韩城矿区3号煤层采煤方法的研究

韩城矿区3号煤层属厚及特厚不稳定的“三软”煤层。长期以来,由于工作面片帮、冒顶、底板软弱等现象严重,现有的采煤方法在产量与工效等方面都未能取得较好的效果。针对这种情况。本文提出4种可行的采煤方法,经过分析、比较与计算,最后采用多目标决策方法——层次分析法进行了群组决策,给出了较优的适合于3号煤层条件的采煤方法。     

阳泉矿区15号煤层储层物性特征研究

阳泉矿区是我国最大的无烟煤生产基地之一,15号煤层是该区的主采煤层之一。文章以煤田地质勘探资料和煤层气试井资料为基础,结合实验室测试分析数据,研究了15号煤层的储层物性特征。结果表明:本区15号煤层为变质程度较高的瘦煤—无烟煤,埋藏深度为400～800 m;厚度介于2.00～11.00 m,平均为6.50 m,煤层厚度的分布具有明显的分异性,表现为北高南低,西高东低的总体趋势;渗透率为0.43×10-3um2,属于中等偏低;储层压力为4.67 MPa,压力梯度为0.85 MPa/hm,属于略欠压储层;临储压力比较低,可能在煤层气排水降压方面具有一定的困难。     

简述潞安矿区常村煤矿3号煤层储层物性特征

常村煤矿地处沁水煤田潞安矿区中部,3号煤层为本区主采煤层。文章以地质勘查和煤层气钻井、试井资料为基础,结合实验室测试分析数据,研究了本区3号煤层储层物性特征。结果表明:本区3号煤层为变质程度较高的贫煤;埋藏深度444.19~570.49 m;厚度4.67~7.30 m,平均6.07 m,结构相对稳定;渗透率(0.133 8~0.859 3)×10-9m2,就煤储层而言,本区3号煤层渗透率较低;储层压力为0.223~1.709 MPa,压力梯度0.048~0.337 MPa/100 m,属于欠压储层;解吸压力1.11~1.35MPa,临储压力比较大,易于解吸。     

韩城矿区构造煤储层物性差异特征

采用手标本观察、扫描电镜、压汞法、低温氮吸附和等温吸附试验等方法,综合分析了韩城矿区块构造煤储层煤体结构、孔隙系统、渗透性、甲烷吸附能力等物性差异特征。研究表明:构造运动引起煤岩宏观变形变质,碎裂煤、碎粒煤、鳞片煤、糜棱煤发育;微观-超微观视域内煤颗粒搬运、堆积,煤岩组分剪切变形、揉流褶皱,微米级范围内脆性、脆韧性、韧性煤层流变特征突出;构造变形程度增大,中孔比例升高,孔径配置由并联转化为串联,开放型孔逐步转化为细颈瓶型孔,渗流孔隙比例下降,吸附孔隙比例大幅升高,渗透性降低。但在富水文地质单元条件下,后生矿物充填易导致弱变形煤渗透率下降,加之裂隙由开启渐趋闭合,张性转换为压性、压剪性,孔隙系统及渗流特性的非均质性明显增强;弱变形碎裂煤比表面积至强变形糜棱煤差异量达7.476 3 m2/g,纳米级孔隙氮吸附量由0.698 2 mL/g增至9.354 3 mL/g,甲烷吸附能力显著提升。     

韩城矿区煤层生储气条件研究

通过对煤有机质丰度、有机质类型及有机质成熟等参数的分析，得出韩城矿区煤层属良好的气源岩，其生气能力应属高生型。在储气性方面，从煤层孔隙的发育类型、孔径大小、孔隙度、比表面积和吸附性等参数分析结果看，均是3^#煤层储层参数优于11^#煤层,1l^#煤层优于2^#煤层。各煤层的储气娄型分别是3^#煤层为中等型、1l^#与2^#煤层为中等偏低型。     

韩城矿区构造特征对煤层含气性的影响

在系统研究韩城矿区构造特征的基础上,剖析了构造对煤层含气性的控制作用。研究表明:区域构造背景上,矿区位于华北地台南缘与秦岭褶皱带过渡区,决定了矿区具备煤层气开发前景。次级构造形迹组合特征上,矿区内部浅部断褶带、挤压阻气构造带、缓倾斜构造带、深部单斜带的基本构造格局致使煤层气含量由矿区周边向腹部增高。控气构造类型上,向斜轴部、缓倾斜带含气量最高,背斜次之,正断层和边浅部含气量最低。     

韩城矿区含煤地层特征及煤层对比方法

对矿区内含煤地层的特征、煤层顶底板岩性特征、煤层结构,进行了认真地分析研究,总结了韩城矿区煤层对比方法,对比法具有针对性,效果较好。     

韩城矿区3#煤层突出灾害特点分析及其防治对策

针对矿区3#煤层厚度大,瓦斯压力、含量高,煤层松软、透气性差,煤与瓦斯动力灾害严重的现状,通对韩城矿区的瓦斯地质赋存规律及瓦斯动力灾害的特点进行梳理和深入剖析。研究结果表明:韩城矿区3#煤层瓦斯灾害主要是以高地应力为基础的构造应力、采动应力集中造成的瞬时突出,部分异常松软区域会发生以高地应力为基础的准静载作用下的蠕变延时突出,据此提出了加强地质探测工作,从煤层瓦斯抽采和应力卸除两方面防治煤与瓦斯突出灾害的技术思路,为矿区防治瓦斯动力灾害提供理论指导。     

韩城矿区松软突出煤层瓦斯抽采技术研究

文章分析了韩城矿区瓦斯赋存特点,通过对卸压瓦斯抽采技术实践研究,总结出了卸压瓦斯涌出、围岩移动及卸压瓦斯抽采规律,提出了松软突出煤层卸压瓦斯抽采技术,实践表明,该抽采方法抽采浓度高、抽采时间长、抽采流量大,是适合韩城矿区治理瓦斯灾害的有效方法.     

韩城矿区山西组煤层气储层特征研究

为了揭示韩城矿区山西组煤层气储层特征,在对地质背景进行深入研究的基础上,利用扫描电镜、压汞实验以及X-CT等方法,对韩城矿区山西组的3~#煤和5~#煤储层物性进行分析,从孔隙结构、裂隙结构、孔隙度、渗透率等方面对储层性质进行评价研究。研究表明:该区煤层气储层主要以微小孔(孔径100 nm)为主,占比达到60%以上;裂隙以Ⅳ类为主,裂隙宽度5μm,长度300μm;储层孔隙度3.5%～7.5%,平均值4.45%,属于特低孔隙度;储层渗透率0.12～0.54 mD,平均0.32 mD,总体上为低渗透储层。     

岳城井田3号煤储层物性特征研究

煤储层物性特征是影响煤层气开发效果的重要方面和研究重点,以沁水煤田东南部岳城井田为工程背景,基于井田煤与煤层气地质、勘探开发及相关测试资料,采用煤层气地质理论及数理统计方法对井田3号煤储层物性特征进行研究。研究结果表明：岳城井田3号煤层为结构简单、破坏较轻、展布稳定的厚煤层;煤层的“生、储、盖”条件较好且地处甲烷带,煤层气含量及甲烷含量普遍较高;煤层孔裂隙系统发育且连通性好,渗透率高;煤储层压力及压力梯度值较低、能量弱,为低压(欠压)煤储层;煤对煤层气具有很强的吸附能力、吸附量大,具有良好的煤层气储集空间。     

韩城矿区构造煤红外光谱特征研究

为了探讨构造应力对不同变形类型的构造煤结构成分的影响,应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对韩城矿区不同类型构造煤进行应力对比分析,利用Peak Fit软件求解光谱二阶导数确定分峰峰位,进行分峰解叠处理以获取官能团的相对含量。结果表明:煤分子结构对构造应力具有响应;构造应力作用有利于芳烃氢发生化学环境的转移;在中高级烟煤阶段,强脆性变形有利于煤脂肪链脱落成小分子物质,强韧性变形有利于小分子物质逐渐缩聚成芳环,提高缩合度,使得芳烃C=C骨架振动有所提高;不同变形环境下,构造应力对煤分子结构的影响方式不同,但演化方向相同。     

韩城矿区北区块煤层气赋存特征研究

综合分析韩城北区块地震、地质、钻井及煤心分析资料,对煤层气成藏地质条件以及煤储层特征进行深入研究。认为该区构造特征、煤系地层封盖特征以及水文地质特征均有利于煤层气赋存。3~#煤层较11~#煤层更有利于煤层富集与开发,对3~#煤层确定有利标准,划分出有利区分布范围,对该区煤层气储量申报及勘探开发进程均具有重要意义。     

晋城矿区胡底区块3号煤层气储层物性特征分析

煤层气储层物性及特征影响着煤层气的生成、储集和产出,文章基于研究区煤层气勘探开发资料、矿井开采资料及参数测试等,对区内重要的3号煤层气储层物性及特征参数进行了详细的分析。研究得出:3号煤层地处甲烷带,煤层含气量、含气饱和度及资源丰度较高,具备良好的煤层气资源潜力;煤中孔裂隙系统相对发育,孔裂隙充填不甚严重,煤层渗透率较高;煤对甲烷吸附能力强、吸附量大、吸附时间较其他煤阶长;煤储层压力多以稍欠压和接近正常压力为主。研究结果可为本区井上下煤层气抽采提供可靠技术参数。     

潞安矿区3号煤煤层气储层物性综合评价

基于潞安矿区主力煤层3号煤煤田勘探资料及煤层气试井资料,综合评价了其储层物性。研究显示:潞安矿区3号煤储层煤层变质程度高,厚度大,厚度在4m左右,埋深适中,大部分埋深小于1000m;煤层含气量较高但含气饱和度低,平均含气量在10m3/t左右。储层压力梯度低为欠压储层,部分区域地下水环境较为封闭适宜煤层气保存,渗透性较差为低渗储层。与晋城矿区相比,在煤级变化基本相似的条件下,在煤层气含量及渗透性方面均处于劣势。因此对于地面煤层气开发来说,寻找圈定煤层气的富集高渗甜点区,是确保地面开发成功的必要条件。     

韩城北部煤层气储层物性特征及其主控因素研究

在全面收集研究区煤层及煤层气地质勘查资料及实验测试成果的基础上,采用定量化分析方法,系统分析煤层吸附能力、含气性、地应力、孔渗性等的变化规律,重点探讨影响该区煤层气赋存的主控因素及开发地质条件。研究表明:该区煤层含气量总体受埋深控制,西高东低;纵向上,随埋深增大,煤的变质程度增高;埋深小于1 000 m,压力的正效应起主导作用,含气量、含气饱和度、渗透率随埋深的增大而增高,孔隙度随埋深的增大而降低;埋深超过1 000 m,温度的负效应起主导作用,含气量、含气饱和度随埋深的增大而降低,孔隙度逐渐反弹,渗透率逐渐降低;二者过渡埋深范围为750～1 000 m;埋深小于750 m,以水平应力为主,为压缩型地应力场;埋深介于750～1 000 m之间,部分转换为以垂直应力为主,表现出拉张型地应力场,有利于裂隙发育,渗透性变好,渗透率随埋深增大而增高;埋深大于1 000 m,重新转换为压缩型地应力场,渗透率随埋深增加而大幅降低。     

长平井田3号煤层气储层物性及特征研究

煤层气储层物性及特征是煤层气地质理论最重要的基础研究内容,影响着煤层气的开发条件和效果。基于长平井田地质、煤层气地质、煤层气勘探开发及测试资料,采用煤层气地质理论及数理分析方法,对井田内3号煤层气储层物性及特征进行了研究。结果表明:长平井田3号煤层具有良好的含煤性和含气性,是煤层气开发的良好对象和气源保障;煤层的孔裂隙破坏相对严重,煤的孔隙度低、透气性差,不利于煤层气高效渗流产出;煤储层能量弱、压力较低,属于低压煤储层;煤对甲烷具有较强的吸附能力和储集能力。     

韩城矿区煤层含气性分布规律及地质控制因素研究

为了找出韩城矿区单井之间生产特征差异性的原因,基于该区主采煤层的含气性特征,从煤岩变质程度、显微煤岩组分、构造条件、水文地质条件等4个方面探讨了影响该区主煤层含气性的地质控制因素。结果表明:该区煤层含气性具有2个典型特征,太原组11号煤层含气性好于山西组3号煤层和5号煤层,这与煤层的埋藏深度和沉积环境有关;各煤层的含气饱和度为25%~94%,平均为63%,随埋深变化较小,但总体上呈现增大的趋势,分析原因该区煤储层为欠压储层,还没达到不同煤岩吸附性能差异的临界点。同时发现,随煤岩变质程度和镜质组含量的增高,煤岩含气量和吸附性均呈升高的变化,认为这是2次煤化作用对煤层气地质条件控制效应的具体体现;煤层含气量受构造条件和水文地质条件的控制非常明显。     

吴堡矿区煤层发育特征

吴堡矿区是鄂尔多斯盆地最后勘探的大型矿区,矿区以焦煤资源为主,含煤层数多,主要可采煤层有两层,即s1号煤层和t1号煤层,s1煤层厚度在0.56～2.92m之间,平均厚度2.08m,t1号煤层厚度在8.69～9.91m之间,平均厚度9.25m,具有较好的开发前景。     

韩城矿区煤层气赋存特征及开发前景

韩城矿区煤炭资源丰富，1500m以浅，1lOOkm^2。范围内，有煤炭资源100亿t。钻孔瓦斯含量较高，据现有资料最高为26．14ml／g(可燃物)。1994年我们提交了《韩城矿区煤层气赋存状况及远景评价》科研报告，获得煤层气资源量为2080亿m^3，资源丰度约2亿m。／km^2。。此报告上交后，得到总局的重视，1995年煤田地质总局决定在韩城矿区进行地面抽放煤层气试验工作。同年10月，第一口井开钻，现已完成钻探、完井、参数测试和射孔压裂工作，正在排水阶段，气水同时排出，每天出气量在3000m^3。左右，初战告捷。说明本区煤层气赋存条件很好。本区煤层埋藏深度适中，中深部构造简单，煤层渗透率较高，交通便利，市场条件优越，具有良好的开发前景。