我国高低煤阶煤层气成藏的差异性

从煤层气成藏的气源条件、煤层的储集能力、煤层的物性、煤层的水文地质条件和成藏过程 等方面，分析了高煤阶煤层气和低煤阶煤层气成藏的差异性。在分析过程中考虑了构造热事 件对高煤阶煤层气藏物性的改造作用和生物气、游离气在低煤阶煤层气成藏过程中的作用。 最后,在分析煤层气成藏差异性的基础上,得出了高低煤阶煤层气藏的优点和缺点,指出中 国高煤阶煤层气和低煤阶煤层气均有开采价值。     

煤层气等温吸附/解吸模拟实验技术新进展与应用

煤岩的吸附/解吸数据是煤层气资源预测、产能评价必需的核心参数,目前常规的等温吸附实验只能获得固定温度下的吸附量和压力之间的关系。如何获得储层条件下准确的等温吸附数据,是煤层气储层实验测试孜孜以求的目标。针对当前煤层气等温吸附测试主要沿用美国专利US5058442/4528550,采用IS-300等温吸附仪,存在测试范围小、破坏样品原始结构及无围压约束等突出问题,创新研制煤层气原位吸附/解吸模拟装置,克服了目前等温吸附测试未考虑地应力影响,不能代表地层真实吸附状态的缺陷。特别是形成非吸附性气体等温吸附实验方法,为变体积自由空间的计算提供参数。该装置的成功研制开发,一方面实现等温吸附装置国产化,另一方面实现高温压条件下煤岩原位吸附模拟技术的从无到有。研究发现,在较高温度和压力时(85℃,30MPa),温度对煤吸附能力的影响大于压力的影响。从而证实含气量与埋深关系存在"临界深度",即浅部煤层含气量随埋深增大而增高,在一定埋深达到最大值,超过此埋深之后含气量随埋深进一步增大而趋于降低。     

煤层气高产富集规律及开采特征研究新进展

中国煤层气高产富集区有五大类型,即：富煤区构造高点、直接盖层稳定的上斜坡、凹中隆的火山岩活动区、封闭好的浅层低煤阶厚煤层区及断裂活动次生割理发育区。煤层气高产富集基本条件是三控论：封盖层控制含气量;应力场控制渗透率;构造体和煤体控制富集带。重点分析了沉积环境对煤层气高产富集的控制作用,从成煤原始母质、封盖能力、储集物性3个方面进行了阐述。木本植物为主的母质比草本植物为主的母质对煤层气的生成和保存更为有利。在各种沉积体系中,浅海一障壁海岸和湖泊2种类型,对煤储层的封盖能力较强。灰分含量越低、镜质组含量越高、微裂隙越发育,煤储层的物性越好。此外,还分析了煤层气高产富集的关键参数。阐述了煤层气开采特征,特别进行了定向羽状水平井高产条件分析,重点阐述了煤层水的类型及特点,包括层内水、层间水和外源水。     

中国南方五峰组-龙马溪组页岩气差异富集特征与控制因素

中国南方地区五峰组-龙马溪组页岩气2019年产量154×10~8m^3,已成为全球第二大页岩气产区。基于来自中国南方威远、长宁、涪陵及巫溪等地区典型钻井与露头剖面的1 000余件五峰组-龙马溪组页岩样品数据,综合分析页岩气差异富集特征,探讨其主要控制因素。研究表明我国南方五峰组-龙马溪组页岩气在纵向上和区域上均具有一定差异富集特征,具体表现在:纵向上集中发育甜点段,区域上甜点段厚度、含气量、TOC含量等关键参数存在着较大变化,其中长宁与涪陵地区较优;不同地区的五峰组-龙马溪组页岩含气量与TOC含量均具有较好正相关性,指示着有机质丰度(TOC含量)是影响页岩气富集程度(含气量)的关键因素;五峰组-龙马溪组页岩沉积时期的海洋表层水体总体高生产力,是有机质大量生成的重要前提条件;在断裂带发育较弱的构造稳定区域,硫化缺氧的水体条件是控制页岩气纵向上甜点段及区域上甜点区形成的关键因素,即页岩气差异富集的关键因素。     

晋城和昌吉地区煤层甲烷碳同位素分馏特征对比分析

为了探讨煤层甲烷碳同位素分馏特征,采集晋城和昌吉地区样品进行了罐装解吸实验.结果表明,晋城地区煤样解吸气体δ13C1随时间增加逐渐变重;昌吉地区煤样解吸气体δ13C1随时间增加先轻后重,后者是由于取心操作及煤样解吸过程中的基质收缩变形破坏了煤体原生结构,从而对正常的同位素分馏效应产生了影响.晋城地区煤样解吸气体的同位素分馏效果比昌吉地区的明显,孔隙结构差异是一个主要影响因素.罐装煤样气体解吸半量时间点所取气样的同位素值能代表全部解吸气体的同位素平均值,对于昌吉地区煤样,应先剔除异常数据点,然后再对实验数据进行分析.由于压裂裂缝的存在影响了煤层甲烷碳同位素的分馏效果,使得开采初期井口气样δ13C1的变化规律不明显.     

沁水盆地南部地应力特征及高产区带预测

地应力是渗透率的重要控制因素,高产井主要分布在最小主应力相对较小的区域,因此地应力特征对高产区带的预测具有重要意义。分析了泌水盆地南部地区现代构造应力场对煤储层物性的控制机理,指出主应力差增大,渗透率呈指数形式急剧增高,而储层压力呈对数形式上升;试井地应力梯度尽管与渗透率、储层压力之间存在相关关系,但离散性较大。预测了3种有利的煤层气成藏类型,即大宁-潘庄-樊庄区带高主应力差-滞流封闭-浅埋型煤层气藏、沁水-郑庄-樊庄北和沁源-安泽区带中主应力差-缓流封闭-中埋型煤层气藏、郑庄北和沁源东-安泽东区带中主应力差-缓流封闭-深埋型煤层气藏。     

煤储层孔、裂隙系统分形研究

对煤层、煤样进行了宏观裂隙及显微裂隙的连续系统观测、统计,计算了煤中各级别裂隙的面密度维数;根据压汞法测出的煤中不同孔径段的连续比孔容数据,计算了煤中孔隙体积的分形维数。分析了分形九与煤层的孔、裂隙发育程度和煤变质程度的关系。为评革层气的吸附与解吸、扩散与渗流、煤与瓦斯突出预测及煤层有效渗透率估算提供了一种更加精确的方法。     

径向基函数神经网络地质曲面重建及应用

建立了一种适用于地质曲面重建的径向基函数（ＲＢＦ）神经网络模型,并给出了具体算法,和一般曲面插值方法相比,该模型对原始数据的分布和边界条件无特别的要求。因而适合于遭到模型有较大的实用价值,将该模型应用于某煤田,结果表明,该模型的拟合效果较好,能较好地反映煤层的实际分布情况。     

煤储集层解吸特征及其影响因素

中国煤层气储集层的解吸特征受多种因素影响,不同地区差异很大.煤层气解吸率一般在40%左右,多小于70%,主要与煤层原位含气量和储集层压力等因素有关.煤层气解吸时间主要为0.188 3～19.17d,随着煤阶的增高解吸时间有增大的趋势,其中以高煤阶煤岩吸附时间跨度最大,最高可达30d之上.统计大量实验数据发现,煤层形态、温度、煤阶、灰分含量、含气量、割理发育程度、沉积环境与煤岩类型是影响煤岩吸附时间的主要因素.根据数值模拟的结果,煤岩解吸量影响煤层气井的单井产量,解吸量越大单井产量越大.煤岩的吸附时间主要影响煤层气井产量峰值的大小和出现的时间,吸附时间越长,煤层气井产气高峰出现得越晚且峰值越小.图6参16     

GIS支持下的煤层气有利勘探目标区优选

为了对煤层气勘探目标区的优劣作出较为正确的评价，文章以地理信息系统(GIS)空间数据库技术为核心，在计算机软硬件的支持下，应用于空间和地理有关的数据的采集、存储、提取、检索、分析、显示、制图，实现综合管理和分析应用。文章以全国煤层气勘探目标区为研究对象，利用GIS将目标区的地质空间要素与统计数据有机地结合在一起输入数据库，采用风险概率法和综合排队系数法直接用于煤层气勘探目标区优选。其技术关键包括资料采集、数据库的建立、因素指标集的构建、定量化数学评价模型及其计算机实现。其优选结果具有现时性，对煤层气的勘探开发具有一定的指导意义。