清洁压裂液对煤层气吸附性能的影响

为研究煤层气井压裂液选择的理论依据，进一步探讨清洁压裂液对煤层气吸附性能的影响，以IS-100等温吸附解析仪为实验平台，选择不同煤阶的煤样和清洁压裂液，从等温吸附的角度，探讨清洁压裂液对煤层气吸附性能的影响；并采用煤层气可采系数计算方法，以等温吸附实验的兰氏参数数据为基础，结合与地质条件和煤层密切相关的废弃压力、煤层原始含气量等因素，计算评价并综合分析清洁压裂液对煤层气吸附性能的影响程度.结果显示:与原始煤层可采系数相比，采用清洁压裂液压裂后的煤层可采系数显著增大.研究认为清洁压裂液对煤层气吸附性能有较大影响，该影响对煤层气开采有利；且影响程度与煤阶有关，焦煤、贫煤与无烟煤中贫煤的影响程度最大.     

开滦唐山煤矿地质构造规律性研究

矿井地质构造是影响煤矿建设与生产最重要的地质因素,运用多种方法,就唐山煤矿构造的展布、组合、形成与演化特征进行了较深入的研究.研究表明:唐山煤矿构造受多期构造作用叠加,至少经历两期构造演化,分别是燕山期的近SN向的挤压和喜山期近EW向的水平压应力作用,导致构造复杂化.     

川南富集区龙马溪组页岩气储层孔隙结构分类

运用压汞法测定川南龙马溪组页岩气储层孔隙特征,结合有机碳含量(TOC)、矿物成分进行多元回归分析,探讨孔隙主要影响因素,并对孔隙进行分类.结果表明,孔隙度平均为4.71％,发育程度中等;储集空间由超大孔、大孔、中孔、小孔和微孔组成;中孔、小孔和微孔为主要孔径,6～120 nm的孔隙占有重要比例;TOC和脆性矿物对孔隙形成有积极意义,且TOC影响最显著;黏土矿物相反,且其影响程度远小于TOC和脆性矿物含量.基于退汞曲线-TOC成因,将龙马溪组孔隙结构划分为3种类型:Ⅰ型(退汞曲线上凸型,高TOC),Ⅱ型(退汞曲线先凸后凹型,低TOC)和Ⅲ型(退汞曲线凹型,中TOC),其中具有Ⅰ型孔隙结构的页岩气储层为最有利储层.     

湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气形成条件分析

以野外调查、实验测试、理论分析为研究思路,对湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气的形成条件进行了分析.根据页岩厚度、有机质丰度、热演化程度以及储层物性等信息,提出龙山—永顺一带和桑植—石门一带可作为页岩气有利勘探区.研究结果表明:该套含气页岩在研究区内广泛分布,沉积厚度大,约为70～110m,有机质丰度高,达1.9%～7.0%,热演化程度高,达到过成熟阶段(2.5%～3.5%),具有形成页岩气藏资源的良好潜力;黑色页岩脆性矿物丰富、含量大,黏土矿物单一,以伊利石为主;扫描电镜观测显示研究区页岩纳米级孔裂隙发育,压汞实验测得研究区页岩孔隙度为1.59%～7.05%,反映牛蹄塘组优质的储集条件;等温吸附实验结果显示页岩的吸附气含量达0.45～1.30cm3/g,研究区页岩具有较强的气体吸附能力.     

皖南地区荷塘组页岩气成藏条件及有利区预测

通过野外实地观察、样品采集及系列实验分析发现,皖南下扬子区下寒武统荷塘组页岩在研究区内分布广泛,沉积厚度大(约60~360 m),有机质丰度高(达0.5%~7.2%),热演化程度较高(Ro为2.0%~5.5%),达高-过成熟阶段晚期,具有较好的生烃潜力;储集层孔隙度平均为0.716%,为游离气提供了一定的储存空间,等温吸附实验测得吸附气含量平均为0.443 cm3/g,表明研究区页岩具有较强的吸附能力。通过综合研究认为,石台—黟县—泾县—宁国一带为今后的有利勘探区,分布面积约9 100 km2.     

四川地区志留系页岩气成藏的地质背景

从构造演化入手,以四川地区志留系龙马溪组底部的黑色泥岩为研究对象,探讨其页岩空间分布特征、生烃作用历程及页岩气的成藏过程。研究认为：四川地区龙马溪组黑色页岩是一套富含有机质的烃源岩,属Ⅰ型干酪根,具有厚度大、埋藏适中、有机质成熟度高等有利条件,为页岩气在该地区的形成和聚集成藏,并形成大规模的气藏提供可能;威远、泸州、宜宾和自贡区域龙马溪组页岩气资源潜力很大。     

页岩气储层水力压裂扩展有限元模拟方法及应用

页岩气储层低孔低渗,需用水力压裂等方法进行储层改造方可获得经济产能。储层改造中裂缝的形态和分布对体积改造效果至关重要。为了研究压裂裂缝的模拟方法,系统调研和对比了储层水力压裂模拟常用方法,开展了扩展有限元模拟,研究表明:①水力压裂物理模拟实验能够直观观测裂缝的形态及展布特征,但因试样尺寸等问题难以代表实际储层压裂情形;②常用的数值模拟方法有边界元法、非常规裂缝模型、离散化缝网模型和扩展有限元法等,这些方法各有优缺点,需做有针对性的改进才能更好地模拟真实页岩储层压裂情况;③应用扩展有限元法模拟水力压裂和分段顺序压裂过程中裂缝的延伸情况,得到射孔方向与最大水平主应力之间夹角和诱导应力对压裂裂缝的影响,夹角越大,裂缝偏转角度越小,偏转距离越大,初始破裂压力越高,裂缝稳定延伸的压力也越大,而诱导应力的存在会抑制压裂裂缝的延伸。对实际压裂工程中射孔方向的选择和分段压裂射孔间距的设计具有指导意义。     

钱家营矿西翼高温场地质控制因素研究

为了查明开平煤田钱家营矿西翼地温异常的控制因素,从区域地层、矿井构造、矿井水文地质条件以及大地热流、异常岩浆热等方面,分析了其对钱家营矿区高温场的影响。基于井田地质背景,结合相关的测试数据确定了井田内高温场的发育范围及其受控机制。结果表明：钱家营矿西翼构造具有完整的单斜块体特征,煤系上覆厚层第四系的阻隔,叠层式地层组合以及含水层层间较弱的水动力联系等因素是导致矿区西翼地温异常的主要因素。     

页岩等温吸附异常初探

等温吸附实验在煤层气含气量测试中应用较成熟,因此,当前的页岩室内含气量测试中也应用此法,然而,在页岩的等温吸附实验中,出现"倒吸附"现象,所测得的VL和PL出现负值。通过对样品的制作、处理、测试过程、测试结果和其他辅助实验成果分析,对产生"倒吸附"可能的情况进行了总结,并对实验和评价参数等方面提出相关建议。     

张家口-怀来地区下马岭组页岩气储层与资源潜力评价

为研究张家口-怀来地区下马岭组页岩气储层有机地球化学特征和物性特征,并对该区资源潜力进行精细评价,以研究区暗色页岩为研究对象,综合运用有机地球化学、X射线衍射、扫描电镜、高压压汞、低温液氮和等温吸附等实验方法,对页岩气储层特征和资源潜力进行评价,指明勘探方向。结果表明：下马岭组岩性主要为黑色页岩、砂质页岩和粉砂岩,其中三段和四段为富有机质页岩层段,累计厚度约为80～110m,埋藏深度约为1000～2500m;有机质类型以Ⅰ型为主,部分为Ⅱ₁型,有机质含量平均为2.12%,有机质成熟度为0.69%～1.90%,主要处于低成熟阶段,其高值已进入热解生气阶段;矿物组成以石英和黏土矿物为主,分别占59.9%和36.0%,主要发育溶蚀孔、粒间孔、层间孔和微裂隙,孔隙度平均为2.71%,孔径平均为4.33nm,孔体积和比表面积分别为0.012cm³/g和7.020m²/g,渗透率为1.932×10^-7µm²,总含气量平均为3.02m³/t;下马岭组页岩埋藏深度适中,有效厚度大,生烃潜力高,储层物性较好,具备页岩气成藏的基础条件,为Ⅰ～Ⅱ类储层;估算地质资源量为1753.68×10⁸m³,资源丰度为5.83×10⁸m³/km²,资源潜力较高,具备商业开发的潜力。因受限于较低的成熟度和渗透率,“低中寻高”并采用经济有效的压裂增产措施是下马岭组页岩气勘探开发突破的关键。研究成果将会为下马岭组页岩气勘探开发提供有益参考。