美国低阶煤煤层气的勘探开发现状

通过对美国低阶煤煤层气勘探开发的总体介绍以及其储层特征、开发技术和经济性等分析，总结出了美国低阶煤煤层气勘探的成功经验，建议应对中国低阶煤煤层气储层特征和成藏机理进行深入地研究，并加大勘探开发力度。     

准南低阶煤煤层气储层特性实验研究

新疆拥有的低阶煤占全国总资源量的21.86%,但煤层气开发利用才刚刚起步。对新疆煤层气储层的研究,有利于本区进一步的勘探开发。本次实验选用了煤层气含量较高的准格尔盆地南缘吉木萨尔和阜康的长焰煤,通过对地质资料和相关煤样工业分析,以及扫描电镜和压汞的实验结果进行分析,认为本区储层条件良好适合进一步的勘探开发。     

低阶煤煤层气富集模式初探

我国低阶煤中煤层气资源丰富，开发低阶煤煤层气具有重要的意义，对于低阶煤煤层气开发来说，寻找煤层气富集区是开发的关键。本文通过对美国粉河盆地以及我国铁法盆地煤层气富集规律的分析，总结出影响煤层气富集的关键因素和5种不同的煤层气富集模式。     

内蒙古低阶煤煤层气含量潜力分析

中国是产煤大国,一方面,煤矿瓦斯灾害情形严峻,同时因煤层开采所产生的大量甲烷排放到大气层中,由其造成的大气污染十分严重;另一方面,矿藏十分丰富,开发前景巨大。利用空隙的方法对低阶煤煤层气储量进行预测和分析。而我国低阶煤煤层气储量十分巨大,但是其开采程度低,因而需要进行及时有效的开采利用。     

库拜煤田中低阶煤中孔-大孔发育控制因素

库拜煤田是新疆煤层气勘探的重点目标区之一。中孔、大孔为煤储层主要渗流孔隙,其发育程度是决定煤层气是否具有开发价值的重要因素。为厘清库拜煤田中低阶煤中孔-大孔发育控制因素,采集库拜煤田9口煤层气井取芯样品,开展了45次高压压汞试验、31次煤岩组分分析、32次煤岩成熟度测试以及45块取芯样品煤体结构特征描述,提取了库拜煤田中孔、大孔孔隙体积,并分析了控制其发育的地质因素。结果表明：(1)镜质组含量与成熟度对中孔、大孔的体积控制作用较弱;(2)原生结构煤、碎裂煤、碎粒煤中孔、大孔体积接近,糜棱煤中孔、大孔体积明显高出;(3)镜质组含量大于70%时,随镜质组含量增大,中孔和大孔结构的复杂程度趋于增大;(4)煤体结构对中孔结构的复杂程度影响微弱,但与大孔结构的复杂程度呈正相关关系;(5)成熟度对中孔的复杂程度控制作用较明显,对大孔的复杂程度控制作用微弱。研究成果可为库拜煤田高渗煤储层的科学评价提供理论支撑。     

低阶煤产气微生物群落和功能研究进展

对目前国内外低阶煤的生物产煤层气的研究进行了综述,包括低阶煤生物成气过程中主要功能微生物的种群、低阶煤生物降解过程和参与降解的微生物酶学机理。最后对当前研究中存在的问题和将来的发展方向进行了探讨。     

国内外低阶煤煤层气开发现状和我国开发潜力研究

本文分析了我国煤层气资源在高、中和低煤阶的分布特点,对美国、加拿大和澳大利亚低阶煤煤层气勘探开发的储层特征、开发技术和经济性等进行了分析,总结了发达国家低阶煤煤层气勘探开发的成功经验。通过分析我国低阶煤勘探开发研究的结果,归纳了我国低阶煤的成藏模式,提出了我国低阶煤的开发方向。     

郑庄区块煤层气储层特征分析

郑庄区块是沁水盆地主要的煤层气勘探开发区块,该区块煤层厚度大、展布稳定、含气量高、储层压力大,为煤层气的勘探开发提供了较好的物质基础。通过对郑庄区块已施工的煤层气参数井和生产井的煤层厚度、孔渗、储层压力、含气量统计分析,梳理了区内煤层展布规律以及煤层气储层的关键控制参数,以期为该区煤层气的深入高效开发提供参考。     

陕西彬长矿区低阶煤地面煤层气开发方式

分析陕西省彬长矿区大佛寺井田的地质构造、煤层特征、储层渗透性、煤吸附特征、煤层含气量、煤层气资源潜力,研究地面煤层气开发方式的技术特点和适应性特征,采用数值模拟手段及煤层气CBM-SIM模拟软件对垂直井和多分支水平井在大佛寺井田的抽采效果进行了预测,为以后彬长矿区及国内其他类似地区的低阶煤地面煤层气开发提供了技术支撑和参考。陕西彬长矿区是我国典型的低阶煤矿区,4号煤层为主采煤层,煤层厚度大,含气量低,渗透性较好。测试结果表明,垂直井与水平井在大佛寺井田有着良好的抽采效果,垂直井单井最高日产气量2 221.26 m^3,5个分支的水平井最高日产气量超过25 000 m^3。在今后矿区煤层气开发中,应结合地质条件、抽采目的、开发工艺和投资成本等因素,选择最优开发方式。     

潘庄区块3号煤层煤层气储层特征分析

从煤层、煤岩、煤层含气性、煤孔裂隙特征、煤储层压力及煤的吸附特性等方面对潘庄区块3#煤层气储层特征进行了分析和研究。结果得出:3#煤层含气饱和度以略欠饱和为主,个别地带可见过饱和现象。煤层气地质储量丰度为中等;煤的孔隙度低,孔裂隙被无机矿物质充填现象较甚,彼此连通性较差;煤储层压力较接近正常地层压力系数,为略为欠压状态;煤中具有大量的储集甲烷空间。     

我国低煤阶煤层气地质特征及最新进展

为了更好地加快我国低煤阶煤层气勘探开发,在借鉴国外成熟低煤阶开发技术基础上,总结了适合我国低煤阶地质特征的相应技术。目前我国的煤层气开发已经从试验阶段进入了小规模商业化生产阶段,但大部分勘探开发工作都集中在沁水盆地高煤阶地区,低煤阶地区的勘探开发尚处于起步阶段。而低煤阶地区煤层厚度大、渗透性好、资源量大以及常规油气与煤层气共生的特点,加之国外低煤阶盆地成功的商业开发,使其具有十分良好的前景,是我国煤层气下一步勘探开发重点。当前形成适应我国低煤阶储层的技术体系成为我国低煤阶煤层气勘探开发成功的关键因素。     

低阶煤表面活性结构对自燃的影响研究

以HM、CY、BN 3种低阶煤样作为考察对象,研究了低阶煤中表面活性结构对自燃的影响,结果表明,在加热初期,越容易自燃的煤,其活性基团都是呈现减少的趋势,活性基团的量出现极大值的温度越低。含氧官能团在影响煤自燃中发挥着重要的作用,羟基与羧基可能是引起煤自燃的导因,亚甲基和醚键都是影响煤自燃的关键基团,而其中脂醚的作用相对最大。     

甲烷在煤表面的吸附势与煤阶的关系

本文根据在平衡水分、30℃条件下实测和收集的煤的等温吸附资料，采用吸附势理论，计算了各个煤样吸附等体积（5cm^3／g）甲烷时的吸附势，发现随煤阶的增加吸附势呈规律性变化。这种变化规律与兰氏体积随煤阶的变化规律一致，且完全与四次煤化作用跃变对应。可见煤层甲烷的吸附与煤的分子结构、晶体结构和孔隙度密切相关。     

低阶不黏炼焦煤低温氧化及动力学研究

基于恒温法在富氧条件下对低阶不黏煤进行氧化,采用官能团定量分析和红外光谱技术研究了低价不黏煤的低温氧化程度与煤粒度、氧化时间和氧化温度之间的关系;采用热重分析法研究了低阶不黏煤的氧化动力学过程。结果表明,随低阶不黏煤粒度的减小、氧化时间的延长和温度的升高,低阶不黏煤氧化程度加剧,自燃倾向加大;不黏煤较气煤更易发生氧化,可储存时间更短。     

我国低煤阶煤层气成因类型及成藏模式研究

基于国内外低煤阶煤层气的富集特点和成藏理论的追踪,对我国低煤阶煤层气的成因类型和成藏模式展开了研究。结果表明,我国低煤阶煤层气藏成因类型有热成因、生物成因和混合成因;煤储层特征包括埋藏浅、含气量低、厚度大、渗透率高且易改造及与其它油气共生等特点;前人从岩性、构造条件及煤储层所处位置、水文地质条件等对低煤阶煤层气的成藏模式进行了划分。基于以上研究,认为应以动态的观点来认识和探讨以有利成煤相带为煤层气富集的物质基础、以构造体为煤层气运移压差和以水动力条件为气源补给和封盖的条件的低煤阶煤层气成藏模式。以东北依兰盆地为例,结合我国低煤阶煤层气盆地的地质特征和前人研究成果,建立了我国低煤阶煤层气的成藏富集模式,即原生成因和次生成因叠合下的斜坡区成煤优势相带高富水区的煤层气富集模式。     

分级研磨低阶煤高浓度水煤浆制备技术与应用

为了提高低阶煤气化水煤浆浓度和气化炉效率,降低合成气煤耗和氧耗,增加气化炉烧嘴使用寿命,针对低阶煤煤质特点,开发了分级研磨低阶煤高浓度水煤浆制备技术和装备,通过优化煤浆堆积效率来提高水煤浆浓度和质量。实践证明,该工艺技术与传统单磨机制浆工艺相比,煤浆浓度可提高3%～5%,磨机产量提高30%以上。     

鄂尔多斯盆地低煤阶煤储层孔隙特征及地质意义

对采自鄂尔多斯盆地侏罗系煤层气勘探开发地区的煤样,采用压汞、低温液氮试验、显微镜观测等手段,研究了煤储层孔隙类型、孔隙连通性、孔隙形态及煤心煤样的裂隙密度、裂隙连通性、裂隙发育特征。研究表明：鄂尔多斯盆地南部煤储层的似孔喉比比较小（一般小于15）,退汞效率比较高（大于50%）,采收率较高,排驱压力一般大于0.7 MPa,最大进汞饱和度小于65%,煤的孔隙度小于12%,煤储层渗透率小于0.01×10-3μm2,产能较高,对煤层气开发比较有利。煤层气井的煤心煤样观测显示,盆地内煤层多为原生结构煤,盆地南部焦坪、大佛寺一带煤中裂隙较发育,连通性中等,对煤层气开发相对有利。     

地面U型钻井抽采低阶厚煤层瓦斯工艺的应用研究

为解决我国煤矿区低阶厚煤层高效开采煤层气的难题,以神东煤炭集团保德煤矿二盘区煤层为研究区,通过技术方案的比选,提出了采用地面U型钻井抽采低阶厚煤层气藏资源的方法。结果表明：通过近2 a的联合排采,所施工的地面U型钻井最高产气量为3 133.241 m³/d,累计产气量72.63万m³,且连续231 d的产气量超过2 400 m³/d。该技术在保德煤矿低阶厚煤层中的成功应用,标志着我国煤矿区低煤阶储层煤层气勘探开发的跨越式发展,对保障国家能源安全、促进社会经济发展具有重要意义。     

阳泉矿区15号煤层储层物性特征研究

阳泉矿区是我国最大的无烟煤生产基地之一,15号煤层是该区的主采煤层之一。文章以煤田地质勘探资料和煤层气试井资料为基础,结合实验室测试分析数据,研究了15号煤层的储层物性特征。结果表明:本区15号煤层为变质程度较高的瘦煤—无烟煤,埋藏深度为400～800 m;厚度介于2.00～11.00 m,平均为6.50 m,煤层厚度的分布具有明显的分异性,表现为北高南低,西高东低的总体趋势;渗透率为0.43×10-3um2,属于中等偏低;储层压力为4.67 MPa,压力梯度为0.85 MPa/hm,属于略欠压储层;临储压力比较低,可能在煤层气排水降压方面具有一定的困难。