铁法盆地煤层气成藏创新模式研究

我国的煤储层具有独特的特征,总体上煤层渗透率低、储层压力低、含气饱和度低,在煤层气选区评价中应综合考虑地质、储层和开采条件。通过本次对铁法盆地的研究得出结论,获得煤层气高产的地区,储层必须具备较高的能量,这种能量是地质演化和生烃历史演化的综合结果,它与地下水运动密切相关,属于煤层气成藏动力学范畴。成藏模式的关键点在于地质条件和水文地质条件具有最佳匹配。     

页岩气与煤层气成藏特征对比与共生优选

通过对煤层气和页岩气成藏条件、成因机制、赋存机理、运移机理等诸多方面对比研究,探寻煤层气和页岩气的相似性和差异性,二者均表现为具有纳米级孔隙结构、自生自储、原地成藏、连续成藏,成因类型都包括生物成因、热成因和混合成因.同时,其储层岩性、成藏过程、保存条件等具有很大差异性.煤层气和页岩气具有密切联系,并且国内多地区出现二者共生现象,可将其作为一个系统,结合地区特征建立系统评价标准,考虑实现多目的层位共同勘探开发.     

西非塞内加尔盆地重油成藏条件及富集规律

塞内加尔盆地是西非面积最大的被动大陆边缘型盆地,已发现具有一定储量规模的重油油田,但只进行了有限的勘探开发活动。研究区以白垩系森诺曼阶-土仑阶海相页岩为烃源岩,渐新统有孔虫灰岩和下中新统三角洲砂岩作为储层,中新统页岩和黏土作为盖层,生储盖配置较好。盐底辟活动形成一系列运移通道和构造-岩性圈闭,因此成藏条件好。通过对典型重油油田Dome Flore的分析,总结研究区具有盐底辟控运移、控圈闭,埋藏较浅的有利储层控藏的特征,并且呈现出盐底辟周围聚集的轻质油藏上方,即盐隆顶部的渐新统和中新统储层形成重油富集的规律。在此基础上预测了重油成藏有利区,为该区的重油资源勘探提供基础。     

对煤层气运移和富集的地质条件分析

煤层气在地层中的运移和富集受诸多因素的影响。本文阐述了煤层气的富集地和储气条件,并分析了煤层气的成因,针对煤层气的影响因素进行了系统的分析和解释。     

沁水盆地南部煤层气藏特征

以油气、煤田和煤层气勘探阶段积累的资料为基础,系统探讨了沁南煤层气藏的特征。通过对气藏静态特征（包括煤层空间几何形态、煤层气成分和含量、储层物性、吸附特征、储层压力及封闭条件）和动态过程（包括煤层气形成、运移和聚集）的分析,指出晚古生代的煤层在经历了印支期和燕山期两次煤化作用生成的煤层气,在喜马拉雅期遭受了严重的调整与改造后逐渐形成现今的沁南煤层气藏。直接控制该煤层气藏中煤层气富集程度的因素为顶底板与边界断层。目前的高产煤层气井基本上都位于地下水滞流区。     

浅层低煤阶煤层气成藏条件分析

针对我国煤层气勘探开发的难题,从煤层气藏的气源和保存条件入手,深入分析了生物气作为气源在浅层低煤阶煤层气藏形成中的重要性,并研究了盖层条件、水文地质条件及甲烷菌的生气条件在浅层低煤阶煤层气藏的形成和保存过程中所起的作用.认为中国煤层气的勘探开发不应受氧化带的限制,在煤层上覆封盖条件较好的浅层寻找浅层低煤阶煤层气藏可能获得良好的经济效益.     

沁水盆地煤系天然气系统富集成藏的主控因素分析

沁水盆地是我国最大的构造聚煤盆地,也是国内首个实现煤系天然气商业化开采的区块。盆地内石炭-二叠系煤层厚度大、分布稳定、吸附能力强、含气量大,目前产能已超过20×108m3,具有良好的勘探开发潜力。以煤田、煤系天然气勘探阶段积累的资料为基础,系统探讨了沁水盆地煤系天然气富集成藏的主控因素,分析认为构造演化、埋藏史和热演化、沉积体系和水文地质条件是控制沁水盆地煤系天然气富集成藏的主要地质因素。沁水盆地两期生气都是在构造运动的影响下发生,煤系赋存状态为印支、燕山和喜山期构造运动叠加的结果,断裂及陷落柱发育区含气量低;区内煤层埋深呈现北部深南部浅,中部深东西部浅的特点,南部热演化程度高,煤系天然气含量大;沉积体系影响煤层的空间展布;水文地质条件关系着煤系天然气的形成和保存,弱水动力区为煤系天然气的有利区。     

沥鼻峡背斜煤层气富集的水文地质控气特征

通过对沥鼻峡背斜地层含水性、隔水性、地下水流向及其水化学特征的研究,得出了该区地下水的径流特征及其水力联系,并据此研究了该区水文地质对煤层气富集的控制规律.研究表明,沥鼻峡背斜矿区属断块型背斜水压封闭气藏.本区浅部含水层由大气降水控制,地下水径流活跃,就近排泄,对煤层气基本无影响;中部地层含水性弱,水流滞缓,对煤层气具有顶底板水网络状封闭作用;深部地层含水性弱,水流停滞,对煤层气具有底板水网络封闭作用;断层大多为上部导水、下部阻水的逆断层,上部断层水对煤层气具有压力封堵作用.此外,岩性封闭对煤层气的富集也起到了积极的作用.     

构造和水文地质条件耦合作用下煤层气富集高产模式

构造和水文地质条件对煤层气富集成藏和开发具有重要影响,为研究煤层气富集和产出过程中不同 构造和水文地质条件耦合效应,文中以鄂尔多斯盆地东缘为例,通过详细研究不同区块构造、水文地质条 件对煤层气富集和产出的影响,总结出构造和水文地质条件耦合作用下煤层气富集模式,并且结合典型煤 层气开发区块产能特征提出了有利于煤层气开发的高产模式。结果表明:逆断层、向斜轴部以及单斜构造 下部有利于煤层气的富集保存,而正断层和背斜轴部容易导致煤层气的逸散; 地下水矿化度高的弱径流区 、滞留区,有利于煤层气富集; 北部准格尔、保德等低煤阶地区为低煤阶次生生物气补充型富集模式,中 部柳林地区为盆缘斜坡带水力封堵型富集模式,南部大宁—吉县地区为构造—水动力复合型富集模式; 提 出了弱水动力单斜上倾方向高部位高产模式、弱水动力背斜(或鼻状构造)轴部高产模式以及弱水动力正 断层远端构造高部位高产模式3种高产模式。     

珲春盆地煤层气富集控制因素及有利勘探方向

东北中低煤阶老工业区是中国煤层气勘探开发重点接替区之一,珲春盆地作为东北新生代古近系含煤盆地,煤层气地质资源总量为29.12×10~8m~3。对该盆地煤层气成藏特征及勘探方向的研究将有力促进我国东北古近系煤盆地煤层气勘探开发。基于煤储层低温氮比表面积和等温吸附实验,认为珲春盆地煤储层孔隙度变化与岩浆热变质作用密切相关,煤储层的微孔隙非常发育,具有较高的比表面积和孔体积,促进了煤层气的吸附和储集作用。结合区域构造、煤层分布、煤储层特征及含气性评价、煤层气保存条件和外部开发条件等方面的分析,指出整体上珲春盆地具有较好的煤层气富集成藏条件,尤以盆地西部八连城、板石和城西地区煤层气成藏条件最好,是今后煤层气勘探开发的目标区。     

稳定碳同位素δ13C1在煤层气田勘探中的应用

煤层气分布状态主要受控于两种地质效应：一种是热动力学机制控制下的同位素分馏效应，存在于煤层气生成期；另一种是甲烷δ^13C1解吸一扩散一运移效应，存在于煤层气生成后，源于埋深变浅而造成的泄压条件下。文中以沁水煤层气田为例，探讨了沁水煤层气田煤层气δ^13C1解吸-扩散-运移效应。认为可以利用煤层气δ^13C1特征来评价煤层气保存条件和开采稳定性，指导煤层气田的勘探和开发。     

煤层气发动机电控点火系统设计

针对传统点火系统不能保证煤层气发动机在气源参数和负荷发生变化时稳定运行的现状,设计了一套电控点火系统,阐述了该控制系统设计方案、系统结构、软硬件设计方法及其功能.该系统以爆震信号作为反馈信号,实现了发动机最佳点火提前角的闭环控制,能有效防止发动机爆震、进气管回火、排气管放炮,确保发动机安全、高效、洁净地运行.     

煤层气发动机电控单元设计

为了充分发挥变浓度煤层气发动机的性能,必须对煤层气发动机多个参数进行电子控制,其电子控制系统主要包括传感器处理电路、单片机系统电路和功率驱动电路。在系统中采用了冗余设计和模块化电路设计,充分考虑了对发动机环境适应性、功率驱动自保护和系统的散热性能,阐述了电控单元的系统软件,并提出了一种基本的控制算法。     

煤层气在低渗透储层中传输非线性规律研究

考虑气体滑脱效应条件下，建立了煤层气在低渗透储层中渗流的数学模型，采用Laplace变换和留数计算方法进行解析求解，得出了气体非线性渗流的压力分布规律，并将其与达西渗流条件计算的结果进行对比分析，结果表明：滑脱效应对气体非线性渗流过程有较大影响，且随着抽气量的增大，其差别越明显。因此，在低渗透储层中进行煤层气资源化开发计算时，应充分考虑到气体滑脱效应对气体渗流的影响。这不仅对于可为煤层气资源开发潜力的评价和开发工程方案的优化提供科学决策依据，而且对于低渗透油气藏工程开发过程中水平试井数据的确定具有重要的参考价值。     

阜新煤田阜新组煤层气地面开发的条件分析

为解决该区影响煤层气地面井的布设及提高产能问题,通过对阜新煤田煤层气地质、富集机理及刘家区煤层气地面钻井开采资料的综合分析研究,提出了该区煤层气井地面开发和高产能主要受控于煤层的埋深、岩浆岩、水文地质条件、围岩性质和构造因素的影响。并据此提出了该区选择地面煤层气井布设的井与方向。该成果对阜新煤田煤层气的开发利用具有一定的参考价值和指导意义。     

影响韩城地区煤层气产出的主要因素

韩城地区煤储层压力异常是影响参数试验井煤层气产出主要的原因。储层压力的影响因素有构造应力、地下水头高度及埋深、地下水矿化度等。储层压力对煤层气井产能的影响 ,涉及解吸压力与储层压力的比值。比值越高 ,煤层气的产能越大     

卸压瓦斯抽取及煤与瓦斯共采技术研究

强调指出瓦斯不只是煤矿的一大危害 ,而且它还是一种宝贵的清洁能源。提出了基于采动影响下煤层瓦斯产生“卸压增流效应”的煤与瓦斯共采的理论认识 ,并依此提出了几种井下抽取卸压瓦斯的方法 ,最后分析了煤与瓦斯共采产生的社会经济效益     

煤层气开发新技术试验研究与探索

针对我国煤气层超低渗透性、低压、低含水饱和度地质特征及煤层气吸附性较强的开发难点,提出把高能气体压裂用于煤层气开发的新技术试验研究与探索.研究思路是以高温高压气体促使煤气层产生和形成较长的多裂缝体系,并伴随较强的脉冲震荡、热作用于地层基质,提高煤气层空隙间的连通性和渗透性,改善解吸环境,促进煤层气解吸和泄气,以提高煤层气井产量.重点论述了此项研究的研究思路、作用机理、工艺设计、可行性等.介绍了现场试验情况,并指出了煤层气开发新技术研究与探索的方向.     

煤层气发动机燃气喷射控制系统设计

当煤层气的组分发生变化时,煤层气发动机的空燃比也随之发生变化,从而导致发动机运行不稳定,甚至熄火。针对这一问题,研究开发了一套变浓度煤层气发动机电子控制燃气喷射系统,提出了与煤层气发动机相适应的驱动电路,并设计了系统控制软件。     

对煤的最大含气量问题的讨论

煤中含气量的影响因素较多,但核心因素是煤的变质程度。以往的研究者通常用Lang-muir方程来表征煤的最大含气量,以此为根据计算获得煤层气的资源密度。然而生产的实际表明煤的最大含气量远大于Langmuir方程中的a值。重新将煤进行吸附解吸实验,在进行煤基本结构分析的基础上建立数学模型,并利用SPSS软件进行数据拟合,发现Weibull不对称函数表征的最大含气量优于Langmuir方程,拟合结果分析中Weibull不对称函数拟合的R2皆大于Langmuir方程拟合的R2。从而得出利用Weibull不对称函数来表征解吸作用更为合理。