钻井压力对煤层的伤害

钻井施工是造成煤层气储层损害的一个重要环节,钻井压力必然导致煤岩周围应力的改变,由于煤岩易脆易压缩的物理性质和复杂有机沉积物的化学性质以及特殊的基质孔隙和割理组成的孔隙结构,使得煤层气储层更易随外部应力变化使其渗透性遭到损害。本论文首先分析了钻井压力对地层损害的机理;然后通过应力敏感性实验以及渗流规律实验,研究了在钻井过程中压力改变对煤岩渗透率的影响;最后通过固相颗粒侵入实验研究了钻井压力对固相颗粒侵入深度的影响。     

花岗岩储层损害机理及保护技术研究

花岗岩储层由于岩性、物性、孔隙结构和敏感性矿物特征与常规储层有一定的差异,所以其损害机理也与常规储层不尽相同。本次研究利用扫描电镜、铸体薄片等手段,系统分析了花岗岩储层的损害机理,并对其有效的储层保护措施进行了探讨。研究结果表明：花岗岩储层主要的损害机理为固相侵入、应力敏感性损害和水锁损害,“五敏”损害中水／盐敏、碱敏损害较弱,主要为酸敏和速敏损害？研究认为欠平衡钻井技术是开发花岗岩储层的最佳选择,将欠平衡钻井与非直井工艺相结合可穿越储层中多条裂缝,获得更佳的产能;低压屏蔽暂堵技术虽然难以解决储层中宏观缝、大缝的封堵问题,但可以有效封堵储层中小于50μm的裂缝,使部分产能得到保护。     

江汉油区盐间非砂岩储层敏感性研究和认识

江汉油区盐间非砂岩储层结构类型多,主要有孔隙型、孔隙-裂缝型和裂缝型;粘土矿物含量较高;这种储层主要是泥岩,含盐和白云石,裂缝发育,并且岩性变化大。决定盐间非砂岩储层敏感性相当复杂。本文结合多种室内分析资料和开发试验技术,对盐间非砂岩储层的敏感性进行了综合评价,指出各种敏感性对储层的影响程度和影响机理,为盐间非砂岩油层进行增产措施提供试验研究依据。     

鄂尔多斯东部上古生界储层特征及控制因素

鄂尔多斯盆地上古生界主要有太2，山2，山1，盒8，盒7五个气层组，对盆地东部佳具－子洲地区的研究表明：该区储层属于低孔低渗，具有较强非均质性的孔隙型，裂缝－孔隙型碎屑岩储层，储层储集空间类型以孔隙为主，孔隙主要为粒间孔，粒间残余孔，粒内溶孔和高岭石晶间孔，较为发育的微裂缝对储层的储集性影响不大，主要改善储层的渗滤性，影响储层储渗性的主要因素包括沉积作用，成岩作用及构造作用，粗粒度和高成熟度的储层具有相对好的物性，压实作用，硅质胶结和高岭石胶结充填作用是导致储层致密的主要因素，埋藏溶蚀作用使储层得到改善；构造破裂产生的微裂缝亦对储层起到一定的改善。     

潜江凹陷潜江组页岩次生孔隙研究

潜江凹陷潜江组页岩储层以次生孔隙为主,总体属于中孔-低渗或低孔-低渗性储层;潜江凹陷潜江组页岩在成岩作用、生烃过程中发育形成了较为有利的裂缝、(裂缝)-溶蚀孔隙及次生晶间和粒间孔隙,构成潜江凹陷潜江组页岩储层的主要油气储集空间。     

古16井区火山岩储层测井评价

通过成像测井资料并结合地质资料和常规测井资料分析，对16井区火山岩裂缝性储层有效性和渗透性进行了评价研究。结果表明：火山岩储层空隙类型主要为裂缝和基质溶孔，储层模式主要为裂缝直接连通裂缝型、裂缝间接连通的孔隙—裂缝型，储层类型有低孔—裂缝型和孔隙—裂缝型2种；储层孔隙度较小，基质岩块孔隙度为2％—22％；裂缝为0．01％～0．08％，为低孔、低渗性储集层；储层主要分布在火山岩的中上部不整合面250m以内。     

安塞油田坪桥北区 储层伤害评价研究

安塞油田坪桥北区属于开发难度较大的低孔、特低渗油藏类型,此类油藏由于储层孔隙结构及岩石、流体物性的特殊性,在钻采施工等作业过程中,易产生储层伤害.结合多种室内分析资料和开发试验技术,对该区储层的岩矿特征、孔隙结构及流体物性、敏感性、水驱特征进行储层伤害综合研究,指出了钻井泥浆及射孔液对储层伤害的机理和伤害程度,为现场施工中进行配方筛选提出了重要依据.     

中低煤阶煤层气储层孔隙结构分段分形特征

为明确韩城、保德区块煤岩孔隙结构分形特征,基于火柴棍模型,推导了新的分形特征表征方法,并利用扫描电镜实验和压汞实验数据对新方法进行验证,在此基础上研究了中、低煤岩孔隙结构分形特征。结果表明,火柴棍模型更能精确表征中、低煤阶煤岩的双重孔隙结构特征。在双对数坐标中,进汞饱和度与毛管压力成双线性关系,即以半径1 μm为界,中低阶煤岩孔隙结构具有分段分形特征,孔隙和裂缝具有不同的分形区间和分形维数。韩城、保德区块裂缝分形维数和孔隙分形维数分别在2.80~2.98和2.17~2.33,且裂缝分形维数随孔隙分形维数增加而增加,两类分形维数均随平均孔隙半径、孔隙度和渗透率的增加依次降低。表明煤岩分形维数可以作为储层评价的关键指标,分形维数越小,储层物性越好。煤岩分形维数能够表征其孔隙结构的非均质性,分形维数越大,孔隙结构非均质性越强。韩城、保德区块割理、裂缝的分形维数远远大于孔隙分形维数。     

川东北地区飞仙关组飞三段储集性能研究

川东北地区飞仙关组飞三段主要发育鲕粒滩储层，以白云岩和鲕粒灰岩为主，储集空间包括晶间孔、粒间溶孔、鲕模孔、晶间溶孔、粒间溶孔、裂缝及溶缝等，储集类型有孔隙型、裂缝-孔隙型和裂缝型。鲕滩储层及其物性分布的不均一性不利于鲕滩油气藏的勘探和开采。因此了解飞仙关组鲕滩储层储集性能的影响因素有利于川东北地区鲕粒岩储层的下一步研究。研究表明，沉积相、岩性特征和成岩作用是鲕滩储层分布的主控因素。     

川中侏罗系凉高山组油藏储层孔隙结构特征

碎屑岩储层的孔隙特征是油气藏精细描述、储层综合评价的重要内容。通过对川中地区凉高山组储层的孔隙类型及孔隙结构的研究。将研究区凉高山组储层孔隙类型划分为原生残余粒间孔、次生粒间溶蚀孔、粒内溶孔、杂基内溶孔、晶间孔和微裂缝;将孔隙结构归纳为a、b两种类型,a型曲线代表凉高山组较为有利的储层类型,b型曲线特点则相反。     

淮南矿区井田小构造对煤与瓦斯突出的控制作用

井田小构造要素是控制煤与瓦斯突出的主要地质因素,它综合影响其他因素,会造成不同破坏程度的煤体结构.对淮南矿区煤与瓦斯突出点构造资料的统计表明,突出点受构造控制的占近64%,而煤、岩巷中的构造控制突出占近72%,突出点由小断层引起煤层产状及煤体结构强烈揉皱的占100%.淮南矿区煤与瓦斯突出点的构造组合形式分断层构造、断层与褶皱叠加和褶皱构造三类,其中断层组合又分地堑型、阶梯型、断层交汇型、挤压构造型和顺层断层型五种.小构造发育是造成煤与瓦斯突出平面分区性和空间分带性的主要原因,构造煤发育程度是造成煤与瓦斯突出发生的直接原因;必须进一步加强小构造对构造煤发育控制范围的研究,提高煤与瓦斯突出预测预报地质构造指标的可靠性.     

新集一矿孔隙结构特征研究

为进一步了解新集一矿煤层孔隙结构特征,通过压汞法和低温氮等温吸附法实验手段对新集一矿主采煤层孔隙发育特征进行研究。发现新集一矿主采煤层孔隙度较比两淮矿区其他地区高。其中以8煤层8XJ5号样为代表孔隙分布以小孔最发育,大孔较发育,中孔少见为特征和以13-1煤层13XJ10号样为代表孔隙分布以小孔最发育为特征的基质孔,孔隙之间的连通差,不利于瓦斯的抽排;以11-2煤层11XJ3号样和6-1煤层6XJ15号样为代表中孔发育,孔隙以裂隙性为主,孔隙之间的连通较好,有利于瓦斯的运移。     

川西致密砂岩气层保护技术--进展与挑战

为了解决妨碍致密砂岩天色气苈探开发中的地层损害问题,以川西致密砂岩气藏为研究对象开展了国家重点科技攻关。项目研究立足于钻井宪井中有效地保护天然裂缝,以展蔽式智技术思想作指导,通过建立井向下周围原地裂缝参数预测技术,裂缝性致密储层的敏感性和损害评价技术,基本形成了适于裂缝性致密砂岩气层保护的钻井一完井一增产配套技术系统,关于裂缝性致密砂岩气层开发获得了“保护与改造并举,二相得益彰”的新认识,章分     

煤孔隙结构对煤层中CO扩散的影响

针对开滦集团煤业公司3个煤矿CO长期超标的现象,测定了CO在煤层中的扩散量和煤的孔隙结构,分析了不同孔径对煤层中CO扩散量的影响,讨论了煤的分形维数、比表面积与煤层中CO扩散量的关系.结果表明,CO在煤层中的扩散主要为Knudsen扩散及过渡型扩散方式,过渡孔的增加有利于其扩散,而微孔的增加则不利于其扩散.CO扩散量与煤内比表面积呈二次曲线关系,随着内比表面积增加,CO的扩散量先减少后增加,与分形维数呈二次曲线关系,随着分形维数的增加先增加后减少.     

焦作煤田煤层气资源特征及开发利用研究

煤层气是国家高度重视和亟待勘查开发的重要能源矿种，也是我国紧缺与需要的战略能源．通过对焦作煤田煤层气地质条件、资源特征及开发利用方法现状的研究，认为焦作煤田具备煤层气开采条件及煤层气赋存地质条件；焦作煤田有大面积的石炭二叠系含煤地层分布，并且含煤层数多，煤层较为稳定，储量大；因此，焦作煤田拥有丰富的煤层气资源，含气饱和度和煤层渗透率较高，资源密度高，有利于煤层气开发利用．焦作煤田煤层气的开发对改善焦作市能源供给结构，提高资源利用率、保护生态环境具有重要意义．     

焦作煤田煤层气资源特征及开发利用研究

煤层气是国家高度重视和亟待勘查开发的重要能源矿种,也是我国紧缺与需要的战略能源.通过对焦作煤田煤层气地质条件、资源特征及开发利用方法现状的研究,认为焦作煤田具备煤层气开采条件及煤层气赋存地质条件;焦作煤田有大面积的石炭二叠系含煤地层分布,并且含煤层数多,煤层较为稳定,储量大;因此,焦作煤田拥有丰富的煤层气资源,含气饱和度和煤层渗透率较高,资源密度高,有利于煤层气开发利用.焦作煤田煤层气的开发对改善焦作市能源供给结构,提高资源利用率、保护生态环境具有重要意义.     

陆相盆地低煤级煤储层特征研究—以准噶尔、吐哈盆地为例

研究了准噶尔、吐哈盆地低煤级煤储层的特征,结果表明：该储层几何形态复杂,且受成煤环境的控制,表现出显著的规律性变化。煤体形态可归纳为与成煤环境对应的4种类型,其中形成于湖成三角洲的朵状、舌状煤体成藏规模最大,浅部煤储层以含气量低、甲烷浓度低、含气饱和度中等、含气强度大为特征;但在构造相对简单的盆缘斜坡深部具有很好的勘探开发潜力,煤储层孔容及比表面积都很大且变化范围也大;中值孔径、孔隙率的变化特征与孔容一致,预示了低煤级煤储层较高的基岩渗透率,兰氏体积和兰氏压力都显著低于中、高煤级煤储层,煤储层达到饱和的机率更大,更容易解吸。古构造应力场控制着煤储层割理裂隙系统的发育程度和分布规律,现代构造应力场特征影响煤储层割理裂隙系统的开合程度,盆缘斜坡多为高渗区。     

Relationships between gas reservoir and the evolution of stope surrounding rock fracture at the process of mining the closed distance protection layer

Overburden rock movements and fracture developments occur during mining activities. Consequently, relief gas reservoirs and migration in coal seams being mined as well as in near distant coal seams appear. We considered a gas disaster management project and rules on stope relief of gas flows together and explored a gas reservoir and the evolution of stope surrounding rock fractures in the process of mining near distant protective layers by physical simulation, numerical simulation and field testing. Different techniques provide evidence of the rules of interaction of gas reservoirs and the evolution of surrounding rock fractures and are able to find accurately the gas-rich regions around the stope. Finally, we found that these rules can provide a basis for taking measures to prevent gas accidents in the protective layer of the coalface as well as for demonstrating and designing programs to drain high concentrations of gas from the gob.     

Reservoir reconstruction technologies for coalbed methane recovery in deep and multiple seams

Multiple coal seams widely develop in the deep Chinese coal-bearing strata. Ground in situ stress and coal seam gas pressure increase continuously with the increase of the mining depth, and coal and gas outburst disasters become increasingly severe. When the coal is very deep, the gas content and pressure will elevate and thus coal seams tends to outburst-prone seams. The safety and economics of exploited firstmined coal seams are tremendously restricted. Meanwhile, the multiple seams occurrence conditions resulted in different methane pressure systems in the coal-bearing strata, which made the reservoir reconstruction of coal difficult. Given the characteristics of low saturation, low permeability, strong anisotropy and soft coal of Chinese coal seams, a single hydraulic fracturing surface well for reservoir reconstruction to pre-drain the coalbed methane(CBM) of multiple seams concurrently under the different gas pressure systems has not yet gained any breakthroughs. Based on analyses of the main features of deep CBM reservoirs in China, current gas control methods and the existing challenges in deep and multiple seams, we proposed a new technology for deep CBM reservoir reconstruction to realize simultaneous high-efficiency coal mining and gas extraction. In particular, we determined the first-mined seam according to the principles of effectiveness and economics, and used hydraulic fracturing surface well to reconstruct the first-mined seam which enlarges the selection range of the first-mined seam. During the process of mining first-mined seam, adjacent coal seams could be reconstructed under the mining effect which promoted high-efficiency pressure relief gas extraction by using spatial and comprehensive gas drainage methods(combination of underground and ground CBM extraction methods). A typical integrated reservoir reconstruction technology, ‘‘One well for triple use", was detailed introduced and successfully applied in the Luling coal mine. The application showed that the proposed technology could effectively promote coal mining safety and simultaneously high-efficiency gas extraction.     

平顶山十矿煤与瓦斯突出地质因素分析

随着矿井开采深度的增加,煤与瓦斯突出已愈来愈成为影响和制约生产的重要因素.为确保煤矿安全生产,作者对平顶山十矿影响突出煤层瓦斯赋存和突出的地质构造、煤层厚度的变化、煤体结构、埋藏深度等地质因素进行了分析研究,认为:地质条件对煤层瓦斯体积含量和煤与瓦斯突出的分区分带具有明显的控制作用;井田内厚度小于2 m的单一煤层一般不具突出危险性,但随着开采深度的增加有可能发生突出;戊9-10煤层分叉合并线附近为煤与瓦斯突出带,其他煤层分叉合并线附近可能形成煤与瓦斯突出危险带.