基于灰色关联的沁南柿庄地区含气量主控因素分析

沁南柿庄地区煤储层含气性影响因素众多,为了揭示影响研究区煤储层含气量的主控因素,从煤层埋深、煤变质程度、煤岩煤质、孔隙度等4个方面进行相关性分析,并利用灰色关联法对埋深、Ro,max、镜质组和惰质组含量、固定碳含量、挥发分、水分+灰分和孔隙度等因素与含气量的关联度进行计算。结果表明:柿庄地区3#煤储层含气量影响因素关联度分布于0.653～0.733,平均0.696,其中,镜质组含量、固定碳含量与埋深为含气量主控因素,且与含气量呈正相关关系,Ro,max、挥发分、孔隙度、水分+灰分与惰质组含量为次要因素,其中惰质组含量、挥发分和水分+灰分与含气量呈负相关关系。     

低中煤级煤结构演化的FTIR表征

通过对28个最大镜质组反射率0.295%-2.047%镜煤样品的FT-IR分析,获得低中煤级煤结构的演化规律及机理。研究表明：煤化学结构主要由芳香结构、脂族结构和含氧官能团组成。煤的结构演化分为三个阶段,分别是镜质组反射率小于0.8%、0.8-1.3%和1.3-2.0%。在镜质组反射率小于0.8%阶段,以含氧官能团的脱落和脂肪类物质的富集为主;在镜质组反射率0.8-1.3%阶段,则主要是脂肪类物质的富集和支链化程度的增加或脂环化作用与芳香化作用的协同;在镜质组反射率1.3-2.0%阶段,则在镜质组反射率小于1.7%前,主要为脂肪类物质的热解断裂,而之后,则是随着脂肪类物质的断裂脱落,形成新的芳香结构体系。低中煤级阶段煤结构的演化特征与第一、二次煤化作用跃变的发生密切相关。     

煤岩显微组成对煤储层吸附能力的影响分析

基于中石化三个主要勘探区资料统计,详细分析了煤岩显微组分对煤储层吸附能力的影响,探讨了其影响机理.发现研究区内煤的兰氏体积与镜质组含量关系中不是连续渐变的,在R0＞2.0%的阶段且惰质组含量大于30%时,煤样的兰氏体积仍大于30m3/t,表现为较高的吸附能力,指出在中石化三个研究区R0＞2%的煤储层中,在含气饱和度不是太低的情况下,镜质组含量的高低不影响煤层气的开采价值.本文的研究方法与结果为以后的勘探开发提供一定的借鉴作用.     

煤层甲烷碳同位素与含气性关系

煤层气甲烷碳同位素值是反映煤层气成因及赋存条件的有效参数。通过对沁水盆地沁南东区块煤层甲烷碳同位素和煤储层含气性测试资料分析,剖析了3号煤层甲烷碳同位素分布特征,建立了煤层甲烷碳同位素与镜质组反射率、煤层埋藏深度和煤储层含气性之间的相关关系和模型,揭示了煤层甲烷碳同位素分布的控制机理。研究结果表明:本区3号煤层自然解吸气甲烷碳同位素为-28.89‰~-53.27‰,平均-36.48‰。与全国其他地区同等演化程度的煤层气相比总体偏重,表现出煤层具有较好的保存条件;3号煤层甲烷碳同位素与镜质组反射率和煤层埋藏深度之间呈对数函数关系,且随着镜质组反射率和煤层埋藏深度增加而变重,与全国煤层甲烷碳同位素统计规律一致,主要受控于煤层气形成的热动力学机制之下的同位素分异效应和煤层气解吸—扩散—运移过程中甲烷碳同位素的分馏效应;煤层甲烷碳同位素与煤储层含气性之间存在相关性,且随着煤层气含量、煤储层压力和含气饱和度增加,3号煤层甲烷碳同位素也相应变重,且呈对数函数关系,反映控制煤储层含气性的因素与控制煤层甲烷碳同位素的因素存在一致性。     

太原西山煤田古交区块煤层气成藏地质单因素分析

为了分析太原西山煤田古交区块内影响煤层气成藏的地质因素,本文从含煤岩系地层分析入手,讨论了煤储层顶底板岩性与厚度、煤层厚度、煤岩煤质、煤化程度、储层埋深、区域构造热事件以及地质构造与煤层气成藏之间的关系。研究结果表明,煤层顶底板厚度与储层气含量不具有明显的相关性;气含量与煤储层厚度呈正相关,与煤中灰分、挥发分和水分含量呈负相关。含煤岩系煤储层至少经历了三次生烃高峰,煤层热演化是影响煤层气生成量的主控因素;区内主体向斜和正断层的断裂构造是控气的主要原因。研究区煤层气成藏主要受控于煤化作用与构造特征,同时受煤储层埋藏深度和煤层厚度影响,是多种因素影响下综合作用的结果。     

基于不同温压条件等温吸附实验的低煤级储层吸附气含量估算方法

为系统分析低煤级煤储层原位吸附气含量,收集了8个样品在25℃和45℃平衡水条件下的等温吸附资料,开展了2个低煤级煤样平衡水条件下等温吸附实验,提出了基于不同温压等温吸附实验的低煤级储层原位吸附气含量预测方法。结果显示:低煤级煤吸附气含量随温度增大而减小,甲烷吸附递减量随压力增加呈指数变化而非线性变化,基于预测方法对海拉尔盆地4煤样和准噶尔盆地南缘阜康矿区F1井钻遇层位原位条件下的吸附气含量进行了估算,结果显示低煤级储层吸附气含量随埋深增加而增加,但增加趋势不明显,与中-高煤级储层吸附气含量随埋深增大变化趋势不同,同时预测结果为F1井实测含气量所验证。本论文成果有助于低煤级储层煤层气的勘探与开发。     

乌鲁木齐河东-河西矿区煤层气含量影响因素分析

结合煤层气含量及气成分的实际测量,通过含气量及气成分平面及纵向分布特征及变化规律研究,从镜质体反射率、煤层埋深、地温梯度、煤岩组分等方面,进行乌鲁木齐河东-河西矿区煤层气含量影响因素分析.结果表明,本区煤层气含量的主要影响因素包括煤层埋藏深度、煤级及煤岩显微组分.由于煤层埋深、煤变质程度较低,煤岩显微组分主要以镜质组为主,表现为煤层气含量不足,不具备有效的煤层气开采条件,但同时也不足以影响煤层的开采.     

淮南潘集矿区煤层气储层特征与勘探选区研究

淮南潘集区上、下石盒子组煤储层的煤级Rm^m为0．8～0．9％，煤灰分为13．7～18．6％，含气量为8-10m^3／t，含气饱和度P临／P初为0．4左右。各主要煤储层的孔(微裂)隙度为0．022～4．3％。内生裂隙线密度为8～20条／50mm，裂隙缝高2～5mm，裂隙张开度为5％左右。发育内生裂隙的载体占全部煤的比例为3～15％。各主要煤层的裸眼渗透率均小于lmd。本区近海三角州聚煤环境下形成的煤中，孔隙与微裂隙欠发育，煤层中可以产生内生裂隙载体的比例偏低。煤储层之上连续沉积层的残留厚度薄以及没有二次叠加变质作用是造成煤储层内含气量低，严重欠饱和的主要原因。聚煤沉积环境(即煤相)和煤级及其煤变质作用是导致煤储层低渗的最根本的原因。淮南煤田煤层气勘探选区应选择含气量较高，煤级较高和煤储层之上有效覆盖层厚度较大的东南部。在目的层的选择上更应注意山西组Al煤和下石盒子,下部煤层。     

低阶烟煤中显微组分含量与CO扩散量的关系

从煤显微组分方面对不同煤化程度的22种煤样进行了CO的扩散试验及煤显微组分的鉴定。通过分析试验可知,中低变质程度的烟煤中镜质组含量相对惰质组含量较高;对数据进行关联分析发现CO扩散量与煤中镜质组含量成正比关系,与惰质组含量成二次曲线关系。从惰质组与镜质组之比对CO扩散量的影响分析可得出,惰质组对CO的扩散的影响大于镜质组对CO的影响,并用QM(Quantum Mechanics)软件对试验数据进行了分析处理,为进一步研究CO在煤层中的扩散机理提供了理论基础。     

试论煤层气藏储集环境的构造控制

根据构造控煤的概念，对构造控气的涵义进行了阐述；结合构造对煤层含气量大小影响，分析了封闭型争开放型两种主要构造背景的不同控气性；对控气构造基本类型进行划分，并对煤储层渗透性、储层压力大小的构造控制特点进行了初步剖析。