甘肃靖远宝积山矿区煤层气成藏条件研究

甘肃靖远宝积山矿区煤层埋深小于1500m的煤层气地质资源量98．28×10^8m^3，且具有煤层厚度大、层数多，埋藏浅、含气量较高、水动力径流条件差、顶底板岩性封盖性能较好和发育复式向斜构造等条件，利于区域内煤层气的富集成藏。     

晋城地区煤层甲烷碳同位素特征及成因探讨

对取自沁水盆地南部晋城地区的煤芯样中的解吸气进行了甲烷碳同位素测定.结果表明，随着解吸过程的进行，δ¹³C₁值逐渐变重，δ¹³C₁值和解吸时间呈对数关系，δ¹³C₁值变重趋势具有先快后慢的阶段性特点.取样条件和取样时间对煤层甲烷碳同位素值有较大影响，在某一个时间点所取气样的同位素值不一定代表该井原地气体的同位素值.在采样进行同位素测定时，煤样全部解吸气体的碳同位素的平均值才能代表该井煤层气的原地气同位素值.在实际操作中，可以用罐装煤样气体解吸半量时间点所取气样的同位素值来代表全部解吸气体的同位素平均值.与煤岩热模拟实验所得到的经验公式计算结果比较，晋城地区实测的煤层甲烷碳同位素值偏轻.晋城地区煤层甲烷碳同位素的组成特点受解吸-扩散-运移过程中发生的分馏效应以及其他多种因素的共同制约.     

中国煤层气开发利用前景及其未来战略地位

中国煤层气资源十分丰富，埋深小于2000m的煤层气资源量为22.5万亿m^3，我国许多地区煤层气地面勘探开发和井下抽放已经迅速展开，并且取得了突破性的进展，显示了煤层气的良好的开发利用前景。随着我国能源结构的进一步的调整，天然气在一次能源消费中的比重将由目前的不到3％增加到7％，到2020年将有80～220亿m^3供需缺口，届时煤层气产量将达到220亿m^3，形成独立的煤层气产业，成为常规天然气的战略补充资源。     

循环加卸载作用下不同高度煤样渗透性试验研究

为获取循环荷载作用下不同高度煤样渗透率的变化规律,应用煤岩三轴加载渗流试验装置,对直径相同高度不同的煤样进行循环加卸载轴压渗透性试验。研究结果表明:加载阶段,渗透率随轴压增加而降低;卸载阶段,渗透率随轴压降低而增加;渗透率与轴压呈负指数函数关系,渗透率应力敏感性随循环次数增加而降低;加载阶段与卸载阶段渗透率产生明显差值,其差值随循环次数增加而降低,渗透率损失量主要发生在初期加卸载阶段。不同高度煤样应力敏感性存在显著差异,应力敏感性随煤样高径比增加而降低;在加载与卸载阶段,无因次渗透率损失量随高径比增加而增大;经历循环加卸载作用后,渗透率损失率随高径比增加而增大,渗透率恢复率随高径比增加而降低。     

中国低煤阶煤层气地质特征

低煤阶煤层气是中国煤层气勘探开发一个相当重要的潜在接替领域.中国含煤盆地的地质构造背景复杂,多数煤田经历了不同期次、不同性质构造及其组合以及应力-应变对煤储集层的改造,煤层气的富集成藏有自身的特点:厚度大、层数多、含气量低、渗透性较好、煤层气资源量和资源丰度大,厚度大而分布广泛的煤层及巨大的煤炭资源弥补了含气量小的缺点,使得低煤阶煤层气具有良好的勘探开发前景.低煤阶煤层气藏开发过程中解吸引起的基质收缩效应造成储集层渗透率增大,从而有利于低煤阶煤层气的开发,易形成工业性气流.低煤阶煤层气成藏过程简单,多为一次沉降,一次调整,如果构造、成煤环境及水文地质等主控因素能够有利匹配,有可能形成煤层气高产富集区.     

煤层气藏边界类型、成藏主控因素及富集区预测

如何定义煤层气藏、如何界定气藏边界是认识煤层气藏的关键，要评价煤层气富集区首先要找出控制其成藏的主要因素。为此，结合我国含煤盆地的典型煤层气藏特征，围绕煤层气藏边界类型、成藏主控因素进行了探讨，并预测了沁水、鄂尔多斯、准噶尔盆地的煤层气富集区。结论认为：①煤层气藏的边界是煤层气藏划分的前提，煤层气藏主要有5种地质边界类型：水动力边界、风氧化带边界、物性边界、断层边界和岩性边界；②煤层气藏的形成经历了煤层气的生成和吸附、煤层的吸附能力增加和煤层气的解吸-扩散和保存阶段；③保存阶段是成藏的关键，区域构造演化、水动力条件和封闭条件是主要的成藏控制因素。进而在沁水盆地、鄂尔多斯盆地和准噶尔盆地优选出9个煤层气有利富集区：晋城、阳城、安泽、阳泉、大宁-吉县、韩城、吴堡、准南、阜康。     

西北低煤阶盆地生物成因煤层气成藏模拟研究

在美国粉河、澳大利亚苏拉特等低煤阶盆地煤层气勘探取得突破以前,一直认为具有商业价值的煤层气资源主要存在于中煤阶的煤层中,煤阶太低,一般含气量不高,不具有勘探价值。但是近几年来的发现证实,低煤阶盆地煤层厚度大,渗透率高,资源丰度大,含气饱和度高,同样可获得商业性气流,而且从其气体的成因来看,其中有很大一部分是生物成因的煤层气。利用煤层气成藏模拟装置对低煤阶含煤盆地的煤岩样品开展成藏模拟,从实验角度证明了中国西北地区虽然煤层煤阶较低,热成因气较少,但是却存在着具有商业价值的二次生物成因的甲烷气,再加上含煤层系众多,煤层厚度大,资源丰度极高,仍具有巨大的勘探潜力。      

我国东北地区煤层气地质特征及资源分布

通过对东北地区含煤盆地的基本地质情况分析认为，要想在东北低煤阶含煤盆地的煤层气勘探中有所突破，就必须加强保存条件和高含气饱和度地区预测研究；重视二次生物成因气，加强盆地的水动力因素的研究。     

不同煤岩成分萃取后的表面张力变化

选取平顶山焦煤和霍尔辛赫贫煤作为研究对象,分别用四氢呋喃(THF)、二硫化碳(CS_2)、丙酮、醋酸(HAc)和正己烷等有机溶剂对煤样进行索氏萃取,借助于索氏萃取仪和接触角测量仪,对溶剂萃取前后煤样的萃取率、煤-水接触角及表面张力进行测试计算分析.结果表明:镜煤的萃取率最高,其次是亮煤和暗煤,相同的煤岩成分,用THF和CS_2作为溶剂的萃取率最大,用HAc和正己烷作为溶剂的萃取率较小,相比而言,焦煤萃取率显著大于贫煤萃取率;暗煤的煤-水接触角最大,其次为亮煤,镜煤的煤-水接触角最小,而表面张力呈现相反的对应关系;萃取后,不同煤岩成分的煤-水接触角的对应关系并没有明显的变化;THF和CS_2作为溶剂萃余物的接触角和表面张力的改变最为明显,而HAc和正己烷作为溶剂对煤表面的亲水基团萃取效果较弱,接触角与表面张力变化不显著.     

中国煤储层岩石物理学因素控气特征及机理

基于全国主要矿区或勘探区统计资料,总结了煤级、煤岩类型、显微组分组成等煤的岩石物理学因素与煤层含气量、吸附性、渗透性等之间的关系,探讨了煤储层岩石物理学特征的控气作用机理．发现煤级－含气量的“包络线”具有阶段性演化规律,最大含气量的显著变化与煤化作用阶跃高度一致,煤储层含气量较高的地区沿纬向等间距展布且与较高煤级煤分布区吻合,煤的兰氏体积与镜质组含量关系中存在一个镜质组含量临界值．指出不同煤化作用阶段控气作用的实质在于煤物理结构和化学结构的演化,沉积作用控气的思路对煤储层渗透率非均质性预测具有一定实践意义．