煤与瓦斯共采技术的研究现状及其应用发展

论述了煤与瓦斯共采技术的重要性及其对煤矿绿色开采的意义，介绍了煤与瓦斯共采技术的研究现状及面临的新问题，并阐明了其理论依据，分析了煤与瓦斯共采在煤矿井下的成功经验，并举例说明了井下瓦斯抽放与地面煤层气开发有机结合的重要性，最后指出了煤与瓦斯共采应注意的问题以及今后的研究方向。     

大宝顶煤矿21~(-3#)煤层瓦斯地质规律分析

为了研究大宝顶煤矿21-3#煤层瓦斯含量分布以及地质规律,以瓦斯地质理论为基础,结合大量的煤田地质勘探资料以及实验室测试数据,分析了影响矿区煤层瓦斯赋存的地质因素,得出了矿井瓦斯含量分布及地质规律。结果表明,煤层埋深以及煤厚与瓦斯含量呈正相关关系;区内地质构造控制了瓦斯和构造煤的分布,高瓦斯带主要位于背、向斜两轴之间煤层陡变带,同时又是逆断层对煤层的切割带;煤变质程度以及水文地质条件在矿区南深部地区均有利于瓦斯的保存。     

潘庄区块煤层气井层间干扰数值模拟研究

以沁水盆地南部潘庄区块W01井为研究对象,运用Comet3数值模拟软件拟合了3#、15#煤层的实际排采数据,反演了煤储层的渗透率、含气量等煤储层参数,引入干扰系数的概念,采用控制单一变量的方法,讨论了储层参数对层间干扰系数的敏感性,并通过模拟单采、合采条件下煤层气产量及储层压力的变化,探讨了煤层气井排采过程中层间干扰的形成机制。研究表明:合层排采时,层间干扰程度随着煤层气井开发呈现先减小后增大再减小的特点;渗透率、孔隙度、朗氏体积是层间干扰的主要影响因素,原始储层压力的影响较小。     

比德—三塘盆地多煤层条件下煤储层吸附解吸特征研究

结合不同次级向斜13个煤样的等温吸附解吸实验以及比德—三塘盆地多煤层区两口煤层气试井资料,分析了不同含气系统内煤储层吸附解吸特征,研究了含气系统类型与多煤层区煤层吸附解吸特征的相关性。研究表明:在多煤层条件下,影响煤吸附解吸特征的主控因素并非不同的含气系统类型,而仍然为储层条件及煤质。     

矿产资源在西部大开发中的战略地位

文章通过对我国西部地区丰富的矿产资源的赋存、开发情况的分析，阐述了西部地区矿产资源在我国经济建设中的重要意义以及矿产资源在西部大开发中的战略地位，并对开发西部地区的矿产资源提出了供领导专家决策的建议。     

滇东老厂区块多煤层煤层气合采层间干扰分析

为研究多煤层发育区煤层气井合层排采过程中的层间干扰行为,以滇东老厂区块多煤层煤层气井合采为研究对象,基于研究区煤层地质条件和气井排采实践,探讨研究区层间干扰的动态过程及其影响因素。结果表明,储层压力和层间距是影响该区煤层气合层排采的重要因素。采用Eclipse数值模拟软件对现有煤层气井进行排采动态研究,分析储层压力和层间距对煤层气合层排采的影响,并引入层间干扰系数A对层间干扰进行量化分析。层间干扰系数A的引入可以有效确定合采煤层选取方案,对煤层气合层排采层位的选取具有理论指导意义。     

沁水盆地煤岩力学特征及其压裂裂缝的控制

以沁水盆地煤层气水力压裂井为研究对象,结合实验室煤样测试分析资料和煤层气井实际压裂数据,深入分析了煤层气井压裂效果,并进一步阐明了研究区煤岩力学特征对煤层压裂裂缝的影响。结果表明:研究区煤岩体弹性模量在2～5 GPa,且煤岩体弹性模量越小,压开的裂缝宽度越大;随着裂缝宽度的增加,裂缝长度将受到限制,其长度50～70 m;在对研究区煤层压裂过程中,压裂裂缝均不同程度地延入煤层顶底板,裂缝高度9～20 m,最大时裂缝的高度超过压裂层厚度的4倍;煤层压裂裂缝的形态特征没有固定的深度界限。煤层压裂裂缝的形成除受地应力影响外,还受局部构造应力及先存裂隙的控制,存在着在某一方向裂缝出现概率相对较大的现象。     

吸附势理论在煤层气吸附解吸研究中的应用

以晋城无烟煤为研究对象,进行了30℃时煤对甲烷和氮气的吸附解吸试验。基于吸附特性曲线的唯一性特点,根据30℃甲烷的吸附解吸数据,以吸附势理论为依据,预测了50℃时甲烷的等温吸附曲线,结果表明预测曲线与实测曲线吻合良好,其预测值平均绝对误差为0.5 cm3/g,平均相对误差为3.12%。同时依据30℃时氮气和甲烷的吸附特性曲线,发现氮气和甲烷的吸附势对应压力在0.61 MPa时存在交点,表明压力低于0.61 MPa时氮气的吸附势高于甲烷的吸附势,此时注入氮气对提高煤层气的增产具有促进作用,这为煤储层在N2-ECBM(注氮增产法)过程中确定氮气的注气压力范围提供了初步的理论依据。     

沁水盆地煤储层地层能量演化历史研究

煤储层地层弹性能包括煤基块弹性能、水体弹性能和气体弹性能。对沁水盆地煤储层地层能量的演化发展进行了综合分析，并以关键时刻——燕山中期为界，定量研究了储层弹性能量的地质演化规律，结果表明，煤层气成藏作用与地质历史过程中地层能量场演化息息相关，气藏随着能量系统的动态平衡、聚集散失而发展变化，既可以形成新的气藏，也可能破坏原有气藏，据此认为，评价和预测煤层气成藏的关键是研究区煤储层弹性能量场的演化过程。     

滇东恩洪区块地应力分布及深部煤层气临界深度预测

我国滇东恩洪区块二叠系煤层气资源丰富,该区块是今后煤层气开发的重点区域之一,地应力分布对于储层压裂改造等煤层气开发工程具有重要影响。在注入/压降试井方法实测地应力约束下,基于Anderson修正模型对恩洪区块地应力分布进行预测,总体上,水平最大主应力S_(H,max)、水平最小主应力S_(h,min)和垂向主应力S_v在不同深度段呈现不同应力机制类型,由浅至深依次表现为逆断型、走滑型和正断-走滑型。研究结果表明:在该区块二叠系宣威组内,地应力遵循S_(H,max)≥S_vS_(h,min)的关系,呈现正断-走滑型应力机制,而宣威组煤层地应力数值较其顶底板小,表现为正断型应力机制;岩石类型与埋藏深度影响地应力分布,水平主应力随埋藏深度的增加呈线性增大,杨氏模量小的煤岩,其水平地应力值最低;滇东恩洪区块深部煤层气临界深度约为700 m;研究结果可以为滇东恩洪区块煤层气开发提供新的地质参考。