中国煤层气聚集单元研究现状

煤层气聚集单元划分与成藏规律研究是进行煤层气资源和选区评价、制定科学的煤层气勘探程序、提高煤层气勘探成功率的重要基础。中国煤层气的形成条件与分布环境十分复杂,聚集单元研究对中国煤层气的勘探评价尤为重要,但目前对含气区或煤盆地内部的聚气单元划分研究还很薄弱,因此,对中国煤层气赋存环境及形成规律、中国煤层气聚集单元的形成、划分、评价方法以及中国煤层气藏的类型、成藏模式等进行深入的研究,不仅对中国煤层气的勘探具有重要的实际指导意义,而且对发展和完善煤层气地质理论也具有重要的科学意义。     

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１９９５－１９９８年间，中国煤田地质总局进行了新的全国煤层气资源评价工作。结合次研究评价结果，综合考虑构造，聚煤期，煤层含气性及地域分布等四方面因素，将中国煤层气聚集区带划分为聚所区，聚气带，目标区三级，共包括５个聚气区、３０个聚气带和１１５个目标区；同时，采用评价面积和资源丰度两上指标，对聚气带和目标区的类型进行了研究，将聚气带发为３类８型，目标区归纳为３类９型。研究表明：中国煤层气的有利聚和目     

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煤层气成藏研究包括煤层气从煤层气生成、储集、运移到聚集的整个过程。通过对国内外近十年来的勘探研究成果进行分析，从煤层气资源、生成、物性、保存、解吸、地压等6个成藏基本条件进行研究，总结出我国煤层气富集的基本规律。指出研究煤层气生成、储层非均质性、煤层气富集成藏机制、分布规律和高效勘探开发技术是我国煤层气近期研究的发展方向。     

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近年来低煤阶煤层气在美国粉河、尤因它盆地进行大规模商业性开采，引起包括中国在内的许多国家关注。中石油煤层气勘探项目经理部对我国西北、东北、内蒙古、滇黔桂地区中、新生代低煤阶含煤盆地煤层气成藏条件及资源分布进行了研究，发现我国低煤阶煤层气资源非常丰富，是我国煤层气勘探不可忽视的重要资源。2003年优选吐哈盆地沙尔湖凹陷进行了积极探索，取得了很好的效果，初步分析了低煤阶煤层气成藏控制因素，指出低煤阶煤层气藏一般埋藏浅，含气量低，但煤层渗透性好。勘探目标选择应注意对煤层气保存条件的分析，寻找高饱和含气区。另外，低煤阶煤层气开发还需要煤层有一定的厚度，这样才能保证较高的资源丰度、单井产量，达到长期稳产的目的。     

中国煤层气聚集区带划分

１９９５ ～１９９８ 年间,中国煤田地质总局进行了新的全国煤层气资源评价工作。结合该次研究评价结果,综合考虑构造、聚煤期、煤层含气性及地域分布等四方面因素,将中国煤层气聚集区带划分为聚气区、聚气带、目标区三级,共包括５ 个聚气区、３０ 个聚气带和１１５ 个目标区;同时,采用评价面积和资源丰度两个指标,对聚气带和目标区的类型进行了研究,将聚气带划分为３ 类８ 型,目标区归纳为３ 类９ 型。研究表明：中国煤层气的有利聚气带和目标区主要分布在华北聚气区和华南聚气区;华北聚气区以大、中型含气目标区为主,富气目标区的数量也较多;东北聚气区以中—小型含气和富气目标区为主,有大型含气区分布;西北聚气区全由小型目标区构成,但富气目标区相对较多;华南聚气区内目标区类型构成较为均衡,主要为中—小型目标区,低气目标区数量极多,大型目标区全部位于其西部的川南—黔北和滇东—黔西聚气带,而大型富气区仅在滇东—黔西聚气带有所分布。     

煤层气封闭体系及其与煤层气富集的关系

研究封闭体系对煤层气富集的控制作用对于指导煤层气勘探开发具有重要的意义。为此,分析了煤层气富集与封隔层(包括区域盖层、区域底板和直接顶底板)、后期构造调整、地层产状等地质要素的关系,结果发现具有区域性泥岩盖层及底板分布稳定、成藏期后构造抬升—回返幅度小,地层平缓且处于均势状态的地区煤层气易于富集。进一步结合多年来国内外煤层气的勘探开发实践,提出了封闭体系的概念,即具有阻止气体向上、下运移的封盖层和侧向稳定带组成的地质单元,在封闭体系环境中不仅煤层气富集,而且煤系气也可以富集成藏。最后根据煤层(系)气的封闭体系要素配置关系,划分了"三明治"式煤层气藏、煤层气—砂岩气共生气藏及煤成砂岩气藏等3种气藏类型,提出了煤层气勘探思路应由单纯的煤层气勘探向煤层气与煤系气立体勘探的方向转变,同时建立了煤层(系)气地质选区评价指标体系,指出在准噶尔盆地与鄂尔多斯盆地东缘开展煤层气与煤系气立体勘探有可能取得良好的应用效果。     

沁水盆地樊庄区块煤层气高产富集规律及开发实践

为弄清沁水盆地樊庄区块煤层气的高产富集规律,根据近5年来在该区的勘探开发实践,从烃源条件、储层条件和保存条件3个方面系统分析了煤层气的成藏条件与富集规律。结果表明：该区煤层气成藏条件决定了其富集特点,即整体含气性较好,局部贫瘠,呈现“富集成片、贫瘠成带、富中有贫”的含气量分布特点;由东向西,煤层气逐渐由贫瘠变为富集,这主要是受封盖条件和构造断裂活动控制的结果。根据产气压力与理论临界解吸压力拟合关系对煤层含气量进行了预测,预测结果与实测数据基本一致,证明前者是一种可靠、实用的新方法。针对煤层气富集程度和压裂效果的差异,引入了煤层气开发单元的概念来指导生产,后期生产的效果表明,煤层气井产量的高低与开发单元的划分吻合良好。     

澳大利亚博文盆地煤层气富集规律和勘探策略研究——以博文区块Moranbah煤层组为例

澳大利亚的博文盆地是典型的弧后前陆聚煤盆地。博文盆地博文区块地质条件复杂,尽管已开展了大量的煤层气勘探工作,但是控制煤层气富集的地质因素众多,对该区块的煤层气富集规律一直认识不清。结合博文盆地的煤层发育特征、构造特征、水文地质特征、应力特征以及煤层含气性和渗透率等地质特征,以该地区发育的Moranbah煤层组为例,提出"沉积控煤、构造控气、水文控藏、应力控带、局部高部位和边缘斜坡富集高产"的煤层气富集高产规律:沉积相控制煤层分布、煤层储层物性,河流冲积平原、上三角洲平原煤层较厚,下三角洲平原煤层较薄;构造控制含气量及富集带,向斜构造有利于煤层气的富集高产,局部高部位形成煤层气富集高产区;水文地质条件控制煤层气成藏,位于弱径流—承压区成藏条件好,当地表径流和地层倾向一致时,成藏条件较有利;应力场控制煤层高渗带,埋深增加,有效应力增加,煤层割理裂隙闭合造成渗透率降低。在煤层气富集规律的基础上,厘定了煤层气资源规模、控气因素、可采性三级有利区评价指标体系,圈定了研究区块的甜点区、有利区和不利区。基于澳大利亚煤层气区块管理政策,提出了甜点区申请开发许可优先投入试产开发评价、有利区申请潜在商业区勘探保地、不利区申请退地的勘探策略。     

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根据中国石油天然气股份有限公司煤层气10年勘探经验教训，借鉴国外成功实例，总结了中国煤层气生气、成因、成藏模式，进行了煤层气勘探目标评价参数分类；提出了不同煤阶区的煤层气勘探新认识；梗概阐述了利用以上理论认识发现沁水煤层气田和大宁含气区的基本地质条件。最后分析了煤层气未来勘探新领域。     

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华北地区是我国煤层气勘探的重点和热点地区，开展本区煤层气聚集带的评价，对于优选有利目标区，加速该区煤层气的开发利用具有重要意义。在系统收集各方面资料的基础上，文章对华北地区煤层气资源的时空分布特征进行了总结，明确了主要勘探目的层及其含气量的分布规律，并利用模糊综合评价方法，在建立适合于本区地质实际的评价标准的基础上，对14个聚集带进行了评价，优选出最有利的聚集带1个，有利的聚集带3个，并对四个聚集带进行了地质条件、勘探风险的系统分析，为本区下一步煤层气的开发利用提供了依据。研究认为，沁水大型含气带是煤层气开发利用最现实的地区，其次为鄂尔多斯东缘大型富气带、太行山东麓中型富气带、徐淮中型富气带，豫北—鲁西、华北北缘等五个煤层气聚集带由于资源量小，含气丰度低、埋藏深度大及煤变质程度低等多种原因，目前不适宜于进行煤层气勘探。     

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文章提出了新的煤层气资源量分类系统，建立了利用气藏数值模拟技术预测煤层气井最终可采量和利用损失分析法估算可采量这样两种预测煤层气技术可采资源量的方法。在此基础上指出：以煤层气富气区（带）为评价单元，准确地确定关键煤储层参数（煤层埋深、厚度、气含量、储层压力、渗透率）；运用气藏数值模拟技术和损失分析两种方法，分别计算处于不同勘探开发程度的煤层气富气区（带）的技术可采资源量；是现阶段在我国进行煤层气资源可采性定量评价的有效技术途径。     

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滇东黔西地区是华南区重要的煤层气资源分布区，晚二叠世成煤期煤层气盆地发育。本文概述了滇东黔西地区煤层气勘探目标评价。对该区进行了煤层气盆地的划分与评价；提出了煤层气系统的概念并对重点盆地的煤层气系统进行了研究；提出了煤层气区带的概念和煤层气地质风险分析的概念，对重点盆地进行了区带分析；对重点区带进行了煤层气藏预测及勘探目标优选；提出了煤层气重点勘探开发试验区。     

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我国煤层气勘探开发历程可以归结为3个发展阶段：矿井瓦斯抽放发展阶段、现代煤层气技术引进阶段和煤层气产业逐渐形成发展阶段。国内煤层气的基础研究起步较晚，但90年代以来进行了大量的研究工作，尤其是国家973煤层气项目研究工作的开展，使煤层气在成因类型划分及其判识、煤层储气机理和储层评价、煤层气吸附和解吸机理、煤层气藏形成的动力场及成藏过程、煤层气资源评价等方面取得了较大的进展。同时，近年来通过研发和引进，煤层气地球物理勘探、煤层气钻井、煤层气完井、煤层气增产技术也得到了很大的提高。深化煤层气成藏、吸附-解吸机理等方面的研究、加强选区评价工作、发展羽状水平井等先进的开采工艺及煤层气采出水的处理工艺是今后煤层气勘探开发的重点。     

煤层气地球物理测井技术现状及发展趋势

在煤层气勘探开发中.地球物理测井是识别煤层、分析煤层特性,评价煤层气储层的重要手段.煤层气储层具有非均质性和各向异性较强、孔隙结构复杂的特点,常规油气勘探中测井解释评价的基本模犁在煤层气解释中不能直接套用,必须建立适合煤层气测井的解释方法和模型,才能对煤层气做出正确评价.通过煤层气勘探开发测井技术应用调研,对煤层气测井采集技术、解释评价技术及面临的技术难题进行了阐述,指出当前煤层气勘探开发测井技术的发展趋势.认为我国未来煤层气测井技术的发展将向成像测井技术的应用、煤心刻度测井技术的应用,井中和井间地球物理技术的结合等方向发展.     

陇东煤田侏罗系煤层气成藏主控因素与模式

鄂尔多斯盆地西南缘陇东煤田低阶煤层气资源丰富,勘查开发处于起步阶段,成藏主控因素及模式认识尚不足.为弄清气体的富集规律,优选勘探靶区,运用钻探(现场解吸、试井、岩芯)、测井、水文、地球化学测试等资料,从构造演化、埋深条件、沉积环境和水文地质条件等方面讨论了气藏的煤储层特征、主控因素和富气成藏机制,划分出4种煤层气富集成...     

准噶尔盆地南缘齐古地区煤层气地质特征

依据准噶尔盆地南缘齐古地区现有的煤炭勘察资料、油气探井资料、地震资料和煤岩分析化验资料,研究了中下侏罗统西山窑组(J2x)和八道湾组(J1b)煤层分布特征、煤质特征、储层物性及含气性、成藏条件等。结果表明:准噶尔盆地南缘齐古地区侏罗系煤层层数多(6~12层)、厚度大(10~60 m)、分布稳定,煤质较好(镜质组含量>50%),演化程度较高(Ro>0.65%),煤储层物性好,吸附性能较好;煤层气成藏条件较好、资源丰富,埋深2000 m以浅煤层气总资源量约为3711.1×10^8 m^3,具有较大的勘探潜力。研究区煤层气勘探程度较低,值得作为有利的煤层气勘探靶区。