煤层气开发地质条件及其对比分析

分析煤层气开发时应该考虑的地质条件,即成藏条件、赋存环境条件及工程力学条件。其中成藏特性取决于煤层气生气条件、储气条件和保存条件;赋存环境主要包括地应力场、地下水压力场以及地下温度场,煤层气的开发也应该考虑开发地区的工程力学条件。     

中国煤层气与页岩气开发与优惠政策对比浅析

中国煤层气和页岩气资源丰富。全国2000m以浅的煤层气资源量36.8万亿m~3,页岩气地质资源量为134.42万亿m~3。通过对比煤层气和页岩气开发现状和政策,发现页岩气开发,特别是管网等基础设施建设相对滞后,页岩气补贴政策支持力度不够,缺乏有力、有效的财税扶持政策。为推动我国页岩气的勘探开发,加大财税政策支持力度,建议建立有市场竞争力的投资体系,促进并引导页岩气商业开发。     

煤层气开发关键地质控制因素探讨

通过对我国煤层气勘探和先导性开发试验成果的总结和研究，提出控制我国煤层气产能的两大类地质因素以及所包含的子因素和基本参数的标准，并与其他研究者的研究成果进行了对比，同时根据这些参数标准对我国煤层气勘探、开发的有利靶区进行了比较分析。     

煤层气开发对煤矿安全生产的地质保障性分析

煤层气的开发不仅可以利用新能源,获得直接的经济效益,而且可以改善瓦斯环境、减少矿井事故、提高煤田勘探程度以及为煤层顶板管理、火灾防治、煤尘爆炸等提供依据。在目前国内煤矿事故频发的情况下,应加大煤层气开发力度,通过煤层气的开发,加强煤矿地质安全保障,有效地降低煤矿事故,促进煤矿安全生产。     

页岩气与煤层气吸附/解吸热力学特征对比

为了促进煤层气与页岩气在储层评价与开发方式选择上的相互借鉴,进行了煤与页岩吸附甲烷的对比试验。通过多温度点页岩气和煤层气吸附/解吸试验,计算升压过程与解吸过程吸附热差异,发现热演化程度基本一致时,极限吸附热计算结果表明:煤层气在升压吸附时放热量19.148k J/mol,小于降压过程吸热量23.966 k J/mol,降压解吸难以持续;页岩气在升压吸附时放热量44.624k J/mol,大于降压过程吸热量32.656 k J/mol,降压促进吸附/解吸平衡向解吸方向移动。因此,利用排水降压进行煤层气开采时,应重视持续解吸技术的研究。     

俄乌哈三大煤盆地煤层气地质及开发潜力对比研究

俄罗斯、乌克兰和哈萨克斯坦（俄乌哈）三国拥有丰富的煤炭资源和煤层气资源。在美国实现煤层气商业化开发的引导下,这三大独联体国家也逐渐开展本国的煤层气勘探开发。本文在分析俄乌哈三大煤盆地（库兹涅茨克、顿涅茨和卡拉干达）构造、地层及煤层气地质特征的基础上,详细地分析这三大煤盆地煤层气开发潜力,并对其开发潜力进行仔细地对比研究。研究表明：库兹涅茨克煤盆地煤层气发育具有“巨大且巨富”的特征,非常适合煤层气规模化开发;卡拉干达煤盆地煤层气发育具有“小而肥”的特征,同样适合煤层气开发;而顿涅茨煤盆地煤层气发育具有“大而贫”的特征,与前两者比,其煤层气开发潜力明显较差。     

页岩气研究进展及其地质特征分析

页岩气是一种潜在资源量巨大的非常规天然气资源。本文总结了国内外页岩气研究进展,详细梳理了国内页岩气研究脉络及取得的成果。从页岩气的成因类型、赋存方式、泥页岩储层岩石矿物学、有机地化及物性等方面总结了页岩气地质特征,并与煤层气及常规天然气进行了对比。认为我国页岩气资源潜力巨大,发展前景良好。同时,我国页岩气地质特征具有明显的特殊性,随着页岩气地质评价与开发理论创新及相关关键技术的突破,未来我国页岩气资源发展前景广阔,有望改变我国天然气发展乃至整个能源发展格局。     

俄乌哈三大煤盆地煤层气地质及开发潜力对比研究

俄罗斯、乌克兰和哈萨克斯坦(俄乌哈)三国拥有丰富的煤炭资源和煤层气资源。在美国实现煤层气商业化开发的引导下,这三大独联体国家也逐渐开展本国的煤层气勘探开发。本文在分析俄乌哈三大煤盆地(库兹涅茨克、顿涅茨和卡拉干达)构造、地层及煤层气地质特征的基础上,详细地分析这三大煤盆地煤层气开发潜力,并对其开发潜力进行仔细地对比研究。研究表明:库兹涅茨克煤盆地煤层气发育具有巨大且巨富的特征,非常适合煤层气规模化开发;卡拉干达煤盆地煤层气发育具有小而肥的特征,同样适合煤层气开发;而顿涅茨煤盆地煤层气发育具有大而贫的特征,与前两者比,其煤层气开发潜力明显较差。     

开发中国煤层气资源的地质可能性与技术可行性

分析了中国煤层气资源在地质背景、分布规律及储层条件等方面的特殊性,讨论了开发中国煤层气资源的地质可能性和技术可行性,指出正视并研究中国煤层气资源的特殊性、建立与这种特殊性相适应的勘探开发技术系统是成功地实现煤层气开发利用的关键。     

浅议天然气、煤层气、页岩气成藏特征及勘探开发

煤层气和页岩气是非常重要的非常规天然气藏。天然气、煤层气、页岩气三者在成藏特征、成藏机理和勘探开发上既有相似性又有差异性。对比分析表明,常规天然气藏需要有生、储、盖的合理组合,勘探开发技术成熟,工艺较简单,生产周期一般较段;煤层气、页岩气气藏表现为自生、自储、自保的特征,煤层气藏为吸附成藏机理,页岩气藏自身构成了从吸附聚集、膨胀造隙富集到活塞式推进或置换式运移的机理。煤层气勘探开发较常规页岩气复杂,初期产量低,但生产周期长;页岩气主要采用水平井和压裂技术开采,开采周期最长。     

山西沁水盆地煤层气有利开采区块研究

煤层气系统是一个由煤层、煤层中所含甲烷及其围岩组成的天然系统。作为一种非常规天然气,煤层气的生成、聚集和保存不同于常规油气系统。山西沁水盆地作为我国一个特大型石炭-二叠纪含煤盆地,具有非常丰富的煤层气资源。本研究通过对盆地地球物理特征和地质构造演化的深入分析,阐明了地质构造条件对煤层气富集的控制作用。研究结果表明:沁水盆地经历了多期构造演化,地质构造与煤层气成藏之间具有密切关系。在构造次级向斜部位含气量增高,而背斜部位含气量降低,在正断层附近含气量也明显降低。综合分析还表明,盆地北部阳泉-寿阳区域,是煤层气成藏有利区域之一,但不利于煤层气高产;盆地南部晋城-沁水一带及其以北,不仅是煤层气成藏有利区域,而且利于煤层气高产;盆地中部沁源地区是煤层气成藏和高产的有利区域;盆地东部的屯留-襄垣区域是煤层气成藏有利区域之一,但可能不利于煤层气高产。     

页岩气开发经济效益与影响因素分析

对于页岩气开发经济效益的质疑是影响页岩气投资热情和产业发展的重要因素之一,本文根据页岩气单井产量变化规律,建立了一套页岩气开发经济效益分析的方法,并应用这套方法,对目前我国页岩气开发成本和合理天然气价格之下,典型页岩气盆地开发的经济效益进行了分析。研究得到,美国典型页岩气盆地页岩气开发在我国目前的成本和经济气价条件下具有一定的经济效益,而压力系数和储层条件是影响页岩气开发效益的两个重要因素,两个因素在一定程度上具有互补作用。除此之外,页岩气开发可以通过进一步的技术发展和快速达到规模化生产的方法,降低开发成本和操作成本,增加开发经济效益。     

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。     

页岩气开采的现状及水环境问题

在页岩气的开发过程中,存在着诸如水资源消耗大、水环境污染、生产废水等比较突出的水环境问题,为了使页岩气在我国能够逐步成为真正的绿色能源,需要加强环境影响规划和管理,进一步提高页岩气勘探开发的装备水平,以实现页岩气资源开采与环境保护的可持续性协调发展。     

注气开采煤层气增产机制的研究

依据扩散渗流和多组分吸附平衡理论,研究了注气开采煤层气的增产机制。研究表明,注气增加储层能量,提高储层压力传导系数并产生竞争吸附置换效应,从而提高煤层气开采时的单产量及回收率。中还导出了注气时回收率的计算公式。所得结论对注气开采煤层气设计的评价具有指导意义。     

The control of coal mine gas and coordinated exploitation of coal bed methane in China

Based on the characteristics of the coalfield geology and the distribution of coal bed methane (CBM) in China, the geological conditions for exploiting the CBM and draining the coal mine gas were analyzed, as well as the characteristics of CBM production. By comparing the current situation of CBM exploitation in China with that in the United States, the current technology and characteristics of the CBM exploitation in China were summarized and the major technical problems of coal mine gas control and CBM exploitation analyzed. It was emphasized that the CBM exploitation in China should adopt the coal mine gas drainage method coordinated with coal mine exploitation as the main model. It was proposed that coal mine gas control should be coordinated with coal mine gas exploitation. The technical countermeasure should be integrating the exploitation of coal and CBM and draining gas before coal mining.     

水文地质条件对煤层气斌存的控制作用

水地质条件对煤层气赋存、运移影响很大,对煤层气的开采至关重要。从分析实际资料出发,论述水地质条件对煤层气赋存的控制作用,提出了水地质控气特征的3种作用形式：水力运移逸散作用;水力封闭作用;水力封堵作用。其中,前一种作用导致煤层气散失,后两种则有利于煤层气保存。     

页岩有机质特征对甲烷吸附的影响

对四川盆地志留系龙马溪组页岩样品在压力15 MPa、温度分别为35,50和65 ℃条件下,进行一系列甲烷等温吸附线实验,结合美国相关盆地样品的吸附实验结果,探讨有机质特征对页岩气体吸附性的影响。结果表明：龙马溪组页岩在不同类型干酪根ln K-1/T图解中位于Ⅱ型干酪根趋势线附近,但每吨岩石Langmuir最大吸附量只占美国3种典型干酪根类型的Langmuir最大吸附量的30%左右。龙马溪组页岩的吸附热和标准吸附熵分别为19.8~25.4 kJ/mol和-94.0～-111.1 J /(mol·K),与Ⅱ型或Ⅲ型干酪根对甲烷的吸附很接近,远大于黏土矿物对甲烷的吸附,揭示了有机质是重要的吸附介质。值得注意的是龙马溪组页岩每吨有机质最大吸附量比美国3种典型干酪根类型的Langmuir最大吸附量明显要大,这可能与高热演化条件下泥岩的孔隙结构密切相关,这一点在后续研究中要予以重视。     

我国页岩气产业发展分析

页岩气作为天然气的替代品为缓解能源紧张起到了积极的推动作用,越来越引起了世界各国的重视。本文从全球视角统筹考虑,通过对美国、欧洲页岩气的发展进程、技术水平、政策措施等方面的分析,结合国内页岩气储量、分布、成藏等资源状况,对我国页岩气产业发展当前存在的主要问题进行了详细分析,提出了做好页岩气地质调查基础工作、加快页岩气技术创新、完善页岩气产业政策、设定合理价格、注重开发与环保协调、借鉴国外先进经验迅速发展我国页岩气产业的一系列政策建议。