水城县玉舍区块煤层气储层特征及资源评价

威水煤田格目底矿区具有煤层层数多,厚度大,煤岩变质程度高,瓦斯含量高等特点。基于保存完整且煤层厚度大的玉舍井田煤田地质特征分析,研究了井田内煤层厚度、煤储层物性、主力煤层埋深、煤层瓦斯含量等相关特征参数,获得区内煤层气的资源量51.83亿m3,资源丰度为2.37亿m3/km2,为区内煤层气的勘探开发提供了资源保障。     

红阳煤田煤层气赋存特征及有利区预测

通过对红阳煤田采集煤样的煤岩显微组分、煤级、煤相、煤岩显微裂隙分析和压汞孔隙结构测试,研究了该区的煤层气赋存地质条件、煤层气生气地质条件和煤储层物性特征.并采用基于GIS的多层次模糊数学评价方法计算了该区的煤层气资源量,预测了煤层气资源分布的有利区.结果表明,该区煤层气总资源量为217.87×108m3,资源丰度平均为1.54×108m3/km2,该区具有良好的煤层气资源开发潜力.其中,红阳矿的东南部及红菱-红阳的东南深部预测区,煤层累计有效厚度大,煤层气资源丰度高,煤储层物性较好,是该区煤层气勘探、开发的最有利目标区.     

基于BP神经网络方法模拟深煤层物性临界深度

我国深煤层煤层气的资源量巨大,但对其储层物性认识不够清楚,对深煤层气的深度界限划分也不明确。本次共选取了3套不同的关键参数系列进行了模拟研究。通过研究发现:沁水盆地中高煤阶煤层气,以力学为关键的储层物性临界深度为1 043 m,以储层物性为关键参数的临界深度为614~1 077 m,以产能为关键参数的临界深度为660~980 m。在此基础上,对3套不同的关键参数进行了归一化的曲线拟合,并划分了深煤层和浅煤层的深度界限。     

沁水盆地影响煤层含气量的地质因素探讨

沁水盆地煤层埋深在1500m以浅的有利勘探面积为23600km2,煤层气资源量约3.3×1012m3。对沁水盆地煤层气含气量起控制作用的主要因素有煤层厚度、埋深、煤的含气性、煤演化程度、封盖条件、煤层顶板和底板特征以及水文地质条件等。煤层气含气量受上述诸多地质条件综合作用的结果。     

我国煤层气资源勘探开发前景

根据<新一轮全国油气资源评价>成果,我国煤层气资源丰富,42个主要含气盆地埋深2000m以浅煤层气地质资源量36.8×1012m3,埋深1500m以浅煤层气可采资源量10.9×1012m3,地质资源量大于1×1012m3的含气盆地(群)有鄂尔多斯、沁水等9个盆地(群).文章通过对中国煤层气资源勘探开发现状和资源潜力的深入剖析,预测了中国煤层气储量和产量未来的增长趋势,我国煤层气产业将在2010年以后进入快速发展阶段,预计2010年累计探明地质储量4000×108m3,瓦斯(煤层气)抽采量达到100×108m3.2020年累计探明地质储量为12000×108m3,产量超过300×108m3.并指出了沁水盆地、鄂尔多斯盆地东缘等是煤层气勘探开发的最有利区带.最后,提出了促进中国煤层气产业发展的建议,即重视和加强煤层气资源的勘探开发、加大基础性地质工作投入、加强科技攻关、优先开发利用煤层气资源、加强煤层气资源管理.     

贵州省水城县化乐井田煤层气资源评价及有利区优选

基于保存完整且煤层厚度大的化乐井田煤田地质特征分析,研究了井田内煤层厚度特征、煤储层物性特征、煤层瓦斯含量等相关特征参数,优选了区内煤层气有利区块,获得区内煤层气的资源量229.69亿m~3,资源丰度为1.96亿m3/km~2,为下一步区内煤层气的勘探开发提供了资源保障。     

潞安矿区3号煤煤层气储层物性综合评价

基于潞安矿区主力煤层3号煤煤田勘探资料及煤层气试井资料,综合评价了其储层物性。研究显示:潞安矿区3号煤储层煤层变质程度高,厚度大,厚度在4m左右,埋深适中,大部分埋深小于1000m;煤层含气量较高但含气饱和度低,平均含气量在10m3/t左右。储层压力梯度低为欠压储层,部分区域地下水环境较为封闭适宜煤层气保存,渗透性较差为低渗储层。与晋城矿区相比,在煤级变化基本相似的条件下,在煤层气含量及渗透性方面均处于劣势。因此对于地面煤层气开发来说,寻找圈定煤层气的富集高渗甜点区,是确保地面开发成功的必要条件。     

贵州省织纳矿区煤层含气性及地质控制因素分析

依据织纳煤田勘探资料中的煤层及煤层气地质信息为基础,对矿区煤储层物性、煤层含气特征及其地质控制因素进行了分析,并对煤层气资源量进行了预测。研究发现:区内煤层主要为中—薄、中灰、相对富氢、低挥发份无烟煤;有镜质组含量高、变质程度高的特点,具有较高的生烃能力;控气主要地质因素是构造地质条件和煤的变质程度,其次是煤层埋藏深度。煤层气总资源量为1852.91×108m3。     

新疆和什托洛盖盆地西山窑组煤层气资源赋存特征及影响因素分析

根据新疆和什托洛盖盆地地质勘查和煤层气勘查成果资料,对盆地西山窑组煤层气赋存地质条件和储层物性进行分析研究,认为储层特征、煤层埋深是影响煤层气含气性和赋存最重要的因素,加之水文和储集性能等影响因素共同作用,使盆地煤层气赋集形成差异.通过此研究为和什托洛盖盆地煤层气进一步勘探开发提供重要的地质依据和技术支撑.     

黔西松河井田松参1井煤储层物性垂向分布特征

为了探究黔西松河井田煤层气勘探开发潜力,采用多种测试手段,系统分析了松参1井的煤储层在孔隙结构、压力系数、含气性、渗透性等方面的差异,综合评价了该区煤层气开发地质条件。结果表明:该井多煤层由浅至深变质程度增加,渗流孔隙孔容递减;压力系数及含气量在垂向层位上呈现显著波动变化,可能存在多个含气系统;上部煤层试井渗透率高于下部煤层,个别煤层具有超压、过饱和及高地温等特征。区内资源条件优越,但纵向储层物性差异明显,煤层气开发选层与压裂、排采等仍须进一步研究。     

沁水盆地深煤层注入CO_2提高煤层气采收率可行性分析

探讨CO2注入深煤层提高煤层气采收率可行性对于解放我国丰富深部煤层气资源具有积极意义。分析了沁水盆地不同深度条件下储层参数的变化规律,开展了CO2注入煤层增产效应的数值模拟研究。结果显示,煤储层参数随埋深呈非线性变化且各参数显著变化深度具有较好的对应性,存在500~600 m,950~1 150 m两个关键转折界限,据此将煤层划分为浅部、过渡、深部三带。随着埋深增加煤储层强非均质向均质转换,即所有参数在浅部较为离散而深部收敛。通过不同深度煤层的CO2注入生产效果模拟显示,注入CO2后煤层气采收率均得到不同幅度提高;注入CO2提高煤层气采收率效果由过渡带、浅部、深部逐步递减;注入时间越早和越长,提高采收率效果越显著;要实现深部煤层气采收率显著增加必须保证一定的CO2注入量;深部CO2封存优势显著。     

深部煤层气勘探开发进展与研究

我国煤层气资源主要分布于深部。鄂尔多斯、准噶尔等盆地部分煤层气井勘探成功表明深部煤层气资源在含气量、含气饱和度、储层压力及临界解吸压力等关键参数方面较浅部有利,开展深部煤层气研究及勘探是重要前瞻性课题。鄂尔多斯盆地东南缘延川南煤层气田的勘探,尤其是万宝山构造带延3井组的成功开发是我国深部煤层气开发获得突破的1个典型实例。一般来说,影响深部煤层气开发的因素较复杂,是一个系统工程,通常可以将这些因素划分为资源地质条件和开采技术条件两大类。延川南煤层气田开发的经验表明,影响深部煤层气井产能的主要因素是受地质条件控制的压裂技术与排采技术,提高深部煤层气单井产量的途径是做好富集高渗区选区评价和预测,加强以压裂为核心技术的工程工艺攻关研究及做好排采管理。     

韦二煤矿煤储层物性特征及煤层气资源前景

依据韦州矿区煤炭勘探煤层资料、煤层气参数井获取的储层资料,通过对煤层气开发地质信息的有效提取,对韦二煤矿煤储层物性进行深入分析、研究,对煤层气资源量进行了计算,并采用数模方法预测了煤层气抽采率,确定了地面煤层气抽采相对有利区。研究认为:区内煤层含气性整体偏低,煤层甲烷含量在0.20～11.73 m³/t,气含量高值区仅出现在部分煤层、局部区域。多期次构造运动致使裂隙发育复杂化,硬度变小,煤体结构多为碎粒—糜棱结构,渗透率降低。主要可采煤层煤层气资源量为5.55×10⁸ m³,资源丰度为1.51×10⁸ m³/km²,属中等丰度、小型煤层气藏。各煤层煤层气采收率较低,约为15%,可采潜力较差。资源量在煤层分布上相对集中,12、14、15煤层气含量4 m³/t以上重叠区域为煤层气地面抽采相对有利区块。     

临兴深部煤层气含气性及开发地质模式分析

鄂尔多斯盆地东缘晋西挠褶带临兴中部地区煤层埋深大于1 000 m,达到了深部煤层气的研究范畴。基于实际生产资料,探讨区内深部煤层含气性,提炼了深煤层开发地质模式。研究认为:以含气量转折为深煤层临界深度的划分依据,则工区内深部煤层的临界深度在2 000 m左右;且深部中煤阶储层的吸附性对温度的敏感性要小于压力,中煤阶煤层的临界深度相对深于高煤阶;深部煤层气仍以吸附气为主,现有的等温吸附测试方法易造成深部煤层气含游离气比例换算较大的误区;深部煤层受温度影响,煤层临储比较高,受应力影响,储层物性较差,气井总体具有"见气快、排水降压难、产气量上升缓慢"的特点;研究区深部煤层气潜力巨大,现有气井经验显示,合理优化开发单元为深煤层单井突破的关键,A型"源-储"相通的富集开发地质模式是深煤层突破重点考虑的开发模式。     

基于地质分析和数值模拟的煤矿区煤层气规模开发可行性研究——以官寨井田为例

为了研究煤矿区煤层气规模开发的可行性,指导该技术在煤矿区煤层气资源开发以及瓦斯治理方面的应用,文章首先以地质条件分析为基础,对官寨矿区的煤层气资源进行了评价,结果显示井田内煤层气地质条件和储层条件均相对优越,不仅煤层气储量丰富,而且气成分以CH-4为主。然后利用储层模拟软件对单井产气量进行预测,结果显示气井产量较高,连续排采15年单井平均气产量为932.00 m3/d,4号和9号煤层瓦斯含量下降33.93%和33.33%。综合分析认为官寨井田煤层气规模开发具有较好的开发潜力和安全效益。所以将地质条件分析、资源潜力评价与产能预测相结合,是一套实用性较强的煤矿区煤层气规模开发可行性研究方法。     

以煤系天然气开发促进中国煤层气发展的对策分析

为了提高中国煤层气勘探开发程度,促进煤层气产业发展,分析了中国煤层气勘探开发现状与面临的问题,提出1 200 m以深煤层蕴藏十分丰富的煤层气资源,且多与致密砂岩气叠合共生,展现了煤系天然气广阔的勘探开发前景。根据煤层气及煤系砂岩气开发特点,对煤层气及煤系砂岩气划分为自生自储型、内生外储型2类气藏模式,提出将煤系的煤层与砂岩互层段,统一作为目的层进行综合评价,在垂向上拓展勘探开发空间,显著增加资源丰度,同时煤层与砂岩立体压裂改造也比单一煤层压裂更能提高储层改造效果,并提出煤系天然气综合勘探开发工作建议。     

A study of laboratory testing and calculation methods for coal sorption isotherms

Measurement of the volume of gas adsorbed per unit mass of coal with increasing pressure at a constant temperature produces an isotherm that describes the gas storage capacity of this type of coal. The accurate testing and interpretation of coal sorption isotherm plays an important role in the areas of coal mine methane drainage, coalbed methane (CBM) reservoir resource assessment, enhanced coalbed methane (ECBM) recovery, as well as the carbon dioxide (CO₂) sequestration in deep coal seams or similar geological formations. Different coal sorption isotherm testing apparatus and associated calculation methods are critically reviewed and presented in this paper. These include both volumetric and gravimetric based methods, as well as experimental sorption tests with confining stress and direction sorption methods. The volumetric techniques utilise experimental apparatus with sample cell and injection pump and that with both sample cell and reference cell. Whilst the gravimetric approachesinclude methods with sample cell and suspension magnetic balance and that with both sample cell and reference cell. Different testing methods are compared and discussed in this study. A unique in-house-built coal sorption isotherm testing apparatus at the University of Wollongong was presented together with the calculation method, procedures and experimental results. The isotherm results can be calculated by both Soave-Redlich-Kwong (SRK) equation and calibration cure methods which can be used directly to convert the volume of adsorbed gas in different test conditions to standard condition (NTP).     

煤层气资源可动用性定性/半定量评价方法研究

煤层气资源可动用性是指由煤层水文地质条件和煤层压裂改造条件共同决定的煤层气资源开发动用的难易程度,煤层气资源可动用性评价与煤层气储集条件评价构成煤层气资源可采性评价的两个重要方面。通过沁水盆地柿庄区块和寿阳区块排采效果差异的分析对比,从煤系地层含水性、断裂构造、地应力状态和煤层与围岩的岩性组合4个方面深入讨论煤层气资源可动用性的评价问题,进而提出煤层气资源可动用性定性/半定量评价方法。研究表明:煤系地层的含水性对区块整体的煤层气资源可动用性影响很大;断裂的天然水力连通作用降低了井筒-压裂煤层系统的封闭性,导致断裂附近的煤层气资源可动用性弱,且煤系地层含水性越强,断裂附近煤层气井高产水的风险就越大,煤层气资源的可动用性就越弱;煤层所处的地应力状态和围岩的岩性组合共同构成井层煤层气资源可动用性的客观条件,地应力状态影响人工压裂缝的方位,对可动用性产生重要影响,而煤层与围岩的岩性组合客观上决定煤层气的可动用性,但结合应力状态、水平应力强度和压裂规模的综合分析,才能做出更科学的判断。煤层气资源的可动用性评价方法基于层次分析的思想,综合考虑了煤系地层含水性、断裂、地应力状态和煤层与围岩岩性组合4个方面,可应用于煤层气选区评价和井层优选。     

准噶尔东南缘中低煤阶煤层气富集规律及成藏模式

准噶尔盆地东南缘煤层气资源丰富但勘探程度相对较低,富集成藏机制和主控因素认识不足,制约了勘探实践。基于对准东南地区煤层气地质条件的精细解剖,揭示了研究区煤层气富集特征及成藏机制。研究发现,准南煤系主要发育在天山山前断褶带,受构造控制明显,东西向断层和背斜密集;煤层层数多且与砂岩叠置发育;煤岩孔径较大,孔隙连通性好,煤层含气量总体上呈现西高东低的特点。在此基础上,建立了准东南地区主要发育急倾斜煤层构造-水力封堵型混合气富集成藏模式,认为“相对的高压的封闭区是煤层气富集和成藏的有利部位”。故在煤层气勘探中应优选埋深适中的“相对构造高点”和平缓的地表水与地下水稳定过渡带,并建议对阜康-大黄山有利目标区开展立体勘探实践。     

水力喷砂射孔拖动压裂在煤层气开发中的应用

针对多煤层、薄煤层的煤层气井,压裂工作量较大,开展了水力喷砂射孔拖动压裂技术的实践应用。从工艺流程及原理、工具组合、具体施工步骤等方面论述了水力喷砂射孔拖动压裂技术的具体应用方式,认为该技术在压裂过程中都是通过压裂层段下封封隔器与下面已压裂完成的煤层分隔,可以实现压裂施工互不影响的目的,并选取左权ZYHY-07煤层气井进行实践验证。结果表明,喷砂射孔拖动压裂技术在多煤层、薄煤层的煤层气井有很强的适用性,可以大大提高工作效率并降低施工成本。