贵州黔西龙场煤矿煤层气资源及开发利用价值

贵州黔西煤炭资源非常丰富,具有可采煤层多、煤层稳定、煤质较好、煤层瓦斯含量较高等特征,通过对黔西龙场煤矿钻孔勘探资料的分析,及煤层含气量的测试,分别预测了主采煤层的煤层气资源量,并根据区域主采煤层钻孔含气量编制了矿区煤层的煤层分布等值线图,为开发利用该区域煤层气资源提供了重要的基础资料。     

阜康白杨河矿区大倾角厚煤层剩余含气量动态分布特征

新疆准噶尔盆地阜康白杨河矿区煤层厚度大、倾角大,其剩余含气量动态分布规律与常规水平煤层不同。利用数值模拟,构建了大倾角厚煤层压裂直井、裸眼水平井和分段压裂水平井模型,探寻不同井型排采过程中剩余含气量动态变化规律。研究结果表明：排采前期,煤层剩余含气量整体呈以射孔为轴的扇形变化特征;排采中前期,受到气、水重力分异影响,煤层气从深部解吸出来并向浅部运移,造成浅部储集层压力升高,煤层气二次吸附于煤层,浅部含气量升高;排采中期,煤层浅、中部形成吸附—解吸平衡区域;排采中后期,深部解吸气被采出后,储集层压力降低,中、浅部煤层开始新一轮解吸;排采后期,在深部煤层存在明显的高剩余含气量区。     

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基于煤田地质勘探资料,分析了寿阳—阳泉煤矿区主力煤层含气量的区域分布规律和中奥陶统灰岩、太原组灰岩和山西组砂岩的地下水动力场、水化学场特征,探讨了煤层含气量与地下水水位或矿化度之间的耦合关系,得出了地下水滞流地区,矿化度高、煤层含气量高的结论。     

煤层含气量评价方法研究与应用

川南大村勘查区二叠系龙潭组沉积了多套煤层,为了准确预测该区主要煤层的含气量,了解煤层含气量的分布规律,提出一种基于综合因素对含气量影响的组合法。该组合法与密度测井、KIM方程以及煤层工业组分等计算方法预测煤层含气量的结果相比,组合法预测含气量的精度高,与测试含气量相关性好。利用组合法对研究区多口井进行分析,揭示了C₁₇煤层含气量的平面分布规律,该煤层含气量较好的区域主要分布于二郞坝向斜西翼,沿核桃坝断层、马桑坪断层、文昌宫断层分布。该方法充分考虑煤层含气量的影响因素,有助于提高煤层含气量的预测精度。     

提高本煤层瓦斯抽放效果的试验

焦作矿区是一个瓦斯含量较大(吨煤瓦斯含量为15～20m~3以上),煤层透气性较低(为0.0048～0.0096毫达西),有煤和瓦斯突出危险的无烟煤矿区。多年来一直采用本煤层预抽和边采边抽的方法解除瓦斯威肋。但由于采面接续工作紧     

鄂尔多斯东缘石炭二叠系煤层气分布规律及影响地质因素

本文根据煤层气含量,将鄂尔多斯东缘划分为北部低含气量区、中部高含气量区和南部中含气量区。在此基础上,分析了影响煤层气含量的主要地质因素,包括煤层埋藏深度、煤变质程度、地质构造、煤层厚度、顶底板岩性及岩浆活动。最后指出中部高含气量区是最有利的煤层气勘探靶区。      

AVO技术在二连盆地吉尔嘎朗图凹陷低煤阶煤层气预测中的应用

吉尔嘎朗图凹陷白垩系的赛汉塔拉组煤层为含气量较低的低煤阶褐煤,寻找含气量相对高的"甜点区"是该地区优化钻井部署所面临的难点.针对该区沉积环境复杂、煤层厚度横向变化大等特点,动态正演模拟分析了煤层的含气性、厚度以及顶板岩性对煤层AVO的影响,总结AVO的响应特征和AVO属性的变化规律,判定AVO烃类检测的可行性和适用条件.结果表明,P+G属性烃类检测效果与实际钻井含气量和累计产气量的吻合率达到75％以上,利用该属性并结合区域地质认识,指出了有利的勘探方向.     

鄂尔多斯盆地东缘煤层气控制因素探讨

根据煤层气含量，鄂尔多斯盆地东缘可划分为北部低含气量区，中部高含气量区和南部中含气量区。影响煤层气含 的主要地质因素为煤层埋藏深度，煤的变质程度、地质构造、煤层厚度，顶底板岩性及岩浆活动等。中部高含气量区是最有利的煤层气勘探目标区。     

鄂尔多斯盆地东缘北段煤层含气量变化规律及控制因素

依托鄂尔多斯盆地东缘含煤地层发育情况、埋藏史、构造演化史、岩浆活动等地质背景,选取北段保德区块、神府区块府谷区、临兴杨家坡区、临兴中区4个相邻煤层气区块作为研究对象,依托4个区块共48块煤样含气量和镜质组反射率测试数据,结合录井、试井、地震等资料,探讨了不同因素对煤层气含气量的控制作用。研究结果显示,对于浅部煤层含气量主要受深成作用影响,与埋深和储层压力呈正相关关系;中深部煤层以“含气量临界深度”为界,含气量受地层温度和储层压力耦合作用影响;紫金山岩体对含气量影响主要取决于煤层与岩浆接触关系、岩浆对煤层保存条件破坏程度。     

碎软低渗煤层顶板水平井分段压裂裂缝扩展规律及控制机制

碎软低渗煤层的煤层气地面抽采,多年来一直是制约我国煤层气产业化发展和煤矿瓦斯灾害防治工作的技术瓶颈,也是世界性技术难题。通过建立表征碎软低渗煤层顶板水平井分段煤层气抽采模式的地质—工程模型,采用数值模拟的方法,开展了顶板水平井压裂裂缝扩展规律的研究,揭示了碎软低渗煤层顶板水平井压裂裂缝垂向上不仅完全能穿层进入沟通煤层,而且由于裂缝在顶板岩层中的脆性主导性扩展造成"拉扯"作用带动煤层中的裂缝共同横向扩展,在碎软煤层中形成的裂缝比直接对碎软煤层压裂形成的裂缝要长的多,压裂增产效果更好。同时,现场工程试验也验证了煤层顶板水平井压裂对碎软煤层的增产改造效果。我国晚古生代煤田碎软低渗煤层分布广泛,高瓦斯突出矿井众多。该研究成果对于这类煤层的煤矿区煤层气地面抽采,尤其是突出煤层的掘进煤巷条带瓦斯地面快速预抽和区域瓦斯消突,瓦斯灾害防治,具有借鉴和指导作用,应用前景良好。     

甲烷水合物在煤层中存在的可能性

已有实验证明：在一定的温度下，只要压力合适，有甲烷气源和水，就能合成甲烷水合物，而且多孔介质的存在将有助于水合物的形成。煤是一种多孔介质，在其形成过程中生成了大量的甲烷，并含有大量的水份。受构造应力和地应力的影响，煤层中存在着褶皱、断层等，结构复杂，因而在煤层中存在高应力区，而这种高应力区为甲烷水合物的存在创造了条件，同时，在一些煤与瓦斯突出中，吨煤瓦斯突出量高出吨煤瓦斯含量很多，以致无法解释，更为煤层中的局部地点存在甲烷水合物提供了佐证。因此，推断煤层中可能存在零散分布的甲烷水合物。     

煤中的惰性组分与煤成油

通过对世界上煤成油田与其煤岩显微组分的对比研究后发现，许多煤成油田出现在煤中惰性给分含量较高的地区。笔者结合对煤中惰性组的物性分析，认为与镜质组相比，惰性组具有较小的吸附性和较大孔隙直径，它为煤中形成烃类的富集和运移提供了较好的条件。煤中具较高生烃能力的富氢组分与大量惰性组的配合，对煤成油的富集和运移有促进作用。     

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在全国煤层气资源评价中,将煤层气资源划分为探明储量、控制储量、预测储量和远景资源量。全国共获得可采煤层中风化带以下煤层甲烷含量大于或等于４ ｍ ３ ／ｔ 、埋深２ ０００ ｍ 以浅的煤层气资源量为１４ ．３３６ ９４４×１０１ ２ ｍ ３ ：其中预测储量９ ６７５ ．１０ ×１０８ ｍ ３ , 远景资源量１３ ．３６９ ４３４ ×１０１ ２ ｍ ３ 。全国有３５ 个目标区的资源丰度大于１ ．５ ×１０８ ｍ ３／ｋ ｍ ２ ,有４９ 个目标区的资源丰度介于（０ ．５ ～１ ．５） ×１０８ ｍ ３ ／ｋｍ ２ 之间,有３１ 个目标区的资源丰度小于０ ．５ ×１０８ ｍ ３／ｋ ｍ ２ 。埋深小于１ ５００ ｍ 的煤层气资源量９ ．２５６ ０７８ ×１０８ ｍ ３ ,埋深１ ５００ ～２ ０００ ｍ 的煤层气资源量５ ．０８０ ８６６ ×１０８ ｍ ３ 。全国有煤层气资源量大于１ ０００ ×１０８ ｍ ３ 的大型目标区２８ 个,煤层气资源量介于（２００ ～１ ０００）×１０８ ｍ ３ 之间的中型目标区２８ 个,煤层气资源量小于２００ ×１０８ ｍ ３ 的小型目标区５９ 个。     

中国煤层气聚集区带划分

１９９５ ～１９９８ 年间,中国煤田地质总局进行了新的全国煤层气资源评价工作。结合该次研究评价结果,综合考虑构造、聚煤期、煤层含气性及地域分布等四方面因素,将中国煤层气聚集区带划分为聚气区、聚气带、目标区三级,共包括５ 个聚气区、３０ 个聚气带和１１５ 个目标区;同时,采用评价面积和资源丰度两个指标,对聚气带和目标区的类型进行了研究,将聚气带划分为３ 类８ 型,目标区归纳为３ 类９ 型。研究表明：中国煤层气的有利聚气带和目标区主要分布在华北聚气区和华南聚气区;华北聚气区以大、中型含气目标区为主,富气目标区的数量也较多;东北聚气区以中—小型含气和富气目标区为主,有大型含气区分布;西北聚气区全由小型目标区构成,但富气目标区相对较多;华南聚气区内目标区类型构成较为均衡,主要为中—小型目标区,低气目标区数量极多,大型目标区全部位于其西部的川南—黔北和滇东—黔西聚气带,而大型富气区仅在滇东—黔西聚气带有所分布。     

沁水盆地煤层割理系统特征及其形成机理

煤层作为煤层气的源岩和储集层，与常规天然气储层的不同在于煤储层是一种双孔隙岩层，由基质孔隙和裂隙组成，且有自身独特的割理系统。基质孔隙和割理的大小、形态、孔隙度和连通性等决定了煤层气的储集、运移和产出，其中又以割理系统对煤层气的产出影响为最大。以沁水煤田为例，对煤层割理、割理填充物类型、充填方式、自生矿物形成时代进行了研究，总结了填充物形成的先后顺序，并根据填充物的形成时代、煤层埋藏史等归纳出了割理形成的3种机制：埋藏增压机制、岩浆诱发机制和抬升卸压机制。     

三塘湖盆地中—下侏罗统煤层甲烷风化带划分

以三塘湖盆地中、低煤阶煤层含气量和主要气体成分为基础,结合盆地构造、沉积及水文地质特征,对汉水泉凹陷和条湖凹陷煤层甲烷风化带进行了划分,并对库木苏凹陷、马朗凹陷、淖毛湖凹陷和苏鲁克凹陷煤层甲烷风化带进行了预测。结果表明,三塘湖盆地甲烷风化带深度为400~1000 m.由于受东北冲断隆起带的影响,三塘湖盆地北部甲烷风化带浅于南部。沉积方面,盆地东部淖毛湖凹陷、马朗凹陷和条湖凹陷深湖—半深湖和辫状河三角洲成煤环境优于盆地西部汉水泉凹陷和库木苏凹陷扇三角洲成煤环境,盆地东部甲烷风化带普遍浅于西部;水文地质方面,条湖凹陷和马朗凹陷中开启性局部滞留水文地质单元形成的甲烷风化带浅于其他凹陷封闭性弱径流水文地质单元的甲烷风化带。初步预测马朗凹陷北部为下一步煤层气勘探开发的优势区块,条湖凹陷北部为下一步煤系气勘探开发的优势区块。     

大宁―吉县煤区煤层气开发需要解决的几个基本问题

指出大宁-吉县煤区的煤层气地质条件比晋城煤区要复杂得多,主要表现在山西组煤的沉积环境变化比较大、煤层的厚度变化大,有明显的变薄与尖灭现象;该区的构造变化也比较明显,水文地质条件也呈现出十分明显的多样性,加上与煤层气藏保存直接有关的煤层顶底板岩性与厚度的明显变化,造成控制煤层气富集与高产的因素组合关系比较多,煤层气藏类型比较多,煤层气藏边界复杂,认为该区煤层气藏的一些细节特征还有待进一步深入研究与总结。又指出煤与煤层气勘探施工的钻孔稀少,目前所积累的资料显然不能满足开发的需要,突出表现在煤层厚度与煤储层特征控制等方面,认为大宁-吉县煤区煤层气藏的复杂性决定了试验开发阶段的节奏不能太快,最好以满足地质认识和工程技术积累为前提来设计工作量,待积累了一定经验后再大规模开发。     

松辽盆地北部侏罗系煤层分布规律初步分析

侏罗系沙河子组是松辽盆地北部主要聚煤层位。构造运动平稳的环境有利于形成厚度较大的煤层,煤层主要分布于东部断块起伏区,聚煤环境以河湖三角洲为主。利用地震资料可以确定煤层的反射特征及煤层的分布范围。