淮北煤田宿临矿区构造——热演化对煤层气生成的控制

采用镜质组反射率古温标和古热流法恢复了淮北煤田宿临矿区晚古生代以来的热史和构造沉降史,并探讨了与煤层气生成和运移的影响．研究区构造一热演化对煤层气的控制可分为三个阶段：（1）热成因气生成阶段：两淮煤田地壳明显加厚、煤层埋深迅速增加（达3000m）,盆地基底热流持续上升并在晚侏罗纪达到峰值（50—81mW·m^-2）,煤层在强烈变形变质作用中经历了较高的古地温（140～180℃）,有利于热成因煤层气生成．（2）气藏破坏阶段：晚侏罗世晚期至白垩纪,两淮煤田进入伸展减薄阶段,地层遭受大量剥蚀,热流值迅速减小,二叠系含煤地层被抬升至近地表甚至出露,原来生成的热成因煤层气大量逸散．（3）次生生物气补充阶段：古近纪之后,构造活动逐渐减弱,盆地恢复沉降、接受沉积,古热流值减小速度变缓,并趋于稳定,煤层一度处在250℃,有利于次生生物气的大量生成．     

吐哈盆地沙尔湖凹陷侏罗系煤层气勘探新认识

为了探讨吐哈盆地沙尔湖凹陷侏罗系煤层气的勘探潜力,应用大量最新分析化验数据和钻井资料,分析了煤层发育特征、煤岩热演化规律和显微组分、煤储层物性、煤层气成因类型、煤岩吸附特征、含气性、构造运动、水动力条件、煤岩直接顶板的岩性等保存条件及前期煤层气井勘探失利原因等。结果表明,沙尔湖凹陷煤岩热演化程度低,具典型的煤层原生生物气特征,均质性差;但煤层厚度大,煤层裂隙及大孔发育,原煤含气量高,煤层气保存条件较好,煤层气总资源量较大。总之,沙尔湖凹陷侏罗系煤层气成藏条件优越,资源丰度高,采用合适的钻井、完井、储层改造措施及排采制度,将会取得一定的勘探成效。     

地理信息系统在韩城矿区煤层气资源评价中的应用

在韩城矿区煤层气资料分析的基础上,建立了煤层气空间数据库。根据钻孔甲烷含量与主要构造线之间的关系,确定主要控气构造的缓冲区半径,并通过缓冲区分析,将储集层划分为渗流区、滞流区和逸散区。通过煤层厚度、甲烷含量、煤层埋深、煤体结构、顶底板封闭性能和构造条件的叠加分析,将主要可采煤层的煤层气勘探开发划分为有利勘探开发区、中等勘探开发区和不利勘探开发区。最后指出韩城矿区煤层气开发的目标靶区。     

煤层气地球化学研究现状与发展趋势

概述了煤层气作为新资源的研究及开发状况,全面评述了煤层气地球化学研究的现状:其组分以CH4为主,δ13C1值约为-80‰--10‰,有限的δD1值数据为-333‰--117‰,CO2的δ13C值为-29.4‰- 18.6‰,其他组分的同位素则极少研究;煤层气目前仅主要识别出热成因气和次生生物气两种类型,还有其他划分标准;与常规天然气相比,煤层气CH4和CO2的δ13C值的分布范围很宽,尤其存在特高值.目前煤层气地球化学存在并需解决的主要问题为:甲烷碳、氢同位素组成变化的机理、影响因素及其应用;δ13C1值与Ro值的关系;煤层气成因类型的系统划分方案和指标以及煤层气地球化学在煤层气选区评价中的应用等.     

煤层气地球化学研究现状与发展趋势

概述了煤层气作为新资源的研究及开发状况，全面评述了煤层气地球化学研究的现状：其组分以CH4为主，δ13C1值约为－80‰—－10‰，有限的δD1值数据为－333‰—－117‰，CO2的δ13C值为－29.4‰—+18.6‰，其他组分的同位素则极少研究；煤层气目前仅主要识别出热成因气和次生生物气两种类型，还有其他划分标准；与常规天然气相比，煤层气CH4和CO2的δ13C值的分布范围很宽，尤其存在特高值．目前煤层气地球化学存在并需解决的主要问题为：甲烷碳、氢同位素组成变化的机理、影响因素及其应用；δ13C1值与Ro值的关系；煤层气成因类型的系统划分方案和指标以及煤层气地球化学在煤层气选区评价中的应用等．     

煤层气的成分及其成因及成藏条件综述

煤层气是储集在煤层及其临近岩层中的一种自生自储式非常规天然气资源.它的组成以甲烷为主,这类资源的成因类型具有生物成因和热成因两类.煤层气具有附生性、不均性和稀缺性等特点,它主要受控于煤层厚度、煤变质程度、封盖条件、水文地质条件和煤层埋藏深度.     

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.     

煤层气藏与常规天然气藏地质及开采特征比较

煤层气是一种与煤岩同生共体以甲烷为主要成分、主要以吸附状态赋存在沉积盆地煤层之中的可燃气体,也就是煤矿生产中有名的瓦斯气。煤层气藏作为一种非常规气藏,从地质成因与特征、储集与开采特征以及储量评价等多个方面,与常规气藏有着不同之处,因此对两种类型的气藏进行详细的比较与总结十分必要,同时也为煤层甲烷气开发与开采中的各项研究如煤层气藏工程、煤层气井试井、完井、煤层气藏模拟等奠定了基础。     

云南老厂雨旺区块煤层气井产出水化学特征

基于云南老厂矿区雨旺区块煤层气地质条件和6 口煤层气先导试验井产出水样品的常规离子测试,分析了区内煤层气井产出水化学特征、离子变化规律及其与产能的关系.结果表明:研究区煤系含水层自老厂背斜核部接受大气降水补给,整体称单斜向东南径流,并受次级褶皱和断层影响;煤层气井产出水阳离子以Na++K+为主,Ca2+、Mg2+含量较低,阴离子以HCO3-和Cl-为主,矿化度介于1 465～5 625 mg/L,水型主要为Na-HCO3·Cl和Na-Cl·HCO3,与压裂液水型相似.溶滤作用在研究区内普遍存在,脱硫酸作用强度较大,阳离子交替吸附作用强度较小,脱碳酸作用较弱综合分析煤层气井产出水化学特征和研究区产能特征可知:当前煤层气井主要产出压裂液,煤层本身产水较低,导致压降漏斗扩展范围较小,降压效果较差,煤层气解吸量较少,产能较低.     

煤层含气量测定技术应用探讨

借助煤层气井开发的多年经验,初步探讨了煤层含气量测定中所遇到的问题。从气含量测定、煤层气成分分析、煤质工业分析等三方面出发,阐述了探区煤层气开发前需进行的各项气含量分析工作,为煤层气大面积开发提供重要技术数据,并可进行有利选区、优化井型设计。     

煤岩气藏井口集气站工艺优化设计

我国的煤层气资源异常丰富,但煤层气井的地面技术工艺仍面临着单井产量低,井漏压力低,气体组分复杂和投资成本高等经济技术问题。该文以山西某煤层气区块为例,利用FLUENT和HYSYS软件辅助设计,重点优化了煤层气集气站的气液固三相分离器和气体出站压力及相关参数。根据方案设计,可显著提高煤层气的气体纯度,满足长距离输运要求,并显著节约地面投资成本。     

神狐深水海域天然气水合物成藏的气源条件

为深入分析南海北部神狐深水海域天然气水合物形成的气源控制因素,以神狐海域天然气水合物调查区为重
点研究对象,在基础调查资料和相关钻探成果的综合研究基础上,全面探讨了神狐海域天然气水合物成藏的气源供给
条件。研究结果表明：（1）神狐海域浅层400～1 200 m 以内具备良好的适合微生物成因甲烷气体生成条件,生物气生
气潜力巨大;（2）深部古近系文昌组湖相和恩平组煤系两套成熟烃源岩,亦以生气为主,能够提供一定数量的热解气
补充之;（3）深部成熟热解气通过纵向断层或底辟通道垂向运移至浅层海底,在浅部与微生物气一起侧向运移至天然
气水合物稳定域内形成混合型天然气水合物藏。     

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     

废弃矿井煤层气来源及赋存状态

废弃矿井中赋存的煤层气作为一种资源逐渐成为人们关注的焦点。其赋存状态与原始状态煤层中煤层气的赋存状态相同,由游离态、吸附态和溶解态构成,游离态占主体,吸附气次之,溶解气最少。分析了废弃矿井煤层气的来源,指出其主要来源有4个：煤柱及残留煤体,临近未采煤层,围岩中的游离气和吸附气,生物成因煤层气;并提出不同地质背景、不同煤阶、不同采煤方法和煤层发育特征决定了废弃矿井煤层气的主要来源和富集程度。     

间歇注气抽采煤层气井注气量与采收率分析研究

水力压裂煤层、注气提高煤层气采收率等生产工艺过程中,煤层中流体的运动是多相多组分流体的扩散渗流。假定煤层为孔隙裂隙二重介质,孔隙中只存在吸附状态气相,裂隙是气、水共存空间,孔隙与裂隙之间气体的交换量是渗流场中的质量源。试验研究了质量源与时间和煤层结构的关系,测定了吸附置换速率的衰减系数。应用多孔介质中扩散渗流理论,再运用质量连续方程,导出了多相多组分流体的扩散渗流微分方程。忽略占煤层中气体总量百分比很小的游离状态气体在微分方程中随时间变化,从而求出了单井间歇注气抽采煤层气井在注气过程注气量的近似表达式。分析解表明注入气体流量与注入气体压力和煤层气初始压力之差、竞争吸附置换速率成正比;煤层渗透率越大、煤层气和注入气体的混合粘性越小,吸附竞争置换速率越小和注气抽采煤层气效果越差;注气抽采煤层气工艺适合低透气性煤层。     

川西拗陷天然气丁烷地球化学特征

丁烷与甲烷、乙烷、丙烷同为天然气的烷烃气组分,但是对其研究及应用明显不如甲烷、乙烷及丙烷。本文在川西拗陷天然气地球化学分析测试的基础上,重点对天然气中丁烷的地球化学特征进行分析,探讨丁烷与天然气成因、天然气运移的关系。测试结果显示,研究区天然气以烷烃气为主,其中甲烷含量最高,其体积分数85%,平均值93%;重烃含量相对较低。研究区天然气中丁烷含量较低,其体积分数1%;其中异丁烷与正丁烷含量相当,体积分数均不超过0.5%。iC_4/nC_4值能示踪未受到明显次生变化天然气的成因类型,煤型气iC_4/nC_40.8,油型气iC_4/nC_40.8;受到次生作用影响的天然气,iC_4/nC_4值可能失去判别天然气成因类型的功能。目前,对iC_4/nC_4值能否示踪天然气运移及其示踪机理存在较多争议,在研究区iC_4/nC_4值就未能有效示踪天然气的垂向运移过程,因此在选择该指标示踪天然气运移时应慎重。     

川南煤田古叙矿区龙潭组煤层受热-生烃史及气体成因

为了明确川南煤田古叙矿区龙潭组煤层成熟演化过程及气体成因类型,运用Petromod 1D模拟软件,结合川南煤田古叙矿区岩性地层分布、煤层埋深、泥岩声波时差、包裹体均一温度、气体稳定碳同位素组成测试等数据,对川南煤田古叙矿区C_(17)号煤层的埋藏史、受热史和有机质成熟生烃史进行重建。结果表明川南煤田古叙矿区地层自晚二叠世沉积以来,地层经历了不同程度的剥蚀,即下三叠统嘉陵江组的剥蚀厚度约为39 m、上侏罗统与上覆地层的剥蚀厚度约为314 m,下白垩统与上覆地层的剥蚀厚度约为2 600 m、下古新统与上覆地层的剥蚀厚度约为1 681 m;龙潭组C_(17)号煤层自晚二叠世沉积以来,主要经历了3次"沉降-抬升"过程,最大埋深为晚白垩世末期的5 101 m,遭受最高受热温度为早白垩世末的234℃,现今温度为47℃,煤有机质成熟生烃过程分为未成熟、成熟生油、高成熟生湿气、过成熟生干气和生烃枯竭5个阶段。煤层气为一期成藏且发生散失时间为中侏罗世,富集时间为早白垩世。现今龙潭组C_(17)号煤层中赋存气体成因类型为热成因气。     

四川中江气田沙溪庙组天然气成因类型及气源对比

探讨四川盆地中江气田侏罗系沙溪庙组天然气的成因和气源,为找气提供理论依据。利用天然气组分特征、碳同位素特征、轻烃特征等地球化学资料对该区天然气成因类型进行了分析,根据轻烃的气、源配对参数和碳同位素参数对天然气的来源进行了追踪。沙溪庙组天然气以烃类气体为主,含少量的非烃类气体,为腐植型干酪根裂解成因的煤型气;对碳同位素和轻烃的研究均表明,天然气为有机成因的煤型气。气源对比结果表明,须五段烃源岩为沙溪庙组煤型气的主要来源。中江气田侏罗系沙溪庙组气藏为次生气藏。     

大佛寺煤矿低煤阶煤层气地面开采选区评价

在研究大佛寺煤矿煤层气赋存地质背景基础上,探讨了影响低煤阶煤层气开发的主要地质因素,结合地面煤层气井产气量相关地质因素综合分析,优选了大佛寺煤矿煤层气开发的主控制地质因素指标及次级控制因素指标,采用加权指数法通过计算评价对象的综合得分,以综合得分高低判定煤层气开发优劣区,研究认为,大佛寺煤矿4#煤层煤层气以中等有利开发区为主,主要位于井田中东部,面积约占整个煤层气评价区面积的54%,有利开发区主要位于井田东部,面积较小,约占整个煤层气评价区面积的7.92%,不利开发区主要位于井田西部,面积约占整个煤层气评价区面积的42.04%.评价结果对大佛寺煤矿低煤阶煤层气地面开发有重要参考价值。     

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。