利比亚页岩油气资源潜力分析

近年来,页岩气勘探开发热潮席卷全球,成为目前能源领域关注的热点,并极大的改变了全球油气市场,产生了巨大全球政治经济影响。利比亚作为非洲石油储量之首,也将非常规勘探作为提高本国油气产量的重要手段,据美国能源信息署2013年公布数据,利比亚页岩油资源为260亿桶,页岩气技术可采资源量为290万亿立方英尺,是非洲最具页岩油气资源潜力的国家;同时,利比亚是北非最主要烃源岩——志留系页岩的沉积中心,蕴含的页岩油气资源非常丰富。但利比亚页岩油气研究相对滞后,本文利用页岩气资源评价方法,分析利比亚主要盆地富有机质页岩分布特征,预测页岩油气资源潜力并划分有利区,认为下志留统Tannezuft页岩和中上泥盆统Frasnian页岩是利比亚重要的页岩勘探层位,且Ghadames盆地的各项页岩评价参数较好,是值得进行页岩气勘探重点地区。     

沁水盆地南部致密砂岩和页岩的气测显示与气藏类型

煤系本身及其上覆地层能够形成具有工业开发价值的致密砂岩和页岩气藏,综合勘探这些非常规天然气资源将有助于提高煤层气开发效益。依托17口井的气测录井资料,分析了沁水盆地南部石炭二叠纪煤系及其上覆地层致密砂岩和页岩的气测显示规律,讨论了致密砂岩气与页岩气的赋存方式和勘探前景。结果显示:区内砂岩和页岩的气测显示十分普遍,区域和层位显示差异较大;砂岩气发现几率相对较高,页岩气品位相对较好;下石盒子组具有砂岩气和页岩气的勘探潜力,太原组具有页岩储层厚度品位,山西组具有砂岩储层厚度品位。研究认为,页岩气最有利勘探层位为太原组,砂岩气最有利层位是下石盒子组,山西组也有一定的砂岩气和页岩气勘探潜力。以此为基础,初步划分出独立砂岩气、独立页岩气、煤-页岩-砂岩互层气组合3种气藏类型,认为砂岩气和页岩气有利区主要位于盆地中央地带,总体上沿复向斜轴部呈NNE向展布。其中,沁源区块中—南部、郑庄区块-马必区块-沁南区块结合部、柿庄北区块西北部3个核心区值得关注。     

建南地区东岳庙段页岩气储层“四性”特征

建南地区侏罗系下统自流井组东岳庙段泥页岩发育,邻井多口井在该段普遍见良好的油气显示。页岩气储层为自生自储型油气藏,属于泥岩性质储层,具有低孔隙、超低渗透率的特点,文章通过对建南构造自流井组东岳庙段页岩气储层岩性、物性、电性、含气性特征及储层“四性”关系的研究,结合岩心、气测录井、试气等资料统计分析出页岩气储层的物性和电性下限值,进一步建立有效厚度解释图版,定量得出页岩气层的解释下限标准,为页岩气的评价解释提供了参考。     

习页1井五峰组—龙马溪组页岩特征及含气性评价

在岩心观察和实验测试的基础上,对习页1井钻遇的五峰组—龙马溪组富有机质页岩岩性、地球化学特征、储层特征以及含气性进行系统研究,以期对贵州页岩气勘探开发、有利区优选以及资源潜力评价提供地质依据。研究表明,富有机质页岩为碳质页岩和硅质页岩,主要位于五峰组和龙马溪组底部,为深水陆棚沉积,具有有机质丰度高、热成熟度高、有机质类型好、含气量大的特点,说明黔西北地区五峰组—龙马溪组富有机质页岩段具有良好的页岩气形成的地化条件;从水下隆起—浅水陆棚—深水陆棚环境富有机质页岩自生石英含量逐渐增加,黏土矿物含量逐渐减少;富有机质页岩段储集空间以有机质孔隙为主,天然气多以吸附形式存在;页岩形成的沉积环境和保存条件是控制我国南方地区页岩气含量高低的决定性因素。     

不同沉积类型富有机质页岩孔隙结构差异特征

四川盆地页岩气勘探开发取得巨大成效，不同沉积类型的富有机质页岩孔隙结构不清，制约了四川盆地页岩气进一步的勘探开发。选取四川盆地龙马溪组海相页岩、龙潭组海陆过渡相页岩、自流井组陆相页岩TOC＞1%的富有机质页岩样品，通过场发射扫描电子显微镜和高压压汞结合的方法，了解了不同沉积类型页岩孔隙结构的差异。结果表明，龙马溪组海相页岩主要发育有机质孔和黄铁矿晶间孔，有机质孔多呈圆形、椭圆形，黄铁矿晶间孔形态不一，以大于100 nm的孔隙为主；自流井组陆相页岩主要以原生粒间孔、晶间孔为主，多呈狭缝形、楔形，孔径主要集中在<15 nm区间内；龙潭组海陆过渡相页岩主要发育微裂缝原生粒间孔、晶间孔，原生粒间孔、晶间孔多呈狭缝形，孔隙主要集中在30～120 nm和250～1 300 nm两个区间。有机质和矿物组成的原始差异以及在页岩沉积埋藏过程中热演化和成岩演化的不同是孔隙结构产生差异的主要原因。     

黔西石炭系旧司组页岩气成藏特征及勘探开发启示

为综合评价贵州省主要页岩层系的页岩气开发潜力,探索页岩气富集成藏关键控制因素及富集规律,以威宁-水城下石炭统旧司组页岩为研究对象,通过该分析区内2口调查井和2口发现井的资料,结合区域地质从构造特征入手分析并提出页岩气富集成藏模式。研究表明:黔西下石炭统旧司组(C1j)页岩平均厚度400 m、含气量为1.5~3.0 m~3/t、有机质成熟度平均2.67%、脆性矿物含量大于60%,垂向至少沉积3套页岩气开发潜力层段;页岩气勘探开发思路由传统的盆地富集向次级断裂控制的凹陷聚集、由负向构造向正向构造转变;"凹陷-隆起-断裂-斜坡"页岩气组合成藏模式是页岩气甜点区优选的有利单元,"逆断层-背斜组合成藏模式"在南方复杂构造区页岩气勘探开发具有指导意义。     

川西地区上三叠统非常规天然气勘探潜力分析

川西地区上三叠统油气勘探经历了曲折复杂的过程,以砂岩地层为主,但砂岩储层表现为薄砂薄储,埋深大,物性差,勘探难度大,效益开发风险大,制约了川西油气勘探进程。川西须家河组主要为砂泥岩互层,泥页岩单层厚度和累计厚度均较大,有机质类型以Ⅲ型为主,有机碳量较高,有机质热演化程度较高,Ro在1.1%~2.3%,处于生烃高峰期,生成的天然气一部分运移到砂岩储层中,形成构造气藏及致密砂岩气藏,大部分天然气以游离和吸附状态存在于泥页岩中,为页岩气藏的形成奠定了基础。分析认为,川西地区须家河组具有致密砂岩气与页岩气共生的特点,致密砂岩气和页岩气的开发手段都以压裂造缝为改造工艺,具有相似性,为川西地区须家河组砂—泥岩一体化勘探提供了条件。研究得出,对川西须家河组非常规气勘探不能“单打一”,应有针对性地对砂岩、泥页岩实行“组合拳”式的综合勘探,从而发现更多的天然气资源。     

鄂尔多斯盆地西缘煤系非常规气共生组合特征

煤炭资源的多重价值体现在含煤岩系中多种矿产资源的共生组合与共采潜力,除煤层自身之外,煤层气、页岩气、致密砂岩气等煤系非常规天然气（煤系气）共生共存的现象已日趋受到业界的关注。研究这些煤系非常规气的共生组合模式,有助于煤系气的综合勘查和开发。通过对鄂尔多斯盆地西缘煤系非常规气成藏地质条件的研究,以典型钻孔的岩性组合、沉积序列和测试数据分析为例,确定了煤系气的有利层段。结果显示：区内太原组上段、山西组下段,以及延安组一段上部、二段和三段具有煤系非常规气的勘探潜力,如JM107钻孔延安组三段876～897 m处,4煤和4上煤附近,为良好的煤系气层段。据此,建立了3种煤系非常规气共生组合模式,初步探讨了煤系非常规气的共生耦合机制。     

陆相页岩含气性分析及勘探远景—以松辽盆地南部青一段为例

松辽盆地南部青山口组一段发育一套半深湖相沉积的暗色泥页岩,有机碳含量高,偏腐泥型有机质,热演化程度适中,老井复查存在大量的泥页岩含油气异常,测井响应特征明显,是页岩气研究的有利层位。本文在对储层基础地质条件研究基础上,运用地球物理、测井和现场解析等手段全方位分析了泥页岩的含气性和平面展布特征。对青山口组一段进行了有利区预测和资源计算,显示本区具有丰富的页岩气资源潜力,满足陆相页岩气选区含气量要求,是有望取得页岩气勘探进一步突破的有利靶区。     

柴达木盆地页岩气勘查开发打开“一扇窗”

《中国矿业报》消息(2013-08-01)首次系统获得柴达木盆地中侏罗统大煤沟组泥页岩层段20余项参数,首次获得侏罗系富含有机质泥页岩的含气性,在中侏罗统大煤沟组泥页岩层段发现3套含气层……"青海柴达木盆地重要页岩气远景区调查评价"项目柴页1井工程近日顺利完成施工,交上了一份漂亮的"答卷"。     

大孔径螺旋深孔钻机的设计和应用

大孔径螺旋深孔钻机采用独头钻采的工艺,主机布置在巷道中,利用液压推进装置带动旋转的钻具向煤层钻孔,钻头割煤,螺旋钻杆掏煤,煤直接落在运输机上运出,实现工作面无人安全钻采。     

Study on dust control performance of a hammer drill bit

A computational fluid dynamics (CFD) study was conducted to investigate the effect of several important factors on the dust control performance of a down-the-hole (DTH) air hammer drill bit for reverse circulation drilling in mines. It was shown that an increasing number of suction nozzles or inclination angles of suction nozzles was advantageous to improve dust control performance of the drill bit. Lowering the location of suction nozzles in the drill bit body is another way to increase its ability to control dust. There exists a critical diameter of suction nozzles for dust control performance. A series of experimental tests in the laboratory were carried out to validate the results of CFD modelling. It was shown that the CFD simulation results were in good agreement with experimental data. A prototype of the drill bit was built for testing in laboratory experiments. The same prototype was field-tested by drilling vertically downward exploration boreholes in one of the largest Molybdenum Ore Districts in Luanchuan of Henan Province, China. Field test results indicate that the modified drill bit could control drilling dust effectively. No cuttings escaped from the borehole when it was used for downward drilling. The DTH air hammer drill bit has not been tested for drilling a vertically upward hole, and therefore, future studies are required to improve the suction capacity of the drill bit for drilling vertically upward holes.     

液压钻机探放水钻孔密封装置研制与应用

针对矿井施工探放水钻孔时因故障停电或突然打中高压水区,无法通过起拔钻杆关闭钻孔截止阀封堵钻孔水的难题,研制了液压钻机探放水钻孔密封装置,实现了在不起拔钻杆的情况下快速封堵钻孔水。现场应用证明,该装置具有较高的可靠性,可以确保探放水安全施工。     

松软高突煤层钻孔施工防垮孔、喷孔技术研究与应用

当东风煤矿M9煤层采用顺层钻孔作为区域煤与瓦斯防突措施钻孔时,在施工中出现垮孔、喷孔等现象。通过分析施工原因,调研该类煤层钻孔施工预防垮孔、喷孔设备及措施,选择使用三棱钻杆、防喷钻杆及孔口防喷装置,在保证施工现场安全的同时,有效提高了钻孔施工进度。研究为松软高突煤层钻孔施工提供了可行的思路。     

Water separator shows potential for reducing respirable dust generated on small-diameter rotary blasthole drills

Drilling with water has the potential to significantly reduce the respirable dust concentrations generated from small-diameter rotary drills when drilling blastholes on surface mining operations. However, water adversely affects tri-cone drill bits commonly used in surface drilling operations, causing excessive wear and premature replacement. Consequently, dry drilling with a dust collector system has the most widespread use in the industry. Tests have been conducted by the National Institute of Occupational Safety and Health (NIOSH), Pittsburgh Research Laboratory (PRL) on a newly designed device for smaller diameter drills that separates the water from the bailing air before it reaches the bit and thus provides the cost benefit of dry drilling while providing the benefit of wet drilling for dust suppression. The water that is delivered to the hole with the bailing air is separated from the air by a proprietary mechanical device that is encased in a drill sub (short section of drill rod/pipe) located immediately behind the cutting bit. A cascade cyclone and a real-time dust monitor were used to sample dust emissions from the holes. Dust concentrations and silica content were measured when drilling dry versus drilling wet. The tests show that drilling with this water separating sub can reduce both measured dust emissions from the boreholes and visible dust around the drill rig.     

复杂地质条件下超前排放孔钻进技术的研究

通过对天府矿务局杨柳坝煤矿复杂地质条件下钻进超前排放钻孔失败原因的分析,提出了适合于该矿的钻机应具备的条件,并介绍了ＺＭＹ－Ｄ３０型多用途钻机的性能及在该矿的应用效果     

新型自动变径扩孔钻具

在无解放层可采的突出煤层，最普遍采用的是打钻防突措施，增大钻孔直径使抽排瓦斯防突效果更为显著，ＢＺ１５０－Ⅱ型自动变径扩孔钻具以小孔径钻进、退钻扩孔、孔内可自动收缩，从而达到事半功倍的防突目的。     

新型高压旋转水射流扩孔钻具的研制及应用

为了有效预防煤与瓦斯突出,根据掘进工作面主要防突措施的优缺点、防治煤与瓦斯突出的技术原理及水力化局部防突措施的机理,研制了回转式高压旋转接头及扩孔喷头,利用钻机带动钻杆进行高压水扩孔。结果表明:新型高压旋转水射流扩孔钻具可以有效提高煤体的力学强度,降低煤体应力集中,提高低透气性煤层的瓦斯抽放效果,促进瓦斯的释放,增强防止煤和瓦斯突出的能力。     

煤层钻孔风力排渣模拟实验研究

基于两相流的有关原理对煤层钻孔风力排渣进行了研究，结合现场情况，建立了煤层钻孔风力排渣实验装置，对风力排渣进行模拟实验．测定了排渣系统中各段的压力损失，分析了各段压力损失的比重，研究了风量、风速、钻屑运动速度、固气比和压力损失等之间的内在规律．结合理论分析得出了最小排渣风速公式，该公式反应了煤层瓦斯突出钻屑量指标、钻孔直径、钻杆直径、钻进速度等参数对排渣过程的影响．实验得出的结论为现场选择设备型号提供了理论依据．     

深部高应力岩巷快速钻爆施工技术

在新汶矿区地应力测试结果的基础上,分析了深部高应力岩巷快速钻爆施工的难点。基于现代爆破理论、断裂力学、岩体力学,通过实施技术创新,采用CMJ17A全液压凿岩钻车代替传统风钻,提出新型岩石定向断裂控制爆破技术、双空孔楔形-筒形复式掏槽技术,形成了一套深部高应力坚硬围岩巷道快速钻爆新技术。工程实践应用表明,该套快速钻爆新技术,可大大减少钻孔数量以及支护和爆破材料消耗,提高炮眼利用率,改善巷道成形效果和围岩稳定性,提高循环进尺和掘进效率,实现平均月进尺122 m,最高月进尺155 m,达到了深部高应力岩巷“长进尺、高效率、弱扰动、少欠挖、小超挖”的快速钻爆施工目的。