煤层气开发地质单元划分与应用实践

根据煤层气生产潜力,结合开发地质条件划分煤层气开发地质单元,能为开发工艺选型提供重要支撑。通过分析各项地质储层参数对煤层气开发效果的影响,建立了评价参数体系,确定出主要研究内容;归纳总结出煤储层精细描述中的各项"点"参数和"面"参数获取的一般方法,结合"多层次模糊综合评价+多参数叠加"法,提出了煤层气开发地质单元的划分方法,在鄂尔多斯盆地东缘临兴地区进行了实践应用。根据钻井、测井、压裂、排采和实验室测试等数据,建立了相关数学模型,得出了各井点8+9号煤层的埋深、构造曲率、厚度、含气量、含气饱和度、渗透率、临储压力比、地下水流体势、煤体结构、水平主应力差、脆性指数等参数,应用克里金插值法绘制各参数的等值线图。然后,应用多层次模糊综合评价法对产气潜力进行评价,叠加气体产出条件和煤层可改造性评价结果将研究区划分为3个产气潜力区38个开发地质单元。其中,"甜点"潜力区开发地质单元10个,包括产出和开发条件均有利的Ⅰ_1类2个,产出有利、开发一般的Ⅰ_2类3个,产出有利、开发较差的Ⅰ_3类1个,产出和开发条件均一般的Ⅱ_2类3个,产出条件不利、开发条件有利的Ⅲ_1类1个;"一般"潜力区开发地质单元20个;"不利"潜力区共划分了8个开发地质单元。该方法可有效服务于"地质-工程-排采"一体化的煤层气开发新理念,为煤层气高效建产区建设提供有效地质支撑。     

可乐向斜财神区块煤层气勘探开发有利区优选

可乐向斜是贵州省主要的含煤向斜,具有含煤层数多,煤岩变质程度高,煤层气含量高等特点。基于可乐向斜地质特征,研究了其向斜中部财神区块煤层厚度煤储层物性、煤层埋深、煤层气含量等相关特征参数,优选了可供煤层气勘探开发的有利区,将财神区块划分为Ⅰ类有利区和Ⅱ类有利区,各主力煤层煤层气含量均大于8 m L/g,煤层气含量较高,为下一步煤层气勘探开发提供依据。     

以煤系天然气开发促进中国煤层气发展的对策分析

为了提高中国煤层气勘探开发程度,促进煤层气产业发展,分析了中国煤层气勘探开发现状与面临的问题,提出1 200 m以深煤层蕴藏十分丰富的煤层气资源,且多与致密砂岩气叠合共生,展现了煤系天然气广阔的勘探开发前景。根据煤层气及煤系砂岩气开发特点,对煤层气及煤系砂岩气划分为自生自储型、内生外储型2类气藏模式,提出将煤系的煤层与砂岩互层段,统一作为目的层进行综合评价,在垂向上拓展勘探开发空间,显著增加资源丰度,同时煤层与砂岩立体压裂改造也比单一煤层压裂更能提高储层改造效果,并提出煤系天然气综合勘探开发工作建议。     

寺河井田煤层气储集层评价——以3号煤层为例

煤层气储集层特征研究和评价是煤层气勘探开发战略选区的关键环节,文章采用瓦斯地质理论,对寺河井田3号煤层的含气性、含煤性、煤储层压力、煤层孔渗性及水文地质条件等煤层气储集层物性及特征参数进行了分析和研究,并采用模糊综合评价法对其进行了定量评价。结果表明:"3号煤层是煤层气的良好储集层,亦是煤层气勘探开发有利储层"。     

鄂尔多斯盆地东缘石楼区煤层气勘探开发前景

本文作者对鄂尔多斯盆地东缘石楼区石炭、二叠系煤层的沉积特征和含气性进行了系统的研究,认为该区内具有生成煤层气的物质基础和赋存地质条件。以影响煤层含气性为重点,详细论述了煤层含气性特征,导致煤层含气性变化较大的主要地质因素是煤的演化变质程度、上覆有效地层厚度和上覆盖层条件。综合本区煤储层特征及煤层气赋存地质条件,煤层气勘探开发前景可划分为有利区、较有利区两类。     

贵州织金地区八步向斜煤层气储层特征及有利勘探层段研究

为研究织金地区八步向斜煤层气勘探开发特点，基于钻探及实验测试资料，分析了煤层气储层特征，优选了有利勘探层段。结果表明：研究区地层厚度较大，发育多套煤层，热变质程度高，具有较强的生烃能力；煤层含气性好，理论含气饱和度较高，显示出良好的开采潜力；煤储层较致密，煤层割理较发育，有利于煤层气运移与渗流；多套可采煤层顶底板为致密岩石，有利于煤层气保存；采用综合因素分析法，认为16^#煤层为勘探的优质层段。     

韩城矿区煤层气赋存规律及选区评价

本文通过对韩城矿区煤层气赋存的基础地质、生储条件、富集规律、控制因素和构造控气规律等研究，认为本区煤层气生储条件良好，甲烷含量较高，赋存和富集规律性较强，渗透性良好，因此是煤层气资源的有利勘控开发区。研究中还首次根据煤层厚度，煤层埋深，煤体结构和构造条件等指标，把区内各煤层甲烷的勘探开发类型划分为三类，制定了确定类型的六条原则，选定了本区煤层气勘探开发的6个目标区以及开发远景区。     

鄂尔多斯盆地东南缘延川南深层煤层气富集高产模式探讨

鄂东南延川南区块以上二叠统山西组2号煤层作为主力煤层建成并投入商业开发的深层煤层气田,产气效果好于预期,显示了该区深层煤层气具有较好的勘探开发潜力。通过系统分析区内主力煤层构造特征、煤储层特征及煤层气富集高产控制作用,结合气田动态生产数据,认为延川南深层煤层气为含气量-渗透率耦合控制的富集高产模式,其中埋深小于1 000 m的原生裂隙发育区为自生自储型富集高产模式,埋深大于1 000 m的次生裂隙发育区为内生外储型富集高产模式,并建立了该区深层煤层气富集高产选区评价指标体系,优选出4个富集高产有利区,为气田精细排采和上产稳产提供支持,并为其他深层煤层气区块勘探开发提供借鉴。     

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。     

测井信息在煤层气评价中的应用

该文简述了近年来测井技术在煤层气综合地质评价方面的发展状况,煤储层特点,测井响应特征及测井评价方法。以大城煤田为例,总结了大城地区测井资料在划分煤层、计算工业组份、计算含气量、确定煤层及顶底板弹性模量参数等方面的应用,建立了一套利用地球物理测井评价煤层气储层的方法。该文为今后本区煤层气勘探开发,提供了一定的技术参数和施工经验,并对测井资料做更深入的研究和量化煤层气储层的测井特征提出了建议。     

山西兴县某区煤层气赋存与排采特征

根据兴县某区煤层气勘探井的钻探资料,对研究区煤层气的赋存特征进行了分析,认为山西组4+5号煤层、太原组8+9号煤层的厚度大、埋藏适中,含气量较高,成熟度属于中阶煤范围,构造位置以及水文地质条件有利于煤层气的勘探和开发。对6口勘探井的排采特征进行研究,结果表明研究区8+9号煤层具有较大的开采价值;断层对排水降压具有较大的影响。     

韩城矿区北区块煤层气赋存特征研究

综合分析韩城北区块地震、地质、钻井及煤心分析资料,对煤层气成藏地质条件以及煤储层特征进行深入研究。认为该区构造特征、煤系地层封盖特征以及水文地质特征均有利于煤层气赋存。3~#煤层较11~#煤层更有利于煤层富集与开发,对3~#煤层确定有利标准,划分出有利区分布范围,对该区煤层气储量申报及勘探开发进程均具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地宜川地区煤层气储层特征及勘探潜力分析

鄂尔多斯盆地宜川地区发育本溪组、山西组等多套煤层,具备煤层气形成的基本条件。为查明鄂尔多斯盆地宜川地区煤层气的勘探潜力,本文从煤层分布特征、煤岩煤质特征、煤岩演化程度、煤层等温吸附等方面入手,分析了该区煤层气的基本地质特征,并对煤层气的勘探潜力进行了初步分析。结果表明:宜川地区发育山西组3号和本溪组11号两套煤层,煤层分布稳定,单层厚度一般为2m左右,煤层含气量可达25m~3/t。通过与已获得较好煤层气勘探开发先导试验效果的延川南和韩城地区相比,本区具有煤层厚度相近,含气量大,埋深相对较大等特点,下步勘探工作的重点是寻找低地应力、高渗透率,煤层气富集的地区。     

新安正村勘探区煤层气赋存条件与资源分析

新安正村勘探区位于豫西煤层气可采区内,含煤丰富,本区煤岩特征、煤样元素含量特征及煤样瓦斯参数的详细分析表明,煤层含气量和煤层气丰度相当高,资源量十分丰富,通过对勘探区的地质构造、煤层埋深、围岩性质、水动力因素和沉积体系域等方面的具体分析研究,总结出本区具有煤层气赋存的有利条件,有利于煤层气勘探与开发。     

鹤岗煤田煤层气资源潜力及勘探方向

鹤岗煤田早白垩纪煤系煤层气勘探已有11年的历史,但进展缓慢。本文对鹤岗煤田煤层气地质条件、煤储层特征、煤层气资源状况进行了综合分析,估算出煤层气资源量,评价其煤层气资源潜力,选择出煤层气勘探有利区,指出煤层气勘探方向。尽管该区气含量相对较低,但煤层层数多、厚度大、煤层气资源量丰富,煤层气资源潜力较大。煤层气勘探应在目前基础上不断扩大规模,同时建议向煤矿生产区延伸。     

太原西山煤田煤储层含气性分布规律及控制因素

为了实现寻找西山煤田煤层气开发有利区,把西山煤田西北部的马兰矿、屯兰矿和东曲矿作为研究区,采用灰色关联度分析等数理统计方法,研究了西山煤田煤储层含气性分布规律及其地质主控因素。结果表明:平面上,研究区可划分为向斜控制区和断层控制区2个不同的局部构造分区,研究区中部煤层含气量较高;纵向上,研究区8号煤层的含气量最高,其次为9号煤层、2号煤层。研究区除西南部含气量受风氧化作用控制外,其余地区含气性的控制因素按重要性排序依次为:局部构造、煤层埋深、顶板厚度和煤的岩石学特征。研究区中部的地层平缓区,局部断层多发育为封堵性断层且煤层埋藏较深,导致该区具备良好的煤层气保存条件,导致煤层含气量较高,有利于煤层气开发。     

黔西小屯井田煤层气多层合采产层组合优化

贵州小屯井田龙潭组煤系具有煤层数量多、煤层间距小、煤层厚度薄等特点,煤层气开发需以多层合采为主要方式;与单一厚层状煤层相比,多煤层合采易发生层间干扰,影响合采效果及资源动用程度。基于小屯井田钻孔岩性与含气性分析,识别出有利、较有利与不利3种煤岩层组合类型,考查各煤层厚度、埋深、含气量等特征,对比各煤层的煤层气资源条件,综合考虑储盖组合、含气性、渗透性、储层压力、地应力等因素,划分出Ⅰ(6_上煤+6_中煤+6_下煤)、Ⅱ(7煤)、Ⅲ(33煤+34煤)共3套叠置煤层气系统;在此基础上,优化合采产层组合,并确定有序开发模式为优先开发上部产层组合(6_上煤+6_中煤+6_下煤),其次为下部组合(33煤+34煤),最后考虑经济与时间成本确定是否单独开发7煤;确立了资源条件分析-含气系统划分-产层组合优化的多-薄煤层发育区煤层气合采层位优选思路。     

黔西松河井田煤层气合层开发层段优选方法研究

针对黔西地区煤层气资源开发潜力及难度存在较大差异的特征,探索煤层气合层排采的最优层段。依托松河井田煤层气勘查开发示范工程实测资料,分析了井田煤储层发育及煤层气成藏特征,探讨了黔西煤层群发育区煤层气合层开发层段优选的原则、参数及方法,并据此利用模糊综合评判法优选出松河井田最优开发层段。研究表明:井田煤层气资源主要赋存于龙潭组煤系多个低渗薄至中厚煤层群中,煤系地温梯度表现为明显正异常,储层压力偏高,煤层含气量整体较高且含气饱和度高,具备良好的煤层气开发条件。综合分析认为,龙潭组9—12号煤组、13—16号煤组为井田煤层气合层开发的2个最有利层段。     

三塘湖盆地条湖-马朗凹陷煤层气甜点预测

三塘湖盆地煤层气勘探开发工作仍处于初期阶段,通过建立煤层气资源地质工程一体化评价方法,预测煤层气开发甜点区。结果表明,条湖-马朗凹陷煤层气赋存条件优越,9^#煤层主体埋深600～2 600 m,含气量1.3～4.5 m³/t,煤层厚度5.0～60.9 m,构造较为简单,顶底板岩性均以泥岩为主。优选煤层厚度、埋藏深度、顶底板岩性、构造、沉积相带、孔隙度、渗透率、脆性指数、破裂压力、泥质含量10个参数作为评价指标,预测煤层气甜点区(Ⅰ类区)主要分布于条湖凹陷东北部和马朗凹陷西部。     

沁水盆地沁源地区煤层含气量分布规律及控气地质因素分析

本文通过对沁源地区进行详细地质研究,从多个角度归纳了该区两套煤层含气量特征的主控因素。结果表明,沁源地区煤层含气量主要受构造、煤层埋深、厚度、沉积共同控制,其次为顶底板岩性以及水文地质条件等。2号煤层含气情况受后期构造影响较大,而9+10号煤层含气性相对来说主要取决于其自身生气能力以及围岩结构特性的差异。综合分析认为,本区东南部为2号煤层下一步煤层气勘探的有利目标区;中部为9+10号煤层的有利目标区。