中国煤系气综合调查获重大突破

<正>2017年7月14日,中国地质调查局组织专家对在贵州六盘水地区实施的杨煤参1井成果进行鉴定。杨煤参1井连续50天稳产煤层气3 600 m~3以上,最高日产气量达4 656 m~3,创下西南地区煤层气直井单井日产量新高和稳产日产气量新高,实现了我国煤系气(煤层气、页岩气、致密砂岩气)综合调查的重大突破。截至目前,该井已累计产气26.92×10~4 m~3,后期排采产量有望再上新台阶。据初步估算,杨煤参1井所在的杨梅树向斜煤系气地质资源丰度为4.79×10~8 m~3/km~2,煤系气资源量达366×10~8 m~3,比单纯的煤层气提高了6倍。     

高煤阶煤层气储层产气能力定量评价

煤层气高产区有效预测对提高煤层气单井产量和开发效益具有重要意义,为了实现煤层气储层产气能力的定量评价,基于沁水盆地南部煤层气开发数据,通过理论和统计分析,定义了储层含气性指数、煤层甲烷解吸效率指数、气水产出效率指数和产气能力指数4个参数对煤层气储层产气能力进行评价。结果表明:煤层气井日产气量随储层含气性指数、煤层甲烷解吸效率指数、气水产出效率指数的增加而增加,但相关性相对较差;当储层含气性指数大于100 m·m~3/t时,或煤层甲烷解吸效率指数大于0.04(MPa·d)~(-1)时,或气水产出效率指数大于1 mD·MPa时,单井日产气量能够达到800 m~3/d以上。产气能力指数为储层含气性指数、煤层甲烷解吸效率指数和气水产出效率指数的乘积,能够有效表征储层产气能力强弱,产气能力指数越大,煤层气井产量越高。当产气能力指数大于0.3和10 mD·m·m~3/(t·d)时,对应的单井日产气量分别大于800和1 500 m3/d。     

贵州省织纳煤田煤层特征及煤层气资源潜力

贵州省中西部织纳煤田煤层气资源丰富,但煤层气的系统评价工作比较薄弱,为全面分析、评价该区煤层气资源状况、赋存条件,以煤田地质钻孔、煤层气参数井获取的原始资料为基础,对织纳煤田煤层气地质条件,特别是储层含气特征及煤层渗透性等方面进行了研究,并采用体积法对煤层气资源进行了计算和评价。结果表明：①该区煤层主要为中-薄层、中等灰分、低挥发分、相对富氢无烟煤,除了煤层气勘探主力煤层6号煤煤体结构较大程度地受到构造破坏外,其余煤层原生结构较完整;②虽然该区煤储层渗透性相对较低,但区内含煤面积大,煤层气资源丰度较高,含气量较高,煤储层厚度较大,可采性好,具备较有利的煤层气勘探地质条件与可采性;③煤层气总资源量为1 852.91×10⁸ m³,其中埋深1 000 m以浅煤层气资源量为1 436.59×10⁸ m³,大于15 m^3/t含气带资源量为1 484.34×10⁸ m³,潜在煤层气可采资源量为747.65×10⁸ m³。结论认为：比德向斜化乐勘探区在煤层气资源丰度、平均含气量和试井渗透率3个方面优势相对明显,可作为煤层气勘探最有利靶区。     

韩城矿区煤储层特征及煤层气资源潜力

为了加强韩城矿区煤层气资源的系统评价工作,以覆盖全区的煤层气探井获取的原始资料为基础,对韩城矿区地质条件、煤储层特征、煤层含气性等方面进行了研究,并运用逐步回归分析的数学方法建立了煤层气资源量的计算模型,最终对煤层气资源量进行计算。研究结果表明:该区主要的含煤地层为二叠系山西组和太原组,主力煤层3号、5号和11号煤层分布稳定,镜质组含量较高,煤变质程度高,吸附煤层气的潜力较大;影响煤层含气量的主控因素为埋藏深度、构造条件、水文地质条件、镜质组反射率、灰分含量、显微组分及盖层条件;煤层含气量较高且含气饱和度高,但煤层渗透率相对较低,小于0.5m D,后期开发需要加强对煤储层的改造。煤层气资源量预测结果表明:该区煤层气总资源量为858.25×10~8m~3,资源丰度为0.93×10~8m~3/km~2,其中煤层埋深小于1200m的煤层气资源量为672.32×10~8m~3,资源丰度为1.08×10~8m~3/km~2。     

延川南地区2号和10号煤层分压合采的可行性研究

鄂尔多斯延川南地区发育低渗、多层煤层气藏,主力煤层为2号和10号煤层,分层压裂合排采气（以下简称分压合采）是制定开发规划时的首选方案之一。基于延川南地区煤层气井的实际生产资料,并结合煤层气井的产气特点,论述了延川南地区2号和10号煤层分压合采的影响因素及可行性,研究认为,煤层压力与压力梯度、解吸能力、层间距、上下围岩岩石性质、水文地质条件、原始渗透率及压裂后渗透率等是分压合采提高煤层气井产能的控制条件。最终,提出了该地区2号和10号煤层分压合采适合基本地质条件,优选了有利区域。     

鹤岗盆地煤层气赋存特征及勘探开发潜力

鹤岗盆地煤层气勘探程度很低,目前仅有3口煤层气参数井,对该区开展煤层气勘探开发潜力的评价工作具有重要意义。为此,从区域构造特征、含煤地层特征、储层特征（煤层埋深、煤层厚度、煤岩特征、煤变质程度、煤层气含气量）3个方面入手,分析了该区煤层气的赋存特征。结果显示：主要含煤地层为白垩系城子河组,含煤40余层,可采或局部可采36层,煤层累计厚度为30~70 m,主力煤层为15^#、18^#煤层,单层厚度超过10 m;煤质主要以气煤为主,受岩浆岩作用,煤变质程度由南往北逐渐增高。煤层气资源量预测结果表明：该区煤层气资源量主要分布在1 500 m以浅的范围内,煤炭储量有48.12×10⁸ t,煤层气资源量为496.4×10⁸ m³。其中南山-新一矿为鹤岗矿区的主要含气区,含气量介于7～16 m^3/t,煤层气资源量为352.4×10⁸ m³,占总资源量的70%,说明该区具有良好的勘探开发潜力。     

煤层气井生产特征及产气量影响因素分析

本文结合煤层气井的生产特征,分析了地质因素、渗透率、含气饱和度、临界解吸压力、储层保护、排采技术等对煤层气井单井产气量的影响,并讨论了提高煤层气井单井产气量需要关注的问题。     

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鄂尔多斯盆地大宁—吉县地区是中石油对煤层气近期勘探中发现的一个高饱和煤层含气区，钻探的吉试1井、5井在煤层段试气获得了工业性气流，对今后我国中煤阶煤层气的勘探方向具有重要的影响。本文通过研究该区煤层厚度、煤层埋深、煤岩煤质特征、煤层演化特征、煤储层物性、煤层含气量、煤层气保存条件及资源量等条件，基本证实了大宁—吉县地区是一个整装的煤层气大气田，初步控制含气面积717 km2，控制煤层气地质储量1500×108m3。     

M区块煤层气井分类评价方法

原有地质储量决定了煤层气井产能的大小,煤储层物性差异和排采制度在一定程度上也影响着M区块煤层气井的生产效果。为此,在综合考虑影响单井控制储量以及煤层气井产气特征的基础上,运用气藏工程原理,建立了一种动静结合煤层气井分类评价方法：①对煤层厚度和煤岩含气量综合分析,将煤层气井所在煤储层划分为4类;②根据单井平均日产气量将煤层气井再分为4类井;③综合静态的煤储层物性以及动态的单井平均日产气资料将煤层气井分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类;④从M区块中选取生产时间超过2年的150口煤层气井进行分类评价。研究结果表明：Ⅰ类井占24%、Ⅱ类井占6%、Ⅲ类井占50%、Ⅳ类井占20%,其中Ⅲ类井占比大,煤层气井生产能力没有充分发挥。结论认为,改善Ⅲ类煤层气井的生产效果是M区块整体获得高产的关键所在,也是后期生产制度调整的重点。     

利用潜在产气效率指数预测柿庄区块煤层气开发有利区

沁水盆地柿庄区块处于煤层气开发早期阶段,对煤储集层进行精细研究并预测开发有利区是下一步井位部署的重要依据。通过分析柿庄区块3号煤层特征,提出一套新的煤储集层定量表征方法,即选取含气量、厚度、渗透率、吸附时间作为表征参数,利用储气地质潜力、产气地质潜力和潜在产气效率指数分别反映煤储集层的资源丰度、产气潜力和潜在产气效率,并根据潜在产气效率指数进行煤层气开发有利区预测。研究表明,柿庄区块3号煤层资源丰度高,开发潜力大;区块的东部和中南部潜在产气效率指数较高,煤层气开发最为有利。该预测结果与现场煤层气井排采效果吻合度高,说明利用潜在产气效率指数预测煤层气开发有利区具有较高的可信度和可行性,对优选煤层气开发有利区具有重要的应用价值。     

中国石油川庆钻探工程有限公司页岩气增产10×10~8 m~3

<正>截至2019年12月1日,中国石油川庆钻探工程有限公司(以下简称川庆钻探)威远页岩气年产气18.5×10~8 m~3,比2018年全年多产气10×10~8 m~3;平均单井初期日产气量25×10~4 m~3以上。在中国石油天然气集团有限公司页岩气风险作业创新实践下,川庆钻探经过5年探索和攻坚,找到了"勘探开发一体化、地质工程一体化、技术经济一体化"紧密融合的中国页岩气井高产解决方案。三轮井的水平段长、储层钻遇率、测试产气量、首年日产气量和最     

哈密地区煤层气勘探曙光初现

4月27日，经过压裂排采的哈试2井获得日产337．46m^3的煤层气。这一好苗头展示了哈密地区煤层气勘探的良好前景。哈试2井位于三道岭煤矿北部，该井以预探三道岭地区侏罗系煤层含气性与勘探潜力为目的，于去年7月开始钻探，今年3月份对主煤层段973．7-996．0m共3层12．3m进行压裂排采，4月21日开始产气。初期的排采结果表明该区煤层气勘探潜力大，若该井获得商业气流，必将带动哈密地区乃至整个吐哈盆地煤层气勘探的深入开展。     

多层叠置含煤层气系统递进排采的压力控制及流体效应

为了研究多煤层发育地区各含气系统排采次序及压力控制下的流体效应,以指导煤层气井排采制度设计,从贵州省织纳煤田选择了1口煤层气参数+试验井,在划分多层叠置含气系统的基础上,分析了各含气系统静止液面压力、储层压力、临界解吸压力特征,设计了各含气系统递进排采次序及排采压力控制方案;模拟了单含气系统分排、多含气系统合排及多含气系统递进排采各阶段的流体效应。模拟结果表明：①单独排采各含气系统时,产气量低,排采时间短,成本高;②多含气系统递进排采平均气产能和累计产能高、稳产期时间长,但多含气系统在合层排采时,由于各系统压力不同,系统间存在相互干扰,并非所有含气系统都有产能贡献;③多层叠置独立含煤层气系统可根据各系统内煤储层压力、临界解吸压力和产气压力来设计递进排采次序,先排采临界解吸压力和产气压力高的含气系统,当压力降到另一含气系统的临界解吸压力和产气压力时,再进行两个含气系统合排,依此递进排采所有含煤层气系统。     

沁水盆地柿庄区块煤层气井排采动态影响因素分析及开发对策研究

柿庄煤层气区块呈现"见气井数量少,单井产量低"的开发现状。为研究该区块煤层气井排采动态的影响因素,提出有效的煤层气开发对策,通过提取柿庄区块59口煤层气井排采动态典型指标,分析该区块煤层气井排采动态特征,同时研究断裂构造、压裂缝类型和煤层顶底板岩性组合对煤层气井排采动态的影响,并据此提出了合理的开发对策。研究表明:柿庄区块部分煤层气井产水过高对产气效果起抑制作用,过高的产水量主要是由外源水补给造成的。断裂构造易沟通煤层顶底板含水层,导致煤层气井高产水难产气或不见气;煤层发育的压裂缝中,水平压裂缝提高单井产气量效果差,而直立压裂缝在顶底板岩性组合有利时能有效提高单井产气量,反之则易沟通含水层导致产水量增加。柿庄区块煤层气开发在井位优选时,应重点选择在远离断裂构造、发育直立压裂缝且顶底板岩性组合好的煤层气富集区内部署井位;在多煤层合采时,应注意避免排采潜在的高产水煤层,保证煤层气有效产出。     

煤层气井产水影响因素及类型研究——以沁冰盆地柿庄南区块为例

为了探讨煤层气井产水的来源,以柿庄南区块为研究对象,重点分析了煤层气井产水影响因素,通过提取典型日产水量与日产气量的指标,分析柿庄南区块X-1井区的产水特征。研究表明:(1)外源水是造成煤层气井高产水的主要原因,含煤岩系中的孔—裂隙系统、断层及压裂缝为水源提供了运移通道;(2)柿庄南区块X-1井区煤层气井典型日产水量与典型日产气量具有明显的负相关关系,排采煤层内源水的煤层气井典型日产水量主要为2~7m~3/d,而排采外源水的煤层气井典型日产水量7m~3/d以上,其中43.8%高产水井典型日产水量大于14m~3/d,难以有效降低煤储层压力,制约煤层气井的产气潜力;(3)基于对煤层气井产水来源和补给通道的分析,提出了构造低幅汇水型、天然裂隙(断层)导通型、自然天窗渗透型、岩溶陷落柱导水型和压裂造缝沟通型等5种产水类型,指明了各种产水类型的识别和预测方法,为煤层气井产水量的预测和高效排采制度的制定提供依据。     

深部煤层气储层测井解释技术及应用

由于深部煤层取心资料和室内测试数据少,难以准确识别煤层煤体结构、显微组分、含气量与渗透率等关键参数,不利于煤层气有利开发区预测。为此,利用数理统计方法,将测井资料与实验室测试数据、现场注入压降试井数据对比分析,建立了研究区煤层参数测井解释模型,并应用该模型进一步对煤层进行综合评价。结果表明,煤岩工业组分、煤层含气量和渗透率测井模型计算结果误差分别为0~13.8%,1.9%~16.5%和4.2%~28.6%,证实模型可靠,具有较好的应用前景。根据测井解释模型分别计算研究区煤层厚度、渗透率、含气量及煤体结构等地质参数,根据这些参数将煤层分成Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类,其中Ⅰ类煤层理论产气量大于1 000 m~3/d,为高产气区;Ⅱ类煤层理论产气量大于500~1 000 m~3/d,为中等产气区;Ⅲ类煤层理论产气量小于500 m~3/d,为低产气区。     

煤层气井合理放气套压的确定及其应用

煤层气井提产阶段和稳产阶段需要确定合理放气套压,才能够获得稳定的气流补给。根据煤储层启动压力梯度、渗流理论和煤层气开发地质理论,构建了煤层气井憋压阶段套压变化的数学模型;利用沁水盆地大宁区块的煤层气勘探开发资料验证了该模型的准确性,并分析了放气套压差值对平均日产气量的影响规律。模型计算结果与现场数据吻合较好时,煤层气井的产气量较高;当计算出的放气套压与实际放气套压的差值小于等于0.15 MPa时,煤层气井稳产期的产气量能达到1 000 m3/d以上;大于0.15 MPa时,需要降低产气量来维持其稳定性。研究结果表明,日产气量随实际放气套压与计算值之间差值的增大呈幂函数减小,建立的煤层气井憋压阶段合理放气套压数学模型可为现场排采控制提供理论依据。      

我国发现高压高渗煤层气

中油股份公司重点煤层气井吉试 1井于 949.4～ 1 0 59.4m井段钻遇煤层气层 7层 1 6.2 m,气层具有高压、高渗、高含气量、富含水等特征。这种煤层气层的发现在我国煤层气勘探中尚属首次 ;它打破了以往对中国煤层气层低压、低渗的认识 ,揭示了煤层气勘探的又一新区及广阔前景。吉试 1井位于鄂尔多斯盆地东部晋西挠褶带南段。该区煤层厚 ,分布稳定 ,煤质好 ,煤层渗透性好 ,含气饱和度高 ,煤阶为瘦焦煤 ,是煤层气开发的最有利煤阶 ,并且煤层顶板暗色泥岩发育 ,封盖性好。初步预测 ,煤层气含气面积 2 80 0 km2 ,远景资源量约 80 0 0亿 m3;其主要…     

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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。     

鄂尔多斯盆地东缘三区块煤层气井产能主控因素及开发策略

根据鄂尔多斯盆地东缘三区块煤层气田83口排采井的资料,系统分析了地质条件、工程技术和排采制度等因素对煤层气井产能的影响,并在此基础上提出了相应的开发策略。结果表明:煤层厚度、地下水流体势、含气量、渗透率和临储比是影响研究区煤层气井产能的主要地质因素;井距、压裂液量和加砂量是影响煤层气井产能的主要工程技术因素;井底压力下降速度、动液面下降速度、套压直接影响煤层气井产能。在此基础上,采用灰色关联分析法得出研究区煤层气井产能影响因素的大小次序,并从有利区优选、井网部署、压裂设计和排采制度4个方面,提出了适合于研究区煤层气地质特征的开发策略:在有利区优选方面,构建了煤层气开发有利区评价指标,将研究区划分为I—Ⅳ类单元;在井网部署方面,I类和Ⅱ类单元井距应控制在335~370 m;Ⅲ类和Ⅳ类单元井距应控制在370~400 m;在压裂施工设计方面,I类和Ⅱ类单元煤层气井的压裂液量应控制在800~1 200 m3;加砂量应控制在35~60 m3;Ⅲ类和Ⅳ类单元煤储层地质条件相对较差,对于不同地质条件,提出了不同的压裂措施;排采制度方面,将煤层气排采产气过程划分为5个阶段,并针对不同排采阶段,提出了具体的排采控制方法。