海陆过渡相煤系非常规天然气储层特征及共探共采浅析——以榆社-武乡区块为例

为了更好地揭示海陆过渡相煤系非常规天然气储层特征,服务于非常规天然气共探共采,以榆社-武乡区块煤系地层为研究对象,开展了地层划分与对比及煤层气、页岩气储层特征研究,对煤系非常规天然气共探共采的可行性进行了探讨。结果表明:研究区主力煤层为山西组3号煤层和太原组15号煤层,煤体结构多为原生结构,孔隙度平均12.34%,3号煤层含气量16.48 m~3/t,15号煤层含气量16.90 m~3/t。泥页岩矿物成分以黏土和石英为主,脆性矿物平均质量分数40.48%,TOC质量分数平均2.04%,镜质体反射率R_0>2.0%。孔隙度平均3.80%,渗透率平均0.078×10~(-3)μm~2,含气量平均0.44 m~3/t。煤层气和页岩气在本区具有共探共采的可行性。     

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。     

准噶尔盆地南缘西山窑组煤储层压力控制因素分析及含气系统划分

新疆准南西山窑组煤层众多,含气系统的研究不仅可以在垂向上有效揭示含气量的变化规律,深入分析低煤阶煤层气的富集主控因素,还可以为后期煤层气压裂施工提供重要的参考。根据研究区内所施工的多个煤层气井钻探涌漏水情况,共识别出西山窑组3个主要含水层和平面上对应的4个富水中心,研究发现西山窑组内3个主要含水层均与三级层序的底部边界垂向位置高度吻合;通过对煤储层压力影响因素的分析,认为煤层埋深和含煤岩系泉域对于准南地区局部储层压力分布具有重要的控制作用;西山窑组主力煤层埋深介于700～1 000 m的区域是含气量和煤储层储层压力匹配的有利地带,是研究区内煤层气勘探开发的有利埋藏深度;根据岩心柱、煤储层压力、含气量变化和层序地层划分结果,将准南西山窑组中下段划分为2～3个相对独立的垂向叠置含气系统,分割各含气系统的关键层是区域内稳定发育的灰黑色泥岩,发育于研究区东侧三角洲平原环境的垂向含气系统发育较简单,而处于研究区西侧三角洲前缘-湖相环境的垂向含气系统则相对复杂。     

浅析新疆伊吾县白石湖地区煤层气地质特征

基于钻孔中煤样的测试分析,结合区域构造背景及研究区地质条件,对白石湖地区煤层含气量、吸附性、渗透性、封闭性及含气量的影响因素进行研究,结果表明：该区煤层赋存条件较好,煤级和埋深对煤层含气量起主要的控制作用。但煤层气可采性相对较差,具有煤级低、含气量差、吸附能力中等、渗透性差等特点,该区煤层气不具有工业开采价值,对煤层的正常安全开采影响较小。     

七台河地区新建煤矿城子河组煤厚变化与沉积环境关系

城子河组是七台河地区的重要含煤地层。研究表明,煤层主要分布在改组中段,厚煤带呈NEE展布,煤厚与煤系厚度及砂体厚度有关,沉积环境是引起煤厚变化的主要因素,可采煤层主要形成于废弃三角洲平原上。     

富县地区长8致密油储集砂体成因及分布模式

综合应用岩心、测井、岩石薄片等资料,从单井特征、连井对比、平面展布重点分析了该水下分流河道储集砂体成因类型、垂向叠置样式及平面接触样式。结果表明,富县地区长8致密油储层主要发育完整式水下分流河道砂体、削截式水下分流河道砂体、叠加式水下分流河道砂体3种成因类型;单河道砂体垂向叠置样式包括垂向孤立型、侧向相切型、侧向叠置型、垂向相切型,平面接触方式主要有间湾相隔式、水平搭桥式2种类型。该研究为致密油勘探开发、剩余油分布研究奠定了一定的地质基础。     

吴起地区长2油层组侵蚀残余地层油藏控制因素

通过铸体薄片、扫描电镜和压汞分析,以及依据油藏所处的构造形态、储层成因类型、油藏成藏要素等对油藏进行解剖分析,探讨鄂尔多斯盆地吴起地区长2油层组侵蚀残余地层油藏的控制因素。吴起地区长2油层组储层砂体孔隙类型主要为剩余原生粒间孔和次生溶孔,孔隙结构分选中等;发育上倾尖灭型、透镜体型、小幅背斜构造型和复合成因型4种油藏类型。鄂尔多斯盆地延长组侵蚀残余地层油藏成藏受古地貌、岩性和构造等多重因素的控制,油藏主要分布于古河道两侧的斜坡带上。地层完整的长2油层组内,小幅背斜构造与分流河道砂体叠置,形成规模较大的构造-岩性复合成因油藏,是吴起地区长2油层组主要的油藏类型。     

西北地区构造活动对煤层气成藏的控制作用

从西北地区构造背景、构造演化及构造类型等几方面探讨了构造作用对煤层气的控制。构造作用直接或间接控制着从含煤地层形成至煤层气生成聚集全过程，是煤层气控制地质因素中最重要的因素。聚煤期构造控制煤系地层和煤层发育特征。聚煤期后构造控制着生、储、盖层性能及组合，并影响煤层气运、聚、保特征，从而影响煤层气勘探开发潜力。     

宝浪油田储层夹隔层特征及储层非均质性研究

焉耆盆地宝浪油田三工河组为浅水缓坡型辫状河三角洲沉积,储层非均质性强。通过河道类型分析,运用沉积旋回原理划分出4个退积式叠置的短期旋回。不同沉积旋回导致河道类型、砂体规模、夹层分布、储层厚度、砂体拼接方式等非均质特征呈规律性变化,可容空间变化引起储层非均质改变。夹层的成因、类型、分布特点是造成该区储层严重非均质的主要原因。准确认识砂体叠置关系及储层夹隔层特征有助于提高油田的开发水平,对提高最终采收率具有现实意义。     

频率衰减梯度属性在沁水盆地南部煤层气预测中的应用

针对沁水盆地南部二叠系山西组煤系地层煤层气富集的特征,将频率衰减梯度属性应用于该区的煤层含气性检测。首先基于小波变换,利用分解小波谱的时频分析方法,有效地提取了煤层气中地震信号的时间-频率分布特征;其次构建了与实际勘探目标储层物性参数近似的地质模型。模拟结果表明用频率衰减梯度属性识别煤层的含气性的方法是可行的。将该方法应用到沁水盆地南部的煤层含气性预测中,其预测结果与实际测井解释含气性的结论相一致,有效地提高了储层预测的准确性;且为沁水盆地南部煤层气及类似储层的预测提供一种可行的方法。     

煤层气/砂岩气混合气藏合采产能预测及排采优化

为了解决煤层气砂岩气共采时层间干扰问题,达到准确预测煤层气砂岩气混合气藏产能的目的,基于煤岩双孔单渗模型和砂岩单孔单渗模型,以及煤岩与砂岩层间窜流模型,构建了考虑层间窜流条件下煤层气与砂岩气合采的数值模型,并对影响合采产能和层间窜流强度的因素进行了敏感性分析,最后提出了变井底压力梯度排采方案。研究结果表明:煤层初始孔隙压力的变化主要引起开发早期层间窜流的变化,而砂岩层原始孔氏压力的变化对层间窜流影响很小。当仅在井筒附近存在层间窜流时,层间窜流阻碍低压层流体的产出。当仅在远离井筒处存在层间窜流时,层间窜流会有助于合采效果。井底流压下降幅度与梯度变化对煤层气/砂岩气合采井的排采曲线的影响很大。     

滇东-黔西二叠系龙潭组层序格架内致密天然气储层特征

在沉积序列、沉积特征和物性分析基础上,研究滇东-黔西地区二叠系龙潭组层序格架和致密储层类型及其空间展布规律。龙潭组是扬子板块在二叠纪碳酸盐台地基础上形成的以煤系为特点的海陆过渡相沉积,主要物源区是西部川滇地区,相带走向为北东-南西向。滇东-黔西一带靠物源一侧的西部地区以河流相细砂岩为主,往东为以含煤层系为特点的中间过渡相带和靠海一侧的河口湾海岸相带。龙潭组岩石类型主要有煤岩、泥页岩和致密砂岩,这3种岩石构成了3种致密天然气储层,都具有一定的含气性,但含气量从煤岩→泥页岩→致密砂岩具有逐渐变弱的变化规律。煤岩物性相对较好,泥页岩物性较差,致密砂岩物性最差。煤岩储层在黔西的大方-金沙-六盘水地区和滇东的富源-曲靖-罗平-丘北地区较为发育,三角洲平原、潮坪-潟湖相是煤层气发育的有利相带;往东南靠海方向主要发育泥页岩致密储层的潮坪-潟湖相带;致密砂岩储层主要发育在北西方向靠物源一侧的三角洲前缘亚相。煤岩和泥页岩在相邻的黔北地区、四川泸州、重庆永川和云南的弥勒、普者黑等地延展分布,这些区域的龙潭组可能存在相应的致密储层和天然气藏。     

中江气田致密砂岩体积压裂应用

四川盆地川西中江气田致密砂岩具有河道砂体展布不均、水平应力差大、脆性指数低、天然裂缝不发育、延伸压力梯度高的特点，前期施工压力较高排量偏低，使得改造整体加砂强度偏低，压后产量不理想。借鉴“流动距离最短，流动阻力最小，控制范围最大”理念，依托地质—工程一体化，以多向量强支撑体积改造为关键，研究川西致密砂岩体积改造工艺。基于均衡扩展精细布缝技术，优化川西致密砂岩双甜点分段分簇，大幅度增加横向动用率。以二级组合支撑、高排量连续加砂及变黏液体实时调控的强加砂技术，实现复杂裂缝耦合支撑剂组合的多向量强加砂。通过簇间多粒径暂堵球、缝内多组合暂堵剂的双重复合暂堵强制分流提高横向裂缝复杂程度。研究成果在川西中江气田已成功应用并逐步进行推广，加砂强度由前期0.50 t/m提高到4.18 t/m，加砂强度提高7倍多，已实施井平均无阻流量55.7$\times 10^4{\rm m}^3$/d，平均有效控制储量1.33$\times 10^8{\rm m}^3$，改造效果较前期显著提高。     

河北省邯邢地区煤系气成藏特征及其共生组合模式

为揭示煤系气共生成藏作用,寻找分布有利区,实现共探共采,利用统计分析、测井分析、压汞实验、有机碳含量、有机质成熟度等实验方法,对河北省邯邢地区太原组和山西组煤系气成藏特征及其组合关系开展研究,并划分煤系气分布有利区.研究区煤层和暗色泥页岩为主要烃源岩,有机质类型为Ⅲ型,有机质成熟度介于0.61％ ～2.85％;致密砂岩孔隙度平均值为5.14％,渗透率平均值为0.03 mD,煤系气储层总体以砂-泥混合储层为主.煤层、泥页岩、致密砂岩和灰岩互为盖层,发育7种岩相组合类型.煤系气共生组合有3种类型,6种组合模式,包括自生共储型、自生自储型和共生共储型.山西组下部和太原组中下部为煤系气主要发育层段.研究区东部和南部构造简单,埋深较大,利于煤系气的成藏,西北部构造复杂,地层抬升,不利于煤系气的成藏.     

莫西庄地区三维工区非线性反演与砂体识别

准噶尔盆地中部莫西庄的侏罗系三工河组储层砂体在纵向、横向上变化大,且物性不均匀。本文通过对钻井、测井、试油等地质资料的分析研究,以三维地震资料为基础,采用地震高分辨率非线性三维整体反演方法,对多种参数进行了反演和处理,获得了反映砂岩分布特征的速度、密度及伽马等属性参数的三维数据体,并综合地质资料进行沉积分析、砂岩累计厚度和有效砂岩累计厚度及储层分布研究。通过物性特征分析,建立了识别和评价三工河组砂体的物性标准,利用岩性划分标准和地震多属性数据,提取出三工河组砂体和有利砂体的空间展布特征。三工河组砂岩和有利砂岩发育,并以条带、砂坝和席状砂形式展布,展布方向与区域沉积方向一致。其中三工河组优质储层段J1s21和J1s22厚度较大,具备良好的物性条件,具有较高的产储能力和勘探开发前景。     

鄂尔多斯盆地神府地区含煤层气系统特征

为指导神府地区上古生界煤系天然气共探合采,综合应用岩心、测井及生产动态等资料,对煤层气及煤系砂岩气成藏地质条件展开系统研究,划分含煤层气系统并分析其成藏模式。结果表明:神府地区稳定的构造背景和优越的沉积环境为煤系天然气成藏奠定了良好的源-储-盖条件。受区域性低渗透泥质岩层阻隔,区内上古生界煤系地层可划分为8+9~#煤-本1段、太2段砂岩下含煤层气系统和4+5~#煤-太1段、山2段砂岩上含煤层气系统2套叠置含煤层气系统,西部深陷带中南部是含煤层气系统内煤层气与煤系砂岩气的合采有利区。     

寺河井田下组煤煤层气开发有利区优选及穿煤柱水平井井位部署

寺河井田在煤炭开采前需要通过地面预抽方式降低瓦斯含量以解决煤炭开采过程中的瓦斯突出等问题。煤矿区地面煤层气开发工程要做到与煤炭的协调开发,煤层气抽采区块的优选及井位的合理部署至关重要。本文利用FLAC3D软件模拟,建立煤层底板采动效应地质模型,开展针对性的研究上组煤采动后下伏岩层应力变化;结合煤矿采掘部署,选取下组煤煤层气开发的主控因素为指标,建立采动区下组煤煤层气开发潜力评价指标体系,采用层次分析法和模糊综合评价相结合的方法,评价煤层气开发的有利区块;以煤层气与煤炭协调开发为前提,确定穿煤柱水平井煤层气开发井位部署的原则,研究水平井设计的关键要素及内容,优化设计15口井位。研究表明：9号煤层和15号煤层都处在3号煤层开采卸压范围内;东五盘区是寺河井田部署下组煤煤层气水平井的优选区,开展的1口煤层气井最高日产气量达到了9 522 m3。     

川西侏罗系致密砂岩气藏稳产关键技术与展望

川西侏罗系致密砂岩气藏类型复杂，河道砂叠置复杂，砂体展布不稳定，储量品质低，气水关系复杂。单井自然产能低、稳产能力差、可采储量低，气藏动用程度低、采收率低。为实现气藏持续上产、稳产，以地震老资料重处理与解释为基础，建立了完整的地球物理及测井精细评价技术体系，实现了河道砂岩精细刻画、储层精准预测及含水饱和度的定量评价。以“少井高产”为目标，依托地质工程一体化对难动用储量优选地质及工程双甜点，形成了平面上“一”字形、“Y”形、“X”形、“V”形等多形式组合，纵向上多层位、多井型井组优化的“一场多井、一井多层”混合井网+大规模多段多簇体积压裂储层改造工艺技术体系，施工排量从5$\sim$8 m$^3$/min提高到16$\sim$18 m$^3$/min，加砂强度由0.4$\sim$0.7 t/m提高到4.0$\sim$4.5 t/m，裂缝数量由20$\sim$30簇提高至50$\sim$80簇，单井产能从5.07$\times$10$^4$m$^3$/d提高到15.64$\times$10$^4$m$^3$/d。以地震—地质—建模—数模—工程—经济一体化为手段，摸清剩余气成因及规模，提出加密调整、转层、侧钻、重复改造及工艺维护等措施，提高气藏采收率，实现川西侏罗系致密砂岩气藏20$\times$10$^8$m$^3$以上持续稳产18 a。这些技术的推广应用，“十四五”期间西南油气分公司致密天然气年产量有望保持30$\times$10$^8$m$^3$以上并持续稳产。     

煤层气藏强化开采各向异性力学性质分析

针对煤层多重孔隙系统空间非连续分布、力学属性各向异性的特点,综合考虑注气强化开采过程中多组份多过程物质运移特征,构建了正交各向异性等效连续煤层流固耦合模型,据此进一步剖析了煤层各向异性力学性质及其对孔渗参数与注采能力的影响。煤层各向异性的力学属性,导致开发过程中储层水平应力与应变的动态变化存在明显的方向性特征,沿力学强度或杨氏模量大的方向变化相对较大,进而带来裂缝宽度、渗透率及其变化的方向性差异,同时致使孔隙度、渗透率以及气体吸附浓度空间分布的非均质性,最终造成与横观各向同性介质不同的煤层气生产与CO2注入预测结果。研究成果对煤层气开发过程中孔渗参数及注采能力的准确预测具有重要意义。     

黑龙江省煤层气勘探前景分析—以鸡西、勃利盆地为例

随着我国天然气需求日益增大和国内外煤层气勘探开发技术的成熟,煤层气已经成为常规天然气现实的补充和接替目标。黑龙江省煤炭资源丰富,含煤盆地众多,煤层气资源潜力大,具有较好的勘探前景。本文通过对鸡西、勃利盆地钻井资料分析,评价了煤层特征并预测了城子河组煤层的厚度和空间分布。通过对煤层厚度、埋深和变质程度等因素综合分析认为鸡西盆地含煤层性好,含气量高,是黑龙江省煤层气勘探开发的重点探区。勃利盆地煤层分布广,含气量达到开发标准,但煤层薄,间距大,埋深较大,可做为煤层气勘探的远景探区。