水文地质分区及其控气作用——以鄂东气田保德区块为例

为了阐明水动力及水化学对煤层气富集的控制作用,对鄂东保德区块的水文地质特征进行研究.采用水动力学分析、水化学分析及数理统计等方法,优选煤层气富集有利区.通过大量生产动态监测数据及实验室水化学测试数据的统计,分析了水动力分区、水化学场定量表征及水文地质控气作用,建立煤层气富集区优选的水文评价指标体系,提出了用形成的水文地质分区方法、水文地质控气作用机理及选区方法开展富集区优选.研究结果表明:水动力弱径流区-滞流区、NaHCO_3型、矿化度1 500mg/L、钠氯系数1.7、脱硫系数5的叠合区域是煤层气富集的有利区,优选出Ⅰ类区及Ⅱ类区2个煤层气富集有利区,对于保德及相似地质条件区块的后续的勘探开发具有重要的借鉴意义.     

水文地质条件对白额勘探区煤层气富集的影响

地下水水动力场对煤层气富集具有明显影响。在研究区东部,煤储层埋藏浅,地下水的径流作用相对较强,煤层气被径流逸散。研究区西南部,煤储层埋藏深,地下水由本区东北浅部向西南深部顺层径流,对煤层中向上扩散的气体起到了封堵作用。矿区西南部为地下水低水位等势面区域,地下水严重滞留,有利于煤层气富集保存,是煤层气富集的有利区域。研究结构显示,地下水化学场特征同样影响煤层气富集。地下水滞留区域与高矿化度中心一致,同样与区域富气中心分布一致。这说明滞留或弱水力交替地下水是煤层气富集成藏的有利水文地质条件。     

重庆鱼田堡煤矿水文地质特征及其煤层气赋存影响分析

通过含水层地质特征、构造控水作用及水平水化学特征等因素分析,进行鱼田堡矿区水文地质特征研究,探讨水文地质条件对煤层气成藏的控制作用。鱼田堡矿区构造复杂,深部煤层采动裂隙发育程度渐高,长兴组灰岩含水层与其他含水层水力联系增强,不利于煤层气的富集成藏,浅部煤系含水层出露带煤层气含量低于矿井北部深水平未出露地区。随着开采水平的深入,水化学环境的脱碳酸作用和矿化度程度渐高,煤层气的赋存条件变好。     

铁法盆地煤层气成藏模式及产能预测

分析了铁法盆地构造形态、沉积环境和聚煤特征 ;研究了盆地水文地质条件和煤层气赋存规律 ,并提出了铁法盆地煤层气成藏模式 .结果表明 :在不对称向斜盆地中 ,沉积了巨厚的下白垩统煤系地层和煤层 ,煤系地层是一个含水层 ,其顶底部含全区分布的隔水层 ,上覆上白垩统含水层 ,有利于煤层气聚集 .侧向上 ,地下水由浅部补给 ,在深部形成滞流 ,在西部煤层分叉尖灭带和相变带附近 ,形成高势能储层 ,因此 ,盆地西部的大兴井田及大隆到大明井田将是煤层气富集高产区 .     

沁南地区潘庄区块煤层气井产能主控因素研究

研究煤层气井产能的主控因素对煤层气高效开发具有重要意义.以潘庄区块煤层气勘探开发资料为基础,从资源条件、水文地质条件、钻完井工艺和排采工作制度4个方面对煤层气井产能的影响进行分析,得出了在资源丰度差别不大的情况下,煤储层含气饱和度和临储压力比对该区煤层气井产能贡献大,其中临储压力比贡献最大,煤储层含气饱和度次之,而水文地质条件以及排采工作制度对煤层气井产能影响不明显.     

鄂尔多斯盆地东缘煤层气中氮气的地球化学研究

氮气(N2)作为煤层气的重要成分,其地球化学特征对煤层气勘探与开发具有一定的指导意义.以鄂尔多斯盆地东缘地区煤层气为研究对象,对煤层气中N2的地球化学特征、影响因素及成因进行分析和探讨.鄂尔多斯盆地东缘煤层气中N2的体积分数较低,平均为3.33％,含气量平均值为0.119 m3/t,δ15 N平均为+4.470‰.煤化程度对煤层气中N2的地球化学特征有显著影响.鄂尔多斯盆地东缘由北向南(保德地区—柳林-三交地区—韩城地区),煤化程度逐渐升高,相应煤层气中N2的含气量呈现逐渐升高的趋势,这主要是煤化过程中N2不断生成并积累所致;N2的体积分数呈现先降低后增高的趋势,这是因为柳林-三交地区在早白垩世经受岩浆的烘烤作用,导致该区煤层气中N2体积分数偏低而CH4体积分数偏高;氮气的同位素组成具有先变轻后变重的趋势,岩浆活动引发的烘烤作用及岩浆源N2的混入导致柳林-三交地区煤层气中氮气同位素组成偏轻.鄂尔多斯盆地东缘煤层气中N2属于热氨化-热裂解混合成因,其中柳林-三交地区由于受岩浆的烘烤作用,煤层气中N2兼具岩浆源N2的特征.     

河北省煤层气富集区及富集规律研究

为全面掌握河北省煤层气资源富集区与富集规律,通过收集河北省多矿区矿井煤层气资料、瓦斯资料、等温吸附资料等相关数据,并结合区域地质条件,对煤层气资源进行综合对比分析。结果表明,河北省煤层气分布具有时间性和空间性特征,构造演化是煤层气生成和富集的基础。基于煤层气分布规律将煤层气划分为3个富集带:太行山东麓高含气富集带受构造和水力作用控制呈"东高西低"富集规律,岩浆作用导致东侧南北向具有"南弱北强"特征,西侧南北向具有"局部强,整体弱"特征;蓟玉开平高含气富集带受构造和水力控气作用整体呈"北西翼高,南东翼低"特征;平原低含气富集带在构造演化过程中,抬升剥蚀作用使煤层上覆有效基岩厚度变小,煤层埋深虽大,但上覆巨厚冲积层不利于煤层气的保存,含气饱和度低。研究结果对河北省煤层气资源开发利用具有一定理论指导意义。     

准噶尔盆地低阶煤煤层气资源及勘探潜力分析

本文分析和探讨了目前国内外煤层气勘探开发和资源分布状况，研究了煤层气的成因、赋存特点和富集因素，在此基础上，结合准噶尔盆地中下侏罗统煤层的地质分布和演化特点，指出八道湾和西山窑组在盆地南缘最为发育，虽然演化主要处于低煤阶阶段，但含气率较高煤岩的模拟实验亦证实，生气能力较强。借鉴美国开发低煤阶煤层气的成功经验，对煤层气成藏有利区进行了预测，即侏罗系西山窑组是勘探煤层气最有利层系；南缘东部是勘探煤层气最有利地区。     

煤田地质特征与煤层气地质因素关系的研究

本文探讨，论述了影响煤层气富集高产的煤层生气量，储气能力，煤层孔隙，割理，裂隙发育，煤层渗透率，煤层气解吸压力等地质因素，分析研究了煤田形成演化历史和构造地质特征对上述煤层气地质因素的影响控制关系，为煤层气资源地质评价和开发选区提供了理论依据。     

贵州六盘水煤层气勘探开发有利目标区优选

针对贵州六盘水煤层气富集带,从向斜构造、封闭条件、煤层割理、煤的演化和含气量5个方面探讨了该地区煤层气可能富集高产的原因,认为该区大面积的向斜构造为煤层气富集高产提供了基础条件.根据各向斜煤层气赋存特征及资源状况,并考虑煤层气富集高产有利因素和经济地理条件等综合分析,提出最有利区块4个,有利区块4个.重点评述了格目底向斜和盘关向斜重点勘查目标区的最有利区块.     

Application of structural curvature of coalbed floor on CBM development in the Zaoyuan block of the southern Qinshui Basin

Based on controls of structural style and the position in coalbed methane(CBM)development,we used a method of curvatures to study its relations with CBM development parameters.We calculated structural curvatures of contours of the No.3coal seam floor of the Shanxi Formation in the Zaoyuan block of the Qinshui Basin and analyzed its relations with development parameters of coalbed methane wells.The results show that structural curvature is negatively related to coal reservoir pressure,while positively related to permeability.With an increase in structural curvature,the average production of coalbed methane wells increases at first and then decreases,reaching the highest production at 0.02 m-1 of structural curvature.Therefore,structural curvature can be an important index for potential evaluation of coalbed methane development and provide a basis for siting coalbed methane wells.     

华北地区煤层含气性影响因素探讨

煤层含气性是评价煤层气勘探开发前景的决定性因素之一,影响煤层含气性的因素很多,其中较为重要的因素有煤层上覆有效地层厚度、煤的变质程度、断裂构造、盖层条件及煤层厚度等.对此进行了分析探讨,认为:影响煤层含气性的主要地质因素为煤层上覆有效地层厚度和煤的变质程度,次要因素为断裂构造、盖层条件及煤层厚度.     

吐哈盆地沙尔湖地区煤层气钻完井适用技术探讨

在剖析美国圣胡安盆地煤层气空气钻井、裸眼洞穴完井技术及优势的基础上,确定了低煤阶煤层气钻井及裸眼洞穴完井的煤储层条件等,并以吐哈盆地沙尔湖地区低煤阶煤层气为主要研究对象,利用类比法及地质统计法,具体分析了吐哈盆地沙尔湖地区的煤储层厚度、含气量、渗透率、井壁稳定性及储层压力条件等．研究表明,沙尔湖地区煤层厚度大,储层物性好,井壁稳定性好,可采用低成本空气钻井及裸眼完井技术提高钻井效率,保护煤储层,提高煤层气采收率．     

沁水盆地南部煤层气藏特征

以油气、煤田和煤层气勘探阶段积累的资料为基础,系统探讨了沁南煤层气藏的特征.通过对气藏静态特征(包括煤层空间几何形态、煤层气成分和含量、储层物性、吸附特征、储层压力及封闭条件)和动态过程(包括煤层气形成、运移和聚集)的分析,指出晚古生代的煤层在经历了印支期和燕山期两次煤化作用生成的煤层气,在喜马拉雅期遭受了严重的调整与改造后逐渐形成现今的沁南煤层气藏.直接控制该煤层气藏中煤层气富集程度的因素为顶底板与边界断层.目前的高产煤层气井基本上都位于地下水滞流区.     

乡宁矿区煤储层地质特征研究

煤层气富集成藏受煤储层地质特征的制约。通过对大量实验测试数据的分析与对比,研究了乡宁矿区煤层气成藏基础地质特征,主要包括煤储层发育特征、煤岩学特征、煤化学与工艺特征及煤级与煤相特征等。结果表明,本区主要煤层煤空间展布稳定、累计厚度大、煤质好、热演化程度高,具备煤层气成藏的基础条件。     

Evaluation and intelligent deployment of coal and coalbed methane coupling coordinated exploitation based on Bayesian network and cuckoo search

Coal and coalbed methane (CBM) coordinated exploitation is a key technology for the safe exploitation of both resources. However, existing studies lack the quantification and evaluation of the degree of coordination between coal mining and coalbed methane extraction. In this study, the concept of coal and coalbed methane coupling coordinated exploitation was proposed, and the corresponding evaluation model was established using the Bayesian principle. On this basis, the objective function of coal and coalbed methane coordinated exploitation deployment was established, and the optimal deployment was determined through a cuckoo search. The results show that clarifying the coupling coordinated level of coal and coalbed methane resource exploitation in coal mines is conducive to adjusting the deployment plan in advance. The case study results show that the evaluation and intelligent deployment method proposed in this paper can effectively evaluate the coupling coordinated level of coal and coalbed methane resource exploitation and intelligently optimize the deployment of coal mine operations. The optimization results demonstrate that the safe and efficient exploitation of coal and CBM resources is promoted, and coal mining and coalbed methane extraction processes show greater cooperation. The observations and findings of this study provide a critical reference for coal mine resource exploitation in the future.     

刘家勘探区煤储层特征及煤层气开发条件研究

研究了刘家勘探区煤储层特征及煤层气开发条件，认为研究区煤储层的煤级，孔隙性和渗透性相对较低，但地质构造简单，煤层气资源丰度高，煤储层厚度，含气量，含气饱和度，甲烷浓度，临储压力比，临界解吸压力等都较高，压力梯度基本正常，可采性以及煤层气开发和利用前景条件较好。并已被煤层气井排采试验结果所初步证实，同时，中也就区内今后的煤层气开发工作提出了某些建议。     

等温吸附曲线方法在煤层气可采资源量估算中的应用

在缺乏煤层气井生产资料的情况下，为了合理利用我国煤田地质勘探中煤层气解吸法所测的煤层气含量，使其计算的煤层气资源量与可采资源量更为接近，根据煤层气解吸特征，煤储层等温吸附特征，通过计算解吸系数，求取煤层气的解吸率．利用等温吸附曲线与煤层气临界解吸压力的关系，估算出煤层气临界解吸压力，并结合煤层气井的枯竭压力，估算出煤层气采收率，进而获得煤层气可采资源量．结果表明，残余气在煤层气开采时基本上是不可能获得的，另外由于生产技术的原因，参考国外煤层气实际生产情况，井深结构所能达到的最低储层压力之下的煤层气也基本上不能被采出．因此通过解吸系数法校正、等温吸附曲线法校正后，计算的煤层气资源量更能反映煤层气的可采潜力．