深部煤层气储层微观结构及储渗机理

采用扫描电镜观察了北京大安山煤矿和阜新五龙矿煤层气储层样本的微观结构,分析了煤层孔隙和裂隙的类型、大小、连通等结构特征及结构与煤层气储集和渗流间的关系,运用图像处理技术,基于扫描图片提取并分析了煤层孔隙度.结果表明:北京大安山煤矿煤层气储层样本是典型的低孔隙度、低渗透性储层,以微孔隙、极微孔隙、微裂隙、极微裂隙为主;阜新五龙矿煤层气储层样本是典型的高孔隙度、高渗透性储层,孔隙类型多样,存在大孔、大裂隙,孔隙之间和孔、裂隙间连通性好,十分利于煤层气的渗流和产出;煤层中孔隙较多、孔径适中的结构有利于煤层气的吸附储集,煤层中大孔和裂隙有利于煤层气的游离储集,煤层中裂隙延伸长而宽,孔隙间连通,孔、裂隙相沟通的结构有利于煤层气的渗流和运移.     

突出煤煤层气开采方法探讨

介绍了煤体结构的类型及我国煤层气的赋存,指出突出煤的煤层瓦斯含量高,容易突出,但极难开采,探讨了运用松动爆破作用,将煤层底板破坏成裂隙体,使扩散出的煤层气通过底板裂隙运移到钻孔中,再进行抽采利用的可行性.     

厚层红层下突出煤层分区分级瓦斯治理

以许疃煤矿33采区32煤层为研究对象,采用理论与实践相结合的方法,对影响煤层瓦斯赋存规律的因素进行研究,探讨了厚层红层下单一突出煤层分区分级瓦斯治理技术体系。     

核磁共振实验技术在煤孔径分析中的应用

通过对唐山矿、赵各庄矿、望峰岗矿所采27个煤样进行T2核磁共振实验,对实验产生的T2核磁共振谱进行分析,分别得到了三个煤矿的孔隙、裂隙发育情况以及孔隙、裂隙之间的连通性情况。本研究为孔、裂隙的研究及煤层气的赋存和开发利用提供了一种新方法。     

成庄矿5303工作面煤层气井观测分析

分析了煤层气井压裂层位的准确性,论述了煤层气井压裂煤层对附近巷道瓦斯及涌水的影响规律、原始煤层裂隙发育规律及煤层气井压裂对裂隙的影响规律。     

煤层气富集矿井采空区瞬变电磁波场变换成像技术

煤矿采空区及采动裂隙是煤层气富集、渗流及赋存的重要载体,精准探测采空区位置及采动裂隙成为煤层气开采的基础工作.基于波场变换理论,采用非线性阻尼最小二乘算法对波场变换积分方程进行反演计算,开展了全空间响应校正及波场数据处理,阐述了矿井瞬变电磁合成孔径工作方法,进行了采空区三维模型波场成像数值模拟,在晋城煤层气富集矿区开展了巷道掘进超前及工作面探测工程应用试验.研究结果表明:波场变换成像技术能够提取瞬变电磁信号中的电性界面信息,对采空区及采动裂隙的富水边界反映明显,钻探验证结果同波场成像及视电阻率综合分析成果吻合,该技术可降低体积效应对采空区及采动裂隙解释工作的不利影响.     

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。     

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。     

厚土层薄基岩浅埋煤层"支架-围岩"关系实验研究

依据陕西南梁煤矿首个综采面煤层赋存特征及覆岩力学参数,对厚土层覆盖层下薄基岩浅埋煤层开采进行了大比例相似材料模拟实验研究,分析了额定工作阻力6 000 kN支架的运行特性,揭示了厚土层浅埋煤层开采上覆岩层的破坏规律及"支架-围岩"关系,研究认为厚土基浅埋煤层裂隙带高度比一般赋存条件下的煤层大,在实验支架初撑力频率分布与生产实际相似的情况下,实验得出的支架额定工作阻力比按一般赋存条件计算公式得出的支架阻力大许多,说明一般计算公式不适宜用于厚土层浅埋煤层.实验首次采用了力学特征与原型相似的恒阻模拟支架控制系统,研究为南梁煤矿综采面支架选型及开采提供了重要的科学依据.图5,表3,参8.     

基于分形理论的煤层微观裂隙复杂程度评价

为定量描述煤层和上覆岩层微观断裂网络的复杂程度,以鄂尔多斯盆地大宁——吉县地区为例。借助显微镜和显微光度计分析其微观裂隙的发育规律;根据分形几何原理,采用改进的网格覆盖法．计算其微观裂隙分形维数。结果表明：该区煤层上覆岩石裂隙发育不大,连通性不强,有利于煤层气的储存;煤层裂隙较为发育,但闭合及充填的较多,不利于煤层气的运移;8#煤层的微观裂隙发育程度及均匀性总体上比5#煤层略高;岩层微观裂隙主要发育在午城、瑶曲和管头附近;同一位置的煤层与岩层的微观裂隙复杂程度呈负相关。该结果为进一步研究该区煤层气地质条件提供了依据。     

测井资料在多煤层对比中的应用浅析——以江仓矿区某井田为例

煤层对比是一项基础地质工作,对研究煤田沉积环境和聚煤规律,指导煤矿生产等具有重要的理论及现实意义[1].特别在陆相成煤环境及断陷构造影响下,致使中祁连盆地层具有层数多、间距小、厚度横向变化大、标志层少等特点,利用钻探资料进行煤层对比难度大,其结果将对煤层、煤质评价及煤炭资源量估算等影响[2].考虑到勘探区煤层赋存特点,运用测井资料,对该区进行了煤层辅助对比,从而使该区域内的煤层对比,更直观、更有说服性,提高了煤炭资源地质勘探阶段的控制精度.     

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。     

大佛寺煤矿地下含水层对煤层气开采的影响分析

矿井地下含水层的赋存、径流特征不仅影响煤层气的含量大小及煤层开采,而且对煤层气井的排采有重要影响。大佛寺煤矿延安组含煤地层以上自上而下发育含水层七层,隔水层六层,其中与主采4#煤层开采及煤层气赋存有关的含水层分别为延安组下段4上煤-4煤间砂岩含水层、延安组上段4上煤以上砂岩含水层、直罗组下部砂岩含水层、宜君组砾岩含水层及洛河组砂岩含水层。为研究地下含水层对煤层气开采的影响,论文在阐述地下含水层发育特征基础上,利用煤层气开采井取得的水化学指标经分析对比,得出4#煤煤层气井的排采水主要来自煤层顶板4上煤~4煤间砂岩含水层段水的认识;依据该含水层距离煤层的间距、含水层厚度大小及矿井构造发育程度等指标,提出了圈定水文地质条件有利的煤层气开发区段的标准是煤层距顶板充水含水层较远,间距大于10 m,构造上处于背斜部位,不利区段的的标准是煤层距顶板充水含水层间距小于3 m,构造上断层发育或顶板含水层厚度在10 m以上,断层发育。     

影响鸡西盆地煤层气赋存的地质因素

为了掌握鸡西盆地煤层气赋存的影响因素和规律,利用鸡西盆地钻井资料、瓦斯解吸资料、矿井瓦斯涌出量、瓦斯突出事故资料和大量样品测试资料,通过对盆地煤层煤化程度、埋藏深度、储层特征及地质构造分析,得出鸡西盆地内煤层埋藏较深、煤化程度高、生气量较大,煤层储层以微小孔为主、渗透率相对较差、不利于煤层气运移,瓦斯压力接近静水压力、围岩封闭条件较好、节理不发育、故煤层含气量大;构造对煤层气的赋存的影响主要表现在:一级构造单元中的隆起部位不利于煤层气富集,坳陷部位有利于煤层气富集,若坳陷内次级背斜核部缺失穆棱组上部地层含气量小,反之则变大.该成果对鸡西盆地煤层气开发具有一定的参考价值和指导意义.     

浅析地质因素对大窑沟矿深部采区瓦斯赋存的影响

煤层中瓦斯的赋存情况受很多地质因素的控制,南票煤田大窑沟煤矿地质条件复杂,瓦斯含量高。本文通过对该煤矿深部瓦斯赋存情况和地质构造等资料的综合整理分析,探讨了断层、褶曲构造、岩浆岩侵入以及顶底板岩性等地质因素对煤层瓦斯赋存、分布的影响,为煤矿瓦斯防治工作提供了理论依据。     

关于煤层气开发利用的思考

煤层气俗称瓦斯.其主要成分为高纯度甲烷,是成煤过程中生成的、并以吸附和游离状态赋存于煤层及周岩的自储式天然气体.     

CO2地下处置、煤层气开采及环境保护研究分析

将工业排放废气或空气注入煤层或废弃煤矿中,减少废气排放,提高煤层气回收率,预防煤矿瓦斯爆炸事故的发生是一项具有发展前景的新技术。通过对该技术国内外研究现状进行分析,提出今后需要攻关研究的内容:二重裂隙孔隙介质间质量交换关系;煤层顶底板岩石岩性对储层储存能力的影响;注入废气在井巷及在储层孔隙介质中的存在状态、运动规律和泄漏规律;顶底板岩层和裸露的巨大巷道围岩对废气的吸附净化数学模型;不同区域煤层气和注入气体间的置换流动物理数学模型。     

煤层性质对煤层气赋存的影响

煤层气是一种洁净的非常规天然气资源,随着各国加大力度开发清洁能源,煤层气资源越来越受人类的青睐。煤层气的开发,有利于改善能源结构,可以减少工业对煤炭石油等非清洁能源的依赖,减少对环境的污染,又可以在一定程度上防止矿井瓦斯事故,有效减少煤矿事故的发生,可谓是一举两得。开发煤层气必须先对其形成机制,赋存条件进行研究,本文将对煤层各种性质对煤层气赋存条件的影响进行分析。     

煤化作用与煤层气生成、储藏和产出的关系

本文依据煤的变质作用过程中产出的煤层气数量,将煤的变质作用过程分为三个阶段,指出第二、三阶段对煤层气的生成影响最大。低煤阶煤储层中煤层气运移产出的通道为裂隙和基质孔隙,中煤阶煤为割理和构造裂隙,高煤阶煤则以构造裂隙为主。随着煤化作用的进行,煤层气储藏和产出的条件逐渐变好,直到中煤阶煤;之后进入高煤阶煤条件开始变差。结合煤化程度对煤层气生成的影响,中煤阶煤层是煤层气开发的较理想的煤层。     

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。