沁水盆地北端煤层气储层特征及富集机制

煤层气的富集与储层特征密切相关,并受地质条件的制约。在详细研究煤储层特征及煤层气富集机制的基础上,对沁水盆地北端煤层气的开发前景进行了初步评价。煤岩、煤质、煤体结构及孔渗性、吸附性的观察和测试显示,该区煤层厚度大,热演化程度高,局部发育构造煤,裂隙较发育,吸附性能力强,含气量高,含气饱和度偏低,适合煤层气的开发。该区煤层气的富集主要受控于热演化史和埋藏史。在区域变质的背景上,叠加了岩浆热变质作用,生气强度大。另外,煤层的埋深、顶底板封闭性及水文地质条件都会影响煤层含气量的大小,煤层气富集是多因素有效配置的结果。     

沁水盆地西山煤田煤层气成藏特征

在分析构造及热演化史基础上，探讨了沁水盆地西山煤田中煤阶煤层气的储层物性和成藏过程，结果表明，西山地区煤层具有吸附量大、含气量高、含气饱和度大、资源量大和资源丰度高等特点；虽然成藏过程较为复杂，但煤层埋藏史与生烃史配置良好，有利于煤层气富集保存，又由于发育有由岩浆诱发成因的煤层构造裂隙而使储层渗透率提高。认为该地区具有良好的煤层气勘探潜力和开发前景。     

煤层气储层重要物性参数的测井评价

煤层气储层是一种非常规天然气储层，对它的评价有其特殊的要求，该文在综合分析的基础上,峄煤层气储层的重要物性参数进行了测井评价，包括煤层识别，含气量，煤阶，煤质结构等，评价结果与取心观察结果非常一致，测井能有效地识别煤层和确定煤层厚度，预测煤储层参数，为经济有效地评价煤层气储层提供了重要的技术支持，为煤层气的勘探开发提供了重要保证。     

坪桥地区储层的物性特征研究

储层的物性是研究储层损害机理、保护储层或减小储层损害的依据,是搞好油田注水开发的基础,储层物性比较好,或者储层比较疏松,长期的注水开发易导致出砂,油层见水的现象,从而改变储层的孔喉结构及物理性质.主要以储层沉积学为指导,充分利用各阶段所取得的测录井、岩心等静态及开发动态资料,进一步对坪桥区长4+5层和长6层的岩石组分、...     

沁水盆地晋城地区煤层气田固井实践

分析了晋城地区煤层气井的地质特点及固井现状,从5个方面指出了影响该地区固井质量的原因。针对这种情况,在固井中,采用低密度水泥浆,严格控制水泥浆的失水量,提高水泥浆的粘度和切力,并采用低返速顶替技术,使得固井质量优质。     

沁水盆地晋城地区煤层气成因

沁水盆地晋城地区山西组和太原组煤岩中煤层气δ¹³C₁值为-2.963%～-3.539%,明显低于模拟实验和经验公式计算的原生煤层气δ¹³C₁值(-2.701%),由此判断其为次生煤层气.由于该区煤层气组分中,甲烷含量占绝对优势(>98%),不存在甲烷和CO₂碳同位素的交换,而且其保存条件良好,也不可能受到次生生物作用的影响,所以,煤层的解吸-扩散-运移作用才是晋城地区次生煤层气形成的真正原因.     

沁水盆地煤层气井坍塌压力预测

针对煤层气井井壁稳定问题,应用力学分析方法从井壁应力分布入手,根据斜井井壁稳定力学模型,分别结合Mohr-Coulomb准则和Drucker-Prager准则,建立水平井筒井壁坍塌压力计算公式。应用所建立的公式对沁水3#煤层羽状水平井坍塌压力进行了预测。计算结果表明,井眼沿最大水平主应力方向时,坍塌压力为负值,这种情况下煤层气井不会坍塌,井眼稳定;当井眼沿最小主应力方向时,坍塌压力高于或者略低于地层压力,说明煤层羽状井眼不稳定,会产生煤粉;当井眼介于最大和最小水平主应力之间时,其坍塌压力在所计算的两个压力之间。     

煤层气储层研究进展

煤层作为煤层气储层,具有容纳气体和允许气体流动的能力。与常规的砂岩储层不同,煤层气在煤层中主要呈吸附态形式存在,其储集性能受多种因素的影响。我国的煤田大多成煤时间早,经历的构造期次多,地质条件复杂,造成我国煤层气储层物性非均质性强,研究难度较大。文中总结了煤层气储层的物性特征、储集状态、煤岩特征、实验方法 4方面的研究进展,指出煤储层的渗透性、孔隙度、外生裂隙、割理、微裂隙等特征可以表征其物性;温度、压力、含气量、水动力条件、应力状态可以反映其储集状态;煤岩类型、煤体结构、煤层厚度、显微组分组成、变质程度、灰分等也影响其特性。最后,探讨了煤层气储层研究存在的问题及下一步研究方向。     

沁水盆地煤层气地面工艺技术

沁水盆地煤层气资源丰富，其开发和利用具有重要意义。针对沁水盆地煤层气田低渗、低压、低产等特点，介绍了适用于沁水盆地煤层气田地面建设的“低压集气、单井简易计量、多井单管串接、二次增压、集中处理”等一系列集输新工艺技术，以便为今后煤层气的工业化开发和建设提供有益的借鉴。     

沁水盆地煤储层应力敏感分析及工艺对策

随着山西沁水盆地煤层气开发规模的不断扩大,在开发中暴露出来的问题也越来越多。从研究最基础的储层伤害机理着手,对沁水3#煤岩开展了应力敏感性、驱替压差实验,结果表明每口井有一个压降临界值,不同井的临界值不同。生产压差的控制非常关键,超过临界值以后生产压差越大渗透率越低。针对影响煤层气解吸的关键参数,开展了排采控制技术研究,应用自动闭环控制技术实现了井底流压的智能控制,为煤层气田平稳、长期、高效地开发提供了新的技术支撑。     

沁水盆地煤层含气后的 AVO 响应特征

近年来,沁水盆地煤层气勘探开发不断深入,煤层气富集规律是制约其勘探开发成效的关键因素之一,而 AVO 技术对煤层气富集规律的预测至关重要。 煤层的 AVO 响应特征是什么样的？ 煤层含气后的 AVO 响应特征又是什么样的？其与常规砂岩含气后的 AVO 响应特征是否一致？对此,在沁水盆地开展了不同岩性流体替换及其在不同含气饱和度下的 AVO 响应特征研究。 结果表明,煤层的 AVO 响应特征与煤层含气后的 AVO 响应特征不同,煤层为“暗点”反射特征,而煤层含气后为“相对亮点”反射特征。 该研究成果可为煤层气勘探开发提供技术支撑与服务。     

沁水盆地含水煤层气藏的气体渗流特征

煤层气主要以吸附状态在承压水作用下赋存在煤基质孔隙中,排水降压是其主要开采方式。煤层气藏和低渗透天然气藏相比,其初始含水饱和度往往较高。在开发过程中气水两相始终同时存在,即使是在开发的第3阶段,产水量很小,但水相饱和度还是较高。地层水的存在使得多孔介质通道狭窄,造成低渗含水气藏毛管压力普遍很高,严重影响气体的渗透率。通过对沁水盆地部分煤岩样品渗流特征的研究,将排采曲线归纳为上凸型、下凹型和复合型3种代表类型。分析结果表明,含水饱和度越大,启动压力梯度越大。这些认识对于正确制订排采工作制度、提高排采效果具有重要意义。     

煤层气藏气体产出路径研究 ——以沁水盆地南部马必东区块为例

为明确排采过程中煤层气的产出路径,以沁水盆地南部马必东区块3#煤层样品为研究对象,通过煤岩基质岩心与裂隙岩心的并联和串联实验,分析不同组合模式下气体体积流量、岩心渗透率与驱替压差的关系,探究压差作用下煤层气藏的产出机理。实验结果表明,煤层气在排采过程中存在由煤岩基质孔隙向天然微裂隙进而向人工裂隙运移的串联产出路径以及由煤岩基质孔隙+天然微裂隙+人工裂隙共同产出的并联产出路径。串联产出路径中气体产出主要受煤岩基质渗透率的影响,并联产出路径中气体产出主要受人工裂隙的影响。并联产出路径的等效渗透率远高于串联产出路径的等效渗透率。当岩心两端压差由4.5 MPa降至2 MPa时,并联产出路径的等效渗透率由串联等效渗透率的30倍降至16倍。因此,在煤层气井的排采过程中,需进一步考虑并联产出路径中煤层气的产出。     

沁水盆地南部低成本煤层气钻井完井技术

沁水盆地南部煤层气资源丰富,是中国第一个煤层气商业开发效果较好的区块.沁水盆地南部煤层气主力开发层系3号煤层埋藏较浅且地层压力稳定,采用小钻机、二开井身结构、清水或空气钻进的低成本钻井工艺可满足煤层气开发要求.考虑煤层气钻井地质、排水采气和低成本施工工艺等煤层气开发的特殊要求,建立了煤层气丛式井轨迹优化模型,并深入研究了四井组丛式井轨迹优化设计、钻具组合等.对低成本直井和丛式井钻井工艺的经济效益进行了评价,结果表明,采用小钻机、空气或清水钻进和丛式井低成本钻井完井工艺可实现煤层气的低成本高效益开发,四井组丛式井比直井开发模式更为节约,可节约钻井成本的4.518%.     

准噶尔盆地低煤阶煤储集层吸附特征及煤层气开发潜力

等温吸附实验表明,准噶尔盆地侏罗系西山窑组、八道湾组低煤阶煤储集层具有较强的煤层甲烷吸附和储集能力.层位上,西山窑组煤储集层对甲烷的吸附和解吸能力明显较强,储集性相对更好,也更利于煤层气开采.地域上,盆地南缘昌吉-乌鲁木齐-阜康、东部彩南-巴里坤矿区、腹部地区均达到较富-极富甲烷煤储集层级别,对甲烷的吸附、储集能力较强.兰氏体积随镜质体反射率Ro增大而增大,与Ro呈三阶多项式函数对应关系.煤储集层对甲烷的吸附量随着压力增大而变大.依据兰氏体积划分出贫气区、含气区、较富气区、富气区4类区块,盆地南缘清1井-齐8井区、昌吉-乌鲁木齐-阜康矿区、西北缘斜坡区及盆地腹部主要为较富气区,盆地东部彩南-巴里坤煤矿区为富气区,其与周边厚煤区和腹部较深层煤层气开发潜力较大.     

准噶尔盆地南缘齐古地区煤层气地质特征

依据准噶尔盆地南缘齐古地区现有的煤炭勘察资料、油气探井资料、地震资料和煤岩分析化验资料,研究了中下侏罗统西山窑组(J2x)和八道湾组(J1b)煤层分布特征、煤质特征、储层物性及含气性、成藏条件等.结果表明:准噶尔盆地南缘齐古地区侏罗系煤层层数多(6～12层)、厚度大(10～60 m)、分布稳定,煤质较好(镜质组含量>5...     

沁水盆地南部煤层气富集高产主控地质因素

沁水盆地南部以高阶煤储层为主,煤层气勘探与开发资料丰富。利用这些数据资料,采用层次分析、构造解析及盆地分析等方法,分层次探讨了高阶煤层气富集、高产的主控因素及其控气作用机理。研究表明,构造调整、水动力分区及顶、底板岩性分布等控制着煤层气的富集。顶、底板泥岩发育区、水动力滞流区、弱径流区以及构造调整弱或未调整区控制煤层气富集,预测了沁源-安泽、沁南-夏店、马必-郑庄以及柿庄-潘庄4个煤层气富集区。渗透率、构造部位控制煤层气高产,富集区的局部构造高部位埋深较浅的原生高渗带、深部裂隙发育带煤层气易高产,预测了安泽、夏店南部、马必南部、郑庄南部、樊庄中北部和樊庄南部-潘庄6个煤层气高产区。     

煤层气地球物理测井技术发展综述

在大量文献调研的基础上 ,基于国内外煤层气测井技术的发展现状 ,综合评述了常用的煤层气测井方法、技术系列与煤储层测井评价技术及其优缺点 ,总结了当前国内外煤层气测井的应用研究情况 ,并分析了当前面临的技术难题 ,分析了煤层气地球物理测井技术的应用前景及值得注意的几个发展趋势     

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.