，二疊系-三疊系碎屑巖裂隙含水巖組，石炭系碎屑表水及基巖地下水補(bǔ)給，一般水位埋深0.2m-10m，水量較豐富，動(dòng)態(tài)隨季節(jié)變化，水質(zhì)為巖組成，以節(jié)理、裂隙為地下水的賦存空間，屬潛水—承壓水含水巖組，水量大小受地貌、件有利及補(bǔ)給條件較佳時(shí)，也可富水。該含水巖組的富水性極不均一，往往受地形、地貌、主要出露于大寧-吉縣區(qū)塊工區(qū)以外的離石大斷裂帶及其以東，含水層主要為K1、K2分布于大寧-吉縣區(qū)塊工區(qū)以外的區(qū)域東北、東南部，以中奧陶統(tǒng)厚層灰?guī)r夾泥質(zhì)灰?guī)r—巖溶承壓水，以側(cè)向補(bǔ)給為主。穩(wěn)定、連續(xù)性好的隔水巖層，對(duì)下部奧陶系灰?guī)r含水層和其上覆水性不明確，是否會(huì)溝通上部基巖各含水層以及綜上所述，從區(qū)域上看，5#煤的上部，有一套由砂巖、組含水層水主要來源為大氣降水的入滲補(bǔ)給，大氣降水通過地表黃土入滲直接補(bǔ)給各含水第四系沖洪積孔隙含水巖組主要接受大氣降水與地表徑流的入滲以及河谷兩側(cè)孔隙水地下水在徑流排泄過程中，除直接消耗于蒸發(fā)外，部分被開采利水從補(bǔ)給區(qū)沿含水層向深部運(yùn)動(dòng)，徑流強(qiáng)度越來層隔水性變?nèi)醯牡貛?，如斷層或裂隙帶補(bǔ)給其它含水層；三概580m左右，此處有斷層、撓曲、背斜構(gòu)造，且地表有上升泉出露，為全區(qū)奧陶系灰?guī)r巖#煤層上部K2灰?guī)r層是煤層直接充水含水層，在裂隙巖溶發(fā)育地段或斷裂帶會(huì)導(dǎo)致煤層氣含量降低。在儲(chǔ)量區(qū)東部斷層附近的試采井產(chǎn)水量為無斷層區(qū)試采井的10倍；西部地區(qū)煤層水氯離子濃度低，地層水活躍，為地層水補(bǔ)給區(qū)，煤層含氣量低于8m3/t，水文順層由淺部向深部運(yùn)動(dòng)，煤層中向上擴(kuò)散的氣體將被封堵，致使煤層氣聚集。區(qū)塊5#煤和8#煤含水層有穩(wěn)定的頂板和底板隔水層，阻斷了各含據(jù)區(qū)內(nèi)所有鉆孔資料統(tǒng)計(jì)，8號(hào)煤層直接頂板以泥巖分地段存在厚度很小的炭質(zhì)泥巖偽頂。間接頂板（老頂）和單軸極限抗壓強(qiáng)度為9.45-26.61MPa，為軟巖～較軟巖；砂質(zhì)泥巖的塊狀密度74g/cm3，泥巖、鋁質(zhì)泥巖或砂質(zhì)泥巖，其物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)為：塊狀密度為2.616-2.655g/cm3，含水），），生界新近系（N）、第四系（Q）。其中主要含煤地層為石炭系太原組和二疊系山西組，在能量較強(qiáng)，全區(qū)大部分地區(qū)同向軸連續(xù)，極易標(biāo)定和追蹤煤層。55#煤和8#煤的厚度值，結(jié)合煤層地震反演的成果，編制了區(qū)塊內(nèi)的主力煤層5#和8#煤層的圖2-5大寧—吉縣區(qū)塊二疊系山西組5#煤層厚度直方圖圖2-6大寧—吉縣區(qū)塊二疊系太原組8#煤層厚度直方圖根據(jù)區(qū)內(nèi)的鉆井成果資料，結(jié)合大寧-吉縣區(qū)塊內(nèi)的二維地震解釋成果編制了區(qū)內(nèi)主力探區(qū)中部，斷層的上盤，地層抬升，煤層埋深減小，向），含水性弱，滲透性差，非常有利于煤層氣的成藏與方解石充填，其孔滲性很差，因此其作為蓋表2-6建產(chǎn)區(qū)部分煤層氣井煤層頂?shù)装鍘r性統(tǒng)計(jì)表井號(hào)5#煤8#煤頂巖頂厚(m)底巖性底厚(m)頂巖性頂厚(m)底巖性底厚(m)泥巖4.4泥巖3.4灰?guī)r泥巖5.2砂巖泥巖9.0灰?guī)r泥巖5.3泥巖9.3泥巖灰?guī)r泥巖泥巖4.7泥巖3.5灰?guī)r泥巖6.7泥巖泥巖6.2灰?guī)r泥巖泥巖2.2砂巖7.5灰?guī)r20.1泥巖5.8泥巖泥巖3.9灰?guī)r泥巖泥巖5.7泥巖3.4灰?guī)r23.8砂巖4.3泥巖3.8泥巖4.1灰?guī)r泥巖泥巖3.5泥巖2.3灰?guī)r泥巖2.0泥巖7.4泥巖灰?guī)r8.7泥巖泥巖8.2泥巖灰?guī)r5.5泥巖5.5泥巖7.86泥巖灰?guī)r3.66泥巖5.0砂巖3.2泥巖2.2灰?guī)r4.3泥巖泥巖泥巖3.7灰?guī)r5.7泥巖3.3泥巖泥巖灰?guī)r4.4泥巖6.5泥巖3.0泥巖灰?guī)r9.4泥巖5.8泥巖5.5泥巖6.7灰?guī)r泥巖泥巖4.5泥巖2.2灰?guī)r泥巖3.2#煤頂板以灰?guī)r為主，局部為泥灰?guī)r，底板以泥巖為主。其含水性和滲情況看，頂板取心收獲率高，一般都可以達(dá)到100%，巖水性和滲透性弱。而底板均為泥巖，測(cè)井解釋的結(jié)果三、開采區(qū)及開采活動(dòng)影響土地利用現(xiàn)狀表2-7項(xiàng)目區(qū)土地利用類型統(tǒng)計(jì)表一級(jí)地類二級(jí)地類面積（hm2）百分比（%）編碼名稱編碼名稱吉縣大寧縣合計(jì)01耕地013旱地691.93604.011295.9415.6902021果園68.7255.33124.05023其他園地9.190.009.190.1103林地031有林地978.17160.781138.9513.79032灌木林地88.3288.32033其他林地678.251586.752265.0027.4304草地043其他草地938.811914.722853.5334.58交通運(yùn)輸用地公路用地15.226.4821.700.26農(nóng)村道路34.1645.5179.670.96水域及水利設(shè)施用地河流水面13.5213.520.16內(nèi)陸灘涂42.929.8752.790.64水工建筑用地0.010.010.00其他土地設(shè)施農(nóng)用地0.392.330.03125.2984.34209.632.54城鎮(zhèn)村及工礦用地203村莊44.6535.8780.520.98204采礦用地20.0020.000.24205風(fēng)景名勝及特殊用地0.080.080.00合計(jì)3717.574537.668255.23100.00耕地：主要是旱地，旱地面積1295.94hm2，田坎系數(shù)0.074-0.188之間，其中坡耕地表2-8項(xiàng)目區(qū)基本農(nóng)田面積統(tǒng)計(jì)表鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政村地類（hm2）旱地吉縣屯里鎮(zhèn)回宮村239.15窯曲村9.91窯頭村117.32大寧縣三多鄉(xiāng)川莊村58.19東堡村183.01嶺頭村88.28樓底村南嶺村83.49南垣頭村32.39合計(jì)822.702采礦用地位于川莊村北部，現(xiàn)狀為山西昕宗酒業(yè)有限公司；風(fēng)景名勝及特殊用地0.08hm2，圖2-7項(xiàng)目區(qū)土地利用現(xiàn)狀ab圖2-8a.草地b.林地c.耕地d.建設(shè)用地用地。按照開發(fā)利用方案轉(zhuǎn)采后部分土地進(jìn)行租賃，其表2-8項(xiàng)目區(qū)權(quán)屬統(tǒng)計(jì)表地其他園地地地地地地鎮(zhèn)村15縣鄉(xiāng)1村村村4550332鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案第三章煤層氣資源開發(fā)利用大寧-吉縣區(qū)塊是國(guó)內(nèi)煤層氣勘探較早的熱點(diǎn)地區(qū)之一，在先期煤層氣勘探研究基礎(chǔ)之氣儲(chǔ)量評(píng)審辦公室組織專家評(píng)審?fù)ㄟ^了中石油煤層氣有限責(zé)任公司《鄂東煤層氣田大寧-吉其中，利用1億方一體化試采井167），表3-1油氣田開發(fā)簡(jiǎn)況表項(xiàng)目開發(fā)目的層山西組5號(hào)煤、太原組8號(hào)煤目前年產(chǎn)量(萬(wàn)噸/億立方米)0.6地層壓力（MPa）綜合含水(%)/可采儲(chǔ)量累計(jì)采出程度(%)開發(fā)井總數(shù)(口)451采油/氣井總數(shù)(口)337注水井總數(shù)(口)/截止日期2021年10月31日鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案大寧-吉縣區(qū)塊內(nèi)地層為典型的華北地區(qū)地層，目前鉆遇的地層由老煤層埋深：大寧-吉縣區(qū)塊煤層埋深主要受區(qū)域構(gòu)造背景和地形地貌的影響。整體上呈鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案平均含量21.5%；無機(jī)組分含量為12.8%-32.0%，平均值為19.8%。8號(hào)煤鏡質(zhì)組含量52.8%-71.4%，平均60.1%；惰質(zhì)組含量11.8%-35.3%，平均含量20.9%；無機(jī)組分含量為大寧-吉縣區(qū)塊的煤巖演化程度居中，屬于中高階煤。根據(jù)分析化驗(yàn)的成果，申請(qǐng)采礦根據(jù)注入/壓降測(cè)試的結(jié)果，5號(hào)煤層的滲透率在0.01-1.36mD之間，平均滲透率為鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案等溫吸附實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果顯示，5號(hào)煤的蘭氏體積在13.10m3/t-30.12m3/t之間，平均值5號(hào)煤蘭氏壓力值在1.44MPa-2.95MPa之間，平均值2.15MPa；8號(hào)煤蘭氏壓力值在根據(jù)注入\壓降測(cè)試的結(jié)果，轉(zhuǎn)采區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層壓力基本正常，具有欠壓-常壓特點(diǎn)。5號(hào)煤8號(hào)煤層實(shí)測(cè)儲(chǔ)層壓力為7.64-9.25MPa，壓力梯度為0.78-0.89MPa/100m，平均值為轉(zhuǎn)采區(qū)山西組5號(hào)煤和太原組8號(hào)煤層埋深多淺于1600m，5號(hào)煤層平均儲(chǔ)層溫度鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案煤層氣開發(fā)方式主要有兩種：煤炭瓦斯抽放和煤層氣地面開采。鑒于大寧-吉縣地區(qū)煤能由煤儲(chǔ)層中釋放，流至井筒中。煤巖裂隙或割理中多被水充滿,而裂隙與割理是煤層中的主要運(yùn)移通道，煤層氣需要通過排水(裂隙或割理)降壓(煤巖儲(chǔ)層)方式才得以采出，因此煤資源主要分布在5號(hào)、8號(hào)煤層中，兩個(gè)主要煤層在全區(qū)分布基本穩(wěn)定，厚度較大、埋深目前，煤層氣開發(fā)井的主要井型為直井、叢式井和U型井和分支水平井四種。綜合考此，整體采用叢式井組開發(fā)。該區(qū)水平井開發(fā)技術(shù)目前尚不成熟，當(dāng)前水平井日產(chǎn)氣量為鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案單井排采日產(chǎn)可達(dá)1800m3；二是水平井提高單井產(chǎn)量試驗(yàn)取得突破，鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案到10000m3/d，并穩(wěn)定日產(chǎn)氣量10000m3/d以上排采達(dá)到116天，最高日產(chǎn)氣量大于鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案采用數(shù)值模擬方法對(duì)本區(qū)試采井進(jìn)行了模擬預(yù)測(cè)。對(duì)煤層氣參數(shù)+試驗(yàn)井的儲(chǔ)圖3-5從式井產(chǎn)能預(yù)測(cè)曲線鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案圖3-6水平井產(chǎn)能模擬預(yù)測(cè)曲線直井（叢式井）單井指標(biāo)：?jiǎn)尉€(wěn)產(chǎn)8年，穩(wěn)產(chǎn)期內(nèi)單井平均產(chǎn)氣量為1547m3/d，氣條件、煤層氣藏特征等因素，結(jié)合本區(qū)煤層氣井），表3-2吉4-吉10井區(qū)煤層氣開采3×108m3/a產(chǎn)能建設(shè)方案建產(chǎn)期工作表新鉆井（口）直井（叢式井）水平井2011～20186201902020705202161020220合計(jì)540鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案轉(zhuǎn)采區(qū)內(nèi)自2011年開始至2022年建產(chǎn)期結(jié)束，2023年達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)，穩(wěn)產(chǎn)期6年，遞減表3-3開發(fā)部署生產(chǎn)情況表年度生產(chǎn)井?dāng)?shù)年產(chǎn)氣量（億方）累計(jì)產(chǎn)量（億方）采出程度采氣速度201100.020.020.020.02201200.020.040.030.02201300.080.100.07201400.150.280.230.13201500.310.590.480.262016400.240.830.680.202017500.230.870.1920180.260.2120193150.722.030.5920203903.412.8120214512.235.644.6520225512.758.386.912.2620235512.999.382.4720245513.052.5220255513.062.5220265513.0620.542.5220275513.0423.582.5020285512.9926.5721.912.4720295512.9029.4724.302.3920305512.6932.1626.522.2220315512.3534.5128.46203255136.4630.06203355138.0231.35203455139.1932.310.9620355510.8840.0733.040.7320365510.5840.6533.520.4820375510.2940.9433.760.2420385510.0841.0233.820.07鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案圖3-3吉4-吉10井區(qū)3×108m3/a產(chǎn)能建設(shè)開發(fā)方案生產(chǎn)曲線圖鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案表3-4山西鄂爾多斯盆地大寧-吉縣區(qū)塊吉4-吉10井區(qū)開發(fā)方案參數(shù)表項(xiàng)目?jī)?nèi)容解析開發(fā)層系①5號(hào)、8號(hào)煤層開發(fā)方式②煤層氣衰竭式地面開采注采井網(wǎng)③叢式井：400m×400m菱形井網(wǎng)；水平井：北東-南西方向，水平段長(zhǎng)度1000m，井距為500m開發(fā)井總數(shù)(口)551動(dòng)用儲(chǔ)量④(萬(wàn)噸/億立方米)及面積(平方千米)動(dòng)用探明地質(zhì)儲(chǔ)量121.28億立方米、動(dòng)用技術(shù)可采儲(chǔ)量60.64億立方米動(dòng)用經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量41.39億立方米動(dòng)用面積82.552平方千米設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模(萬(wàn)噸/億立方米)3設(shè)計(jì)高峰穩(wěn)產(chǎn)年限(年)及年產(chǎn)量(萬(wàn)噸/億立方米)設(shè)計(jì)高峰穩(wěn)產(chǎn)年限6年，年產(chǎn)量3億立方米設(shè)計(jì)開采速度(%)2.5設(shè)計(jì)開采年限（年）累計(jì)產(chǎn)量(萬(wàn)噸/億立方米)41.02原油/天然氣采收率(%)⑤33.82原油/天然氣回收率(%)99.6截止日期2039年6月30日鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案圖3-4吉4-吉10井區(qū)地面建設(shè)平面圖鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案煤層氣井場(chǎng)是煤層氣開發(fā)鉆井、測(cè)井、固井、壓裂及排采作業(yè)的工作場(chǎng)地，結(jié)合本轉(zhuǎn)表3-5井場(chǎng)距各類障礙距離中石油要求距離是否滿足條件高壓線≥75m是≥100m是鐵路、高速公路≥200m是黃河≥500m是學(xué)校、人口密集區(qū)≥500m是文物、墓群等≥500m是煤礦采空區(qū)及近期規(guī)劃施工區(qū)≥500m是煤層氣開發(fā)的主力井型，一個(gè)井場(chǎng)包含兩口或兩口以上的定向井，可含一口直井，鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案圖3-5叢式井井組示意圖叢式井采用二開井身結(jié)構(gòu)，定向井井身剖面采用直－增－穩(wěn)的井身結(jié)構(gòu)，井深結(jié)構(gòu)示圖3-6常規(guī)直井井身結(jié)構(gòu)示意圖表3-6直井井身質(zhì)量要求表井段（m）全角變化率井徑擴(kuò)大率井斜測(cè)量間距要求0-500<1.525m500-1000<2.525m<325m備注一開鉆進(jìn)過程中必須按全井要求測(cè)井，以防表層井斜超標(biāo)，全井段測(cè)斜至少每30m一次，且現(xiàn)場(chǎng)必須有定向技術(shù)人員方可進(jìn)行施工，井身質(zhì)量以完井電測(cè)連斜數(shù)據(jù)為依據(jù)；如果井斜角偏大，應(yīng)加密測(cè)量間距；煤層段的井徑擴(kuò)大率≤25%。鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案圖3-7定向井井身結(jié)構(gòu)示意圖表3-7定向井井身質(zhì)量要求表井段（m）全角變化率最大井斜角靶點(diǎn)水平位移井徑擴(kuò)大率（%）直井段造斜段連續(xù)3點(diǎn)不大于3.5，單點(diǎn)不超過4.535地質(zhì)設(shè)計(jì)連續(xù)3點(diǎn)不大于3.5，單點(diǎn)不超過4.5穩(wěn)斜段正常地層≤235地質(zhì)設(shè)計(jì)非煤層≤15煤層≤35正常地層注：1、造斜段完成后可使用MWD繼續(xù)定向，或者也可以使用單點(diǎn)定向控制，但在定向段必須采用復(fù)合鉆具組合進(jìn)行鉆進(jìn)；2、靶點(diǎn)為8+9號(hào)煤頂板，中靶半徑25m，如遇到靶點(diǎn)垂深與預(yù)測(cè)變化大于20m，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整中靶點(diǎn)的認(rèn)定，以設(shè)定的原垂深靶點(diǎn)為靶點(diǎn)；3、使用<1.25。螺桿造斜，造斜段緩慢造斜，4+5號(hào)煤以上穩(wěn)斜段降斜率不大于1.3。/30m。單支水平井采用三開井身結(jié)構(gòu)。井身剖面采用?444.5mm鉆頭?311.1mm鉆頭?339.7?311.1mm鉆頭?244.5mm套管?215.9?244.5mm套管?139.7mm套管圖3-8單支水平井井身結(jié)構(gòu)示意圖鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案表3-7單支水平井井身質(zhì)量要求井深（m）井斜(°)全角變化率(°/30m）水平位移井徑擴(kuò)大率(%)井斜測(cè)量間距要求直井段2≤1.525m造斜點(diǎn)至著陸點(diǎn)90±地層傾角設(shè)計(jì)位移5m水平段目的層中平行于≤1.5設(shè)計(jì)位移5m針對(duì)水平井水平段的工程難度和煤層保護(hù)的特殊要求，在單支水平井煤層段施工中對(duì)劉家溝組，石千峰組、石盒子組存在少量漏失，漏失井段主要在30-400m，位于山頂部分②裂縫性失返：發(fā)生失返性漏失，鉆進(jìn)過程中有間綜合成功率、降低成本、地層傷害和現(xiàn)場(chǎng)組織效率等因素，推薦使用高粘堵漏漿隨鉆鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案⑦生產(chǎn)套管固井施工過程中連續(xù)檢測(cè)水泥漿密度，確保水泥漿平均密度不小于表3-8叢式井固井質(zhì)量要求表開鉆次數(shù)鉆頭尺寸（mm）井段套管尺寸（mm）套管下深水泥封固井段人工井底深度固井質(zhì)量要求一開/Φ244.5×8.94（J55短圓扣）/地面/套管內(nèi)保留水泥塞不少于10米二開/Φ139.7×7.72（N80長(zhǎng)圓扣）/地面/壓合格離氣很少。但鉆井隊(duì)必須高度重視井控工作，并要制訂相應(yīng)的預(yù)案和技術(shù)措施，確保有溢①鉆井隊(duì)主要干部、技術(shù)員、司鉆、大班等到應(yīng)經(jīng)過井控技術(shù)培訓(xùn)，持有效的井控培②鉆井隊(duì)?wèi)?yīng)儲(chǔ)備一定數(shù)量的坂土粉、石灰石粉加重劑和鉆井液。防止煤儲(chǔ)層和煤系地③進(jìn)入煤系地層前，要求所有上崗人員熟悉溢流、井涌、防噴防火知識(shí)，掌握相關(guān)制④進(jìn)入煤系地層和煤儲(chǔ)層時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行坐崗觀察制度，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流現(xiàn)象，并能夠⑤鉆進(jìn)中如發(fā)現(xiàn)蹩鉆、跳鉆、鉆速突然加快、放空、井漏、泵壓下降、氣侵、鉆井液粘度增高、密度降低等情況，應(yīng)立即停鉆，上提鉆鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案⑥進(jìn)入目的層后，起鉆時(shí)每三柱灌滿鉆井液，保持井眼內(nèi)的液柱壓力；同時(shí)嚴(yán)格控制起下鉆速度，在正常情況下起鉆速度不得超⑧加強(qiáng)防火工作，工作區(qū)域嚴(yán)禁吸煙；打開煤層后，井場(chǎng)動(dòng)用明火必須首先采取防范煤層氣有別于常規(guī)天然氣，主要以吸附方式賦存于煤儲(chǔ)層中。在煤層氣開采過程中，煤層氣要經(jīng)過解吸、擴(kuò)散和滲滲等復(fù)雜過程。在鉆井或固井過程中對(duì)煤儲(chǔ)層表面、孔隙和裂隙的損害，將影響煤層氣的解吸速率、擴(kuò)散速率和滲透速率，從而影響煤層氣的開采效果。雖然叢式井在后期要進(jìn)行壓裂改造，傷害程度可以得到改善，但是應(yīng)可能減少煤儲(chǔ)層的傷害。由于水平井采用下篩管完井，由于沒有后期的壓裂改造，對(duì)煤層的傷害將不可逆①鉆井液密度要嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)，優(yōu)選使用低固相聚合物鉆井液體系，從源頭上做好儲(chǔ)層保護(hù)工作，正常施工情況下（無復(fù)雜情況）鉆井鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案④鉆開煤層后，在煤層起下鉆速度不大于30m/min，操作要平穩(wěn)，減少激動(dòng)壓力和抽⑤鉆井施工中應(yīng)加強(qiáng)管理和生產(chǎn)組織協(xié)調(diào)，維護(hù)好設(shè)備，認(rèn)真做好井漏、井噴、井塌及卡鉆的預(yù)防工作，避免在鉆開煤層后組織停工，確保鉆井完井施工順利進(jìn)行，以減少固⑥完鉆前要充分循環(huán)洗井，清除井內(nèi)鉆屑，提高電測(cè)一次成功率，減少煤儲(chǔ)層浸泡時(shí)①精確計(jì)算水泥用量，控制返高誤差在20m之內(nèi)；③漏失井和易漏井采用低密度水泥固井（1.60-1.65g/cm3），其余常規(guī)井采用密度其它區(qū)塊的規(guī)律和特點(diǎn)，結(jié)合目前壓裂技術(shù)的發(fā)展，選擇適合于本區(qū)塊的增產(chǎn)工藝措施是整體工藝采用水力加砂壓裂，選擇壓裂參數(shù)時(shí)必須針對(duì)各目的煤層的特點(diǎn)，并盡可能的消除壓裂對(duì)壓后排采的不利影響（出煤粉、出砂等）。根據(jù)對(duì)本區(qū)塊的地質(zhì)分析，結(jié)合前期施工經(jīng)驗(yàn)及其他區(qū)塊成功經(jīng)驗(yàn)，為了增加壓裂的有效裂縫長(zhǎng)度，控制裂縫高度，減少鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案可適當(dāng)增加射孔長(zhǎng)度，一次成功率≥95%。射孔前必須進(jìn)行軟探人工井底或砂面，射孔時(shí)支撐劑進(jìn)入裂縫困難，根據(jù)支撐劑允許進(jìn)入裂縫的準(zhǔn)則，裂縫建議壓裂用的主體支撐劑選用20-40目的石英砂。要求粒徑為0.15-0.30mm粉砂、0.425-0.85mm中砂。粉砂用于前置液中對(duì)裂縫％，分為6-9個(gè)階梯進(jìn)行加砂，并且在砂量個(gè)段塞（粉砂）打磨射孔孔眼及裂縫。針對(duì)厚煤層氣，井筒條件優(yōu)越的井，則采取大規(guī)模井口限壓綜合考慮固井質(zhì)量、水泥返高，以及套管、井口、管線、壓裂設(shè)備的承壓能根據(jù)儲(chǔ)層改造原則，保證壓裂液的造縫效率和支撐縫長(zhǎng)，前置液排量分3-6個(gè)階段從量的提升均在壓力平穩(wěn)后進(jìn)行。常規(guī)井總液量控制在800-900m3，平均砂比10%以上，加鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案井，則使用KY65/70壓裂井口。連接生產(chǎn)套管與壓裂井口的泵車要求在40MPa的壓力下，排量能夠穩(wěn)定在7-9m3/min，正常工作兩小時(shí)以上為防止激動(dòng)煤層，近井地帶支撐劑回流，造成縫口閉合，保證縫口的高導(dǎo)流能力，壓裂后待壓力降至裂縫閉合壓力以下，再開井控制排液。壓后井口安裝壓力表，根據(jù)井口壓4）完成排液后按下泵設(shè)計(jì)要求進(jìn)行沖砂及煤層氣開發(fā)建立在排水降壓、解吸采氣的理論之上，因此，煤層氣井投產(chǎn)后首先需要進(jìn)行一段時(shí)間的排水，當(dāng)煤層壓力降到煤層的臨界解吸壓力時(shí)，煤層氣才能從煤層中解吸煤粉卡泵和控制液面平穩(wěn)緩慢下降等方面取得了良好的效果。因此，以上幾種設(shè)備相互使鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案表3-9常用人工舉升方式適應(yīng)性對(duì)比項(xiàng)目條件有桿泵螺桿泵射流泵排量m3/d正常范圍80-70010-200最大值300250200泵深m正常范圍<3000<2000<1500<1500最大值442130843000井身定向井一般適宜不宜適宜環(huán)境氣候惡劣一般適宜一般需要防凍操作問題高氣水比較適應(yīng)不適應(yīng)較適應(yīng)較適應(yīng)出砂或煤粉較好不適宜適宜適應(yīng)性強(qiáng)維修管理檢泵工作管式泵動(dòng)管柱必須動(dòng)管柱必須動(dòng)管柱泵芯投撈式免修期，a211適宜適宜一般較適宜生產(chǎn)測(cè)試基本配套基本配套不配套基本配套靈活性適宜適宜一般一般成本設(shè)備成本低高低高當(dāng)影響選擇排采方式的因素較多時(shí)，常用等級(jí)綜合參數(shù)加權(quán)法優(yōu)選排采方式。該方法使用兩組數(shù)據(jù)對(duì)不同排采方式進(jìn)行分級(jí)，一組對(duì)各種技術(shù)適應(yīng)性因素進(jìn)行分級(jí)，另一組對(duì)相關(guān)管理和效益因素進(jìn)行分級(jí)。最后對(duì)所有因素進(jìn)行加權(quán)平均，選出最適宜的排采方式。對(duì)煤層氣井來說，影響排采的因素相對(duì)較少，主要從排量大小、設(shè)備可靠性、設(shè)備成本、配套程度由于螺桿泵不適用于定向井，電潛泵可適用于定向井，但投資成本大，因此，叢式井排采設(shè)備選用抽油機(jī)有桿泵。它成本低，適用范圍廣泛，作業(yè)維修簡(jiǎn)單，操作管理方便，可滿由于水平井較容易出煤粉，選擇排采設(shè)備時(shí)需考慮煤粉的問題。射流泵沒有運(yùn)動(dòng)部件，不存在偏磨現(xiàn)象，并且防卡、防煤粉能力較強(qiáng)，因此，水一般用于供液能力強(qiáng)、產(chǎn)量較高的淺井和中深井，但作業(yè)時(shí)必須起出全部油管。桿式抽油泵作業(yè)時(shí)只需起出抽油桿就可將泵帶至地面進(jìn)行檢修，不需動(dòng)油管柱，作業(yè)工作量小，維護(hù)成），表3-10桿式泵基本參數(shù)泵的直徑mm柱塞長(zhǎng)度系列m加長(zhǎng)短節(jié)長(zhǎng)度m聯(lián)接油管外徑mm柱塞沖程長(zhǎng)度范圍m理論排量m3/d聯(lián)接抽油桿螺紋直徑mm公稱直徑基本直徑3230.60.960.3，73.013.68-27.36383873.019.68-39.36444473.026.88-53.76505073.033.96-67.92575788.944.28-88.56*表中理論排量按沖次為8次/min，充滿系數(shù)為1計(jì)算。抽油泵的大小應(yīng)根據(jù)煤層氣井可能出水量的大小進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)對(duì)大寧-吉縣區(qū)塊產(chǎn)水的統(tǒng)計(jì)分析，本次方案設(shè)計(jì)常規(guī)井的產(chǎn)水量按20m3/d考慮。根據(jù)上表，選擇32mm和38mm桿式泵基本可以滿足排水的要求。由于大寧-吉縣區(qū)塊井較深，沖次越大震動(dòng)載管的穩(wěn)定和抽油機(jī)的壽命，因此設(shè)備選擇應(yīng)以“長(zhǎng)沖程、低沖次”為原則，同時(shí)綜合考慮泵效等因素，叢式井選擇32mm頂部固定雙密封桿式泵，下泵深度為煤層表3-11有桿泵與油管、套管的匹配關(guān)系泵的公稱直徑，mm連接油管外徑，mm推薦套管尺寸，mm(in)3260.3、73.0127.0-139.7（5-51/2）3873.0127.0-139.7（5-51/2）4473.0127.0-139.7（5-51/2）5073.0127.0-139.7（5-51/2）5788.9139.7（51/2）由上表可以看出，與32mm和38mm桿式泵相匹配的油管為73mm油必須對(duì)油管進(jìn)行強(qiáng)度校核，保證生產(chǎn)中油管柱的安全性。煤層氣井的生產(chǎn)層普遍欠壓，上部地層中沒有特殊的高壓層，生產(chǎn)過程中井筒中的壓力也不大，因此，不需做抗擠和抗內(nèi)壓強(qiáng)度校核，僅作連接強(qiáng)度校核。以油管平均下入深度1200m計(jì)算，普通J55鋼級(jí)平式油管載荷足強(qiáng)度要求，但是考慮到壓裂管柱的情況，本次采用φ73mm(6.45mm×N80×EUE)油管。表3-12材料的化學(xué)成分和力學(xué)性質(zhì)等級(jí)化學(xué)成分抗拉強(qiáng)度，MPa（psi）最低最高KCDAISI46AISI1536碳鋼或合金鋼586（85000）620（90000）793（115000）793（115000）793（115000）965（140000）根據(jù)大寧-吉縣區(qū)塊煤層氣井井下環(huán)境及工況，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)使用情況，本次方案確定抽情況，結(jié)合所選泵型，經(jīng)載荷計(jì)算和強(qiáng)度校核，抽油桿選擇19mm/22mm抽油桿即可滿足生產(chǎn)要求，光桿均選用25mm光桿即可。抽油機(jī)的選擇需要根據(jù)所選擇的桿、管、泵的參數(shù)和井的工況，利用采油工程原理的相關(guān)方法計(jì)算載荷來確定。由于煤層氣井通常井淺、沖次低、動(dòng)液面變化等原因，煤層氣井抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷的計(jì)算與油田上稍有不同。根據(jù)試采井組的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在載荷計(jì)算時(shí)可以忽略慣性載荷、振動(dòng)載荷和摩擦阻力對(duì)最大懸點(diǎn)載荷的影響，而只考慮靜載荷（抽油桿和液柱的重量）和泵的沉沒壓力。根據(jù)靜載荷再乘以大寧-吉縣區(qū)塊3億方產(chǎn)能建設(shè)煤層氣井以叢式通過建模計(jì)算，抽油機(jī)應(yīng)選用5型機(jī)和6型機(jī)。由于煤層儲(chǔ)層對(duì)井底壓力變化比較敏感，抽吸速度太大易使煤層的滲透率降低，從而影響井的排采，故抽油機(jī)選擇時(shí)應(yīng)以“長(zhǎng)沖程、低井口采油樹及油管頭的作用是懸掛油管、密封油管和套管環(huán)形空間、密封光桿并控制井的生產(chǎn)。煤層氣井由于儲(chǔ)層壓力低，通常都需要采用人工舉升的工藝，因此井口設(shè)備通常選鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案擇機(jī)采井口裝置和采油樹。由于煤層氣井生產(chǎn)時(shí)井口壓力相對(duì)較低，因通過認(rèn)真總結(jié)大寧-吉縣區(qū)塊排采井的排采規(guī)律和排采制度控制方法，借鑒韓城和保其主要特點(diǎn)是將排采過程劃分為不同的階段，針對(duì)每個(gè)階段的特點(diǎn)，制定該階段排采制度控套壓進(jìn)一步升高，井口產(chǎn)氣量也逐漸上升。排采制度制定原則：在產(chǎn)氣過程中，受氣、水相滲變化規(guī)律影響，氣量急劇增加易加大遠(yuǎn)端水向近井筒地帶流動(dòng)的阻力，影響地層水穩(wěn)定排出；達(dá)產(chǎn)期長(zhǎng)、提產(chǎn)階段壓降速率越低，后期穩(wěn)產(chǎn)效果越好。因此，需嚴(yán)格監(jiān)控井底流壓變這一階段即稱為“穩(wěn)定產(chǎn)氣階段”。在這個(gè)階段，壓降傳播的范圍繼續(xù)擴(kuò)大，在解吸區(qū)域中不斷有煤層氣從煤層中解吸出來，從而保持產(chǎn)氣量的穩(wěn)定，同時(shí)，產(chǎn)水量也趨于穩(wěn)定。排采更換小排量排采設(shè)備，若抽油機(jī)已達(dá)最小沖次，則實(shí)施間抽。同時(shí)嚴(yán)格監(jiān)控井底流壓變化，結(jié)合前期穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)的高產(chǎn)氣井，控制壓降幅不超過2.5KPa/d，降幅不超過0.01MPa/d且在0.2-0.4MPa/年，摸索總結(jié)出合理的配產(chǎn)水平。產(chǎn)氣衰減階段。穩(wěn)產(chǎn)期過后，煤儲(chǔ)層的壓力越來越低，煤層中大部分煤層氣已經(jīng)解吸完畢，煤層中的水也基本排完，隨著生產(chǎn)的繼續(xù)，煤層中的煤層解吸量逐步減少，從而導(dǎo)致煤層氣井的產(chǎn)氣量開始下降隨著煤層壓力的下降，此階段煤層氣井產(chǎn)氣量逐漸減少，產(chǎn)水量很小，甚至不產(chǎn)水，當(dāng)煤層氣井產(chǎn)量不能達(dá)到經(jīng)濟(jì)考慮到本工程屬于新建項(xiàng)目，地面設(shè)施使用年限較長(zhǎng)，優(yōu)質(zhì)的防腐材料可以極大減少后期維護(hù)費(fèi)用，綜合考慮安全可靠性、經(jīng)濟(jì)的合理性、施工的難易程度等因素，燃?xì)庥娩摴羌芫垡蚁┧芰蠌?fù)合管雖然各方面性能較好，但其成本價(jià)格較高，按低成本開發(fā)戰(zhàn)略，適合煤層氣采氣管線的管材主要是PE管和鋼管。PE管技術(shù)成熟，價(jià)格低，生產(chǎn)廠家多，且在中石油沁水盆地樊莊區(qū)塊、韓城及保德等區(qū)塊得到了大量應(yīng)用，使用效果較好，實(shí)踐證明其符合煤層氣田的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際；目前國(guó)內(nèi)氣田建設(shè)中采用的鋼管類型主要有無縫鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案鋼管、直縫電阻焊鋼管、直縫埋弧焊鋼管和螺旋縫埋弧焊鋼管等幾種，結(jié)合本區(qū)設(shè)計(jì)壓力低、管徑小的特點(diǎn)，按照經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則，主要選用無縫鋼管和ERW直縫電阻焊鋼管。無縫鋼管具有內(nèi)壁光滑、承壓高、耐蝕性好，外防腐層質(zhì)量易于保證；直縫電阻焊鋼管具有焊縫平滑，外形尺寸精度高、防腐層質(zhì)量容易保證等優(yōu)點(diǎn)。本次開發(fā)區(qū)塊內(nèi)所有排場(chǎng)井場(chǎng)的水通過水管網(wǎng)進(jìn)行收集，在水處理站進(jìn)行集中達(dá)標(biāo)排放氧化處理工藝。根據(jù)建設(shè)單位規(guī)劃，結(jié)合實(shí)際產(chǎn)水情況，可通過新增處理設(shè)備對(duì)現(xiàn)有排采水處理站進(jìn)行擴(kuò)建，擴(kuò)建規(guī)模至3000m3/d。排采水經(jīng)處理后達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中IV類標(biāo)準(zhǔn)后外本工程采出水處理工藝流程為：①?gòu)U水經(jīng)過曝氣調(diào)節(jié)均質(zhì)后，采出水被提升到電絮凝裝置，使污水中的懸浮物脫穩(wěn)，并與電絮凝產(chǎn)生的活性鋁形成絮體，吸附水中的氟，同時(shí)，在電絮凝過程中會(huì)生成初生態(tài)的氧，其強(qiáng)氧化性將大分子有機(jī)物質(zhì)打散成為小分子物質(zhì)，并發(fā)果需要可以添加PAM加速絮體的沉降，既可節(jié)省藥劑，還能進(jìn)一步發(fā)揮污泥的吸附作用。③經(jīng)過高效沉淀池的水自流到活性砂濾池，進(jìn)一步去除水中的污染物而達(dá)標(biāo)外排。④活性砂濾池清洗濾料過程中產(chǎn)生的污水回流到調(diào)節(jié)池。⑤電氧化裝置，由于水中氯離子含量較高，很容易電解生成氯氣，進(jìn)而在堿性條件生成次氯酸鈉，這種強(qiáng)氧化劑與有機(jī)污染物質(zhì)反應(yīng)形成懸浮物，大幅度降低廢水中的COD值含量和去除廢水的色度，同時(shí)脫除氨氮。⑥濃縮污泥脫水后形成的干泥餅送往環(huán)衛(wèi)部門指定地點(diǎn)處置。污泥濃縮池和污泥濃縮機(jī)的濾液返回到調(diào)節(jié)池。最終，處理合格的采出水進(jìn)入末端清水池，經(jīng)泵提升后排入就近的自然水體。采出水處鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案圖3-9采出水處理站工藝流程圖煤層氣開發(fā)利用“三率”是指煤層氣采收率、煤層氣回收率和煤層氣共伴生的二氧化碳利用率，是評(píng)價(jià)礦山企業(yè)開發(fā)利用煤層氣資源效果的主要指標(biāo)。按照自然資源部文件《煤層氣、油頁(yè)巖、銀、鋯、硅灰石、硅藻土和鹽礦等礦產(chǎn)資源合理開發(fā)利用“三率”最低指標(biāo)要求（試行）》，對(duì)煤層氣“三率”提出了具體要求。（一）采收率依據(jù)《石油天然氣儲(chǔ)量計(jì)算規(guī)范》（DZ/T0217-2005），煤層氣平均原始滲透率介于1~20mD之間，屬低滲儲(chǔ)層；煤層氣平均原始滲透率小于等于1mD，屬特低滲儲(chǔ)層。低滲儲(chǔ)層煤層氣采收率不低于37%，特低滲儲(chǔ)層煤層氣采收率不低于30%，本方案數(shù)值模擬得出的煤層氣采收率為33.82%。煤層氣回收率是指經(jīng)過集輸、凈化等工藝處理后的煤層氣量加煤層氣企業(yè)自用氣量占煤層氣工業(yè)產(chǎn)氣量的百分比。煤層氣工業(yè)產(chǎn)氣量是指井口的煤層氣產(chǎn)量。煤層氣回收率要求不低于86%。本區(qū)煤層氣井生產(chǎn)過程不允許放空，另外3+4+5#煤和8+9#煤煤層氣CH4含量均在96%以上，氣體品質(zhì)優(yōu)越，減少了凈化損耗，最終回收率容易達(dá)到國(guó)家規(guī)定（三）共伴生的二氧化碳利用率國(guó)家鼓勵(lì)煤層氣開采企業(yè)合理開發(fā)與綜合利用共伴生資源，共伴生的二氧化碳利用率不低于95%。本區(qū)煤層氣CO2濃度雖不足1%，但氣體提純分離技術(shù)已經(jīng)成熟，且煤層氣井生產(chǎn)過程不允許放空，二氧化碳利用率達(dá)到國(guó)家規(guī)定的要求可以實(shí)現(xiàn)。鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案根據(jù)現(xiàn)有資料表明，區(qū)內(nèi)非油氣礦產(chǎn)主要為煤炭資源。國(guó)內(nèi)煤層氣與煤炭?jī)煞N資源形成兩個(gè)開采主體，兩個(gè)礦種緊密共生的特殊賦存規(guī)律造成煤層氣和煤炭?jī)蓚€(gè)產(chǎn)業(yè)的交叉。煤層氣開發(fā)利用的產(chǎn)業(yè)化是發(fā)展新型潔凈能源必由之路，在產(chǎn)業(yè)化過程中需要處理好礦權(quán)重疊。中石油煤層氣有限責(zé)任公司臨汾分公司開拓思路，不斷探索，結(jié)合山西省臨汾地區(qū)礦權(quán)重疊的實(shí)際情況，在各級(jí)政府的幫助下，創(chuàng)建一個(gè)認(rèn)真貫徹落實(shí)國(guó)務(wù)院47號(hào)文件的采氣采煤協(xié)調(diào)發(fā)展模式，協(xié)調(diào)與非油氣礦產(chǎn)開發(fā)機(jī)制。目前煤層氣公司與探礦權(quán)范圍內(nèi)8家煤礦企業(yè)簽訂了礦權(quán)重疊區(qū)塊“先采氣、后采煤”合作協(xié)議，明確了雙方的合作原則。經(jīng)核查，擬申請(qǐng)采礦權(quán)范圍內(nèi)無其他非油氣礦鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案第四章生態(tài)環(huán)境影響評(píng)估依據(jù)《編制規(guī)范》的有關(guān)要求，評(píng)估區(qū)范圍應(yīng)根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查結(jié)果分析確定。礦確定評(píng)估范圍時(shí)，根據(jù)礦區(qū)及周邊水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害影響范圍、含水層影響范圍、地形地貌景觀影響范圍、土地資源影響范圍確定。山西鄂爾多響范圍均在擬申請(qǐng)采礦權(quán)范圍內(nèi)，故評(píng)估區(qū)面積即為擬申請(qǐng)采礦權(quán)面積，最終確定評(píng)估區(qū)面表4-1評(píng)估區(qū)土地利用類型統(tǒng)計(jì)表一級(jí)地類二級(jí)地類面積（hm2）百分比（%）編碼名稱編碼名稱吉縣大寧縣合計(jì)01耕地013旱地691.93604.011295.9415.7002021果園68.7255.33124.05023其他園地9.190.009.190.1103林地031有林地978.17160.781138.9513.80032灌木林地88.3288.32033其他林地678.251586.752265.0027.4404草地043其他草地938.811914.722853.5334.57交通運(yùn)輸用地公路用地15.226.4821.700.26農(nóng)村道路34.1645.5179.670.97水域及水利設(shè)施用地河流水面13.5213.520.16內(nèi)陸灘涂42.929.8752.790.64水工建筑用地0.010.010.00其他土地設(shè)施農(nóng)用地0.392.330.03125.2984.34209.632.5420城鎮(zhèn)村及工礦用地203村莊44.6535.8780.520.98204采礦用地20.0020.000.24205風(fēng)景名勝及特殊用地0.080.080.00合計(jì)3717.574537.668255.23100.00評(píng)估區(qū)行政涉及大寧縣三多鄉(xiāng)川莊村、茨林村、東堡村、南嶺村和吉縣屯里鎮(zhèn)回宮村、項(xiàng)目區(qū)內(nèi)道路均為縣級(jí)公路、鄉(xiāng)村公路及機(jī)耕路，煤層氣輸氣支線與此相連，集輸較為鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案評(píng)估區(qū)內(nèi)現(xiàn)有耕地面積1295.94hm2、園地133.24hm2、林地3492.27hm2（其中有林地根據(jù)《規(guī)范》中評(píng)估區(qū)重要程度分級(jí)表，評(píng)估區(qū)內(nèi)分布有500人以上集中居住區(qū)；無重要交通道路及建筑設(shè)施；礦區(qū)緊鄰蔡家川省級(jí)森林公園；煤層氣開采破壞土地類型主要為林地、草地等。根據(jù)《規(guī)范》附表B，采取上一級(jí)別優(yōu)先原則，綜合判定該評(píng)估區(qū)的重要程度表4-2評(píng)估區(qū)重要程度分級(jí)表確定因素因素分析分析結(jié)果破壞土地類型主要為林地、草地礦山地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度根據(jù)區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、環(huán)境地質(zhì)、開采水文地質(zhì)條件：區(qū)塊內(nèi)主要開采煤層均位于地下水位以下，礦坑進(jìn)水邊界條件中等，下伏含水層富水性弱～中等，補(bǔ)給條件一般～較好，與區(qū)域含水層、地下水集中徑流帶有一定（2）工程地質(zhì)：礦床圍巖頂?shù)装鍘r性以泥巖（5#煤層）及砂巖（8#煤層）為主，裂縫、孔洞不發(fā)育；礦山工程場(chǎng)地地基穩(wěn)定性中等。查未發(fā)現(xiàn)采空地裂縫、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，受礦區(qū)內(nèi)前期勘探及試采氣工程活動(dòng)影響，地下水位存在下降情況。礦山地質(zhì)環(huán)境問題類型少，危害小，復(fù)雜程度鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案評(píng)估區(qū)地處呂梁山區(qū)南部黃土高原腹地，為黃土高原地貌，山巒起伏，梁峁交錯(cuò)，總體地勢(shì)呈南高北低，東西兩側(cè)高中間低，溝壑縱橫，地形復(fù)雜。區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)位于礦區(qū)西部嶺頭村一帶，海拔標(biāo)高1230.4m，最低點(diǎn)位于礦區(qū)中南部大回宮村一帶河谷低洼處，海拔標(biāo)高貌景觀。地貌以梁峁縱橫的中低山地貌為主。評(píng)估區(qū)地面積小，邊坡穩(wěn)定，不易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害，礦山開綜上所述，根據(jù)《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理方案編制規(guī)范》中附錄C表C.1開采地下礦山地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度分級(jí)表綜合確定，山西鄂爾多斯盆地大寧-吉縣區(qū)塊吉4-吉10井區(qū)煤層氣開采區(qū)塊設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為3億立方米/年，依據(jù)《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理方案編制規(guī)設(shè)規(guī)模為“中型”，依據(jù)《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理方案編制規(guī)表4-3礦山地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)估分級(jí)分析表評(píng)估區(qū)重要程度礦山生產(chǎn)規(guī)模地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度評(píng)估級(jí)別重要區(qū)復(fù)雜一級(jí)鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案二、地質(zhì)災(zāi)害、含水層破壞和水環(huán)境污染現(xiàn)狀分析及預(yù)測(cè)評(píng)估礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)估指對(duì)評(píng)估區(qū)存在的礦山環(huán)境問題的發(fā)育程度、表現(xiàn)特征和成因進(jìn)行分析；評(píng)估各種環(huán)境問題對(duì)人員、財(cái)產(chǎn)、環(huán)境、資源及重要建設(shè)工程、設(shè)施的危害與影響程度，評(píng)述評(píng)估區(qū)的地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量狀況，礦山開采對(duì)地下水、地形地貌景觀、土地等資源的預(yù)測(cè)評(píng)估是在現(xiàn)狀評(píng)估的基礎(chǔ)上，根據(jù)礦山類型和礦山開發(fā)利用方案確定的開采范圍、深度、規(guī)模和廢棄物的處置方式等，結(jié)合評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件，預(yù)測(cè)采礦活動(dòng)可能引發(fā)或加劇的地質(zhì)環(huán)境問題及其危害；預(yù)測(cè)礦山建設(shè)和生產(chǎn)引發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性；預(yù)測(cè)礦山據(jù)本現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及礦方資料，評(píng)估區(qū)內(nèi)下伏煤層尚未進(jìn)行開采，區(qū)塊內(nèi)無采空區(qū)分布?，F(xiàn)狀條現(xiàn)狀下，評(píng)估區(qū)內(nèi)分布20余處村莊，涉及人口5000余人，據(jù)本次調(diào)查，現(xiàn)有井田開采活動(dòng)尚未對(duì)上述村莊及人員造成危害，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育地處呂梁山區(qū)南部黃土高原腹地，為黃土高原地貌，山巒起伏，梁峁交錯(cuò)，總體地勢(shì)東期侵蝕切割形成塬、梁、峁、溝復(fù)雜的地形地貌景觀。地貌以梁峁縱橫的中低山和山間河谷），布于義亭河河谷或零星布設(shè)于山梁或山頂?shù)鹊貏?shì)相對(duì)平緩地區(qū)，工程建設(shè)多以簡(jiǎn)單的場(chǎng)地平鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案照片4-1已建吉6-8井場(chǎng)（鏡像N）照片4-2已建桃-平11井場(chǎng)（鏡像NE）經(jīng)本次調(diào)查，井場(chǎng)周邊共發(fā)現(xiàn)2處不穩(wěn)定斜坡不等，土質(zhì)松散，孔隙度較大。坡腳直距井場(chǎng)8~10m，現(xiàn)狀條件下，該鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案照片4-5XP01不穩(wěn)定斜照片4-6XP02不穩(wěn)定斜鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案現(xiàn)狀下，已建成2座集氣站，分別為桃園集氣站及桃園西集氣站，其中桃園集氣站位于谷階地。該集氣站已建設(shè)完成，場(chǎng)地原為村民耕地，場(chǎng)站建設(shè)多在原有地形基礎(chǔ)上進(jìn)行整平硬化，最大挖填方深度均小于0.5m，現(xiàn)狀地鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案現(xiàn)狀下，已建道路主要依托原有農(nóng)村道路，僅部分道路至井場(chǎng)處建有簡(jiǎn)易道路，多為素土道路（照片4-9~4-12），建設(shè)時(shí)多依托原有地形，僅局部進(jìn)行小規(guī)模人工切坡，邊坡高度鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案評(píng)估區(qū)地處鄂爾多斯盆地東緣晉西撓褶帶南端與伊陜斜坡東南緣?？傮w形態(tài)為北西傾的分布。評(píng)估區(qū)位于地表分水嶺附近，區(qū)內(nèi)黃土層厚度較大，降水入滲條件好，溝谷徑流距離較短。該煤層氣區(qū)塊屬新建礦山，以往勘探生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)未產(chǎn)生大規(guī)模固體廢棄物，據(jù)本次現(xiàn)狀調(diào)查，評(píng)估區(qū)各溝谷無泥石流發(fā)生跡象。據(jù)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境資料，本區(qū)歷史上也沒有發(fā)生根據(jù)煤層氣開采工藝以及氣體開采對(duì)地表影響分析，整個(gè)礦山服務(wù)期內(nèi)，氣田擬建鉆井和氣體開采活動(dòng)對(duì)地層的擾動(dòng)較小，不會(huì)形成地下采空區(qū)，不會(huì)引發(fā)地面塌陷和地裂縫。故預(yù)測(cè)評(píng)估區(qū)內(nèi)未來地面塌陷和地裂縫地質(zhì)災(zāi)根據(jù)開發(fā)利用方案總體規(guī)劃，項(xiàng)目區(qū)計(jì)劃2021~2022年間在現(xiàn)有井場(chǎng)布置基礎(chǔ)上新建井滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危害程度小，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案表4-4擬建井場(chǎng)建設(shè)引發(fā)或加劇崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)評(píng)估序號(hào)井場(chǎng)編號(hào)位置預(yù)測(cè)評(píng)估適宜性1井場(chǎng)下合堡村西南740m微地貌為黃土沖溝，地勢(shì)相對(duì)平緩，地形標(biāo)高932.7~934.3m，預(yù)測(cè)井場(chǎng)工程建設(shè)以地面平整為主，無大規(guī)模削挖邊坡及挖填方工程，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小。適宜22號(hào)擬建井場(chǎng)上合堡村西南240m微地貌為黃土沖溝，地勢(shì)相對(duì)平緩，地形標(biāo)高1014.5~1017.2m，預(yù)測(cè)井場(chǎng)工程建設(shè)以地面平整為主，無大規(guī)模削挖邊坡及挖填方工程，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小。適宜33號(hào)擬建井場(chǎng)下東堡村東北970m微地貌為黃土山梁，地勢(shì)平緩開闊，地形標(biāo)高1014.2~1015.5m，工程建設(shè)多以場(chǎng)地整平為主，建設(shè)過程中無削挖邊坡及大規(guī)模挖填方工程，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小。適宜44號(hào)擬建井場(chǎng)柏坡底村東北140m微地貌為河谷階地，地勢(shì)平緩開闊，地形標(biāo)高943.7~944.3m，工工程建設(shè)多以場(chǎng)地整平為主，建設(shè)過程中無削挖邊坡及大規(guī)模挖填方工程，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小適宜55號(hào)擬建井場(chǎng)柏洲村西北520m微地貌為山梁，地勢(shì)平緩開闊，地形標(biāo)高1062.3~1062.9m，工程建設(shè)多以場(chǎng)地整平為主，建設(shè)過程中無削挖邊坡及大規(guī)模挖填方工程，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小適宜66號(hào)擬建井場(chǎng)圪蘆莊村西960m微地貌為山梁，地勢(shì)相對(duì)平緩，地形標(biāo)高1102.4~1103.5m，工程建設(shè)多以場(chǎng)地整平為主，建設(shè)過程中無削挖邊坡及大規(guī)模挖填方工程，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小適宜77號(hào)擬建井場(chǎng)圪蘆莊村微地貌為沖溝，溝谷狹長(zhǎng)溝底地勢(shì)相對(duì)平緩，地形標(biāo)高983.7~985.4m，工程建設(shè)多以場(chǎng)地整平為主，建設(shè)過程中無削挖邊坡及大規(guī)模挖填方工程，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小。適宜88號(hào)擬建井場(chǎng)南嶺村西北410m微地貌為黃土沖溝，地勢(shì)相對(duì)平緩，地形標(biāo)高1037.4~1039.7m，工程建設(shè)多依原有地形而建，僅進(jìn)行局部平整，建設(shè)過程最大挖填方高度小于2m，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小適宜99號(hào)擬建井場(chǎng)牛泉街西330m微地貌為山梁，地勢(shì)平緩開闊，地形標(biāo)高1097.7~1098.4m，工程建設(shè)多依原有地形而建，僅進(jìn)行局部平整，建設(shè)過程最大挖填方高度小于2m，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小適宜10號(hào)擬建井場(chǎng)小圪塔村微地貌為山梁，地勢(shì)相對(duì)平緩，地形標(biāo)高1003.7~1007.4m，工程建設(shè)多以地面平整為主，建設(shè)過程最大挖填方高度小于3m，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小適宜11號(hào)擬建井場(chǎng)東堡村西670m微地貌為山梁，梁體相對(duì)較陡，地形標(biāo)高1087.4~1092.3m，工程建設(shè)中以場(chǎng)地平整為主，建設(shè)過程最大挖填方高度小于3m，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小。適宜12號(hào)擬建井場(chǎng)下東堡西南580m微地貌為山梁，梁體平緩開闊，地形標(biāo)高967.3~968.5m，工程建設(shè)多依原有地形而建，僅進(jìn)行局部平整，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小適宜13號(hào)擬建井場(chǎng)南嶺村西南970m微地貌為沖溝，溝底地勢(shì)相對(duì)平緩，地形標(biāo)高952.4~953.1m，工程建設(shè)多依原有溝谷地形而建，僅進(jìn)行場(chǎng)地平整，最大挖、填方高度小于3m，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小適宜14號(hào)擬建井場(chǎng)草芝嶺北微地貌為山梁，梁體平緩開闊，地形標(biāo)高1051.8~1052.4m，工程建設(shè)多依原有地形而建，僅進(jìn)行局部平整，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小適宜15號(hào)擬建井場(chǎng)下垣村東1300m微地貌為山梁，梁體平緩開闊，地形標(biāo)高1196.4~1197.0m，工程建設(shè)多依原有地形而建，無削挖邊坡及大規(guī)模挖填方工程，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小適宜16號(hào)擬建井場(chǎng)下垣村西南810m微地貌為山梁，梁體相對(duì)平緩，地形標(biāo)高1097.3~1098.2m，工程建設(shè)主要以地面平整為主，工程建設(shè)過程中無大規(guī)模削挖邊坡，場(chǎng)地挖填方高度均小于1m，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小適宜17號(hào)擬建井場(chǎng)余家山村西北740m微地貌為山梁，梁體平緩開闊，地形標(biāo)高1062.4~1064.1m，工程建設(shè)多依原有地形而建，僅進(jìn)行局部平整，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小適宜18號(hào)擬建井場(chǎng)岆頭村東北610m地處昕水河河谷，谷底地勢(shì)寬緩，地形標(biāo)高926.3~926.7m，工程建設(shè)多依原有地形而建，僅進(jìn)行局部平整，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小適宜19號(hào)擬建井場(chǎng)劉家灣村南520m微地貌為山梁，梁體平緩開闊，地形標(biāo)高1062.4~1064.1m，工程建設(shè)多依原有地形而建，僅進(jìn)行局部平整，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小適宜2020號(hào)擬建井場(chǎng)劉家灣村南520m微地貌為沖溝，溝底地勢(shì)相對(duì)平緩，地形標(biāo)高923.8~925.6m，工程建設(shè)工程建設(shè)主要以地面平整為主，工程建設(shè)過程中無大規(guī)模削挖邊坡，場(chǎng)地挖填方高度均小于3m，預(yù)測(cè)工程建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小。適宜孔隙度較大，垂直節(jié)理發(fā)育，現(xiàn)狀下坡體穩(wěn)定性一般，上部有土體剝落痕跡，坡腳堆積有零星崩落土體。經(jīng)本次實(shí)地調(diào)查該處以往未發(fā)生過崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害，但存在安全隱患，在降雨、震動(dòng)等條件影響下，易引發(fā)坡體塌落，對(duì)坡腳井場(chǎng)地面設(shè)施及施工人員造成威脅?，F(xiàn)不等，土質(zhì)松散，孔隙度較大，坡體上部節(jié)理裂隙發(fā)育，坡面存在多處雨水侵蝕沖刷溝壑，鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案部分坡體存在剝落，坡腳有零星土體堆積?，F(xiàn)狀下，坡體穩(wěn)定性一般，在降雨、震動(dòng)等條件影響下，易引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)坡腳井場(chǎng)地面設(shè)施及施工人員造成威脅?，F(xiàn)狀下，該邊坡坡腳直距井場(chǎng)8~10m，預(yù)測(cè)井場(chǎng)遭受崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害可能性小現(xiàn)狀下，礦區(qū)內(nèi)已建成2處集氣站，分別為桃園集氣站及桃園西集氣站，根據(jù)本期開發(fā)利用方案及未來建設(shè)規(guī)劃，礦區(qū)未來抽采及集輸氣體均依托上述2座集氣站完成，不進(jìn)行新的集氣站建設(shè)，預(yù)測(cè)未來場(chǎng)站建設(shè)引發(fā)或加劇崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，影響程度較個(gè)井場(chǎng)，終點(diǎn)為桃園集氣站，按照相關(guān)工程設(shè)計(jì)，管線主要沿義亭河區(qū)段穿越了河谷兩岸陡坡時(shí)同時(shí)修筑擋墻、護(hù)坡等防護(hù)設(shè)施，因此在坡失穩(wěn)，預(yù)測(cè)管道開挖敷設(shè)過程中引發(fā)或遭受崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案根據(jù)開發(fā)利用方案，該期間主要為氣田穩(wěn)產(chǎn)期及產(chǎn)能遞減期，期間內(nèi)礦方將不再進(jìn)行井場(chǎng)及集氣站等生產(chǎn)設(shè)施建設(shè)，原有生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)形成的邊坡均已進(jìn)行工程治理，且大部分坡體覆蓋植被良好，發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性較流距離較短，降水入滲條件好。松散層堆積物相對(duì)較少，溝谷疏通性良好，且谷底平時(shí)基本干涸無水，經(jīng)降雨補(bǔ)給后匯聚形成小溪流，流量較小，大都在短時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)或滲透地底。擬附錄B暴水強(qiáng)度指標(biāo)R及表B.1可能R=K（H24/H24（D）+H1/H1（D）+H1/6）；）；）；根據(jù)各井場(chǎng)所在溝谷的溝長(zhǎng)、高差、匯水面積、坡度、松散物儲(chǔ)量等，預(yù)測(cè)各井場(chǎng)遭受鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案表4-5井場(chǎng)所在溝谷泥石流易發(fā)程度評(píng)分表序號(hào)影響因素1號(hào)井場(chǎng)所在溝谷2號(hào)井場(chǎng)所在溝谷7號(hào)井場(chǎng)所在溝谷8號(hào)井場(chǎng)所在溝谷溝谷要素得分溝谷要素得分溝谷要素得分溝谷要素得分1不良地質(zhì)現(xiàn)象有零星崩塌和沖溝存在有零星崩塌和沖溝存在有零星崩塌和沖溝存在有零星崩塌和沖溝存在2泥沙補(bǔ)給段長(zhǎng)度比（%）20～25820～25820～25820～2583溝口泥石流堆積活動(dòng)無河形變化1無河形變化1無河形變化1無河形變化14主溝縱坡(?)995區(qū)域構(gòu)造影響程度4～6級(jí)地震區(qū)74～6級(jí)地震區(qū)74～6級(jí)地震區(qū)74～6級(jí)地震區(qū)76植被覆蓋率（%）2552554013017河溝近期一次變幅＜0.11＜0.11＜0.11＜0.118巖性因素黃土6黃土6黃土6黃土69松散物貯量（104m3/km2）141414山坡坡度(°)12752444溝槽橫斷面U型谷4U型谷4U型谷4U型谷4松散物平均厚（m）1333流域面積（km2）0.1650.2450.5350.905相對(duì)高差（m）22901401堵塞程度輕微2輕微2輕微2輕微2綜合得分68776868鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案續(xù)表4-5井場(chǎng)所在溝谷泥石流易發(fā)程度評(píng)分表序號(hào)影響因素13號(hào)井場(chǎng)所在溝谷20號(hào)井場(chǎng)所在溝谷溝谷要素得分溝谷要素得分1不良地質(zhì)現(xiàn)象有零星崩塌和沖溝存在有零星崩塌和沖溝存在2泥沙補(bǔ)給段長(zhǎng)度比（%）20～25820～2583溝口泥石流堆積活動(dòng)無河形變化1無河形變化14主溝縱坡(?)6°95區(qū)域構(gòu)造影響程度4～6級(jí)地震區(qū)74～6級(jí)地震區(qū)76植被覆蓋率（%）4052577河溝近期一次變幅＜0.11＜0.118巖性因素黃土6黃土69松散物貯量（104m3/km2）411山坡坡度(°)25571溝槽橫斷面U型谷4U型谷4松散物平均厚（m）11流域面積（km2）0.3850.055相對(duì)高差（m）2901堵塞程度輕微2輕微2綜合得分7269鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案預(yù)測(cè)擬建井場(chǎng)遭受潛在泥石流地質(zhì)災(zāi)害危害的可能性小，發(fā)育程度若，危害程度中等，預(yù)測(cè)方案近期，煤層氣開采內(nèi)引發(fā)地面塌陷、地裂縫地質(zhì)災(zāi)害可能小，地質(zhì)災(zāi)害影響程度為“較輕”；設(shè)計(jì)井場(chǎng)、集氣管線及道路建設(shè)引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小，影響程度“較輕”；已有井場(chǎng)遭受崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性中等，危險(xiǎn)性小，危害程度??；集氣站建設(shè)引發(fā)或遭受崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小，影響程度“較輕”；已有評(píng)估區(qū)礦山建設(shè)引發(fā)或遭受泥石流地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，地穩(wěn)產(chǎn)期間，項(xiàng)目區(qū)無新建工程，地面工程仍保持產(chǎn)能建設(shè)期完成狀態(tài)，礦方無大規(guī)模工根據(jù)含水層縱向巖性特征及其橫向分布特征，區(qū)內(nèi)含水地層劃分為5個(gè)含水層組。分別巖裂隙含水巖組，石炭系碎屑巖夾碳酸鹽巖溶裂隙含水巖組以及奧陶系、寒武系碳酸鹽巖溶裂隙含水巖組。整體上看，奧陶系中統(tǒng)巖溶裂隙含水層組是評(píng)估區(qū)內(nèi)重要含水層組，富水性差異較大，而太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層組是煤層的直接充水水源，與其上下相鄰含水層現(xiàn)狀條件下，煤層氣開采對(duì)含水層的破壞主要有煤層氣井鉆孔對(duì)含水層結(jié)構(gòu)的破壞，煤層氣排采過程對(duì)地下水疏干影響以及鉆井液、鉆井廢水、礦山生活污水、井場(chǎng)排水對(duì)地下水鄂爾多斯盆地大寧-吉縣吉4-吉10井區(qū)井區(qū)煤層氣資源開發(fā)利用與礦區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)方案行水力噴射壓裂，原則上限制在目標(biāo)煤層之內(nèi)，但有可能對(duì)煤層頂?shù)装逶斐善茐?，將?huì)導(dǎo)通煤層頂、底板含水層，致使其含水層的水在煤層氣開采過程中逐漸被疏干。雖然鉆井采用水泥漿固井方案，采取套管完井，隔離各含水層。但對(duì)各層含水層的穿越，影響了含水層整體評(píng)估區(qū)壓裂方案為常規(guī)水力加砂壓裂措施，壓裂液選用活性水。水力壓裂對(duì)煤層頂?shù)装宓钠茐闹饕獮槠茐膸r體完整性、壓裂液滲濾及裂縫擴(kuò)展影響巖體力學(xué)強(qiáng)度。受裂縫影響，煤體完整性降低，力學(xué)強(qiáng)度下降，煤層頂板附近含水層易被導(dǎo)通、涌水量增大，壓裂液滲濾對(duì)煤儲(chǔ)層和圍巖的巖石力學(xué)強(qiáng)度的影響主要是由水化作用