间接压裂技术提高煤层气采收率的探讨

探讨提高煤层气采收率的间接压裂新方法。根据煤体基质岩块与裂缝的渗流物性规律,以及常规水力压裂又很难适应煤层的特殊地质特性,提出在煤层相邻的砂岩部位进行压裂构想。其机理是煤岩的裂缝传导率差,易被压碎产生煤粉且有突出的各项异性、应力集中的特点,煤层中的面割理垂直于煤层,垂向渗透率通常高于水平渗透率,面割理的方向性使煤层与间接压裂诱导水力裂缝自动沟通,形成高传导渗流通道,从而促进煤层气的解吸和渗流。     

镜质组反射率的抑制作用

以鲁西南地区为例，分析了鲁西南地区太原组煤镜组反射率受抑制的原因，指出镜质组反射率的抑制效应的产生、演化及消失是一个渐变的过程，是主导因素与次要因素转换、共同作用的结果。     

不同压裂液对煤层气解吸影响的实验研究

煤层气主要以水力压裂的方式来提高产量,压裂过程中入井液与煤岩的接触对煤层气的生产具有较大的影响。与常规气藏不同,煤层气的产出分为解吸—扩散—渗流三个步骤,仅研究压裂液对储层渗透率的伤害不能完全反应压裂液对煤层气生产能力的伤害程度。本文利用自主研制的煤岩解吸分析实验装置,通过逐级降压测试,实时记录不同阶段下压降与解吸速率、解吸量的关系,评价了不同压裂液及添加剂对煤层气解吸扩散过程的影响。结果表明:液体进入煤基质和微割理中,阻碍了煤层气的解吸和运移;由于各种液体表面张力和润湿性的不同,对煤层气解吸伤害最小的是水源水,伤害最大的是微乳剂溶液;与干煤样解吸相比,在压裂液的作用下煤层气的解吸量主要集中在1 MPa以下,解吸速率随着压力的降低不断增大。     

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。     

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。     

沁水盆地煤层气产能差异及采收率

为揭示沁水盆地不同含气区域煤层气产能差异,采用理论分析和数值模拟的方法,研究了沁水盆地典型区块煤层气储层特征及其对产能的影响.基于沁水盆地煤层气井产气量数据,总结发现各区块煤层气产能存在明显差异,分析了影响煤层气井产能的主控因素.提出以目标煤层资源丰度、渗透率、临界解吸压力作为关键参数评价产能方法.研究结果表明:沁水盆地南部煤层气资源可采性优于北部,典型区块煤层气开发前景优劣排序为潘庄、大宁、寿阳、古交.     

降压解吸关系式在中高阶煤煤层气排采中的应用

煤层气吸附解吸实验数据表明,煤层气降压解吸关系符合V=a.bp/(1+bp)+c,从而解决了煤层气井降压排采中解吸量计算问题,揭示了降压解吸规律。通过两口垂直井、两口水平井的排采实践得到验证。有利于指导煤层气开采实践与规划。     

浅谈阜新煤田东梁区辉绿岩活动对煤层气含量的影响

东梁区岩浆岩为第三纪喜山期产物,岩性为辉绿岩,呈高角度岩墙侵入。共组合25条辉绿岩墙,其中20条分布在煤层可采范围内。辉绿岩体以多种形式侵入到煤、岩层中,由于辉绿岩的侵入,引起局部煤层的热变质,受辉绿岩侵入体的烘烤作用,煤的变质程度增加,煤阶增高,煤层气含量增加。辉绿岩侵入体的烘烤作用使煤的煤层气最大吸附量增加,但煤变成天然焦后,储层煤层气含量降至很低甚至不含煤层气。     

考虑启动压力的煤层气直井采收率预测模型

为查明煤层气井组排采时各井产气量差异的主要原因,采用实验室启动压力梯度和渗透率关系测试实验与渗流理论方法,构建了考虑启动压力的煤层气垂直井采收率预测模型.晋城矿区潘庄区块煤层气井的采收率计算结果表明:临界解吸压力、煤储层的导流能力的大小对煤层气井采收率的影响较大.改善煤储层的导流能力是提高采收率的重要途径.煤储层临界解吸压力、产气半径的差异性导致人为划定的单井控制面积计算采收率的局限性.     

沁南地区煤层气的解吸特征实验研究

通过对沁南地区煤的等温吸附解吸实验,获得30℃时不同压力点煤的含气量数据,并对实验数据进行数学拟合分析,同时考虑两者之间量纲,进而归纳出沁南地区煤层气的解吸量与压力的关系呈幂指数函数关系。     

注烟道气提高煤层气采收率(CO2-ECBM)的可行性分析

CO2-ECBM技术是随着煤层气资源的大量开采和对温室效应的逐渐关注提出和发展起来的.应用CO2-ECBM技术可以提高煤层甲烷的采收率,为人类提供更多的清洁能源,同时又可以埋藏大量烟道气CO2,减少温室效应,具有环境效益.此外,本文给出案例分析了CO2-ECBM技术的发展前景.     

温度变化对煤层气解吸效果的影响

通过寺河嚎?#煤层的吸附解吸实验,讨论了温度变化对煤层气解吸作用的影响,得出3个结论:①随着温度的升高,解吸率增大,温度降低抑制了解吸作用;②降压解吸过程中,低压阶段煤层气的解吸量较大;③从22℃到38℃,解吸率增加4.5%/3℃,温度增高比压力降低对解吸作用的影响要敏感得多.     

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     

我国煤层气开发基础研究方面的一些进展与展望

重点介绍了上世纪60年代以来我国在煤结构、煤层气赋存状态、解吸、渗流、涌出、压力、含量和煤层渗透系数研究方面所取得的一些成就并且展望了进一步研究的领域.     

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。     

浙江桂叶片凋落物DOM对土壤中PAHs解吸的影响

本文利用批次试验研究了浙江桂叶片凋落物溶解性有机质（DOM）对土壤中菲和芘的解吸动力学特征以及不同浓度的浙江桂叶片凋落物DOM对土壤中PAHs解吸的影响。结果表明,当浙江桂叶片凋落物DOM浓度为2055mg·L-1时,污染土壤中菲的解吸率在解吸6h出现最大值,而芘的解吸率在解吸2h时达到最大值。以解吸时间6h为基准,当DOM浓度较低时,土壤中菲和芘没有明显的解吸,随着DOM浓度的升高,土壤中菲和芘的解吸率也随之增大,在DOM浓度为8234.52mg·L-1时,土壤中菲和芘的最大解吸率为33%和25.32%。     

阜新刘家区地质因素对煤层气地面开采的影响

为了揭示煤层气地面开采的影响因素,通过分析刘家煤层气区块煤层气资源条件、煤层气地质条件、煤层气钻井工艺及排采工艺,研究了刘家区块开采取得成功的原因。阜新刘家煤层气藏埋藏适中、煤层多且厚;盖层和断层的封闭作用、岩浆岩的圈闭封阻作用以及变质作用使刘家区块形成了局部富集的小区块。刘家区块依据区内火成岩和断层布局建井,以及根据地质条件合理的进行煤层气钻井和排采工作,是刘家区地面开采取得成功的重要因素。刘家区块煤层气地面开采的成功为其他煤层气区块的地面开采提供了依据和参考。     

固定化单宁对氨基酸、糖类、有机酸、酒精的吸附性能

本文将固定化单宁对酿造酒中可能存在的营养成分和风味物质的吸附性能作了探讨。文中以氨基酸和糖类为重点,研究了pH值、吸附时间等因素对吸附性能的影响。同时选择了有机酸、酒精等物质,用固定化单宁进行了吸附和解吸试验,获得较满意的结果,为固定比单宁应用于酒类除浊提供了依据。     

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。     

注CO2对不同煤阶煤储层渗透率变化的影响

 研究CO₂注入煤层后与煤中不同矿物发生反应引起的渗透率变化规律,能够为提高煤储层导流能力提供实验支撑。通过对中、高煤阶煤样(屯兰矿、寺河矿)进行氮气吸附实验、矿物成分及渗透率的测试,探讨了注CO₂后,煤中不同矿物与其反应的渗透率变化规律以及渗透率改善效果;基于对初始渗透率、反应时间、改善后渗透率的非线性回归分析,建立渗透率变化模型。研究结果表明:注入CO₂后,由于发生CO₂-水-岩石相互作用,中、高煤阶煤渗透率均随注气时间增加呈现出先增大后减小的规律,寺河矿煤样先达到渗透率最大值,屯兰矿较滞后,寺河矿煤样渗透率改善效果比屯兰矿好。煤层中注入CO₂对初始渗透率过大或过小的煤层都不利于渗透率改善,只有渗透率在0.2×10^-3~0.4×10^-3 μm²的中等渗透率范围内,改善效果较好,渗透率变化模型经实验数据验证较可靠。