河南省下二叠统山西组二_1煤煤层气储层描述

从煤厚、煤岩组成、煤级、煤体结构、裂隙系统、渗透性、吸附／解吸特性等方面对河南省的主可采煤层二１煤的煤层气的储层特征进行了详细论述．指出镜质组含量较高、割理比较发育、外生裂隙发育适中的原生结构煤和碎裂煤渗透性最好,是最有利的储层;外生裂隙发育适中的无烟煤是有利储层;碎粒煤为不利储层;糜棱煤为不可开发储层．临界解吸压力较高、含气量较高的中煤级煤分布区是煤层气勘探开发的首选地区．     

煤层气储层渗透性研究进展

煤储层渗透性是制约煤层气勘探选区的重要参数,影响渗透率差异分布的因素有很多,从裂隙系统的发育、煤储层有效应力、煤层构造演化、煤岩变质程度几个方面阐述了它们与高渗区空间分布的关系及其研究进展.对其研究技术、手段、主要认识及存在的问题等进行了系统的总结.对有效预测煤储层渗透性、发展渗透性描述理论、寻找有利勘探区带具有重要意义.     

刘家勘探区煤储层特征及煤层气开发条件研究

研究了刘家勘探区煤储层特征及煤层气开发条件，认为研究区煤储层的煤级，孔隙性和渗透性相对较低，但地质构造简单，煤层气资源丰度高，煤储层厚度，含气量，含气饱和度，甲烷浓度，临储压力比，临界解吸压力等都较高，压力梯度基本正常，可采性以及煤层气开发和利用前景条件较好。并已被煤层气井排采试验结果所初步证实，同时，中也就区内今后的煤层气开发工作提出了某些建议。     

淮北地区煤层气勘探目标区地质评价研究

通过对挖气地质要素比较分析,准北北部区基本上推动了煤层气勘探开发的价值,南部区煤层气勘探开发前景相对较好。南部的宿南向斜和南坪向斜主煤储层顶板岩层具有较强的封盖能力;主煤储层镜质组含量高,吸附能力较强,煤层含气量也较高;煤储层渗透性高,为煤层气开发提供了有利条件。     

河南省下二叠统山西组二1煤 煤层气储层描述

从煤厚、煤岩组成、煤级、煤体结构、裂隙系统、渗透性、吸附／解吸特性等方面对河南省的主可采煤层二     

煤层气成藏的构造应力场研究

构造应力场是控制煤层气成藏极为重要的因素，深入探讨不同性质构造应力场对煤储层的改造及控制机理，将会为煤层气勘探前景评价提供重要的理论基础．本文在区域构造应力场研究的基础上，分别探讨了不同性质构造应力场的作用特征及其对构造发育、构造展布、构造组合及构造变形的控制作用；分析了不同性质构造及其组合、应力-应变环境对煤储层的改造作用，探讨了不同变形机制和不同结构构造煤在不同构造应力场中的发育及展布规律．研究表明，挤压应力场作用下，在强变形带的中心及其附近，可以形成糜棱煤类构造煤，但糜棱煤分布较为局限；在较大范围内形成脆性变形系列的构造煤，是煤层气勘采的有利区带；拉张构造应力场中，大部分区域内有利于煤层裂隙的形成和渗透率的提高，但易造成煤层气的散失，含气量降低，应重视有利的储气构造的研究．剪切构造应力场中，以平移断层为界，煤层的赋存状态、煤体结构和煤储层物性都会存在一定的差异，应对不同的构造单元分别研究其煤储层特征．     

黔西比德-三塘盆地煤储层NMR T_2谱及气水相渗特征与控制因素

通过核磁共振(NMR)与气水两相相对渗透率实验,描述黔西比德-三塘盆地煤储层NMR T2谱与气水相渗特征,并结合压汞、最大镜质体反射率以及煤物质组成等基础测试,从煤级、显微组分、孔隙结构等角度分析主要控制因素,最后通过与沁水盆地高煤阶煤储层、美国中-低煤阶煤储层相关结论进行对比,揭示本区煤层气开发潜力.研究结果表明:本区煤储层以无烟煤为主,NMR T2谱呈双峰态分布,不可动峰明显而可动峰微弱,揭示束缚水饱和度高,有效孔隙度较低,两峰相互分离,截止值T2c为10ms,对应孔隙直径约为100nm,表明扩散孔(100nm)和渗流孔(100nm)之间连通性差.T2谱特征与压汞孔隙结构具有良好的匹配性,即微小孔发育、中大孔不发育,中孔比例极低,孔隙类型以半封闭孔为主,连通性较差,说明煤级控制之下的孔隙结构决定了T2谱的形态特征.气水相渗特征受控于孔隙结构、煤级、显微煤岩组分等因素,本区相渗条件总体优于沁水盆地南部,但相比于美国中-低阶煤储层,仍然表现出残余水饱和度高、残余水条件下气体相对渗透率低、气水两相流区间窄等特点,揭示本区煤层气开发面临着我国高煤阶煤储层普遍存在的解吸与渗流瓶颈问题.     

贵州省织金、纳雍地区煤储层物性特征研究

为了探讨织金、纳雍地区煤层气的勘探开发潜力,运用各种测试手段从孔、裂隙系统角度研究了该区煤储层物性特征,分析了煤储层的聚气能力、渗流能力及其控制因素.研究后认为该区煤变质程度高,煤储层吸附能力强,对煤层气的吸附聚集较为有利;而煤储层渗流能力低,仅局部地区存在高渗条件,不利于煤层气的产出;煤储层物性特征受控于该区复杂的构造条件,前燕山期的深成变质作用使得煤岩吸附能力增强,渗流能力下降,而燕山期强烈的构造运动使得断裂带附近的煤储层吸附能力和渗流能力整体增大,改善了局部地区煤储层物性特征.研究结果表明：织金、纳雍地区煤储层孔隙中以吸附孔为主,吸附孔隙百分比为50.61%～89.71%,吸附能力较强;而煤储层渗流孔隙百分比仅为21.14%,且煤岩显微裂隙密度普遍低于100条/9cm2,裂隙连通性较差,煤储层的渗透率相对较低;强烈的构造活动产生了大量的断层,地下的岩浆热液通过断层向上侵入,使得局部地区煤的变质程度迅速增加,同时产生大量的孔裂隙,改善了断层发育区附近煤储层的孔渗条件,后期的矿化作用充填了部分孔裂隙,一定程度上控制了煤储层物性,不利于后期的煤层气开发.     

煤储层微裂缝对煤层气采收率影响的数值分析

微裂缝作为重要的储集空间及渗流通道,其发育程度对煤储层渗透性、气井产能及采收率变化等均有重要影响。本文结合沁水盆地煤样扫描电镜、压汞、吸附及生产数据,综合分析了微裂缝对煤层气产能及采收率的影响。结果表明,所研究煤岩孔隙形态具有均一化现象。煤岩中成岩割理缝多呈组系产出,具有明显的方向性,有效性较差;而构造成因缝具有明显的张、剪性特征,有效性较好。利用吸附曲线、储层压力及实测含气量确定了煤样的含气饱和度,主要分布在３３.７６％ ～７３.５２％。利用压汞实验及基于产能数据的改进物质平衡方程,探讨了微裂缝对煤层气采收率的影响,两者分析结果具有一致性。微裂缝发育的煤储层在排采初期具有较高产能,但产量递减快,最终采收率要明显偏低。微裂缝相对欠发育煤储层的生产周期要明显长于微裂缝发育的煤储层。该盆地的煤层气采收率约为５０％,按此计算,煤层气垂直井的开发周期约为９～１４ａ。煤储层理想最终采收率约为７０％,煤层气单井（直井） 达到该采收率所需时间为１５～２０ａ。微裂缝相对欠发育的煤储层达到理想最终采收率所需的时间明显长于微裂缝较为发育的煤储层,但前者累计产量更高。     

淮北地区煤储层物性及煤层气勘探前景

研究了淮北地区地物构造演化及控气特征,结果认为：淮北地区印支期以来的构造演化对煤储层物性控制作用十分显著,以EW向的宿北断裂为界,北部地区煤层气勘探前景不佳,南部地区的东部,煤层的展布受褶皱形态的控制。在宿面向斜和南坪向斜中,煤层埋深、煤体结构、含气性、含气量和渗透率等储层物性均有利于煤层气的运移、聚集和保存,具有较好的煤层气勘探前景;临涣矿区强变形构造煤发育,煤体结构复杂,基本无勘探前景;涡阳矿区正断层发育,煤层气含量相对较小,但渗透性较好,值得进一步深入研究。     

煤层气的赋存运移机理及产出特征

煤层气是储集在煤层中的非常规天然气.煤层中发育有微孔隙系统和裂隙系统,煤层气主要以物理吸附的形式赋存于煤的内表面上,当压力降低时,煤层气发生解吸、扩散和渗流,最后由井筒中产出.了解煤层气的赋存、运移机理及产出特征,对进行煤层气的可采性评价十分重要.     

河东煤田乡宁地区主煤层储层物性特征及意义

通过煤矿井下观察及室内测试，对研究区晚古生代煤系主要煤储层的物性特征及煤层气勘探开发前景进行了分析．结果表明：主要煤储层中割理较为发育，割理面以ＮＷ走向为主，且多为紧闭；孔隙率较高，孔比表面积主要分布于孔径较小的微孔和过渡孔段，孔隙的连通性较差，煤层渗透率极低；主要煤储层的含气性总体上较差，可能与喜山期的拉张应力作用有关，具有煤层气勘探开发前景的地区可能处于区内西北部的煤层深埋区及区内次级向斜等构造有利部位．     

煤层气低速非达西渗流解析模型及分析

基于渗流理论中质量守恒和动量守恒方程,建立了考虑煤层气解吸效应和低速非达西渗流特征的渗流数学模型,推导出全新的煤层气低速非达西径向流压力分布解析解和产能方程,定量计算后对低渗透煤层气产能低和储层难以有效动用进行了理论分析。研究结果表明:1)拟启动压力梯度每增加1kPa/m,储层有效动用半径下降约30%,因此拟启动压力梯度的存在使得井筒外围储层难以有效动用,对煤层气开发影响较大;2)解吸能力每增加1倍,煤储层的有效动用半径增加15%左右,因此煤层气开采过程中储层解吸能力越强,压降效果越好,储层波及范围则越大.     

寺河矿区压裂煤储层中裂缝与流动通道模型

为阐明流体在压裂煤储层中的流动路径,确立流体的流动通道几何模型,对寺河矿区多口压裂煤层气井进行了跟踪开挖解剖研究,认为压裂煤储层中不同成因裂隙因各自空间尺度、密度、分布特征以及与煤基质的接触面积差异,对流体流动的影响各不相同,裂隙的组合方式控制了压降的传递.研究结果表明:在绝大多数水平铺砂压裂裂缝的最前端,存在一段压开未铺砂的压裂裂缝;在单一煤岩分层中,发育线密度8～11条/5cm的内生裂隙局部密集发育带,线密度3～5条/5cm的气胀节理局部密集发育带,不同煤岩分层内的内生裂隙常被外生裂隙或者气胀节理串联;与压裂裂缝连接的天然裂隙存在明显的压裂液挤压、扩张痕迹.根据裂缝空间分布与组合关系,发现存在由内生裂隙、气胀节理、外生裂隙、压裂裂缝组成的2种基本通道类型.煤基质块中的流体通过内生裂隙密集发育带进入流动通道,气胀节理密集发育带和外生裂隙以及压裂裂缝是流体流动的通道;煤基质块对通道的流体补给速率与通道自身的导流能力,决定了通道内的压降传递效率.     

煤层气藏非均质性及其对气井产能的控制

为查明煤层气藏内部非均质性特征,基于煤层气井生产数据,对沁水盆地南部郑庄区块3#煤层气藏非均质性及其对气井产能的影响进行研究,发现研究区3#煤层气藏在裂隙系统、岩石骨架及内部流体赋存方面均存在显著的空间分布差异性,且煤层气井产能受小微褶曲构造密切控制,提出了煤层气藏非均质程度评价参数及方法.结果表明:裂隙方面,通过气井产水量分析得出煤储层裂隙系统发育优势方位受喜山期构造应力场控制表现为NNE及NW向,且靠近寺头断层带部位煤储层裂隙发育密度高;岩石骨架方面,研究区小微褶曲带煤层段水平主应力差大,煤岩受构造应力剪切破坏,储层骨架松软破碎,气井产粉严重;流体赋存方面,煤层气藏流体分异主要受小微构造形态及储层渗透性控制.按照气水比高低,将研究区划分为:富气富水区、富气贫水区、富水贫气区、贫水贫气区4个大类共6块,其中小微背斜(鼻状构造)轴部构造应力呈拉张状态,煤岩卸压膨胀甲烷气解吸逸散,煤层含气低含水高为富水贫气区,气井产能效果差;小微向斜(舟状构造)轴部构造应力挤压,煤岩收缩甲烷气吸附保存,煤层含气高含水低为富气贫水区,气井产能效果好.综合压降速率、解吸梯度、水平主应力差、含气量等参数构建气藏成熟度指标,并通过气藏成熟度分异系数定量表征煤层气藏空间非均质程度,据此可为煤层气靶区优选及后期煤层气井加密布署提供理论依据.     

煤层含气量的测试、模拟与预测研究进展

煤层含气量是煤层气资源勘探和开发的关键参数,我国煤层气(瓦斯)含量直接测试是通过地面或井下钻孔钻取煤心在大气压条件下解吸,一方面取心和装罐过程中煤样中部分水溶气、游离气,甚至发生解吸的极少部分吸附气被逸散;另一方面在储层压力直接降为大气压的解吸过程中部分气体被"气锁"不能完全解吸,均导致煤层含气量实测值偏低.本文对比分...     

准噶尔盆地低阶煤煤层气资源及勘探潜力分析

本文分析和探讨了目前国内外煤层气勘探开发和资源分布状况，研究了煤层气的成因、赋存特点和富集因素，在此基础上，结合准噶尔盆地中下侏罗统煤层的地质分布和演化特点，指出八道湾和西山窑组在盆地南缘最为发育，虽然演化主要处于低煤阶阶段，但含气率较高煤岩的模拟实验亦证实，生气能力较强。借鉴美国开发低煤阶煤层气的成功经验，对煤层气成藏有利区进行了预测，即侏罗系西山窑组是勘探煤层气最有利层系；南缘东部是勘探煤层气最有利地区。     

“平顶山八矿、十矿煤层气综合开发利用与煤矿瓦斯灾害治理”通过鉴定

由我院苏现波副教授等与平顶山煤业 (集团 )有限责任公司合作完成的科研课题“平顶山八矿、十矿煤层气综合开发利用与煤矿瓦斯灾害治理”于 2 0 0 0年 1 2月通过了由河南科学技术厅组织的科技鉴定 .1 .在区域地质研究的基础上 ,对八矿、十矿主采煤层进行了煤层气资源评价 .2 .从煤中裂隙、煤体结构及其发育规律、煤储层渗透性、储层压力、储层温度、吸附特征、煤岩层力学性质等方面对煤层气储层进行了详细评价 .3.对已有勘探、生产阶段的含气量资料进行了筛选 ,并根据储层压力和兰氏方程对无直接测试资料的地区进行了含气量预测。4.为避免煤…     

“平顶山八矿、十矿煤层气综合开发利用与煤矿瓦斯灾害治理”通过鉴定

由我院苏现波副教授等与平顶山煤业(集团)有限责任公司合作完成的科研课题“平顶山八矿、十矿煤层气综合开发利用与煤矿瓦斯灾害治理”于2000年12月通过了由河南科学技术厅组织的科技鉴定． 　　1.在区域地质研究的基础上,对八矿、十矿主采煤层进行了煤层气资源评价． 　　2.从煤中裂隙、煤体结构及其发育规律、煤储层渗透性、储层压力、储层温度、吸附特征、煤岩层力学性质等方面对煤层气储层进行了详细评价． 　　3.对已有勘探、生产阶段的含气量资料进行了筛选,并根据储层压力和兰氏方程对无直接测试资料的地区进行了含气量预测。 　　4.为避免煤层气顶板强化工艺实验室模拟试验的局限性,结合生产需求,直接在现场进行了试验。在八矿、十矿进行了井下高位钻孔抽放瓦斯的试验． 　　5.首次系统地确立了煤层气综合开发工艺的选择原则,提出了“区别对待、综合配套、优化组合”的总体思路。 　　6.首次提出了在碎粒煤、糜棱煤发育的高瓦斯突出煤层,试行“顶板强化”的特殊地面煤层气开发工艺,解决了国内外迄今为止未解决的在构造煤发育区高瓦斯突出煤层,进行煤层气资源开发和瓦斯灾害治理的高难技术问题     

我国煤层气资源及开发现状

抽放煤层气是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出事故的根本措施.煤层气是一种洁净能源,热效率高,尤其在当今我国能源结构不合理的情况下,加快煤层气的勘探、开发和利用具有巨大的社会效益和经济效益.从含煤盆地、成煤时代、煤层气的储层类型和埋藏深度等方面论述了我国的煤层气资源,并讨论了我国煤层气的开发现状.