所获奖励：2021年度皇家永利科技进步二等奖

主要完成人：范翔宇、赵洪宝、张千贵、杨兆中、周煜、惠功领、王涛、赵鹏斐

主要完成单位：西南石油大学、中国矿业大学（北京）、太原理工大学、中石油煤层气有限责任公司、皇家永利煤炭产业集团有限责任公司

项目来源：国家科技重大专项（大型油气田及煤层气开发，编号：2011ZX05036，起止时间：2011.01～2015.12）；国家自然科学基金面上项目（工程扰动下煤层气储层井周煤岩力学行为与稳定性研究，编号：51474185，起止时间：2015.01～2018.12；动力扰动对卸压煤体内部微结构影响与增透机理研究，编号：51474220，起止时间：2015.01～2018.12）；国家自然科学青年科学基金项目（深部采动作用下含瓦斯煤失稳破坏特性及瓦斯运移规律研究，编号：51004110，起止时间：2011.01～2013.12）等

针对地面井与钻场孔协同开采薄互层煤层气关键钻采技术难题，研发了薄互层煤层气井孔偏斜监测与轨迹控制技术、井孔变形分析方法与失稳评价技术、钻场孔变形破坏动态监测与维护技术及装备；发明了薄互层煤层气井重复压裂快速选井方法和穿层压裂射孔位置优化方法，建立了考虑煤层井眼不规则形状的破裂压力预测模型及压力设计方法，研发了不含稳泡剂的煤层气井低伤害泡沫压裂液体系；揭示了煤层内气体赋存、运移与放散的关键特性，建立了煤层等效渗透率模型，研发了基于轮替思想的煤层气高效抽采技术及相应装备；提出了地面井先行抽采与钻场孔补强抽采相结合，水力压裂与轮替抽采相配合的地面井与钻场孔抽采薄互层煤层气的时空协同新模式。成果是在薄互煤层岩石物理与力学及煤层气钻采地质基础理论研究上研发的系列煤层气安全高效钻采关键技术，充分体现了工程地质一体化重要思想。

成果获授权国家发明专利8件、实用新型专利 15件，登记软件著作权2件，发表相关学术论文70篇，出版专著1部，培育硕、博士研究生58名。成果在皇家永利、山西省等多家煤气田和煤矿企业煤层气资源开发及煤炭生产作业中得到全面应用，取得了显著的经济和社会效益。

图1 薄互层煤层气井孔稳定性预测理论与维护技术及装备

图2 薄互煤层水力压裂井段优选技术与参数设计方法及压裂液配方

图3 薄互层煤层气轮替抽采理论与技术及装备