华北地区煤层气可采性的主要影响参数探讨

煤层气可采性是煤层气地质评价选区研究的重要组成部分,影响煤层气可采性的地质参数很多,其中较为重要的参数有煤层渗透率、相对渗透率、储层压力、煤层含气饱和程度等。文章对此进行了分析探讨,并得出结论：煤层渗透性是诸多影响煤层气可采性参数中最重要的地质参数,在煤层气可采性评价中应以煤层渗透性评价为重点。     

华北地区煤层气可采性的主要影响参数探讨

煤层气可采性是煤层气地质评价选区研究的重要组成部分,影响煤层气可采性的地质参数很多,其中较为重要的参数有煤层渗透率、相对渗透率、储层压力、煤层含气饱和程度等。文章对此进行了分析探讨,并得出结论：煤层渗透性是诸多影响煤层气可采性参数中最重要的地质参数,在煤层气可采性评价中应以煤层渗透性评价为重点。     

华北地区煤层气可采性的主要地质条件探讨

煤层气可采性是煤层气地质评价选区研究的又一重要组成部分,影响煤层气可采性的地质参数很多,其中较为重要的有煤层渗透率、相对渗透率、煤储层压力、煤层含气饱和程度等。     

阜新盆地煤层气资源可采性模糊数学评价

煤层气资源可采性评价是煤层气勘探开发的前提和基础。针对煤层气资源勘探开发的实际情况及目前煤层气开采的技术水平，基于模糊数学理论，在系统分析影响煤层气可采性主要储层地质参数、储集参数和物性参数等的基础上，建立了煤层气资源可采性评价指标体系，确定了评价参数隶属函数矩阵修正系数的方法，提出了煤层气可采性量化综合评价方案；并以阜新煤田为例，进行了煤层气可采性的综合评价。评价结果与实际情况较一致。     

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煤层含气量及煤层可采性是决定煤层气能否成藏的重要条件。研究表明，控制煤层气含量的主要地质因素有：煤变质程度，埋藏深度，煤层顶、底板岩性，以及断裂构造情况等，其中煤变质程度起着根本性作用。控制煤层气可采性的主要地质因素有：煤层渗透性、煤等温吸附特征及煤的含气饱和程度，其中煤层渗透率是最主要的影响因素。     

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文章提出了新的煤层气资源量分类系统，建立了利用气藏数值模拟技术预测煤层气井最终可采量和利用损失分析法估算可采量这样两种预测煤层气技术可采资源量的方法。在此基础上指出：以煤层气富气区（带）为评价单元，准确地确定关键煤储层参数（煤层埋深、厚度、气含量、储层压力、渗透率）；运用气藏数值模拟技术和损失分析两种方法，分别计算处于不同勘探开发程度的煤层气富气区（带）的技术可采资源量；是现阶段在我国进行煤层气资源可采性定量评价的有效技术途径。     

影响我国煤层气可采性主要储层参数特征

基于我国含煤盆地地质条件和近年来煤层气勘探的实践,并对比国外煤层气开发盆地的地质条件,研究了煤层气资源量和资源丰度、煤储层压力、煤层渗透性和埋藏深度、煤的吸附性和水文地质条件等影响煤层气可采性的主要储层参数特征,指出单一因素对某一地区的煤层气勘探开发所起的作用也许是至关重要的,但对大多数地区来说,煤层气的可采性取决于各种地质因素的有效配置。     

煤层渗透率敏感性及其对煤层气开发效果的影响

煤层由裂隙和基质组成，为双重孔隙系统。前者由割理和后生裂隙组成，为煤层气的渗流通道；后者是煤层气的主要储集空间。煤层渗透率是进行煤层气商业开发的重要评价参数，而渗透率变化规律及其对煤层气动态开发效果的影响情况则亟待进一步研究和验证。在总结分析前人研究的基础上，对煤层气有效应力变化模型进行了研究和验证，进而分析了渗透率动态变化对煤层气开发效果的影响。结果表明：在煤层气开发过程中，煤层渗透率受裂隙压缩和基质收缩的双重影响，渗透率呈现先降低后升高的特点；基质收缩起到改善煤层气渗透率的效果，能够有效地提高煤层气开发效果，故在煤层气开发中不能忽视其影响。     

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近年来，应用现代煤层气地质理论对华北地区石炭二叠系煤层气地质特征、赋存分布规律及可采性进行了全面研究，得出了如下主要认识：（１）从煤系和煤层分布、煤变质特征及区域构造等条件综合分析认为，华北地区具有形成煤层气田雄厚的物质基础和优越的地质条件，经估算，煤层埋深小于２０００ｍ的含煤区面积约有１２×１０４ｋｍ２，煤层气原地资源量约为１１×１０１２ｍ３，具广阔的煤层气勘探前景；（２）煤岩成分、煤质、煤级及上覆连续地层厚度是控制煤层含气量的主要因素，凡构造较稳定、上覆连续地层厚度较大、煤级较高、富含镜质组的低灰煤层发育区，一般都是富气区；（３）煤层渗透性是影响煤层气可采性的主要因素，由此，主要根据煤层渗透性在对各煤区可采性进行评价的基础上，结合煤层气资源量和煤储层条件，对各煤区煤层气勘探开发前景进行了综合评价，评价结果认为，沁水盆地、豫西焦作和平顶山—洛阳是华北勘探开发煤层气的有利地区，其中沁水盆地是最有利地区。     

对我国煤层气勘探前景的再认识

我国的煤层气勘探已经取得了令人鼓舞的成果,众多地区的勘探开发试验取得了工业性突破,并发现了大型煤层气田。与此同时,也存在着勘探开发的技术难题和不同认识,主要集中体现在煤层气地质条件的影响方面。作者从影响煤层气勘探的地质条件出发,探讨了煤层气资源的可采性,认为目前能够采用排水来气方法开发煤层气资源的地区是有限的,这主要受制于煤层气的可采性,而煤层气的可采性则主要取决于煤体结构、地层压力和水文地质条件。文中首比提出了划分煤层气的3种水文地质类型及分布区域,分析了不同水文地质类型对煤层气可采性造成的不同影响,探讨了煤层气综合勘探开发的前景,并提出了今后煤层气勘探工作的建议。      

生物产气对煤层气可采性指标的影响

煤层气开发受多种因素的影响,为了研究生物甲烷代谢对煤层气开采指标的影响,选择不同煤阶的煤样进行了生物代谢模拟实验。通过生物产气数据、代谢前后煤样等温吸附和孔隙结构等参数测试,计算煤层气的采收率、含气饱和度、临储比等开采性指标并分析其变化规律。结果表明:1煤层生物产气能提高煤层气资源量,但随着煤变质程度的增加,生物产气量逐渐下降,同时煤的亲甲烷能力也降低;2生物产气对煤储层孔隙结构有明显的改善,其大孔数量和总孔容两个指标显著增加,从而提高了煤储层的孔渗性;3生物产气后煤储层的临界解吸压力、含气饱和度与采收率等开采指标也都有不同程度的提高,河南义马千秋矿和山西柳林沙曲矿煤样的含气饱和度提高的幅度较大,山西西山官地矿煤样的变化幅度次之,但总体的变化趋势具有一致性。结论认为,煤层生物产气不但能增加煤层气资源量,而且还有助于提高煤层的可采性。该研究成果可以为我国煤层气生物工程现场实施提供参考。     

豫西煤层气资源前景分析

通过对豫西石炭二叠系含煤区煤层气基本地质条件和富集规律的分析，认为该区煤层甲烷资源较丰富，其富集程度主要受煤层埋深、断裂发育程度、构造部位等因素控制，向斜构造是煤层甲烷富集的主要场所．该区中南部平顶山、禹县等煤田煤层厚，煤层甲烷含量高，资源丰富，预测煤层气的可采性较好，地理和市场经济条件优越，是勘探开发煤层气的有利地区。     

钻井液对高煤阶煤层气解吸率损害评价方法研究

高煤阶煤层气储层渗透率极低,孔隙空间小,在钻井液侵入后极易改变煤层孔隙结构或孔隙分布,直接影响煤层气的产出。因此,高煤阶煤层气储层受钻井液影响后的解吸率损害评价成为煤层气储层损害评价的一个重要指标。结合煤层气储层特点和钻开储层后钻井液侵入方式,建立了钻井液对煤层气解吸率损害的评价方法,以便深入研究煤层气储层损害规律,形成煤层气储层保护技术。     

澳大利亚东部S区块煤层气储层特征及有利区预测

开发技术较成熟、需求量大等为澳大利亚东部S区块的低煤阶煤层气开发提供了良好的条件,但是缺乏系统性的关于低煤阶煤层气储层特征的研究。利用研究区的低煤阶煤层气区块的钻井、测井以及煤岩取心分析等资料开展煤层发育、煤质特征、储层物性、含气性以及保存条件等储层特征的研究。在此基础上,利用多层次模糊评价方法预测S区块的开发有利区。结果表明：澳大利亚东部S区块发育有6套中-高灰分长焰煤,累计厚度25 m,宏观上煤质以半亮煤-亮煤为主,显微组分中镜质组含量最高;孔隙结构以中孔和大孔为主,割理和裂缝较发育,渗透率为399.85 mD;含气质量体积平均为3.65 m³/t;良好的水文地质条件以及温度压力系统也在一定程度上保证了煤层气的富集。开发有利区分布主要受到含气量、累计厚度以及渗透率等因素控制。综合认为：澳大利亚东部S区块低煤阶煤层气资源具有较好的开发潜力。     

沁水盆地南部地区煤层气储层岩石物理实验

研究煤层气储层的岩石物理特征和储层参数计算模型是实现煤层气储层高效评价的关键。以沁水盆地南部煤层气储层为研究对象,采用线切割法加工技术获得实验室用煤储层柱塞岩心,对不同温度压力条件下的煤层气储层物性、声学等参数进行系统性实验研究。沁水盆地南部地区煤层气储层总体孔隙度与渗透率均达到了I类储层评价标准,但强非均质性导致煤储层渗透率变化范围较大,部分区域具有低、特低渗透率的特征,储层孔隙结构复杂多样,以微孔和小孔为主;煤层气储层纵横波速度之间具有良好的线性关系,利用波速与密度之间的关系以及纵横波速度之间关系可以研究岩性变化和预测含气性。     

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由于煤层气项目投资大,建设周期长,生产过程复杂,是一个复杂的系统工程,因此存在很大的风险性,使经济评价成为煤层气项目立项的前提,风险性分别则是煤层气项目成功的保证,文章根据煤层气项目的特点,研究了煤层气项目风险性分析的现代数学方法,利用模糊概率评价方法建立了煤层气项目风险评价模型,结合实际例子,分别对煤层气价格,成本和投资等单因素,作－20－20％范围内变化时,财务内部收益率,动态投资回收期和财务净现值等指标的敏感性分析,以财务内部收益率作为风险性评价指标,煤层气价格,成本和和投资为风险因素变量,对项目的风险性进行评价,研究结果表明,价格是影响项目经济性的最敏感因素,评价区煤层气项目风险程度中等,评价结果可为决策部门提供参考依据。     

煤层气鱼骨状分支水平井轨道优化设计

我国的煤层普遍渗透率较低,影响了煤层气开发效果,鱼骨状分支水平井能够有效增大煤层气储层裸露面积、提高煤层气的单井产量,因而近年来被普遍采用。但常规二维轨道设计方法难以满足各分支水平井井眼轨道的设计要求。为此,将各个分支拆分成相对独立的待钻轨道与主井眼轨道,分别加以设计计算--拆分后的井眼轨道可以转化为二维轨道来进行设计;结合鱼骨状分支水平井的特点,建立了分支水平井眼轨道最优化设计模型,并对分支井眼与主井眼的关系进行了分析研究。结果表明：随着井深、造斜率的增加,分支井眼与主井眼的直线夹角增加且分支井眼偏离主井眼的距离是逐渐增大的;在直线夹角一定的情况下,造斜率与井深呈反比关系（造斜率越高所需要的分支井井段越短,造斜率越低则所需要的分支井井段就越长）。