湘中邵阳凹陷煤系气成藏基础及其共生组合特征

在系统收集整理邵阳凹陷煤系矿产勘查与评价资料及样品分析测试结果的基础上,将研究区煤系地层中的非常规天然气作为一个整体进行研究,查明了测水组煤层-煤系页岩-煤系砂岩的展布特征,分析了研究区测水组煤系气成藏的可能性,总结了测水组地层垂向发育的岩相组合特征及其对应的煤系气组合模式,通过典型钻孔分析,确定了煤系气发育的有利层段及其气藏类型。结果显示,研究区测水组主要发育以泥页岩为主的岩相组合和以页岩气-煤层气为主的煤系气藏,泥页岩对邵阳凹陷煤系气成藏起关键作用;但在聚煤中心附近的局部区域内,煤储层是煤系气成藏的关键因素。     

湖南涟源凹陷早石炭世煤系气共生组合与有利层段优选

湖南涟源凹陷早石炭世煤系地层具有煤层-煤系页岩-煤系砂岩垂向上相互叠置、平面上广泛分布的特征,显示出较好的煤系气兼探合采前景,然而目前尚缺乏该区煤系非常规天然气地质特征整体研究。本文以早石炭世测水组为研究对象,基于研究区典型钻孔的岩相组合及物性、含气性等实验分析,讨论了涟源凹陷煤系气共生组合模式及潜在的有利煤系气层段。结果表明：涟源凹陷测水组发育5种岩相组合类型,对应滨外陆棚、障壁-潮坪、障壁-沼泽、潟湖-沼泽和潮坪-沼泽沉积环境,以“单源双储、双源双储、双源三储”3类煤系气共生组合模式为主。基于分级加权法认为测水组下段上部为有利的勘探层段,以煤层为主要烃源岩、砂岩为主要储集层的煤层气-煤系砂岩气组合模式最为有利,集中分布于涟源凹陷中部一带。煤层累计厚度及其含气性对涟源凹陷煤系气藏起关键作用。     

湖南涟源凹陷早石炭世煤系气共生组合特征与有利层段优选

湖南涟源凹陷早石炭世煤系地层具有煤层-煤系页岩-煤系砂岩垂向上相互叠置、平面上广泛分布的特征,显示出较好的煤系气兼探合采前景,然而目前尚缺乏该区煤系非常规天然气地质特征整体研究。本文以早石炭世测水组为研究对象,基于研究区典型钻孔的岩相组合及物性、含气性等实验分析,讨论了涟源凹陷煤系气共生组合模式及潜在的有利煤系气层段。结果表明:涟源凹陷测水组发育5种岩相组合类型,对应滨外陆棚、障壁-潮坪、障壁-沼泽、潟湖-沼泽和潮坪-沼泽沉积环境,以单源双储、双源双储、双源三储3类煤系气共生组合模式为主。基于分级加权法认为测水组下段上部为有利的勘探层段,以煤层为主要烃源岩、砂岩为主要储集层的煤层气-煤系砂岩气组合模式最为有利,集中分布于涟源凹陷中部一带。煤层累计厚度及其含气性对涟源凹陷煤系气藏起关键作用。     

准噶尔盆地侏罗系深部煤系气控制因素及勘探潜力

准噶尔盆地侏罗系煤层气地质资源量达2.26×1012 m3,其中2 000～3 000 m埋深的煤层分布最广,勘探程度最低。基于对野外剖面、煤矿、井下煤样分析化验测试以及大量钻遇煤层油气井资料的分析,对该深度领域的煤系气赋存规律、组合特征及勘探潜力进行研究。结果表明:该区煤层气具有多源混合的特征,构造作用造成煤岩裂隙发育,它源混合及构造裂隙是造成该区游离气大幅度上升的主要原因。结合出油气井点和源储关系,建立了单源双储、双源双储、三源双储3类4型煤系气组合模式及立体成藏模式,分析了白家海地区煤系气勘探潜力,预测甜点区天然气资源储量为5×1010 m3。     

六盘水煤田上二叠统煤系气成藏特征及共探共采方向

六盘水煤田上二叠统含煤地层中煤层、页岩、砂岩叠置频繁,统筹勘探不同储层中的天然气有助于减少资源浪费,提高开发效益。通过对煤系气储层岩相、厚度、源岩地化、储层物性及空间赋存规律的研究,分析了六盘水煤田煤层气、煤系页岩气和煤系致密气成藏潜力,讨论了煤系气的空间叠置关系和勘探前景。结果显示:区内晚二叠世煤层煤种齐全,厚度较大,变质程度普遍偏高,含气显示优越;页岩和砂岩累计厚度大,有机地球化学和储集物性参数良好;不同岩性的区域和层位分布差异较大,组合类型多样,空间配置关系有利于发育垂向多套天然气藏。煤系页岩气最有利勘探层位为龙潭组下段,煤层气和煤系致密气最有利层位为汪家寨组和龙潭组上段;以此为基础,总结提炼出"源储一体型"独立煤系页岩气藏、"源储紧邻型"煤系"三气"组合气藏、"下生上储型"煤系"两气"组合气藏共3种气藏类型。初步认为晴隆向斜深部为煤系页岩气优先勘探区,青山向斜深部适合煤层气和煤系页岩气共探共采,盘关向斜和格目底向斜深部适合煤层气和煤系致密砂岩气共探共采。     

苏南地区二叠系非常规气综合地质优选及远景分析

以苏南地区二叠系龙潭组极其上下组合地层为研究对象,分析区域煤层气、页岩气及致密砂岩气资源分布特点;分析成藏基础地质条件,建立复合气藏聚集模式。并依据地层组合的分布特征和生烃源岩的资源潜力等条件,初步优选成藏有利区域。研究认为:苏南地区生烃源岩广泛发育,其中的煤系烃源岩煤层气潜力较大,暗色泥页岩厚度大、分布连续、有机质含量高、成熟度适中,母质类型较好,形成区域上良好的生气源岩。上覆砂岩层连续且厚度较大,成为良好的储气层,三者形成复合气藏,并将气藏聚集模式分为三类。常州、江阴、张家港一带,镇江、宜兴局部地区及苏州东山地区下含煤段定为非常规气资源开发的有利区带。     

河北省煤系天然气资源及其成藏作用

为摸清河北省煤系天然气资源潜力,揭示其耦合成藏作用,采用等温吸附、TOC含量测试、X衍射、岩石热解、高压压汞、液氮吸附、显微组分镜鉴、脉冲渗透率等试验测试,对源-储地化和物性特征进行研究,结合各赋煤构造区煤系沉积-构造演化史,进行煤系天然气资源评价并揭示其成藏作用。结果显示:河北省煤系天然气资源丰富,煤层气资源量39 015×108m3,页岩气资源量33 447×108m3,致密砂岩气资源量24 000×108m3,石炭二叠系占绝对优势;烃源岩有机质以Ⅲ型为主,成熟度Ro介于0.5%~3.0%,以成熟—过成熟阶段为主;煤对煤系天然气藏起决定作用,富有机质泥页岩起关键作用,泥页岩的厚度优势弥补了有机质"欠缺";煤系储层连通性较好,属低孔低渗型,二次生烃作用是煤系天然气成藏的关键;共生调节机制煤层气表现为层间调节,页岩气为层内调节,砂岩气为协调调节;基于共生调节机制和空间叠置关系,将煤系天然气藏分为"远源"致密砂岩气藏、"自源"页岩气/煤层气藏和"自源+他源"叠合气藏3类,后者包括3种成藏模式。     

吐哈盆地水西沟群致密砂岩气成藏机制新理论 ——近生近储和自生自储

吐哈盆地侏罗系水西沟群是一套典型的地洼型沉积建造,以反映活动型沉积的分选、磨圆很差的长石岩屑砂岩为代表,广泛发育煤层、炭质泥岩和深灰色泥岩,煤系烃源岩的广泛发育为致密砂岩气藏的形成创造了条件.为明确吐哈盆地水西沟群致密砂岩气成藏模式,通过源储配置关系及气藏特征,提出了3种成藏模式:近生近储、自生自储和复合生储.近生近储...     

焦作矿区山西组含气系统储层特征及成藏过程研究

焦作矿区煤系烃源岩丰富,具备了煤系气成藏提供了重要物质基础,然而对于成藏过程认识不清阻碍了本区煤系气综合勘探与开发。基于研究区地质勘探与测试化验资料,分析了煤系含气系统烃源岩、储集层及盖层特征,划分了储层组合,探讨了其成藏过程。结果表明：研究区烃源岩以煤层和富有机质泥岩为主,有机质演化程度高,处于成熟-过成熟阶段,有机质类型以Ⅲ型为主;储集层主要为煤层和泥岩,煤层平均孔隙度和渗透率分别为5.43%、0.32mD,泥岩平均孔隙度和渗透率分别为1.48%、0.051mD;盖层为煤系自身和下石盒子组泥岩,属于典型自生自储型生储盖组合。将研究区储层组合类型划分为8种,其中Ⅲ类碳质泥岩-煤层-碳质泥岩储层全烃含量较高,煤系气富集,综合勘探潜力大。山西组煤系气两期成藏,主要充注成藏期发生于中侏罗世-晚侏罗世,区域岩浆作用使烃源岩成熟度迅速增加,大量生成烃类气体。研究成果加深了对焦作矿区煤系气的认识,为煤系气综合勘探提供了参考。     

湘中地区涟源凹陷煤系砂岩储层物性特征

采用地质调查及实验测试等手段,应用煤系气地质学理论,以湘中地区涟源凹陷煤系砂岩为对象,对其储层物性特征进行了系统研究,结果显示:研究区煤系砂岩储层类型较为相似,以岩屑石英砂岩和长石石英砂岩为主;煤系砂岩储层孔隙度均较低,具有低孔低渗物性特点;煤系砂岩储层分选性相对较好,喉道分布较为均匀,主要为小孔-微喉组合的孔隙型储层,储集层发育较为致密,属于致密砂岩储层.     

沁水盆地煤系非常规天然气共生聚集机制

沁水盆地煤系非常规天然气(煤系"三气")资源丰富,研究煤系非常规天然气的共生聚集机制有助于天然气资源的综合利用。依托煤系有机地化与储层物性相关测试数据,分析了煤系非常规天然气的生烃物质基础与储层特征;基于典型钻孔的沉积序列、岩性组合和气测资料,建立了三类煤系非常规天然气共生模式并探讨了其在层序格架内的分布特征;通过成藏过程和成藏动力分析,评估了盆地内煤系非常规天然气的共采前景。研究认为:沁水盆地煤系非常规天然气生烃物质基础雄厚,天然气生成、运聚的宏观动力条件和储层条件时空配置得当,共生成藏条件良好;石炭-二叠系山西组与太原组发育"三气"共生和两种"二元"气藏共生组合,联合勘探开发前景较好,页岩气和致密砂岩气单独开发风险较大。     

煤系气开采模式探索及先导工程示范

煤系气赋存态多种多样,储层属性复杂多变,经济高效开采模式尚处于探索起步阶段。分析了国内科技攻关和现场试验近期进展,初步总结关于煤系气开采模式现有认识,对比分析了不同模式的适用性和局限性,并以临兴区块示范工程为例分析归纳了产量曲线类型及其合采有效性特点,介绍了煤系气合采成功范例。以管柱结构设计和排采管控方式为主,考虑井型选择和压裂方式,将煤系气开采工艺初步归纳为分排、先分后合、合排3类模式。每类模式包括若干具体方式;这些模式和方式各有优缺点,分排及合排模式中的主要方式在应用中见到初步效果,先分后合模式目前尚处于设计乃至设想阶段。建议煤系气开采模式及其技术创新本着"因地制宜、取长补短、多措并举、有所侧重"的策略,根据气藏具体地质条件选用和发展适应性开采工艺。目前仅有的两个国家级示范专项工程推进了我国煤系气开采模式的创新,临汾示范区采用分区分采方式实现了煤系气开发规模快速扩展,临兴示范区探索"排气降压"诱控接续合排工艺初步实现了煤系多气经济高效合采。重点分析了临兴示范区煤系气开采工程示范效果,揭示了自然接续工艺下的煤系气生产规律,发现存在4种单井产量曲线类型,包括以解吸气多层合采为特征的I型曲线,以游离气-解吸气诱导控制接续合采的Ⅱ类、Ⅲ类曲线,以及单纯游离气产出的Ⅳ型曲线。工程示范结果展示,采用"排气降压"的诱控接续方式,可以在较为广泛的气藏条件下实现煤层气-煤系致密砂岩气、煤系致密砂岩气-页岩气的有效合采,是值得进一步探索和具有推广应用潜力的煤系气经济高效合采新模式。值得关注的是,具有工业价值的煤系多类型共生气藏均赋存在深部,而深部地层富水性往往微弱,使得"排水降压"传统模式难以奏效;而"排气降压"诱控接续恰恰针对于弱富水储层降压面临的这一局限,可能成为煤系气经济高效综合开发的一项重要技术。     

“源-储-输导系统”联控煤系气富集成藏机制——以鄂尔多斯盆地东缘为例

煤系气资源丰富,如何系统认识煤系多种非常规天然气富集成藏机制,是实现气藏有效开发的关键。从"源-储-输导系统"时空耦合配置角度,阐明煤系生烃—运聚—成藏的关键过程和主控因素,建立煤系气富集序列,丰富煤系气综合成藏内涵。稳定烃源岩是煤系气富集的基础,沉积微相宏观上控制优势储层展布,储层物性微观上决定成藏有效性,在输导体系影响下动态调整构成煤系综合含气系统。输导系统和储集系统受控于构造、沉积和成岩作用,生烃强度和生烃演化过程直接影响气体运移和聚集,输导系统转换是界定源内滞留和源外富集成藏的关键因素。输导系统转换界面之下,以煤系煤层和页岩内部发育的微纳米孔喉网络作为储集系统,煤系气在其中不运移或短距离运移;界面之上以砂体、裂缝和断层作为输导系统,煤系气就近或远距离运移。在此基础上,提出煤系气综合成藏序列,包括原位滞留型(包括太原组和山西组煤层气及页岩气)、近源充注型(包括山西组和下石盒子组致密气)和远源调整型(包括上石盒子组、石千峰组砂岩气和马家沟组灰岩气)的煤系气综合聚集模式,借此分析了华北地台煤系气富集规律和勘探方向,为煤系多气多层综合开发提供借鉴。     

“双断供隆”型气藏成藏条件分析——以松辽盆地长春岭背斜带扶杨油层为例

通过对长春岭背斜带天然气组份和甲烷碳同位素δ13C1的地化分析,得出该区扶杨油层天然气类型为煤型气;利用甲烷碳同位素δ13C1与镜质体反射率Ro的对应关系,认为该区扶杨油层天然气主要来自下伏断陷期的沙河子组和营城组的煤层和暗色泥岩。下部的徐家围子断陷和双城断陷为此提供充足气源,形成"双断供隆"的供气格局,且源岩分布范围广、有机质类型好且丰度高。综合源岩条件、构造演化、输导条件、砂体特征等成藏要素,认为天然气沿断裂向上运移至扶杨油层的砂体中,在沿砂体做短距离侧向运移,在圈闭中聚集成藏,是古生新储、下生上储的成藏模式,形成断背斜型、断块气藏和断层—岩性气藏。源储断裂是控制天然气成藏的主要因素,源储断裂控制的圈闭是主要的勘探目标。     

淮南潘谢矿区深部煤系烃源岩地球化学特征与成烃潜力

为了查明淮南煤田潘谢矿区深部煤系的烃源岩生烃潜力,在对煤系烃源岩系统采样的基础上,应用总有机碳含量、氯仿沥青"A"、岩石热解、干酪根碳同位素、镜质组反射率等有机地球化学测试方法,结合深部煤炭勘查成果,深入探讨了淮南潘谢矿区深部煤系烃源岩地球化学特征、热演化及生烃组合特征。地球化学测试结果表明:潘谢矿区深部煤系有机质干酪根主要来源于陆生高等植物,类型属于Ⅱ_2-Ⅲ型,局部存在少量的Ⅱ_1型,具有良好的天然气生成潜力;上石盒子组、下石盒子组和山西组泥页岩TOC含量均达到了中等烃源岩标准,氯仿沥青"A"也均达到了好的烃源岩标准,上石盒子组和山西组泥页岩S_1+S_2达到了中等烃源岩标准,下石盒子组泥页岩S_1+S_2达到了好的烃源岩标准,因此泥页岩有机质丰度各项指标均达到了中等或者好的烃源岩标准,加上煤层总有机碳含量均在60%以上,表明潘谢矿区深部煤系有机质具有较高的原始生烃能力。在潘气1井煤系烃源岩有机地化和气测录井特征分析的基础上,结合深部煤炭勘查成果,以全区稳定发育的厚层煤层和泥页岩为目标层位,在潘谢矿区深部划分了3套稳定发育的生烃组合。组合1位于上石盒子组上段中-下部,厚40～60 m,是良好的页岩气-煤层气共生气藏;组合2位于下石盒子组上段,厚60～150 m,以煤层气为主,页岩气为辅;组合3位于山西组底部,厚20～35 m,以煤层气为主,页岩气为辅。     

临兴地区深部煤层气及致密砂岩气资源潜力评价

针对鄂尔多斯盆地东缘临兴地区主煤层埋深较深、致密砂岩产气层数较多的特点,分析了区内煤储层特征,评价了深部煤层气及致密砂岩气的资源潜力。研究表明,区内构造简单,以单斜构造为主,东中部局部地区发育断裂,煤储层相对稳定,储层压力呈欠压-常压状态,有利于煤层气的富集;深部5号和9号煤层以半亮型的肥煤到焦煤为主,储层物性较好,且9号煤层资源潜力较大,是深部煤层气勘探的主要煤层;致密砂岩展布主要受控于煤系地层沉积特征,在北部地区相对发育。研究认为,该区有利于深部煤系煤层气与致密砂岩气多层共采,而中南部地区为煤层气单采有利区。     

鄂尔多斯盆地东北缘临兴神府地区烃源岩特征

通过对区内烃源岩区域与层域分布、烃源岩有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度研究,表明鄂尔多斯盆地东北缘临兴神府地区本溪组~山西组暗色泥岩及煤层广泛发育并具有广覆式分布特点,煤系烃源岩TOC高,生烃潜量大,有机质类型以Ⅲ型腐殖型为主,部分为Ⅱ2型和Ⅱ1型混合型;以中等成熟阶段为主,部分达到过成熟,生烃强度大。因此,研究区较好烃源岩条件为区内煤系储层提供良好的气源,区内煤层气和煤系致密砂岩气勘探潜力较好。     

煤层气与页岩气共采可行性探讨

以萍乐坳陷上二叠统乐平组煤系为例,探讨煤层气、页岩气联合开采的可行性。研究表明:①煤系是煤层气、页岩气联合开采的重要物质基础,有机质为腐殖型干酪根与腐泥—腐殖型干酪根的地层对于煤层气、页岩气在空间上的叠置具有重要控制作用;②依据上二叠统乐平组岩性组合,在研究区归纳出2种气藏模式:页岩气为主兼煤层气和煤层气、页岩气兼探复式气藏模式,气藏模式类型主要受沉积环境控制;③依据地质信息叠合法,优选出丰城—樟树区块为煤层气、页岩气联合开采首选区域。最后探讨了适合煤层气、页岩气联合开采的开发方式。     

内蒙古鄂尔多斯地区煤系气资源及其合勘共采潜力探讨

为充分合理地综合利用煤系矿产资源,为政府部门提供内蒙古鄂尔多斯地区煤系气资源合勘共采的决策依据,在系统收集鄂尔多斯地区煤炭勘查、煤系气开发利用等地质资料基础上,采用路线地质调查、样品分析测试、综合研究等工作方法,分析了鄂尔多斯地区地质背景、构造特征和煤系气资源潜力,阐述了鄂尔多斯地区煤系气资源潜力巨大,具有多层系、复合连片、源储紧邻、互层叠置、储盖良好的独特组合模式,具备了合勘共采的资源条件;并对内蒙古鄂尔多斯地区煤系气合勘共采的优势和不足进行了研究,提出了煤系气合勘共采的合理化建议和措施。     

沁水盆地南部致密砂岩和页岩的气测显示与气藏类型

煤系本身及其上覆地层能够形成具有工业开发价值的致密砂岩和页岩气藏,综合勘探这些非常规天然气资源将有助于提高煤层气开发效益。依托17口井的气测录井资料,分析了沁水盆地南部石炭二叠纪煤系及其上覆地层致密砂岩和页岩的气测显示规律,讨论了致密砂岩气与页岩气的赋存方式和勘探前景。结果显示:区内砂岩和页岩的气测显示十分普遍,区域和层位显示差异较大;砂岩气发现几率相对较高,页岩气品位相对较好;下石盒子组具有砂岩气和页岩气的勘探潜力,太原组具有页岩储层厚度品位,山西组具有砂岩储层厚度品位。研究认为,页岩气最有利勘探层位为太原组,砂岩气最有利层位是下石盒子组,山西组也有一定的砂岩气和页岩气勘探潜力。以此为基础,初步划分出独立砂岩气、独立页岩气、煤-页岩-砂岩互层气组合3种气藏类型,认为砂岩气和页岩气有利区主要位于盆地中央地带,总体上沿复向斜轴部呈NNE向展布。其中,沁源区块中—南部、郑庄区块-马必区块-沁南区块结合部、柿庄北区块西北部3个核心区值得关注。