新疆后峡矿区不同倾斜程度储层井网设计研究

为科学设计矿区煤层气开发井网，采用数值模拟的手段对矿区内井网进行了设计。结果显示：矿区内缓倾斜区域煤层气井的布置方式采用矩形井网较合适，最优走向井间距为500 m，最优倾向井间距为350 m；矿区内急倾斜区域煤层气井的布井方式采用菱形井网较合适，最优走向井间距为300 m，最优倾向井间距为350 m。该研究为确定不同倾斜程度煤储层条件下煤层气井的合理井间距提供了依据。     

煤层气开发井网密度和井距优化研究-以韩城北区块为例

煤层气井网密度及井距优化是影响煤层气产量和经济效益的重要因素，井网密度及井距的设计优化是煤层气开发方案的重要组成部分。当前对于煤层气开发井距的研究大多单一考虑产能因素或者是经济因素，对于二者综合评价研究较少。为探究煤层气开发井网密度和井距的最优方案，并综合评价煤层气井的产能与经济效益，以韩城北区块为研究对象，基于区块基本地质条件和煤储层物性资料，确定了煤层气开发适用的井网样式和井网方位。通过经验对比法、单井合理控制储量法、经济极限井距法、规定单井产能法和经济极限井网密度法计算并讨论了韩城北区块煤层气开发井网密度和井距部署方案。利用煤层气产能数值模拟软件Comet3，模拟和评价了不同井距开发方案下的产能，并采用折现现金流法进一步从经济评价角度优化了煤层气开发井网密度。结果显示，韩城北区块煤层气开发适用的井网样式为矩形井网；井网方位为NE49°；数值模拟结果表明，当井距为200 m×250 m时煤层气井稳产期产能最高，累计产量最多；依据1 km²不同井距布井方案的经济评价对比显示，当井网密度大于10口/km²时，该区块煤层气开发具有经济效益，其中...     

注入/压降试井与历史拟合在煤层气勘探开发中的应用

现以国内煤层气勘探开发成功的沁水盆地的晋城矿区为例,进行历史拟合修正煤储层渗透率参数,成庄井田平均渗透率1.51 md,寺河井田平均渗透率3.76md.在此基础上估算了成庄、寺河两井田3号煤层的煤层气探明储量分别为66.36×108 m3、23.28×108 m3.通过经济评价结果表明:该区煤层气开发工程经济评价指标良好,财务内部收益率22.2％、53.2％,动态投资回收期7.82a、4.36a,煤层气开发有较好的经济效益和较强的抗风险能力,地面煤层气开发可行.注入/压降试井与历史拟合方法为煤层气勘探开发及研究提供了基础依据.     

鸡西盆地梨树镇凹陷煤层气试验区井网数值优化

为提高鸡西盆地梨树镇凹陷的煤层气单井产能和实现该区的煤层气长期持续稳产,需要在该区进行井网设计。通过对研究区落实目的层构造、厚度、含气量、含气饱和度等实验参数,并结合微地震和数值模拟等技术手段,确定了试验区的井排方向、井网形式和井距。首先,通过微地震确定人工裂缝方向,也即NE40°为井排方向;其次,通过对不同井网形式对比分析,确定为三角型井网为最佳井网;最后,运用COMET3软件对250m×200m、300m×200m、350m×200m三种不同井距模拟,结果对比分析表明,井距350m×200m为最佳井距。通过微地震监测确定井排方向为NE40°,利用COMET3软件开展数值模拟,通过,最后确定井距350×200m为最佳井距,三角型井网为最佳井网形式。     

鸡西盆地煤层气资源潜力分析

从构造、含煤地层特征、含气量和储层物性特征4个方面探讨了鸡西盆地煤层气资源潜力。结果表明:鸡西盆地煤层气资源量达1874.86×108m3,具有煤层累计厚度大、埋藏适中、含气性较好的特点,一般为6~10m3/t,大部分区域含量达8m3/t以上,资源量1874.86×108m3。但是,煤层单层厚度薄,煤层间距大,而且渗透性较差,分析该盆地煤层气在辅以压裂技术的前提下,开采前景理想。综合分析认为,北部城子河—正阳区,南部恒山—荣华区为勘探有利区带。     

官寨井田地面煤层气开发潜力评价及经济性分析

在地质分析的基础上,研究了官寨井田的煤层分布、煤储层特征、煤层气资源特征,并应用经济评价软件对设计的煤层气开发方案进行了经济评价。结果表明:煤层气开发各项财务评价指标良好,项目税后财务内部收益率为7.74%,税后财务净现值为-305.84万元,静态投资回收期为10.64 a,均接近于行业的基本要求。煤层气井排采15 a,单井累计产量达4.615 4×106 m3,煤层气采收率达65.77%,相应平均含气量降低至8 m3/t以下,瓦斯压力降至0.74 MPa以下,可达到区域消突的目的。     

基于CBM-SIM的煤层气井网优化设计

为了在煤矿准备区、规划区形成相应的井网布置方案,以实现煤与煤层气协同共采,选取梨树煤矿煤层气开发试验井,利用CBM-SIM煤层气数值模拟软件对生产井排采历史进行拟合,并对储层参数进行优化校正,实现了储层的精确表征。同时以直井、矩形井网为背景,在综合考虑压裂规模、生产需要的基础上,设定7种井间距,并借助CBM-SIM软件模拟不同井组抽采15年的产气量,以及抽采5年的瓦斯含量动态变化值,最终针对煤矿不同区域分别确定最佳井间距。研究表明,准备区、规划区的最优井间距分别为200 m×250 m、300 m×300 m,研究成果为梨树煤矿及东北深部薄煤层区地面煤层气开发技术提供了借鉴。     

贵州省织纳煤田比德向斜煤储层物证特征及煤层气资源前景

依据煤田地质钻孔、煤层气参数井获取的详实资料,通过对煤层及煤层气地质信息的有效提取,对比德向斜煤储层渗透性进行了研究,并对煤层气资源进行了估算和预测.区内主要为中-薄、中灰、低挥发份、相对富氢煤;主要煤层6号煤煤体结构较大程度地受到构造破坏,其余煤层原生结构较完整;裂隙较发育,孔隙度较大;煤层试井渗透率较高为中渗透率煤储层.向斜内煤层气总资源量为323.63亿m3,埋深1000m以浅资源量为306.46亿m3,大于15m3/t含气带资源量为243.85亿m3;区内煤层气可采资源量为130.58亿m3.目前化乐勘探区可作为优选靶区.     

屯留井田煤层气井排采主控因素研究

为提高煤层气井的产能,分析煤层气排采机理和排采阶段,并从地质构造、顶底板岩性、压裂液及井网部署等方面,探讨影响屯留井田煤层气井排采的主要因素。研究认为褶皱对煤层气井的排采效果影响较大,裂隙和顶底板也对煤层气排采有一定影响;采用压裂工艺对煤储层强化改造中,活性水+氮气压裂液体系助排效果优于活性水压裂,而清洁压裂液助排效果最差;研究区煤储层特征决定了屯留井田煤层气井难以获得高产量,但可能产气时间较长。同时研究认为,研究区煤层气井井网宜采用排间距200 m×250 m的小井网结构,且井位布置应与主裂缝延伸方向(东北方向)平行。     

煤层气垂直井产能主控地质因素分析

以沁水盆地东南部煤层气垂直井勘探开发资料为基础,采用数值分析方法,分别得出了不同构造部位煤层气资源条件(含气量、资源丰度、煤层厚度)及资源开发条件(储层压力、渗透率、含气饱和度)与平均日产气量的关系.对比结果表明:在小范围内且不考虑开发工艺条件时,资源丰度、含气饱和度对煤层气垂直井产能的贡献最大,因此寻找高资源丰度、高含气饱和度是煤层气垂直井勘探开发成功的重要保证.     

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。     

CBM geology conditions study of Gemudi syncline,Western Guizhou Province

Through the analysis of the surrounding rock, coal seam burial depth, coal quality and hydrologic geological condition, the methane-bearing property characteristics of the coal reservoir in the Gemudi syncline were elucidated. Most of the wall rock of the coal reservoir is mudstone and silt, which is a favourable enclosing terrane. Burial depth of the main excavating coal seam is moderate. The groundwater activity is thin, and there are absolute groundwater systems between each coal seam, which make poor interconnections to accelerate CBM enrichment. In our research, the area coal reservoir metamorphosis is high, CBM content is high, hole-cranny system development degree is high, and permeability of the great mass of the main coal seam exceeds 0.1×10⁻³ μm². The result demonstrates that the southeast of the Gemudi syncline has the best conditions for prospecting and exploiting CBM.     

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。     

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。     

黔西织纳煤田少普矿区16号煤煤层气富集的地质控制因素

从构造、煤层厚度、煤层埋深和水文地质条件4个方面探讨了少普井田16号煤煤层气富集的地质控制规律。结果表明：现今煤层含气量的分布规律体现出褶皱控气的特征,其含气性在不同褶曲部位有所不同;煤层气含量受煤层厚度和煤层埋深的的影响也比较明显,煤层厚度与含气量、煤层埋深与含气量均呈现出一定的正相关性;同时,矿区地下水条件对煤层气也具有良好的封闭作用。通过配置分析各地质因素表明：矿区中部区块地质构造发育、煤层厚度大、埋藏深度大、地下水动力弱有利于煤层气的富集。     

煤层气井排采过程中煤储层水系统的动态监测

为了研究煤层气井排采过程中煤储层水系统的动态传播特征,基于煤系不同岩层不同含水状态的导电性差异,在沁南地区选择一口煤层气排采井,分别在该井排采前、排采半年后进行了煤储层水系统瞬变电磁动态探测。在该井排采范围内设置400 m×300 m的矩形测网,垂直地层走向布置16条测线,每条测线上布置400个测点,在测网内部形成20 m×10 m的观测坐标网格,通过数据采集、资料处理与定量解释,获得排采前、排采半年后各测线、测点煤系视电阻率对比图、视电阻率拟断面对比图、视电阻率顺层切片图,分析结果表明排采前煤储层水系统分布相对较均一,排采半年后煤储层水系统非均质性十分明显。在连通性差的区域,排采半年后煤储层水系统中静水储量部分被排出,煤层及其顶板砂岩视电阻率有不同程度地升高;在连通性较好区域,由于地下水动态补给,煤层及其顶板砂岩视电阻率降低。     

鄂尔多斯盆地柳林地区煤储层地应力场特征及其对裂隙的控制作用

为系统研究柳林地区煤储层地应力场展布及其对裂隙的控制作用,分析不同埋深煤层与地应力的关系,采用水力致裂法获取了地应力资料。通过统计分析,建立了主采煤层地应力与煤层埋藏深度之间的相关关系模型,分析了露头节理、煤层割理与现今地应力方向的耦合关系。研究表明:柳林地区最大水平主应力σmax为7.33~30.83 MPa,平均19.41 MPa,最小水平主应力σmin为6.50~24.00 MPa,平均13.12 MPa,主应力随埋深增大而线性增高。在埋深400~700 m,垂直应力σv≈σmax≈σmin,地层呈现准静水压力场特点;在700~850 m,σmaxσvσmin,为大地动力场型,水平方向主应力占主导地位;在850~1 100 m,σvσmaxσmin,为大地静力场型,仍未进入明显压缩带。水力压裂地应力检测表明现今主应力方向与煤层裂隙方向相近,以NNE向为主,地应力方向在割理形成后未发生明显改变。     

浚县新镇一带二1煤层煤岩煤质特征及瓦斯含量分析

研究区位于东濮找煤区的成矿带上,主要发育二叠系下统山西组二1煤层,含煤区内全区可采,为主要可采煤层,煤层埋深900～2 200 m,结构简单,厚度较稳定,平均可采厚度5.75 m。为了解研究区的二₁煤层煤岩煤质特征及瓦斯含量,采取钻孔煤心样7孔17个样,分析了二₁煤的煤层特征、煤岩成分与宏观煤岩类型、显微煤岩组分特征及煤的化学性质、工艺性能,研究了煤类分布特征,并对煤层瓦斯成分及含量进行了测试分析。结果表明,二₁煤煤质为低中灰、高发热量、特低硫—低硫、特低磷—中磷,煤类为无烟煤、贫煤、贫瘦煤和焦煤;煤层中瓦斯受大构造及煤层埋深影响,F₅断层以南区域瓦斯易于逸散,瓦斯含量较低;而F₅断层以北断陷区域内构造不发育,煤层埋藏较深且厚度较大,瓦斯含量普遍较高。这些成果将对研究区及周边深部找矿及矿床经济意义评价具有指导意义。     

沁水煤田玉溪井田煤层气赋存特征及地面抽采潜力

沁水煤田是我国规模最大的煤层气资源开发利用区块,已进行了大量的煤层气勘探及开发工作,但是其中玉溪井田地面煤层气开发的相关研究较少。基于沁水煤田玉溪井田3号煤的储层地质特征,分析3号煤的含气性及煤层气赋存规律,研究其含气量与煤变质程度、煤厚、埋深、煤层顶底板、构造之间的关系,并采用数值模拟方法预测了地面压裂直井的产气量和采收率,评价了3号煤煤层气的地面抽采潜力。结果表明：玉溪井田构造简单,断层较少,煤层厚度较大,埋深适中,含气量较高,渗透性较好,吸附性强,储层地质条件较好;井田构造为一单斜,3号煤的顶底板岩性致密,有利于煤层气的富集储存;3号煤含气量随厚度、埋深和煤变质程度的增加而增大;预测垂直压裂井15年累计产气量为410.53×10^4 m^3,采收率达60%,且能将工作面含气量降至8 m^3/t以下,煤层气地面抽采潜力较大。研究成果可为玉溪井田的煤层气开发和瓦斯治理提供参考和借鉴。      

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。