贵州文家坝一矿水文地质条件对煤层气成藏控制分析

根据井田内地质勘探资料,分析了井田内地层含、隔水层水文地质特征。结果表明:向斜翼部地下水向轴部径流过程中溶解煤层气中的甲烷在轴部聚集,导致翼部煤层含气量低;向斜轴部地下水滞流形成承压水环境,水动力弱,煤层气受水压作用而吸附于煤层中,导致煤层气含量富集于向斜轴部,形成承压水封堵煤层气藏。     

基于热-流-固耦合效应的地质构造控气特征研究

地质构造控气特征是煤层气开发潜力评价的基础科学问题。为了揭示不同构造类型模式下煤层气分布特征,以郭家河井田一盘区地质构造精细勘查为研究背景,采用三维地震勘查及多属性融合技术方法,获得郭家河井田一盘区地质构造展布特征,并以一盘区1302回采工作面构造形态为案例,建立考虑热-流-固耦合效应的地质构造控气数值计算模型,分析背斜、断层和向斜的轴部/翼部位置附近煤层气密度、压力、温度和渗透率的变化规律,揭示不同构造部位附近煤层气分布特征。研究结果表明:通过建立考虑煤层热-流-固耦合效应的地质构造控气数值模型,得出厚煤层向斜构造轴部位置是煤层气富集区和抽采有利区,构造轴部位置附近煤层气密度、压力、温度和渗透率参量均较高且出现明显的抬升增长趋势;原始地应力对煤层构造挤压应力集中(无逸散通道)位置附近具有煤层气保压优势、无逸散条件下煤层气压力大于106Pa,原始地应力对断层带张拉作用不利于煤层气保压,而断层带为主要的煤层气逸散通道,断层上下盘位置附近煤层气压力变化有明显波动特征;郭家河井田三维地震勘查厚煤层向斜构造共10条,综合考虑井田煤层气含量和构造控气分布特征,得出一盘区1310工作面东部Xn1向斜轴部和1309工作面中部B6背斜翼部为煤层气抽采有利区。     

贵州省泥堡井田煤层气赋存特征评价

介绍了贵州省泥堡井田内煤层气赋存的地质背景,分析了煤储层的煤质特征以及煤层气含量变化于煤质特征的关系,认为区内煤层气含量随镜质组最大反射率、挥发分的增加而增大,随水分、灰分的增加而减小,此外煤层中甲烷含量还与煤层厚度和煤层埋藏深度有关.初步预测井田内煤层气总资源量58.7×108 m3,具有可观的开发和利用的价值.     

韦二煤矿煤储层物性特征及煤层气资源前景

依据韦州矿区煤炭勘探煤层资料、煤层气参数井获取的储层资料，通过对煤层气开发地质信息的有效提取，对韦二煤矿煤储层物性进行深入分析、研究，对煤层气资源量进行了计算，并采用数模方法预测了煤层气抽采率，确定了地面煤层气抽采相对有利区。研究认为:区内煤层含气性整体偏低，煤层甲烷含量在0.20～11.73 m³/t，气含量高值区仅出现在部分煤层、局部区域。多期次构造运动致使裂隙发育复杂化，硬度变小，煤体结构多为碎粒—糜棱结构，渗透率降低。主要可采煤层煤层气资源量为5.55×10⁸ m³，资源丰度为1.51×10⁸ m³/km²，属中等丰度、小型煤层气藏。各煤层煤层气采收率较低，约为15%，可采潜力较差。资源量在煤层分布上相对集中，12、14、15煤层气含量4 m³/t以上重叠区域为煤层气地面抽采相对有利区块。     

煤层气赋存的两大地质控制因素

探讨了构造演化和水动力条件对煤层气赋存的影响机理,并结合实例分析了河北赵各庄井田的煤层气赋存特征。研究表明：构造控制着煤层气生成、聚集、产出过程的每一环节;煤层水溶解了部分煤层气,同时控制着煤储层的压力,水的流动将直接影响煤层气的吸附解吸程度。赵各庄井田现今煤层气的赋存特征主要是构造与水动力条件综合影响的结果,井田构造特征具有明显的分区性：Ⅰ区和Ⅱ区构造较发育,逆冲、压扭性断层对煤层气有很好的封堵作用;Ⅲ区受开平向斜控制,煤层气含量在向斜核部明显较大。同时,井田水文地质边界条件为封闭或半封闭的,而且由于井田所在的开平向斜北西翼受水力封堵作用影响,煤层气封存条件较好。     

贵州省水城县化乐井田煤层气资源评价及有利区优选

基于保存完整且煤层厚度大的化乐井田煤田地质特征分析,研究了井田内煤层厚度特征、煤储层物性特征、煤层瓦斯含量等相关特征参数,优选了区内煤层气有利区块,获得区内煤层气的资源量229.69亿m~3,资源丰度为1.96亿m3/km~2,为下一步区内煤层气的勘探开发提供了资源保障。     

龙湾井田3号煤层煤层气赋存的地质控制因素

从构造、煤层围岩特征、煤层埋深和水文地质条件4个方面,探讨了龙湾井田3号煤层煤层气赋存的地质控制规律。结果表明:煤层气含气量在不同褶曲部位有所差异,沿向斜轴部往深部方向延伸,煤层气含量明显增高;煤层埋深对煤层气含量的控制作用明显,围岩特征影响相对较弱;地下水条件对煤层气赋存也具有一定的控制作用。     

岳城井田3号煤储层物性特征研究

煤储层物性特征是影响煤层气开发效果的重要方面和研究重点,以沁水煤田东南部岳城井田为工程背景,基于井田煤与煤层气地质、勘探开发及相关测试资料,采用煤层气地质理论及数理统计方法对井田3号煤储层物性特征进行研究。研究结果表明：岳城井田3号煤层为结构简单、破坏较轻、展布稳定的厚煤层;煤层的“生、储、盖”条件较好且地处甲烷带,煤层气含量及甲烷含量普遍较高;煤层孔裂隙系统发育且连通性好,渗透率高;煤储层压力及压力梯度值较低、能量弱,为低压(欠压)煤储层;煤对煤层气具有很强的吸附能力、吸附量大,具有良好的煤层气储集空间。     

新安煤田新义井田深部勘查区二1煤煤层气地质特征

基于新义井田深部勘查区煤田地质勘查成果,分析了该区构造和二₁煤层展布特征,研究了二₁煤储层特征、煤层气含量及其分布规律、煤层气赋存条件。研究认为,勘查区二₁煤变质程度高,有利于煤层气的生成;煤储层孔隙度较高、围岩封闭性好,有利于煤层气赋存;煤体结构遭到严重破坏不利于煤层气运移;属正常压力、低渗煤储层。煤层气含量与埋深呈正相关趋势,DF₁断层为煤层气逸散通道。     

盘江矿区煤层气资源及开发前景

盘江矿区煤炭资源储量丰富，2370km^2井田范围内，有煤炭资源477．8亿t，煤层多，分布广，可采煤层总厚15～30m。向斜翼部含煤带宽缓平坦．利于煤层气的富集，煤种以中变质烟煤为主，煤层储气能力强，煤层甲烷含量为12．4～15．0m^3／t，甲烷资源总量为1092亿m^3。多年来，盘江矿区一直致力甲烷抽放工作，具有良好的煤层气开发的基础条件，目前盘江矿务局已制定了一套完整的煤层气开发利用计划。本区煤层埋藏较浅，地质结构简单，煤，层渗透率较高，市场条件优越，具有良好的煤层气开发前景。     

全国煤层气资源动态评价与可利用性分析

按照统一的全国油气资源评价方法体系框架,运用体积法,对陆上41个主要含煤盆地(群)煤层气资源的品质、分布状况以及可利用性进行了分析评价。结果表明:全国埋深2 000 m以浅的煤层气地质资源量为30.05×10~(12)m~3,可采资源量为12.50×10~(12)m~3。煤层气资源区域分布较为集中,鄂尔多斯、沁水等10个大型含气盆地煤层气资源占全国总量的85%以上,层系上主要分布在上古生界和中生界。煤层气整体品质一般,类型以II类为主,其次为Ⅰ类,可采性差异大,可采性较好的地区有限。与新一轮全国煤层气资源评价相比,本次动态评价地质资源量减少了6.76×10~(12)m~3,可采资源量增加了1.63×10~(12)m~3,主要由于含气量数据可靠程度增加和对埋深认识的变化。我国煤层气具有地面规模开发条件的可采资源量在4×10~(12)m~3左右。沁水、鄂尔多斯、滇东黔西、准噶尔等几个大型盆地具有优先开发的地质条件。     

滇东黔西多煤层地区煤层气“层次递阶”地质选区指标体系构建

针对滇东黔西多煤层、高地应力和构造复杂等地质特点,在明确提出煤层气地质选区过程中的有利区、甜点区和甜点段概念的基础上,阐明了3者之间"层次递阶"的关系。有利区指从滇东黔西的众多次级向斜中优选有利向斜,甜点区指从有利向斜中优选煤层气开发"靶区",甜点段是在煤层气开发"靶区"内从垂向上优选组合层段。针对研究区次级向斜多,勘探程度差异大,许多参数无法统一的特点,在有利区优选指标体系中提出了煤层气地质资源量、地质资源丰度和可采资源量相结合的关键指标,煤层气地质资源量和地质资源丰度为一票否决指标;针对研究区构造复杂和高地应力的特点,在甜点区优选指标体系中提出了断层分维值、构造曲率及埋深相结合的关键指标,断层分维值为一票否决指标;针对研究区多煤层发育,易诱发层间干扰的特点,在甜点段优选指标体系中提出了煤体结构、临界解吸压力差和储层压力梯度差相结合的关键指标,煤体结构为一票否决指标;并在各个阶段均提出了相应的参考指标,最终构建了针对研究区特点具有区域特色的煤层气地质选区指标体系。     

Coal geological factors for the storage of gas and coalbed methane resources evaluation research in Liupanshui

The geological characteristics of coalbed methane from the research carried out in Liupanshui is based on analysis of faults, folds, roof and floor lithology, and depth of coal seam gas content, combined with the assessment of CBM resources calculated through buried depth scope, average coal seam thickness, and gas content, organized by the Ministry of Land and Resources in 2006, which launched the “national new round of coalbed methane re-sources evaluation” project to evaluate the coalbed methane resources in the standard category and divided coal-bed methane resources into I, II and III Category of three resources categories. With this method on the other syncline to resources assessment, the area below 1 000 m is named as I Category resources. And with the depth increasing, resources level decreases.     

基于三维地质建模的煤层气井产能特征分析

借助三维地质建模软件,基于寺河西区138口单采3号煤层的气井2007-2017年的产量数据,将研究区划分为A、B、C 3个区域,对比分析煤体结构平剖面分布特征与产能时空变化特征。结果表明:研究区发育原生结构为主,含少量构造煤,基本不含碎粒煤和糜棱煤;碎裂煤含量区域分布,以C区为中心,碎裂煤含量向A区和B区逐渐减少,C区>B区>A区;产能区域分布,平均日产气量A区>B区>C区,A区和B区域大部分气井产能可持续性较好,C区多分布产能衰减型煤层气井;发现碎裂煤含量虽然对煤层气井的早期产能有较大贡献但不利于产能的持续性,碎裂煤含量为18%左右的C区,早期产气量较高,衰减较快。     

大河边向斜煤层气丛式井快速钻井技术研究

大河边向斜是六盘水具有较好开发前景的区块,丛式井是大河边向斜煤层气开发中应用较广的一种井型。针对煤层气低成本运行模式及贵州岩溶地区地层特征,通过对一开空气钻井技术、钻头选型、钻具组合、钻井液性能、钻进参数等几个方面研究,得出适合大河边向斜煤层气丛式井的快速钻井技术。此外,设计制作的钻机整体移动装置和工序衔接优化也将大幅度缩短钻井周期,快速钻井技术的应用为煤层气低成本、高效、大规模开发奠定了良好基础。     

古交区块煤层气地球化学特征及其成因

基于古交区块煤田地质勘探资料以及煤层气井排采气体组分、甲烷碳氢同位素质谱等相关测试分析,查明了该区块煤层气地球化学特征、成因及其地质控制因素。结果显示：煤层气组分主要以甲烷为主,组分浓度介于85.36%～99.23%,其次为氮气,重烃含量最少,属于干气～特别干的气体。煤层气δ13C1介于-62.24‰～-40.70‰,δD介于-244.3‰～-229.3‰。以热成因气为主。煤层气δ13C1随着煤级增加呈变重趋势,随着埋深增加而变化的趋势不明显。古交区块矿化度整体从北向南逐渐增加,说明该地区水动力条件从北向南逐渐增强。南部刑家社矿区甲烷碳同位素较重,而北部镇城底矿区、西曲矿区以及马兰矿区的部分地区甲烷碳同位素较轻。研究区北部(MCQ9)煤层埋藏浅,露头发育,煤的Ro,max介于1.14%～2.18%,且水文地质条件适宜,形成了生物成因与热成因混合气体。     

淮南潘集外围深部煤层气地球化学特征及成因

潘集外围深部煤层气甲烷碳氢同位素分布及其成因对该区煤层气藏的形成和分布规律、煤层气资源评价均具有重要意义。采集了潘集外围深部主要煤层共25件煤样,通过解吸实验获得解吸气样进行了组分、甲烷稳定碳氢同位素测试,分析了深部煤层气组分及稳定同位素分布特征,探讨了煤层气稳定碳氢同位素随埋深的变化特点,结合煤层气形成与演化过程、煤的变质程度分析了煤层气稳定同位素的地质影响,通过Whiticar成因图版揭示了深部煤层气成因,结合相关经验模型估算了煤层气不同成因来源气所占比例。研究结果表明:深部煤样解吸煤层气中CH4含量介于16.2%~96.68%,平均为71.60%,重烃含量介于0.35%~32.13%,平均为9.86%,N2含量介于0.13%~74.72%,平均为21.20%,CO2含量介于1.62%~27.26%,平均为7.30%。自浅部至深部煤层甲烷碳同位素变化于-45.46‰~-31.17‰,平均为-40.92‰,甲烷氢同位素变化于-199.99‰~-133.87‰,平均为-178.04‰,稳定碳氢同位素具有随深度增加偏重的特点。构造热演化史表明研究区煤层气以热成因气为主,兼有生物气可能,研究区煤层Ro,max介于0.702 2%~0.998 3%,主要为气-肥煤,生成的煤层气为湿气,油型气的输入使得δ13C1偏重。Whiticar成因图版分析表明研究区煤层气为以热成因为主,经历了后生改造作用的混合气。估算结果表明13-1煤、11-2煤、8煤、7煤、6煤、5煤、4煤、3煤、1煤生成的煤层气中热成因气比例超过80%,生物气主要由CO2还原作用所形成。     

六盘水煤田上二叠统煤系气成藏特征及共探共采方向

六盘水煤田上二叠统含煤地层中煤层、页岩、砂岩叠置频繁,统筹勘探不同储层中的天然气有助于减少资源浪费,提高开发效益。通过对煤系气储层岩相、厚度、源岩地化、储层物性及空间赋存规律的研究,分析了六盘水煤田煤层气、煤系页岩气和煤系致密气成藏潜力,讨论了煤系气的空间叠置关系和勘探前景。结果显示:区内晚二叠世煤层煤种齐全,厚度较大,变质程度普遍偏高,含气显示优越;页岩和砂岩累计厚度大,有机地球化学和储集物性参数良好;不同岩性的区域和层位分布差异较大,组合类型多样,空间配置关系有利于发育垂向多套天然气藏。煤系页岩气最有利勘探层位为龙潭组下段,煤层气和煤系致密气最有利层位为汪家寨组和龙潭组上段;以此为基础,总结提炼出"源储一体型"独立煤系页岩气藏、"源储紧邻型"煤系"三气"组合气藏、"下生上储型"煤系"两气"组合气藏共3种气藏类型。初步认为晴隆向斜深部为煤系页岩气优先勘探区,青山向斜深部适合煤层气和煤系页岩气共探共采,盘关向斜和格目底向斜深部适合煤层气和煤系致密砂岩气共探共采。     

高丰度煤层气富集区地球物理识别

为预测煤层气富集区,通过地震反演和地震属性分析,获得了煤层含气量、地质构造、煤层厚度、煤层结构、煤层顶、底板岩性和裂隙等地震地质参数,基于地球物理信息融合方法对煤层气富集区进行了预测。研究结果表明:随着埋藏深度增加,煤层厚度增加,煤层含气量呈增加趋势;向斜轴部隆起带煤层含气量大,背斜轴部凹陷区煤层含气量相对较多;构造煤分布区一般煤层气较富集;煤层直接顶底板为泥岩,则煤层含气量一般较高;裂隙的存在会对煤层气含量有一定影响。研究认为,煤层埋深、煤层厚度、结构、构造和顶底板岩性等参数是控制研究区煤层气富集的主要地震地质因素,基于地球物理信息融合对煤层气富集区进行预测,可以避免单一地震地质因素预测的局限性,有助于提高预测精度。     

黔西比德－三塘盆地煤层群发育特征及其控气特殊性

黔西比德－三塘盆地煤层群发育,具有特殊的控气特征。基于17个钻孔和4个探槽的煤层数据及11个勘查区600多个煤芯解吸资料,以0.3m作为单一煤层厚度的统计下限,采用煤层层数、煤层间距、煤层总厚度来表征煤层群的特征,探讨了各参数之间的相关关系,及煤层层数等值线、煤层间距等值线与煤层甲烷含量等值线之间的空间叠置特征。结果显示：煤层层数越多,煤层间距就越小,煤层厚度就越大,它们之间具有很好的乘幂关系。同时,发现煤层层数等值线、煤层间距等值线与煤层甲烷含量等值线分布在空间上高度吻合;在煤层甲烷富集区,甲烷浓度高的区域煤层层数最多,煤层间距最小。由此进一步说明,在煤层群发育区,煤层间距小、砂泥比低、整体煤岩封闭性好导致的煤层之间“叠加”封闭,是煤层气保存的有利条件。