滇东黔西地区煤层气开发试验及储层改造效果分析与建议

通过对滇东黔西地区煤层气前期勘探资料及国内外大量煤层气勘探开发研究资料的综合研究，在煤层气储渗机理和产出机理方面取得了重要的新认识，为滇东黔西地区煤层气的研究提供丰富的资料。研究的过程中发现，在前期的研究勘探工作中存在的许多重要的问题，如测试及储层改造就存在着许多的问题，需要引起注意，并找到合理的解决办法。     

滇东-黔西地区现今地应力场与二叠系煤储层渗透率特征

现今地应力状态(大小和方向)和煤储层渗透率是影响煤层气勘探开发的重要地质因素.基于震源机制解反演、水力压裂等方法确定了滇东-黔西地区现今地应力状态,揭示了二叠系煤层地应力大小垂向变化规律,并在此基础上剖析了滇东-黔西地区二叠系煤储层渗透率发育特征及其控制因素.研究结果表明:滇东-黔西地区水平最大主应力(SH,max)方...     

滇东-黔西煤层气井排采动态影响因素及初始排水速度优化步骤

基于滇东-黔西地区40余口(排采井12口)煤层气井资料,通过单井排采动态典型指标提取和地质、工程因素综合分析,并结合数值模拟,探讨了恩洪、老厂、土城区块煤层气井排采动态影响因素,提出了相应的初始排水速度优化步骤。结果表明,研究区排采动态差异较大,其中,单井动用资源丰度、渗透率作为基础因素,决定了煤层气井产气能力,单井动用资源丰度越高、渗透率越大,产气量越高,同时,I类和II类煤体结构与III类煤体结构相比,煤层气井产气量高。初始排水速度是煤层气井排采动态的关键控制因素,排水速度较大时,即使渗透率较高,单井动用资源丰度较大,产气量仍然较低。控制初始排水速度具有双重意义:一是减缓绝对渗透率(应力敏感)降低速度,二是减缓水相渗透率降低速度。基于前述认识,通过全国煤层气开发区现行排采工作制度调研和研究区排采动态分析,指出研究区应以慢排为原则,把握阶段降压特征,提出了多煤层合采低速-阶梯降压初始排水速度优化步骤,对滇东黔西多煤层合采煤层气井生产具有一定的实际意义。     

新疆阜康地区多煤层组合条件下开发层段评价优选

多煤层地区优势开发层段评价以及优势组合层段选取是决定煤层气资源动用率、开发经济效益的重要工作。从煤储层可改造性和排采关键参数出发,优选煤岩力学性质、有效压裂厚度、煤体破碎程度、临储压力比和试井渗透率5个评价指标,利用模糊数学层次分析法优选甜点层段。考虑资源适配性、层间兼容性和排采稳定性,选取煤层相对埋深、含气量、临储比、储层压力梯度和渗透率5个关键参数,采用聚类分析对优势产层组合关系进行探讨。评价结果显示:以潜力值U>0.75为节点可优选出A2,A5,39,41,42共5个甜点层段,资源配置优,渗透性好,可改造性强;优选出A3～A4,A7～A8和41～42共3套优势组合层段,组合层段间具有相似的渗透率、压力梯度以及临储比,排采过程中易达到生产"同步",评价优选结果与气井产能特征基本一致。进一步结合排采特征分析认为,多因素的耦合作用是四工河矿区煤层气井的主要控产机理,生产部署应着重考虑构造部位、埋深特征,首当考虑优势单煤层开发(A2,A5煤),多煤层优势组合多为低潜力煤层(A3～A4,A7～A8煤),可于开发后期进行开发部署;白杨河矿区煤层气井产能整体受控于煤体结构、多煤层排采组合...     

深部微构造特征及其对煤层气高产“甜点区”的控制——以鄂尔多斯盆地东缘大吉地区为例

国内埋深大于2 000 m的深层煤层气资源丰富,但整体勘探开发程度低,尚未有明确的开发规律认识和系统的开发地质理论。对比分析了鄂东缘大吉地区埋深大于2 000 m的深部煤层与1 000～1 500 m中深部煤层20项地质参数,对深部煤层单斜构造上的微幅构造区进行了精细刻画和分类,通过深部煤层气井生产特征规律、测井、工程改造参数及压裂曲线特征研究,发现煤层微幅构造差异对深部煤层气井高产控制作用明显,并从现象入手,深入剖析了深部煤层气赋存机理、开发机理及高产主控因素,预测了深部煤层气理想排采曲线,提出了与浅层煤层气排采曲线的异同之处。研究表明:(1)深部煤层整体上展现了"高含气、高饱和"的优势和"煤体结构好、特低渗"的特征,生产井具有"见气时间短、见气时压力高、见气后产液量少"的特点;(2)精细划分出斜坡构造上的5类微构造区,深部煤层气高产井主要分布在顶板封盖较好的正向微幅构造和平缓构造区,该区渗透性相对较好、易于加砂,生产井压裂施工压力相对低、稳产能力好,且稳产气量与施工排量、总加砂量呈现出明显的正相关;在中高加砂规模的前提下,位于正向微构造部位直井平均稳产水平为5 000 m^...     

事故致因“2-4”模型在煤矿安全投入指标体系构建中的应用

构建合理的煤矿安全投入指标体系,是进行科学的煤矿安全投入决策的前提。在分析现有的安全投入指标研究的基础上,结合事故致因2-4模型,对该模型应用在煤矿安全投入体系构建进行有效性分析,探究煤矿安全投入对事故的作用路径,从个人和组织2个层面分析煤矿安全投入结构和内容,明确各项安全投入定义;建立了个人投入、组织投入2个二级指标,一次性投入、习惯性投入、运行性投入、指导性投入4个三级指标和15个四级指标的多层次指标体系。通过分析确认该指标体系结构清晰、层次分明,可为煤炭企业安全投入决策提供理论依据。     

国土部:西藏多龙地区将成为“世界级”铜金矿基地

正一个世界级的铜金矿基地的雏形在这里已然显现。这是出席近日在北京举行的西藏多龙整装勘查区成果交流暨专家研讨会的众多专家与代表的共识。据了解,西藏多龙整装勘查区的大地构造位置位于特提斯成矿域班怒成矿带西段,区内的多龙矿集区为重点工作区,目前已发现多不杂西、波龙、铁     

基于排采初期生产特征的煤层气合采地质条件分析

煤层气高效合采的基础是深刻理解合采兼容性,其中的关键在于合采地质条件的量化分析。以滇东-黔西这一典型地区为例,主要基于11口合采试验井前150 d生产历史资料,采用地质统计及因素差异对比法,分析了合采地质条件特点,提出了研究区合采兼容性阈值及工程设计优化的地质建议。研究发现,合采产层组外在地质因素对排采初期效果的影响不一:产层组底界埋深显著影响排采初期生产行为,这是单采及合采的共性特征;产层组存在一个最佳跨度,但跨度阈值因地而异;产层组层数与初期产气量关系存在极大值,与初期产水量关系存在突变点,与压裂增渗倍数呈负相关关系,压裂增渗倍数随产层数增多而降低。产层组内在地质因素并非对排采初期效果都有影响:加权平均含气饱和度及其差异指数阈值因地而异,地层能量越低及储层可改造性越差,含气饱和度差异对初期生产效果的影响越强;原始压力状态差异对见气时间的影响主要存在于不同区块之间,在同一区块内没有实质性意义。发现产层组见气时间随平均压裂渗透率增大呈指数规律缩短,压裂改造效果与煤储层原始渗透率之间不存在必然联系,统一的压裂改造措施可能导致产层组各产层属性差异拉大,抑制了整体产气潜力的充分释放。为此,提出了合采产层组分层均衡压裂改造的设计思想,目的是通过差异性改造来弱化原始储层属性差异。先前采用的储层改造技术不适应于滇东地区800 m以深的煤储层;合理确定产层组的关键在于单井储层压力剖面精细分析;影响研究区储层可压裂改造性的关键地质因素是煤体结构;实现产层组产气潜力释放最大化的工程措施是各产层之间的均衡改造;合采井憋压与否、憋压程度因区块乃至因井而异,放气时机的把握十分重要。在合采井现行排采管控制度不变的前提下,建议控制产层组底界埋深和最大跨度,优选加权含气饱和度高、饱和度差异系数小和压力状态差异系数小的产层组,注重产层组中各产层的均衡改造。     

滇西洱海北部炭窑矽卡岩型铁金矿床地质特征

滇西洱海北部炭窑地区,位于滇西著名的超大型北衙金矿北部。通过针对炭窑地区的矽卡岩带研究表明,本区存在镁矽卡岩化和钙矽卡岩化。电子探针结果显示,钙质矽卡岩中的石榴子石成分基本上以钙铝榴石为主,钙铁榴石次之。矽卡岩带中石榴石矿物学特征研究表明,炭窑地区是寻找矽卡岩型铁金矿的有利地段。     

云贵川交界处地氟病区晚二叠世煤的酸度分布

为探讨云贵川交界处晚二叠世煤的酸度分布规律及其对地氟病的可能影响,在云南威信、镇雄,贵州赫章、大方、金沙及四川古蔺、叙永8个县区共采集龙潭组煤样83件,分别用pH计、重量法、高温燃烧-热水解法对其酸度、硫酸根及氟含量进行了测定,结果表明：研究区晚二叠世龙潭组煤的表观酸度pH值为1.86～8.62（均值5.70,n=83）,酸性煤（pH≤5.6）与正常煤(pH＞5.6)所占比例分别为41%,59%,且97.1%的酸性煤为露头煤;露头煤样的pH总分布范围为1.86～8.62,均值达到4.86 (n=55),其中33件酸性露头煤pH均值低至3.39(1.82～5.50,n=33);矿井煤的pH为4.45～7.94,均值7.34(n =28),指示露头煤的酸性显著强于矿井煤。实测煤样硫酸根含量为249～64 706 μg/g（均值7 070 μg/g,n=83）。煤中氟含量为44～382 μg/g,均值120 μg/g (n=83),接近于中国煤中氟的背景值（130 μg/g）。酸性煤的pH与其硫酸根含量的负对数p(SO2-4)成正相关（相关系数：0.62）,表明煤中酸的存在形式可能为酸性硫酸盐如KHSO4或NaHSO4。推论是当这种酸性露头煤与当地高氟黏土混合使用,在燃烧或加热条件下,两者必将发生化学反应而释放出氟化氢（HF）。     

沁南-郑庄区块深部煤层气“临界深度”探讨

基于沁南—郑庄区块35层次煤层气井注入/压降及地应力实测数据,系统分析了郑庄区块地应力垂向变化规律,并在此基础上探讨了煤储层渗透性、含气性、气水产出垂向差异性演化,揭示了郑庄地区深部煤层气界限。郑庄区块地应力状态在垂向上发生转换:575 m以浅,σHσvσh,表现为大地动力场,现今地应力状态为压缩状态;575 m~675 m,水平主应力较浅部有所降低(σH≈σvσh),表现为准静水压力场,现今地应力状态为过渡状态(由压缩状态过渡为拉张状态);675~825 m以深,σvσHσh,表现为大地静力场型,现今地应力状态为拉张状态;825 m以深,σHσvσh,现今地应力状态为压缩状态。煤储层试井渗透率随埋深的变化与地应力场状态的转变基本一致,其实质是地应力作用下煤体孔隙结构的变形与破坏;含气量与埋深之间存在一个"临界深度"范围(800~1 000 m),超过此埋深范围之后煤层含气量随埋深增大而趋于降低。整体来说,825m以深煤层气资源处于地应力转换状态和(或)含气量"临界深度"之下,其赋存和开发地质条件发生转换,气体采收率相对较低,属于深部煤层气范畴。该埋深(825 m)以下煤层气开发将面临"低渗透率、低含气量、高地应力"的挑战。     

山西沁水盆地煤层气有利开采区块研究

煤层气系统是一个由煤层、煤层中所含甲烷及其围岩组成的天然系统。作为一种非常规天然气,煤层气的生成、聚集和保存不同于常规油气系统。山西沁水盆地作为我国一个特大型石炭-二叠纪含煤盆地,具有非常丰富的煤层气资源。本研究通过对盆地地球物理特征和地质构造演化的深入分析,阐明了地质构造条件对煤层气富集的控制作用。研究结果表明:沁水盆地经历了多期构造演化,地质构造与煤层气成藏之间具有密切关系。在构造次级向斜部位含气量增高,而背斜部位含气量降低,在正断层附近含气量也明显降低。综合分析还表明,盆地北部阳泉-寿阳区域,是煤层气成藏有利区域之一,但不利于煤层气高产;盆地南部晋城-沁水一带及其以北,不仅是煤层气成藏有利区域,而且利于煤层气高产;盆地中部沁源地区是煤层气成藏和高产的有利区域;盆地东部的屯留-襄垣区域是煤层气成藏有利区域之一,但可能不利于煤层气高产。     

黔西煤层气成藏特性空间分异及其对开发的启示

黔西地区煤层气资源丰富,但赋存条件复杂,开发难度较大。基于该区煤层气井注入-压降试井数据,重新厘定了本区煤储层渗透率划分方案,分析了地应力及其控制下渗透率、压力系统、气藏类型的空间分异特征,探讨了地应力的控藏效应及其对煤层气开发的启示:区域上,六盘水煤田地应力显著高于织纳煤田,煤储层渗透率为中低渗—低渗水平,异常超压发育,具有"应力封闭"特征,而织纳煤田煤储层渗透率为中渗—中低渗水平,以欠压状态为主,表现为"压力驱动"特点,可实现压降自由传递;垂向上,300 m和600 m为黔西地区地应力的转换深度,也是控制煤层气成藏特征的临界埋深线,300 m以浅以水平应力为主导,300~600 m水平应力与垂直应力共同作用,异常高压发育,600 m以深以垂直应力占主导。600 m以浅有利于统一流体压力系统的发育,以深有利于多层叠置流体压力系统的形成,并使气藏资源类型由"压力驱动型"向"应力封闭型"转变;基于成藏要素的台阶式跃变特征和多层次模糊综合评价,推测300~600 m为本区煤层气勘探开发的黄金带,织纳煤田高产井产层普遍位于该深度范围。     

地应力地温场中煤层气富集区高精度定量预测的力学方法

针对当前我国煤层气富集区预测中预测位置不准、难以定量化描述、精度不高等不足，提出了地应力地温场中煤层气富集区定量预测的力学方法。建立了应力、温度影响下的煤层气压力预测方程、含气量预测方程，预测方程体现了地应力和地温对煤层气压力、含气量、孔隙率的影响，其中，应力和温度通过影响煤层气压力进而影响吸附量，通过影响煤层气压力和孔隙率进而影响游离量，温度还通过影响吸附常数b影响吸附量。以重庆沥鼻峡盐井矿区为研究区，进行了Kaiser声发射原岩应力测试实验、不同温度下的煤体甲烷等温吸附实验和不同埋深的孔隙率测定实验。实验表明，吸附常数a随温度变化不明显，b随温度升高线性减小。以实验为基础，结合现场实测数据和实际地质资料，定量化预测了矿区煤层气含气量分布。以煤层气含量为判别指标，按照富集程度不同，将研究区划分为两级富集区。预测方法克服了以往煤层气富集区预测定性描述、预测不准和精度不高的不足。     

云贵地区晚二叠世煤层气资源及勘探选区评价

通过二十多年的研究和在部分区块内的煤层气勘探试验，并与国内外部分煤层气勘探开发区进行比较后证实，本区的煤层气地质条件既有共性也有其特殊性。本文采用符合区内实际的评价原则(标准)对煤层气资源及选区进行了评价，并指出了有利的六个勘探目标区块。     

贵州珠藏向斜煤系含水系统对煤层气赋存的影响

为了揭示贵州省织纳煤田珠藏向斜煤系含水系统对多层叠置含气系统中煤层气赋存及开采的影响,利用地勘探阶段获取的水文地质参数和匹配的含气性测试成果,分析表明珠藏向斜属于开放-半开放且局部伴随自封闭型的煤系含水系统,具有渗入-沉积的水压系统特征,垂向上多层叠置含气系统间的含水层水头高度也同样表现为多层叠置含水系统;依据含水空间特征、水力性质及富水程度认为红梅井田具有2个含水系统,而少普、肥二和肥三井田则可划分出3个含水系统,且各含气系统含气量的区域分布与煤系含水系统的水动力空间展布形态具有较为一致的对应性;利用K-R-q图解对比研究了珠藏向斜原位条件及合层排采时的含水系统特征,结果表明：珠藏向斜煤层气储层所处含水系统对煤层气的储存较为有利,煤系各含水系统含水性弱,导致合层排采的煤层供水能力有限,不能有效扩展降压漏斗,使得气井的供气源受限,在近井地带难以向远端扩延,最终影响后期产气量。在上述研究的基础上,认为单纯的合层排采并不能解决储层渗流通道疏通较差和降压范围较窄的现状,需要考虑其他增产措施。