湘中邵阳凹陷煤系气成藏基础及其共生组合特征

在系统收集整理邵阳凹陷煤系矿产勘查与评价资料及样品分析测试结果的基础上,将研究区煤系地层中的非常规天然气作为一个整体进行研究,查明了测水组煤层-煤系页岩-煤系砂岩的展布特征,分析了研究区测水组煤系气成藏的可能性,总结了测水组地层垂向发育的岩相组合特征及其对应的煤系气组合模式,通过典型钻孔分析,确定了煤系气发育的有利层段及其气藏类型。结果显示,研究区测水组主要发育以泥页岩为主的岩相组合和以页岩气-煤层气为主的煤系气藏,泥页岩对邵阳凹陷煤系气成藏起关键作用;但在聚煤中心附近的局部区域内,煤储层是煤系气成藏的关键因素。     

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。     

六盘水煤田上二叠统煤系气成藏特征及共探共采方向

六盘水煤田上二叠统含煤地层中煤层、页岩、砂岩叠置频繁,统筹勘探不同储层中的天然气有助于减少资源浪费,提高开发效益。通过对煤系气储层岩相、厚度、源岩地化、储层物性及空间赋存规律的研究,分析了六盘水煤田煤层气、煤系页岩气和煤系致密气成藏潜力,讨论了煤系气的空间叠置关系和勘探前景。结果显示:区内晚二叠世煤层煤种齐全,厚度较大,变质程度普遍偏高,含气显示优越;页岩和砂岩累计厚度大,有机地球化学和储集物性参数良好;不同岩性的区域和层位分布差异较大,组合类型多样,空间配置关系有利于发育垂向多套天然气藏。煤系页岩气最有利勘探层位为龙潭组下段,煤层气和煤系致密气最有利层位为汪家寨组和龙潭组上段;以此为基础,总结提炼出"源储一体型"独立煤系页岩气藏、"源储紧邻型"煤系"三气"组合气藏、"下生上储型"煤系"两气"组合气藏共3种气藏类型。初步认为晴隆向斜深部为煤系页岩气优先勘探区,青山向斜深部适合煤层气和煤系页岩气共探共采,盘关向斜和格目底向斜深部适合煤层气和煤系致密砂岩气共探共采。     

河北省煤系天然气资源及其成藏作用

为摸清河北省煤系天然气资源潜力,揭示其耦合成藏作用,采用等温吸附、TOC含量测试、X衍射、岩石热解、高压压汞、液氮吸附、显微组分镜鉴、脉冲渗透率等试验测试,对源-储地化和物性特征进行研究,结合各赋煤构造区煤系沉积-构造演化史,进行煤系天然气资源评价并揭示其成藏作用。结果显示:河北省煤系天然气资源丰富,煤层气资源量39 015×108m3,页岩气资源量33 447×108m3,致密砂岩气资源量24 000×108m3,石炭二叠系占绝对优势;烃源岩有机质以Ⅲ型为主,成熟度Ro介于0.5%~3.0%,以成熟—过成熟阶段为主;煤对煤系天然气藏起决定作用,富有机质泥页岩起关键作用,泥页岩的厚度优势弥补了有机质"欠缺";煤系储层连通性较好,属低孔低渗型,二次生烃作用是煤系天然气成藏的关键;共生调节机制煤层气表现为层间调节,页岩气为层内调节,砂岩气为协调调节;基于共生调节机制和空间叠置关系,将煤系天然气藏分为"远源"致密砂岩气藏、"自源"页岩气/煤层气藏和"自源+他源"叠合气藏3类,后者包括3种成藏模式。     

黔北林华多煤层井田煤系气开发目标层段初选

提出了林华井田多煤层区煤系气开发目标层段的初选方法,将林华井田煤系气目标层段初选步骤分为地质、工程2个部分,具体流程为:结合沉积环境,以划分含气系统为基础;并以煤体结构、脆性指数以及围岩力学性质作为工程约束评判指标,最终确定煤系气开发初选目标层段。结果表明:研究区龙潭组属于海陆交互相沉积下的还原沉积,具有煤岩层单层厚度薄,煤系气储层互层频繁的特点;根据煤岩含气性、煤岩组合可划分3种煤系气储层组合模式和4个含气系统;初选结果为:Ⅰa(958～968 m)、Ⅱb(942～955 m)、Ⅱc(910～933 m)、Ⅲd(878～904 m)和Ⅳe(864～876 m)5个层段可作为煤系气共采的优先目标层段。     

中国煤系“三气”成藏特征及共采可能性

煤系地层中的非常规天然气资源是非常规天然气的主要组成部分。目前,对煤系地层煤层气、页岩气、致密砂岩气等非常规天然气资源的认识还较薄弱,资源勘探开发程度也都比较低。根据气藏合层开采经验,把煤系地层视作一个整体,综合勘探开发煤系煤层气、页岩气、致密砂岩气不仅可以减少勘探开发成本,增大非常规天然气总储量和技术可采资源量,还可以提高气井使用效率和单井利润。将煤系地层中的煤层气、页岩气、致密砂岩气称为"煤系三气",从煤系地层岩性分布特征、煤系气体成藏机理、不同类型含气储层特征和开采特征等方面分析煤系"三气"共采可能性及共采急需解决的难点。     

煤系气开采模式探索及先导工程示范

煤系气赋存态多种多样,储层属性复杂多变,经济高效开采模式尚处于探索起步阶段。分析了国内科技攻关和现场试验近期进展,初步总结关于煤系气开采模式现有认识,对比分析了不同模式的适用性和局限性,并以临兴区块示范工程为例分析归纳了产量曲线类型及其合采有效性特点,介绍了煤系气合采成功范例。以管柱结构设计和排采管控方式为主,考虑井型选择和压裂方式,将煤系气开采工艺初步归纳为分排、先分后合、合排3类模式。每类模式包括若干具体方式;这些模式和方式各有优缺点,分排及合排模式中的主要方式在应用中见到初步效果,先分后合模式目前尚处于设计乃至设想阶段。建议煤系气开采模式及其技术创新本着"因地制宜、取长补短、多措并举、有所侧重"的策略,根据气藏具体地质条件选用和发展适应性开采工艺。目前仅有的两个国家级示范专项工程推进了我国煤系气开采模式的创新,临汾示范区采用分区分采方式实现了煤系气开发规模快速扩展,临兴示范区探索"排气降压"诱控接续合排工艺初步实现了煤系多气经济高效合采。重点分析了临兴示范区煤系气开采工程示范效果,揭示了自然接续工艺下的煤系气生产规律,发现存在4种单井产量曲线类型,包括以解吸气多层合采为特征的I型...     

新疆煤系气资源及勘探开发前景

新疆作为我国西北地区重要的聚煤区,侏罗系煤系地层赋存丰富煤系气资源,3000m以浅的煤系气总量可达25.25×10¹²m³,能够为新疆油气勘探开发开辟新层系;准噶尔盆地南缘-东缘、塔里木盆地北缘的煤层气勘查中均在煤系地层的砂岩、泥(页)岩层段发现良好气测显示,且试采结果表明煤系气开发可大幅提高煤层气井的单井产量;新疆煤系气资源丰富、研究程度低,需要系统开展成藏地质、储层地质、开发机理、适用性开发工程技术等研究评价。     

煤系气聚集系统与开发地质研究战略思考

我国煤系天然气(简称"煤系气")"增储上产"空间巨大,国家能源安全战略价值显著,然而目前资源探明率及动用率极低,反差极大。鉴于此,分析了煤系气地质内涵和基本特点,论述了近年来生产实践揭示的重大研究需求,思考了新一轮地质科技攻关战略方向,提出了亟待突破的关键科学技术问题。我国煤系气成藏与开发地质研究近期核心进展体现在3个方面:揭示了煤系气六大基本地质特点,发现了煤系气成藏作用"深度效应",初步建立了煤系气勘查-开发工程一体化地质技术系列。同时,近年来勘探开发实践展示出正反2方面典型实例:煤系气合采井产气量并非随产(储)层组的层数增多、累计厚度增大而增高,"1+n"相似文献   

煤田地质资料深度开发及其在煤系气勘探中的应用

本文提出了整合以往煤田勘探资料,建立煤田地质资料数据库系统;以煤层气、页岩气和致密气目的层为切入点,重新处理和解释钻井、测井和地震等煤田地质资料,最终形成了煤系气勘探过程中的煤田资料深度开发技术体系.在此基础上,以淮南煤田为例,以煤田钻井资料连井分析为主要手段,基本查明了阜阳地区含煤地层赋存特征.煤田地质资料的深度开发...     

黔西地区龙潭组煤系气共采排采控制研究

贵州省煤层气资源丰富,主要集中在黔西地区。根据黔西地区的气测录井结果,发现在煤层之间的页岩层段具有较好的气测显示,具有开发利用的价值。通过研究黔西地区煤系地层的含气性及压力系数特征,分析煤层气井的"五段三压法"排采技术及页岩气井的"三阶段"排采控制,总结煤层气井与页岩气井的排采差异性,提出煤层气与页岩气共采的排采控制方案。     

煤系气储层渗透率解析模型研究进展

渗透率是评价煤系气商业开采的重要参数之一,为了准确评价煤系气商业开采的可行性,基于天然裂缝性储层的几何模型,以及渗透率和孔隙率的立方关系、渗透率和有效应力之间的指数关系,调研分析了煤系气储层渗透率解析模型的研究现状。对影响煤系气储层渗透率的各个因素进行了分析,结果表明：气体在基质中的动力学扩散作用导致基质压力和裂隙压力不相等;面割理和端割理张开度的差异导致渗透率出现各向异性;储层为非连续介质,弹性模量随有效应力的变化而变化;有效应力系数和裂隙压缩系数对渗透率有明显的影响。基于分析结果,提出了弹性模量、有效应力系数及裂隙压缩系数的测试方法。     

内蒙古鄂尔多斯地区煤系气资源及其合勘共采潜力探讨

为充分合理地综合利用煤系矿产资源,为政府部门提供内蒙古鄂尔多斯地区煤系气资源合勘共采的决策依据,在系统收集鄂尔多斯地区煤炭勘查、煤系气开发利用等地质资料基础上,采用路线地质调查、样品分析测试、综合研究等工作方法,分析了鄂尔多斯地区地质背景、构造特征和煤系气资源潜力,阐述了鄂尔多斯地区煤系气资源潜力巨大,具有多层系、复合连片、源储紧邻、互层叠置、储盖良好的独特组合模式,具备了合勘共采的资源条件;并对内蒙古鄂尔多斯地区煤系气合勘共采的优势和不足进行了研究,提出了煤系气合勘共采的合理化建议和措施。     

临兴地区上古生界煤系致密砂岩气成藏条件分析

鄂尔多斯盆地东缘晋西挠褶带临兴地区致密砂岩气藏与邻区气藏相似,具有低平宽缓的构造背景和广覆式砂泥岩垂向间互分布的特征,但是由于处于不同的大地构造位置,其成藏条件具有显著差异性。针对研究区烃源条件、致密砂岩储层特征及封存条件,探讨致密气藏成藏特征。认为太原组主力煤层(8+9煤)和山西组主力煤层(4+5煤)是主力烃源岩,受紫金山构造岩浆作用影响,局部区域热演化程度进入干气阶段,为区内致密气藏提供充足的气源。岩相古地理和成岩相控制优质储层的发育和分布,本溪组向上到石千峰组,古地理环境由海变陆,频繁震荡的水体形成了多期次、多层位的储集体,潮汐砂坝、水下分流河道等粒度粗的砂体为优势致密储层,由北向南优势储层逐渐减少;砂岩储层总体孔渗性差,后期溶蚀作用对深部储层改造作用明显。煤岩、砂岩垂向组合决定了致密砂岩气藏的运聚模式,区内发育"源储接触"的原地匹配型气藏和受储层和运移通道双重控制的异地匹配型2类致密砂岩气藏,受断层和陷落柱影响而形成的微裂缝是垂向运移的主要通道。     

煤系气合采产出数值模拟研究

实现煤系煤层气、致密气和页岩气("三气")同井筒合采,是提高单井产能和地下资源可动用率的有效手段,但是合采条件下的气、水产出过程,特别是不同层位的气水贡献率、产气压力和含气饱和度变化均不清晰。建立煤层气和致密气协同产出的数值模型,结合现场试验井地质参数和气水产出曲线,查明了煤层气和致密气产出过程,分析了其影响因素。结果表明:合采模型可与单采模型对比验证,具有很好的适用性;可实现气井产能劈分,明确不同层位的气、水产出贡献;排采过程中压降速度降低,产气高峰推迟,但后期产气量变化不大;煤层与砂岩之间压力系统越相近,合采效果越好;改善压裂效果可短期提高产气能力,但对总产气量影响不大;煤层的基质收缩和应力敏感会影响产气效果,但深部地质条件下的变化特征有待进一步探讨。相关结果可对煤系气协同开发方案的制定和完善提供指导,并进一步推动煤系"三气"的同井筒合采。     

焦作矿区山西组含气系统储层特征及成藏过程研究

焦作矿区煤系烃源岩丰富,具备了煤系气成藏提供了重要物质基础,然而对于成藏过程认识不清阻碍了本区煤系气综合勘探与开发。基于研究区地质勘探与测试化验资料,分析了煤系含气系统烃源岩、储集层及盖层特征,划分了储层组合,探讨了其成藏过程。结果表明：研究区烃源岩以煤层和富有机质泥岩为主,有机质演化程度高,处于成熟-过成熟阶段,有机质类型以Ⅲ型为主;储集层主要为煤层和泥岩,煤层平均孔隙度和渗透率分别为5.43%、0.32mD,泥岩平均孔隙度和渗透率分别为1.48%、0.051mD;盖层为煤系自身和下石盒子组泥岩,属于典型自生自储型生储盖组合。将研究区储层组合类型划分为8种,其中Ⅲ类碳质泥岩-煤层-碳质泥岩储层全烃含量较高,煤系气富集,综合勘探潜力大。山西组煤系气两期成藏,主要充注成藏期发生于中侏罗世-晚侏罗世,区域岩浆作用使烃源岩成熟度迅速增加,大量生成烃类气体。研究成果加深了对焦作矿区煤系气的认识,为煤系气综合勘探提供了参考。     

重庆地区二叠系龙潭组煤系地层非常规气地质特征分析

为探索重庆地区二叠系龙潭组煤系地层非常规气地质特征,基于区内煤田勘查、煤层(系)气勘查取得的地质资料及测试数据,对二叠系龙潭组煤系地层煤储层、暗色泥页岩储层、致密砂岩储层基本特征进行分析总结。研究表明,区内煤储层具有煤体结构以碎裂—块状为主、埋深中等、孔隙不发育、低孔低渗、含气量高的特点;暗色泥页岩储层具有低脆性、单层厚度薄、孔隙不发育、低孔低渗、含气量一般的特点;致密砂岩储层具有单层厚度薄、孔隙不发育、低孔低渗、含气性一般的特点。若考虑组合开发,具备一定的开发前景。     

湖南涟源凹陷早石炭世煤系气共生组合与有利层段优选

湖南涟源凹陷早石炭世煤系地层具有煤层-煤系页岩-煤系砂岩垂向上相互叠置、平面上广泛分布的特征,显示出较好的煤系气兼探合采前景,然而目前尚缺乏该区煤系非常规天然气地质特征整体研究。本文以早石炭世测水组为研究对象,基于研究区典型钻孔的岩相组合及物性、含气性等实验分析,讨论了涟源凹陷煤系气共生组合模式及潜在的有利煤系气层段。结果表明：涟源凹陷测水组发育5种岩相组合类型,对应滨外陆棚、障壁-潮坪、障壁-沼泽、潟湖-沼泽和潮坪-沼泽沉积环境,以“单源双储、双源双储、双源三储”3类煤系气共生组合模式为主。基于分级加权法认为测水组下段上部为有利的勘探层段,以煤层为主要烃源岩、砂岩为主要储集层的煤层气-煤系砂岩气组合模式最为有利,集中分布于涟源凹陷中部一带。煤层累计厚度及其含气性对涟源凹陷煤系气藏起关键作用。     

叠置含气系统共采兼容性——煤系“三气”及深部煤层气开采中的共性地质问题

以煤层气、致密砂岩气和页岩气共生为特征的煤系"三气"是一类重要的非常规天然气资源,但我国目前尚未实现规模性共采。煤系"三气"地质条件客观存在的六大基本特点,一方面提供了优越的气源及其保存条件,另一方面造成多套流体压力系统叠置共生,共采兼容性问题突出,常规措施难以解决这一技术难题。控制叠置含气系统共采兼容性的核心地质条件在于2个方面:一是流体能量差异影响到含气系统之间的兼容性;二是不同储层力学性质和孔渗条件差异影响到系统内部共采兼容性。研究认为,层序地层格架、流体能量系统和岩石力学性质是影响叠置含气系统兼容性的3个关键地质要素;实现煤系"三气"共探与共采的基础是对相关地质问题的深刻理解,对共生特性及其共采地质动态的深入阐释则是贯穿煤系"三气"共采工艺优化和技术创新的主线。煤系"三气"共采工艺技术优化和创新的途径,需要以充分释放产能为目标,以叠置含气系统共采兼容性为约束条件。为此,叠置含气系统共采兼容性未来探索方向,集中在关键层高分辨识别、地层流体及能量高分辨识别、共采兼容性定量表征、开发地质单元与开发方式4个方面。