基于灰色关联的沁南柿庄地区含气量主控因素分析

沁南柿庄地区煤储层含气性影响因素众多,为了揭示影响研究区煤储层含气量的主控因素,从煤层埋深、煤变质程度、煤岩煤质、孔隙度等4个方面进行相关性分析,并利用灰色关联法对埋深、Ro,max、镜质组和惰质组含量、固定碳含量、挥发分、水分+灰分和孔隙度等因素与含气量的关联度进行计算。结果表明:柿庄地区3#煤储层含气量影响因素关联度分布于0.653～0.733,平均0.696,其中,镜质组含量、固定碳含量与埋深为含气量主控因素,且与含气量呈正相关关系,Ro,max、挥发分、孔隙度、水分+灰分与惰质组含量为次要因素,其中惰质组含量、挥发分和水分+灰分与含气量呈负相关关系。     

淮南潘集深部13_(-1)煤层含气量影响因素分析

运用煤层气含量测试直接法,结合地质背景,对淮南煤田潘集深部13_(-1)煤层含气量及其与显微组分、最大镜质组反射率R_(o,max)和水分等因素的关系进行了分析。结果表明:13_(-1)煤层气含量与Ro,max之间的关系不明显;含气量与镜质组呈正相关关系,但与惰质组和固定碳之间的相关性不明显;另外,水分与含气量呈弱负相关关系,灰分含量与含气量具有明显的正相关关系;含气量随挥发分的增加呈三段式变化。     

基于等温吸附的临兴地区8 9号煤层含气量预测

煤储层含气量是煤层气勘探开发的重要地质参数,如何准确预测煤储层含气量是煤层气地质研究的关键问题。以临兴地区8 9号煤层为研究对象,基于煤岩等温吸附试验测试数据,分析了兰氏参数与温度、镜质体反射率之间的关系,探讨了含气饱和度与温度、埋深之间的相关关系,基于等温吸附理论建立了临兴地区8 9号煤层含气量预测模型,并对模型进行误差分析。结果表明：兰氏参数与镜质体反射率(Ro<2.5%时)呈指数相关关系,与温度呈线性相关,含气饱和度与埋深、温度具有较好的线性关系;建立的含气量预测模型具有一定的可靠性。     

和顺区块15~#煤层含气量分布特征及其控制因素研究

通过分析和顺区块15#煤层含气量在横向上和纵向上的分布变化特征,发现:1000米以浅15#煤层含气量分布与煤层埋深相关关系不明显,受构造陡坡带影响较大;深部随埋深加深,含气量有增大的趋势。陡坡带、顶板泥岩和煤层厚度共同控制15#煤层含气量横向上的变化;煤的镜质组含量和灰分产率的非均质性控制了单井15#煤层含气量纵向上的差异。     

基于主成分分析和支持向量机的深部煤层含气量预测

为了探讨深部煤层含气量的有效预测方法,以晋城矿区3号煤层为对象,将支持向量机方法用于建立煤层含气量预测模型。选取煤厚、镜质组反射率,储层温度、储层压力、灰分含量、直接顶板厚度、埋深7个主要影响因素,用主成分分析法提取的影响因素的4个主成分因子以浅部数据为基础,建立深部含气量预测模型,并用检验样本对预测模型进行检验。检验样本的预测值与实测值相对误差分别为0.46%、0.47%、0.44%、0.44%,说明主成分分析法与支持向量机方法结合的预测方法适合小样本、多因素、非线性数据建模,为深部含气量精确预测提供了新思路。     

煤层顶板灰岩特征对煤储层含气量的影响研究

为了在缺乏取心实测资料的情况下更准确地预测煤储层含气量,利用常规测井曲线,分析了灰岩的厚度、泥质含量、有效孔隙度、含水量、埋深以及灰岩与煤层的接触关系对煤储层含气量的影响特征和影响机理,建立了基于灰岩特征的煤储层含气量多元回归预测模型。研究结果表明:煤储层含气量同灰岩有效孔隙度和含水量呈负相关,同埋深和泥质含量呈正相关;有效孔隙度是煤储层含气量的主控因素,埋深、含水量和泥质含量次之;灰岩厚度与煤储层含气量没有明显关系;局部地区灰岩与煤层间接接触,接触关系不影响煤储层含气量;回归模型实例验证效果较好,但是在盆地边缘和断层发育部位,误差较大。     

黔西织纳煤田戴家田井田控气地质因素研究

 为了研究黔西织纳煤田戴家田井田的含气特征及控气地质因素,根据依据大量的煤田地质勘探资料及实验室测试分析数据,探讨了研究区控气地质因素对煤层气含气量的影响作用。研究结果表明：在诸多地质影响因素中,地质构造,水文地质,煤层埋深及灰分含量是控气的主要影响因素,含气量与煤层埋深呈正相关关系,而与灰分含量成负相关。水文地质条件和地质构造对含气量均有着双重作用。     

鄂尔多斯盆地东缘临兴区块深部关键煤储层参数识别

深部条件下煤储层关键参数的识别是煤层气开发评价的基础。基于鄂尔多斯东缘临兴区块深部煤层气勘探和测试研究结果显示:朗格缪尔体积随镜质组反射率的增大先增加后减小,朗格缪尔压力与镜质组反射率呈"U"型变化,两者均在2.5%Ro,max左右出现转折。采用非线性分析方法,基于实测含气饱和度与煤层埋深的关系,建立了含校正系数的深部煤层含气量计算模型。山西组4+5号煤层预测含气量6.7~22.1 m3/t;本溪组8+9号煤层含气量在12~20 m3/t,在平面上总体均呈东低西高展布。4+5号煤预测临界解吸压力介于1.03~9.40 MPa,临储比介于0.11~0.63,平均为0.33;8+9号煤预测临界解吸压力介于1.27~10.47 MPa,临储比介于0.12~0.64,平均0.334。在平面上,4+5号煤临界解吸压力与临储比均呈西高东低、西北部最高展布,而8+9号煤总体呈北高南低展布。     

赵庄井田3~#煤层含气量的地质控制因素分析

基于沁水盆地南部赵庄井田3号煤层的含气特征,从煤岩煤质、煤阶、有效地层厚度、地质构造、水文地质条件等方面探讨了影响该区煤层含气量的地质控制因素。结果表明:井田内煤层含气量具有由西北向东南逐渐降低的趋势,甲烷浓度变化较大、含气饱和度偏低的特点。宏观上,煤层含气量与有效地层厚度、上覆岩层泥岩比例呈明显的正相关性,局部地区含气量受次级构造影响,具有典型的构造控气特征,地下水对煤层气具有封堵作用,有利于煤层气的保存,只有在局部构造带水力逸散作用使煤层含气量降低。微观上,煤层含气量随挥发分产率、水分+灰分含量的增加具有先增大后减小的趋势,煤层含气量与氮气含量具有此消彼长的关系,在重烃含量高的地区煤层含气量也普遍较低。     

离柳矿区沙曲井田煤层含气性及主控因素分析

通过研究沙曲井田煤层含气性特征,分析了影响含气性分布的主控因素,结果表明,不同地质构造类型、水文地质条件、顶底板岩性对煤层气富集的影响均不同;煤层含气量与煤层埋深、上覆基岩厚度、镜质组含量呈正相关关系。总体上看,水文地质有利于煤层气的富集。     

澳大利亚C区块煤层含气量与煤层参数测井解释研究

煤层含气量和煤层参数的灰分、水分是煤层气评价的主要研究内容,准确的表征是煤层气勘探开发的关键。通过对含气量、灰分、水分与测井曲线的相关性分析,优选相关性高的测井曲线构建复合参数,建立含气量、灰分、水分测井解释模型。在澳大利亚C区块的实际应用中储层参数测井解释模型表现出了较高的准确性和良好适用性,展现出了较好的应用前景。     

基于AVO反演技术的煤层含气量预测

为预测煤层气含气量,结合山西寺河煤矿实际资料,在分析不同含气量AVO异常特征的基础上,通过反演得到AVO属性,建立多地震属性与含气量之间的相关关系,从而获得煤层含气量分布。对于含气量不同的钻井,高含气量的煤层一般能形成较强的AVO异常,低含气量的煤层AVO异常很小。基于截距和梯度属性,可获得纵波阻抗、横波阻抗、极化参数、密度和伪泊松比等地震属性。地震属性与煤层含气量之间具有相关性,其中截距、纵波速度、纵波阻抗、横波阻抗、极化参数、密度、伪泊松比等属性与含气量具有较大相关性。研究表明,井孔处煤层含气量预测结果与实测瓦斯含量预测误差低,吻合性好,表明基于AVO反演技术预测煤层含气量是一种可行的方法。     

考虑含水和多组分气体的页岩气含气量预测模型

基于体积法建立页岩气含气量预测模型,含气量包括吸附气量和游离气量,在计算吸附气量时考虑了页岩矿物组成、温度、压力、水分和非甲烷多组分气体,在计算游离气量时考虑了吸附相体积,最终采用涪陵焦石坝地区焦页1井页岩现场解吸数据验证模型。结果表明,当考虑吸附相体积时,含气量模型计算值与现场解吸数据较吻合,当不考虑吸附相体积时,页岩含气量被高估27%～38%;水分对页岩含气量的影响较小;多组分气体不仅改变页岩含气量,也改变页岩气的赋存状态,不考虑多组分气体将高估目标区域含气量5. 6%～31. 8%。所建含气量模型精确性依赖于室内岩芯实验结果,未来应进一步开展含水页岩对多组分气体吸附实验研究,准确计算页岩气含气量。     

基于测井参数的煤层含气量预测模型与应用

煤层含气量是决定煤层气开发效果的重要参数,准确确定煤层含气量是煤层气勘探开发研究的一个关键问题。以沁水盆地东南部沁南东区块为依托,通过煤层含气量解吸试验和煤层气钻孔测井资料统计,分析了煤层含气量与测井参数之间的关系,选择了有效埋深的对数、体积密度、自然电位、深侧向电阻率与浅侧向电阻率比值、微球形聚焦电阻率的对数、声波时差与自然伽马和补偿中子乘积的比值等6个参数作为BP人工神经网络预测模型的基本特征量,建立了基于测井参数的煤层含气量BP人工神经网络预测模型,并对模型进行误差分析和应用结果对比分析。结果表明:基于测井参数的BP人工神经网络预测模型具有极强的非线性逼近能力,能真实反映煤层含气量与测井参数之间的非线性关系,预测结果与实测结果之间误差小,相对误差一般小于10%,采用测井参数预测煤层含气量具有较好的应用前景。     

乌鲁木齐河东-河西矿区煤层气含量影响因素分析

结合煤层气含量及气成分的实际测量,通过含气量及气成分平面及纵向分布特征及变化规律研究,从镜质体反射率、煤层埋深、地温梯度、煤岩组分等方面,进行乌鲁木齐河东-河西矿区煤层气含量影响因素分析.结果表明,本区煤层气含量的主要影响因素包括煤层埋藏深度、煤级及煤岩显微组分.由于煤层埋深、煤变质程度较低,煤岩显微组分主要以镜质组为主,表现为煤层气含量不足,不具备有效的煤层气开采条件,但同时也不足以影响煤层的开采.     

柿庄北深煤层含气量变化特征

以沁水盆地南部为研究背景,采集浅部与深部煤样,进行含气量测试,并利用压力-吸附曲线法预测了柿庄北深部煤层含气量。结果表明:沁水盆地南部煤层实测含气量随埋深的加大呈现先增大后减小的趋势,且15号煤层含气量高于3号煤层。对柿庄北深煤层含气量进行预测发现,含气量的峰值为900~1100m,预测含气量与实测含气量较为吻合。深部煤层在600~1100m存在一个过渡带,含气量发生变化。这与深部地层压力、温度及其所导致的煤储层物性的变化有重要关系。     

柳林矿区煤层含气量主控因素研究

为明确柳林矿区煤层含气量主控因素,在对沉积作用、煤层埋深、灰分等控气因素分析的基础上,着重从水文地质和顶板岩性2主控因素出发,采用灰色关联和相关分析等数学方法,从煤层顶板厚度20 m以内的岩性组合关系上探求了柳林矿区煤层气的控气主导因素。结果表明:山西组3+4号煤层含气量变化符合一般规律,在顶板岩性组合关系中受封闭型(泥岩)影响最明显,为陆相地层气压封闭型成藏;太原组8+9号煤层含气量与煤层埋深、灰分、直接顶板岩性无直接关系,与顶板灰岩的厚度有关,组合关系受动态型(灰岩)主控,是海陆交互相地层水压封闭型成藏。     

焦作煤田深部煤层含气量预测

针对焦作煤田埋深1000 m以深的含气量数据很少,不能满足深部煤层气资源量评价的要求,需要在全面了解本区煤层气的富集和分布规律的基础上,对深部煤层含气量进行预测。本文主要讨论采用含气量梯度法和温度-压力-吸附曲线法来进行预测深部煤层含气量。     

沁水煤田玉溪井田煤层气赋存特征及地面抽采潜力

沁水煤田是我国规模最大的煤层气资源开发利用区块,已进行了大量的煤层气勘探及开发工作,但是其中玉溪井田地面煤层气开发的相关研究较少。基于沁水煤田玉溪井田3号煤的储层地质特征,分析3号煤的含气性及煤层气赋存规律,研究其含气量与煤变质程度、煤厚、埋深、煤层顶底板、构造之间的关系,并采用数值模拟方法预测了地面压裂直井的产气量和采收率,评价了3号煤煤层气的地面抽采潜力。结果表明：玉溪井田构造简单,断层较少,煤层厚度较大,埋深适中,含气量较高,渗透性较好,吸附性强,储层地质条件较好;井田构造为一单斜,3号煤的顶底板岩性致密,有利于煤层气的富集储存;3号煤含气量随厚度、埋深和煤变质程度的增加而增大;预测垂直压裂井15年累计产气量为410.53×10^4 m^3,采收率达60%,且能将工作面含气量降至8 m^3/t以下,煤层气地面抽采潜力较大。研究成果可为玉溪井田的煤层气开发和瓦斯治理提供参考和借鉴。      

沁南-郑庄区块深部煤层气“临界深度”探讨

基于沁南—郑庄区块35层次煤层气井注入/压降及地应力实测数据,系统分析了郑庄区块地应力垂向变化规律,并在此基础上探讨了煤储层渗透性、含气性、气水产出垂向差异性演化,揭示了郑庄地区深部煤层气界限。郑庄区块地应力状态在垂向上发生转换:575 m以浅,σHσvσh,表现为大地动力场,现今地应力状态为压缩状态;575 m~675 m,水平主应力较浅部有所降低(σH≈σvσh),表现为准静水压力场,现今地应力状态为过渡状态(由压缩状态过渡为拉张状态);675~825 m以深,σvσHσh,表现为大地静力场型,现今地应力状态为拉张状态;825 m以深,σHσvσh,现今地应力状态为压缩状态。煤储层试井渗透率随埋深的变化与地应力场状态的转变基本一致,其实质是地应力作用下煤体孔隙结构的变形与破坏;含气量与埋深之间存在一个"临界深度"范围(800~1 000 m),超过此埋深范围之后煤层含气量随埋深增大而趋于降低。整体来说,825m以深煤层气资源处于地应力转换状态和(或)含气量"临界深度"之下,其赋存和开发地质条件发生转换,气体采收率相对较低,属于深部煤层气范畴。该埋深(825 m)以下煤层气开发将面临"低渗透率、低含气量、高地应力"的挑战。