O campo de pesquisa do gás de camada de carvão na China foca no desenvolvimento do gás de camada profunda. No entanto, os recursos de gás de camada de carvão em camadas médias e rasas são ricos e o grau de confirmação das reservas é alto. Atualmente, o principal desafio é a dificuldade de utilizar eficazmente uma grande quantidade de gás adsorvido. Se o gás adsorvido residual puder ser utilizado de forma eficaz, a escala de produção do gás das camadas médias e rasas poderá realizar um avanço. Para esclarecer a direção do desenvolvimento tecnológico para poços terrestres de camadas médias e rasas visando aumentar a taxa de recuperação, realizou-se um estudo aprofundado baseado no modelo de transferência de massa em cadeia "dessorção in situ - difusão da matriz - percolação em fraturas - direcionamento em fraturas", revisando a definição e o conteúdo da taxa de recuperação dessas camadas. A difusão da matriz, como elo chave entre a dessorção microscópica e a percolação macroscópica, foi claramente identificada como o núcleo limitante da taxa de recuperação global. Os resultados da pesquisa resumiram os fatores influenciadores em duas categorias: ① fatores principais de controle de fluxo que afetam a eficiência da onda de queda de pressão, como capacidade de direcionamento das fraturas, layout da rede de poços, taxa de queda de pressão etc.; ② fatores principais de controle de difusão que afetam a eficiência da dessorção, incluindo tamanho dos blocos da matriz, coeficiente de difusão do gás, saturação de água, condições de temperatura e pressão, etc. Sobre essa base, revisaram-se sistematicamente as tecnologias atuais predominantes, como otimização da rede de poços, substituição por injeção de gás (deslocamento por CO₂, N₂), extração por sucção a vácuo, injeção de agentes promotores de dessorção, aumento de energia por campos físicos (ondas sonoras, micro-ondas, campo elétrico), aumento microbiano da produção e fraturamento hidráulico, analisando suas condições de aplicação, efeitos em campo e mecanismos de falha. A pesquisa constatou que, embora tais tecnologias possam aumentar a produção sob certas condições, geralmente apresentam limitações comuns de “dificuldade de entrada na matriz, fácil dispersão da energia e aumento limitado da produção”, ou seja, energia externa dificilmente age efetivamente dentro da matriz, o alcance da onda de queda de pressão é limitado, o aumento da eficiência da dessorção é insuficiente e o efeito de aumento da produção diminui rapidamente com o tempo, dificultando o desenvolvimento sustentável. Para o desenvolvimento do gás de camada de carvão em camadas médias e rasas, a taxa de utilização das reservas exploráveis (ou seja, o processo cinético) tem significado prático maior do que o seu valor absoluto (estado termodinâmico). A utilização rápida e eficiente do gás adsorvido dentro da matriz é a chave para aumentar a produção e melhorar a taxa de recuperação. Portanto, as tecnologias de poços terrestres para melhorar a taxa de recuperação devem focar em aumentar a dinâmica da transferência de massa da matriz, diminuir o tamanho dos blocos da matriz e aumentar a mobilidade da fase gasosa da matriz. Destas, a diminuição do tamanho dos blocos da matriz é atualmente a direção mais fácil para alcançar um avanço, enquanto o efeito do aumento da dinâmica da transferência de massa é limitado, e o aumento da mobilidade da fase gasosa da matriz requer esforço prolongado para ser superado.

gás de camada de carvão em camadas médias e rasas; poços terrestres; melhoria da taxa de recuperação; fatores principais; limitações técnicas; direções de desenvolvimento