El campo de investigación del gas de capa de carbón en China se centra en el desarrollo de gas en capas profundas. Sin embargo, los recursos de gas de capa de carbón en capas medias y poco profundas son abundantes y el grado de confirmación de las reservas es alto. Actualmente, el principal problema es la gran cantidad de gas adsorbido que no puede ser utilizado eficazmente. Si se puede utilizar eficazmente el gas adsorbido residual, la escala de producción del gas en capas medias y poco profundas puede lograr un avance. Para aclarar la dirección del desarrollo de tecnologías de perforación superficial que mejoren la tasa de recuperación del gas de capas medias y poco profundas, se realizó un estudio en profundidad basado en el modelo de transferencia en cadena "desorción in situ - difusión de matriz - flujo en fracturas - conducción en fracturas", revisando la definición y contenido de la tasa de recuperación. La difusión de matriz, como vínculo clave que conecta la desorción microscópica y el flujo macroscópico, se identifica claramente como el núcleo que limita la tasa de recuperación general. Los resultados del estudio resumen sistemáticamente los factores que influyen en 2 categorías: ① factores principales que controlan el flujo y afectan la eficiencia de la onda de caída de presión, como la capacidad de conducción de fracturas, la disposición de la red de pozos, la velocidad de caída de presión, etc.; ② factores principales que controlan la difusión y afectan la eficiencia de la desorción, incluyendo el tamaño del bloque matriz, el coeficiente de difusión del gas, la saturación de agua, las condiciones de temperatura y presión, etc. Sobre esta base, se revisan sistemáticamente las tecnologías principales actuales, como la optimización de la red de pozos, el reemplazo por inyección de gas (desplazamiento con CO₂, N₂), la extracción por succión negativa, la inyección de agentes que promueven la desorción, el incremento de energía mediante campos físicos (ondas sonoras, microondas, campo eléctrico), la producción microbiana y la fracturación hidráulica, analizando sus condiciones de aplicación, efectos en campo y mecanismos de fallo. El estudio encontró que, aunque estas tecnologías pueden aumentar la producción bajo ciertas condiciones, generalmente presentan las limitaciones comunes de "dificultad para penetrar la matriz, facilidad de dispersión de energía y aumento limitado de la producción", es decir, la energía externa dificulta actuar eficazmente dentro de la matriz, el alcance de la onda de caída de presión es limitado, la mejora de la eficiencia de desorción es insuficiente, y el efecto de aumento de producción disminuye rápidamente con el tiempo, dificultando el desarrollo sostenible. Para el desarrollo del gas de capa de carbón de capas medias y poco profundas, la tasa de uso de reservas explotables (el proceso cinético) tiene un significado más práctico que su valor absoluto (estado termodinámico). El uso rápido y eficiente del gas adsorbido dentro de la matriz es clave para aumentar la producción y mejorar la tasa de recuperación. Por lo tanto, las tecnologías de perforación superficial para mejorar la tasa de recuperación deben centrarse en aumentar la dinámica de transferencia de masa en la matriz, reducir el tamaño del bloque matriz y aumentar la capacidad de flujo de la fase gaseosa en la matriz. De estas, reducir el tamaño del bloque matriz es actualmente la dirección más fácil para lograr avances, mientras que el efecto de aumentar la dinámica de transferencia de masa es limitado, y aumentar la capacidad de flujo de la fase gaseosa requiere investigaciones a largo plazo para superar.

gas de capa de carbón de capas medias y poco profundas; perforación superficial; mejora de la tasa de recuperación; factores principales; limitaciones técnicas; direcciones de desarrollo