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.     

煤层气的富集成藏类型初探

通过对煤层气赋集成藏因素和机理的分析，结合煤层气勘探中有煤层却没有煤层气赋集，有煤层气赋集未必是勘探的有利选区等地质认识，探讨了煤层气藏的概念，并根据煤层气藏的成因和构造形态对煤层气藏类型进行了详细划分，共划分了8种煤层气藏类型，包括了目前所有已经发现煤层气藏类型。并认为只有在含气饱和度较高的煤层气藏，且具有较高的渗透率，才能成为煤层气勘探的有利区块。     

阜新盆地王营-刘家煤层气藏成藏机理

王营-刘家煤层气藏是阜新盆地最具开发前景的两个煤层气藏.从成藏条件(包括煤层空间展布、资源丰度、储层特征、封闭条件)和成藏过程(煤层气的形成和地下水动力学特征)两个方面对其成藏机理进行了系统探讨.提出:(1)王营-刘家煤层气藏主要以多煤层、巨厚煤层为特征.煤层气含量在6～10 m3/t左右,资源丰度巨大;(2)这两个煤层气藏形成于古近纪,新近纪至今为调整改造阶段,二者的边界为平安F2断层;(3)早白垩世末期主煤层就已经成熟并开始生烃(R0=0.5%～0.8%).次生热成因、次生生物成因气并存.喜山期的岩浆活动造成煤的接触变质并发生二次生烃,但影响有限;(4)该煤层气藏形成后的调整与改造都利于煤的储气能力增加;(5)岩墙的存在沟通了所有含水层和煤层,从而造成多煤层统一成藏.图5,参12.     

韩城地区煤层气成因类型及微生物开发潜力

为重新梳理韩城地区煤层气气体地球化学特征,预测低产煤层气井微生物开发的潜力区,通过煤层气和煤层产出水样品采集、煤层气气体组分和稳定同位素组成测试及微生物多样性分析,判识煤层气的成因类型,计算煤层赋存热成因气和生物成因气的相对含量,讨论适合低产煤层气井微生物开发的潜力区。结果表明：韩城地区太原组煤层气气体组分以甲烷为主,平均含量为94.78%;煤层气气体类型是以热成因气为主并含有少量次生生物成因气的混合成因气,其中次生生物成因气占比为4.79%～28.28%;煤层产出水中优势古菌种属为Methanobacterium和Methanothrix,二者之和平均占比达45.45%。基于低产井煤层埋深、构造条件、水化学条件、储层温度和古菌群落结构等关键因素,认为韩城地区中部和南部井区是有利于煤层气生物实现增产目的的潜力区。     

阜新盆地低煤阶煤层气地质特征及成藏机制

通过对阜新盆地低煤阶煤层气地质特征及成藏机制的研究,为煤层气开采提供依据.分析了阜新盆地构造演化及盆地形成过程,经历了初始裂陷期(义县期)、快速裂陷期(阜新组沉积期)和收缩期(孙家湾期),形成了北北东向的断陷盆地,具有东西分带,南北分块的构造格局特征,提出了煤储存厚度、岩浆体侵入和地质构造是煤层气藏的主要影响因素.通过对王营-刘家区煤层气藏地质特征及成藏机制的研究,揭示了影响王营-刘家区煤层气藏的主控因素,确定煤层气藏为水动力—岩墙封堵式混合成因裂隙型煤层气富集模式,对本区煤层气勘探开发具有重要意义.     

鄂尔多斯盆地北部煤系非常规天然气 成藏特征—以U-1井为例

石炭-二叠纪含煤地层是鄂尔多斯盆地煤层气、页岩气和致密砂岩气叠合成藏的主要层位.3种气藏均属于热成因气藏,但成藏特征存在差异,依据大量的钻井、测井资料对3种气藏的平面展布特征进行了探讨,并选择具有代表性的U-1井以山西组下段和太原组为目标层位,从垂向上对3种气藏的地球化学、储层物性、含气性、气体同位素测试数据进行了剖析,结果表明：研究区页岩及煤层有机碳含量高,有机质类型均为Ⅲ型,处于高成熟-过成熟阶段,累计总生烃量154 mg/g.在孔隙度方面致密砂岩储层>煤储层>页岩储层,储层孔隙主要由纳米孔组成,结构不规则且形态呈开放状态.在渗透性方面致密砂岩较好,煤储层次之,页岩较差.在含气性方面煤储层>砂岩储层>页岩储层.在研究区太原组至山西组下段主要形成了煤层气、页岩气与致密砂岩气的复合型气藏.     

陕晋交界大宁地区煤层气的赋存条件的研究

大宁地区是鄂尔多斯盆地东部石炭-二叠含煤层系的主要分布区,煤层气资源量约为1．8×1012m^3。本区煤层气成藏控气条件有利,具有煤层厚度大,分布面积广、含气量高、煤层吸附饱和度高,顶底板封盖性能好等特点,是煤层气勘探的有利目标区。本文主要论述了保存条件对于煤层气藏的作用及其重要意义,保存条件主要指封盖能力,构造．厚度,煤级等因素。     

气井产量递减类型及气藏地质工程因素分析——以柿庄南矿区煤层气井为例

为提高煤层气井单井产能,有必要弄清气井产量下降阶段时间的长短,递减速率的快慢,遵循何种递减类型等.在研究柿庄南煤层物性的基础上,结合区块内43口进入递减期的典型气井,利用Aprs递减分析方法,拟合出各井的递减模型,计算出各井的递减速率,从气藏地质和气藏工程两个角度研究煤层气井产量递减的控制因素.结果表明,煤层气井产量以指数递减和调和递减为主,初始递减率较小.影响煤层气单井产能的气藏地质因素主要包括煤层厚度、孔隙度、渗透率、相对渗透率、含气量、吸附常数、煤层压力和临界解析压力;气藏工程因素主要包括井底流压、表皮因子、边界半径和裂缝参数.     

欠饱和煤层气藏的生产动态预测方法

将煤层气藏的物质平衡方程和产能方程相结合可建立生产动态预测方法,但目前人们没有考虑原始煤层的吸附饱和度,所建立的动态储量评价和生产动态预测方法仅适用于饱和或超饱和的煤层气藏。在考虑吸附饱和度的基础上重新推导物质平衡方程,然后建立了生产动态预测方法,使得该法可用于欠饱和的煤层气藏。通过验证表明,当煤层气井处于排水降压期时,该法预测的日产水量平均相对误差为8%,当煤层气井进入产气期时,该法预测的日产气量平均误差为–13%,基本满足工程应用的精度要求。     

The key stage and moment of coalbed gas reservior evolution in the Qinshui Basin,China

The evolution of coalbed gas reservoir is characterized by coalbed gas geochemistry and gas content. On the basis of burial history and thermal history, the forming process of coalbed gas reservoir and the gas accumulative history in the Qinshui Basin are discussed in this paper. The difference of the thermal history, geochemistry characteristic, and gas accumulative history between Yangcheng and Huozhou areas shows that the formation of coalbed gas reservoir in the Qinshui Basin is controlled by the geological process in the critical stage and the critical moment. The components and isotopes of coalbed methane are determined by the stage at which the coal maturation reaches its maximum rank. The coalbed methane accumulative history is related to the temperature and pressure of the coal burial history, because the coalbed gas is mainly in adsorptive state. It is stated that the gas content in the coal seam is controlled by the moment when the coal seam is uplifted to the shallowest position.     

大倾角储层煤层气多层合采产量控制地质与工程因素

针对大倾角储层煤层气多层合采的特点,以库拜煤田煤层气井的实际排采动态资料为基础,通过分析排采动态典型指标与地质要素和工程要素之间的关系,剖析了库拜煤田大倾角储层多层合采煤层气井产能的控制因素,并用灰色关联分析定量评价了各影响因素的重要性。结果表明：（1）大倾角储层煤层气合层排采产量与单井动用资源丰度、储层压力梯度、煤体结构、临界解吸压力、初始排水速度、压裂效果、初始见气时间具有较好的相关性,但与渗透率、吸附时间相关性较差。储层压力梯度和储层压力是影响该研究区产能的主控因素;（2）新疆库拜煤田大倾角储层靶点压力特征、含气量、渗透率基本处于同一水平,同埋深不同煤层物性非均质性较小,层间干扰作用小,较适合合层排采。论文研究成果可作为大倾角储层煤层气合层排采提供指导。     

中煤阶煤层气井排采阶段划分及渗透率变化

煤层渗透率动态变化规律是煤层气开发所面临的重点问题之一。根据无因次产气率划分煤层气井排采阶段,结合等温吸附实验下煤层气的解吸过程确定排采阶段分界点位置。通过物质能量动态平衡理论建立中煤阶煤储层渗透率评价模型,从渗透率变化趋势、主导机制、产能动态等方面,阐释了中煤阶煤层气井不同排采阶段煤储层渗透率动态变化特征与控制机理。结果表明,排采过程中,煤储层绝对渗透率发生“先降低-后回返-再上升”的动态变化。排水阶段水相有效渗透率迅速下降,气相有效渗透率为0。储层压力降低至临界解吸压力后进入产气阶段,气相有效渗透率迅速增加,水相有效渗透率缓慢降低。产气量衰减阶段绝对渗透率开始下降,在滑脱效应影响下,气相有效渗透率仍然保持缓慢上升,水相有效渗透率降低。     

不同变质变形煤特征对煤层气富集渗流的制约

煤岩是煤层气的主要储集层,其变质变形作用对煤层气的赋存、运移和开发都具有重要意义。本文以华北地区典型含煤区为研究区,基于现场资料分析、煤岩显微观测,孔渗测试及压汞实验分析,探讨了不同变质变形煤储层孔渗特征,并从裂隙、孔隙不同尺度探讨了不同变质变形煤储层特征及其孔、裂隙结构特征对煤层气富集渗流所起的作用。结果表明,首先,煤层气产出过程与煤储层变质变形特征密切相关;实验室测定的渗透率与试井渗透率具有可比性,一般碎斑煤大于碎裂煤;高变质弱变形煤储层和中变质弱变形煤储层煤层气的富气能力与渗流能力比较强,是煤层气富集高渗的有利储层。     

Influence of overpressure on coalbed methane reservoir in south Qinshui basin

In theory, from the high temperature and pressure during the coal generating gas to the present low temperature and pressure of coalbed methane reservoir, the accumulation of coalbed methane was from oversaturated to undersaturated. The gas content of the coalbed methane reservoir in the south Qinshui basin was 12-35.7 m3/t. According to the isotherm and measured gas content of No. 3 coal, the adsorbed gas content in some wells was highly saturated and oversaturated, which was hard to theoretically understand. In addition, there were no thermogenic and biogenic gases at the late stage in the south Qinshui basin. This article proposed that the overpressure was the main reason for the present high saturation of the coalbed methane reservoir. In early Cretaceous, the coalbed methane reservoir was characterized by overpressure and high saturation caused by gas generation from coal measure source rocks. In late Cretaceous, the coalbed methane reservoir was rapidly uplifted, and with the temperature and pressure decreasing, the pressure condition of adsorbed gas changed from overpressure to normal-under pressure, which resulted in the high saturation and gas content in the present coalbed methane reservoir.     

煤层水力压裂裂缝导流能力实验评价

水力压裂技术是煤层气井增产的重要手段,而由于煤层气储层与常规石油天然气储层存在较大的差异,对煤层压裂裂缝导流能力的研究不能照搬常规石油天然气储层的研究结论,有必要开展煤层水力压裂裂缝导流能力的针对性研究。使用FCES—100裂缝导流仪,用从现场取出的煤块加工而成的煤板进行了裂缝导流能力实验研究。根据实验结果,研究了闭合压力、铺砂浓度、时间和天然裂缝对煤层裂缝导流能力的影响。研究认为:随着闭合压力的增加,煤层裂缝导流能力下降幅度达50%以上;高铺砂浓度下的导流能力明显高于单层铺砂浓度下的导流能力,提高铺砂浓度有利于形成高导流能力的裂缝;随着闭合压力作用时间的增加裂缝导流能力逐渐下降,降幅为20%—35%。煤层天然裂缝对导流能力有着直接的影响,这种影响在闭合压力较高的情况下表现的尤为明显。     

煤储层物性对甲烷解吸及采出的影响

影响煤层气解吸采出的诸多因素作用于煤储层,体现为煤储层允许煤层气扩散渗流或导流的能力,所以在研究气体解吸特性时煤储层自身的物性值得重点探讨。基于这一点,对比研究了高低煤阶煤的物性差异,探讨了其对气体解吸采出的影响。研究表明,低煤阶煤分子结构较松散,孔隙度高,高煤阶煤分子结构紧密,孔隙度低,降压解吸过程中低煤阶煤物性变好,高煤阶煤物性变差。罐装煤样解吸和室内模拟实验揭示,物性是决定气体解吸的关键要素,这也是低煤阶煤储层含气量低但仍具有很大开发潜力的根本原因。低煤阶煤层孔渗较好,压降传播快,在开采过程中可形成自卸压效应。高煤阶煤层孔渗较差,压降传播慢,为了提高单井产量必须采用大型压裂或分支井技术等措施。     

韩城北部矿区煤储层渗透性分析

从孔隙结构，煤体结构及煤层割理三方面，对韩城北部矿区煤储层的渗透性进行了分析，得出２＃煤层的渗透性较好，其次为３＃煤层，１１＃煤层较差。煤储层渗透性好的地段在地质构造简单、所受挤压剪切应力小、煤体破坏轻微、煤质优良的地方。     

贵州对江南井田煤储层粘土矿物特征及敏感性评价

煤层具有双重孔隙结构,孔喉结构复杂,颗粒表面吸附着黏土矿物,容易受到外来流体的影响,发生膨胀、迁移、沉淀,导致渗透降低,影响生产效率,为实现对江南井田煤层气高效开发。通过对煤岩心进行扫描电镜、X衍射、储层敏感性实验,对研究区储层黏土矿物特征和敏感性类型、伤害程度及敏感性影响因素进行分析。煤岩心分析表明,储层黏土矿物主要由伊蒙混层和绿蒙混层2种矿物类型,M18、M73、M74、M78煤储层具有中等偏强速敏,M18、M74、M78煤储层具有弱水敏,M73煤储层具有中等偏弱水敏,M18、M73、M74、M78煤储层无盐敏,M18、M73、M74、M78煤储层具有弱酸敏,M18、M73、M74、M78煤储层具有中等偏强碱敏,M18、M73、M74、M78煤储层具有强应力敏感性,建议后续煤层气勘探开发中应重点防止速敏、碱敏和应力敏感性,降低储层伤害,提高开采效率。