近年国内煤层气产业发展现状

研究认为,我国出现了高阶煤煤层气、中低阶煤煤层气、低阶煤煤层气、深部煤层气、高应力多煤层煤层气、煤系气等多种领域的勘探开发态势,形成了与之相配套的适用技术,新技术带动了新领域的诞生。低阶煤煤层气的勘探突破和开发利用成为亮点,煤系气综合勘探开发成为热点和发展趋势,贵州高应力多煤层煤层气勘探成果显著,深部煤层气勘探也取得可喜成果。沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘低产井的提产、增产成为重要的课题。     

澳大利亚煤层气开发现状综述

本文通过对澳大利亚主要煤层气盆地的地质特征以及开发方式进行了归纳分析,对比了我国煤层气盆地的特点,并认为只有匹配煤层地质特征的开发方式才能实现煤层气的高效开发。经研究分析得出以下结论:考虑到煤层地质特征以及目前的开发技术,我国煤层气开发的主要目标应从中-高阶煤层向低阶煤层转变,从而提高煤层气的单井产量,实现我国煤层气的高效开发。     

国内外低阶煤煤层气开发现状和我国开发潜力研究

本文分析了我国煤层气资源在高、中和低煤阶的分布特点,对美国、加拿大和澳大利亚低阶煤煤层气勘探开发的储层特征、开发技术和经济性等进行了分析,总结了发达国家低阶煤煤层气勘探开发的成功经验。通过分析我国低阶煤勘探开发研究的结果,归纳了我国低阶煤的成藏模式,提出了我国低阶煤的开发方向。     

中国煤层气资源及勘探开发策略

本文简要地对我国煤层气资源的特点、勘探开发现状进行了评述，认为煤层气产量偏低的原圊主要是煤层渗速率及煤层压力普遍偏低，而且对煤层气高产富集条件认识不清。据此．对中国堞层气勘探开发的远景进行了分析，得出我国煤层气勘探开发的有利地区是，沁水盆地南部地区和鄂尔多斯盆地东缘的结论，最后对我国煤层气产量进行了预测，并提出了我国煤层气勘探开发的策略。     

美国低阶煤煤层气的勘探开发现状

通过对美国低阶煤煤层气勘探开发的总体介绍以及其储层特征、开发技术和经济性等分析，总结出了美国低阶煤煤层气勘探的成功经验，建议应对中国低阶煤煤层气储层特征和成藏机理进行深入地研究，并加大勘探开发力度。     

我国低煤阶煤层气地面开发产气潜力研究

为深入研究我国低阶煤的地面煤层气开发潜力,采用等温吸附试验,结合量子化学计算方法、煤层气藏数值模拟手段、工程应用实践结果,对我国低阶煤地面产气机理及潜力进行了深入的研究和探讨。结果表明:低阶煤虽然煤层气含量低,但由于气体解吸能力较强,在排水降压时仍可有很大比例气体解吸产出;同时由于煤层厚度大,煤层渗透性较好,地面抽采具有比较大的产气潜力;在铜川区块4口地面煤层气试验井稳产气量超过1 000 m~3/d,实现了国内低阶煤地区煤层气井的工业性气流,验证了我国低阶煤地面煤层气开发具有很大的潜力,今后应加快开发步伐、加强开发力度。     

低阶煤煤层气开采及含气量测定方法现状分析

近年我国煤层气开发由中高阶煤向低阶煤发展。低阶煤煤层气含量测定时存在取芯过程中快速解吸、游离气快速逸散,甚至没有解吸气造成解吸量低等问题。为了更好地促进低阶煤煤层气开发及含气量测定工作开展,对国内外低煤阶煤层气开采现状及含气量测定方法进行分析,得出了现阶段低阶煤含气量测定2种主要方法。2种方法测定结果与实际值均存在一定差异,需更深入地对此进行研究。     

低阶煤层气富集主控地质因素与成藏模式分析

针对我国低阶煤层气分布和富集受多种地质因素控制的现状,对沉积环境、构造作用及水文地质条件等关键地质因素进行了分析,结果表明:低煤化作用阶段,镜质组(腐植组)对于煤岩吸附能力具有一定的贡献作用;煤质中的水分起消极作用。沉积环境影响煤系地层厚度和总资源量,煤层顶、底板厚度越大,岩性越致密,越有利于煤层气保存;含气量与煤厚呈正相关。构造运动可能造成封盖层破坏,导致煤层气逸散,也可能形成良好的侧向封堵。水动力系统对低阶煤层气的生成和保存均有控制作用,其与低阶煤盆地中煤层气富集的利害关系必须结合水文地质与构造耦合关系加以判识。对于低阶煤层气藏,游离气含量不可忽视,在有利成藏模式选择上应重视构造动力条件的分析及构造圈闭点的评价。     

二连盆地低阶煤储层物性特征及评价体系研究

为了对二连盆地煤储层物性特征及评价体系的建立开展系统性研究,通过大量试验测试分析资料,对该区煤样岩石学特征、煤相、不同级别孔裂隙成因及结构分布、孔渗性、孔隙分形维数进行研究。系统总结了低阶煤储层特征评价参数,首次建立了二连盆地低阶煤储层评价体系,结果表明:二连盆地发育三类煤储层,以大中孔为主,孔隙结构复杂。该评价体系对煤层气勘探开发程度低、储层物性数据较少的二连盆地具有较强的应用性,为该区煤层气有利层位优选和勘探开发提供地质依据。     

中国大陆煤层气盆地双层次类型划分

查明煤层气盆地类型是确切了解煤层气盆地成藏条件优劣和科学进行煤层气战略开发的关键。从煤层气富集成藏的控制因素出发,采用盆地原型及其迭加改造分析方法,研究了聚煤盆地的时空演化及后期改造特征,结果表明:煤层气盆地内煤层气富集成藏受盆地聚煤期及后期改造类型的控制;煤层气盆地有克拉通内盆地、克拉通边缘或中间陆块盆地、坳陷盆地、裂陷盆地、前陆盆地5种聚煤盆地类型,有断褶热力改造型、断褶改造型、断褶埋藏改造型、断褶埋藏热力改造型、断褶剥蚀改造型、断块改造型、断块埋藏改造型、断块热力改造型、断块埋藏热力改造型等9种改造类型。根据"聚煤盆地原型+改造类型"的煤层气盆地双层次分类方案,将我国64个煤层气盆地划分为23种煤层气盆地组合类型。     

我国南方潜在的高煤级煤煤层气开发基地-贵州五轮山矿区煤层气地质条件浅析

本文介绍了贵州织纳煤田五轮山矿区的地质背景、煤储层特征以及煤层气资源与分布情况，通过初步调查发现，贵州织纳煤田五轮山矿区煤层气基本地质条件与晋城地区具有一定可比性，这为形成我国新的高煤级煤煤层气开发基地提供了重要线索。     

中国煤层气的富集特征

煤层气富集规律的研究贯穿着煤层气勘探、开发与利用的始终，与煤田地质学、天然气地质学、流体力学等学科息息相关，向斜构造部位是煤层气富集的主要区域，大量研究与实践证实向斜具有天然维持地层压力的机制，煤层气容易富集。构造热事件一方面使煤层短时间内受热，煤阶升高，煤层气大量生成，同时改善了煤的储层物性，对煤层气富集起到重要作用。上覆地层有效厚度可以有效评估构造运动史、沉积史和生烃史的匹配关系。水文地质条件是煤层气保存及形成超压的主要因素。     

地层压力与煤体结构耦合机理及其对含气性的影响

我国煤层气地质条件较为复杂,多遭受剧烈的后期改造,地质构造破坏严重,大部分煤层气资源埋深较深,使得勘探开发难度增大。煤层含气性作为计算煤层气资源量的关键参数,对含气性影响因素进一步分析至关重要。基于全国41个主要煤层气区块/矿区的地质资料,选取煤阶和地层压力这两个最为重深刻的因素进行分析,结果表明：1）型煤体结构产生韧性变形,地层压力释放,割理缝宽度减小,煤体重新压实,导致压力梯度高,含气量最高;型煤体结构产生脆性变形,地层压力释放,割理裂缝发育地层压力梯度低,含气量最小。2）地层压力与含气量基本是正相关关系,地层异常高压区对含气量有正向贡献,异常低压区不利于气体保存,正常压力区含气量高低不一。3）压力梯度与媒体结构可通过构造变形为纽带,产生耦合关系,影响储层含气性。     

欠平衡钻井技术在煤层气勘探开发中的应用

分析了当前国内外开发利用煤层气的现状;指出中国煤层气藏具有低压低渗、难脱附、驱动力不足和构造煤发育等重要特殊性,这种特殊性使常规煤层气开发技术有很大的局限性;提出了适合低压低渗煤层气藏特点的开发技术系列,包括欠平衡钻井与洞穴完井技术和欠平衡钻多分支水平井与洞穴技术.     

新形势下中国煤层气勘探开发前景与对策思考

在国家要求天然气“增储上产”及煤层气产业整体处于“瓶颈”阶段的新形势下,分析煤层气勘探开发前景和对策意义重大。鉴于此,分析了国内外煤层气产业发展成功经验与失败教训,从影响我国煤层气产量增长方面探讨当前产业存在的若干问题,分析了未来中国煤层气持续发展的重要领域和方向。基于我国煤层气开发的特点和技术水平,结合煤层气储量和资源潜力,综合应用产量构成法、生命模型法和储产比控制法预测了我国煤层气产业发展潜力与前景。研究认为:我国煤层气产业持续发展存在诸多制约因素,主要包括:①后备区准备不足;②单井产量低,整体处于低效开发状态;③地质条件复杂,煤层气勘探开发技术难以复制;④对外合作项目进展缓慢,推动难度较大。同时认为,煤层气仍是我国当前较现实的非常规天然气资源,高产老区稳产上产、低产低效老区改造、低煤阶与构造复杂区效益开发、深部及煤系天然气综合开发是未来中国煤层气产量持续增长的方向,2035年我国煤层气地面井产量可达到150×10⁸~250×10⁸m³。在此基础上,提出了我国煤层气产业发展5项对策建议:①加大勘探评价工作量,落实更多优质储量,夯实建产基础;②加强优质储量动用,持续开展增产改造试验,助力老区稳产上产;③加强科技攻关和煤层气开发示范试验,确保新建产区效益开发;④加强对外合作区项目监管,推动合作区快速建产;⑤加大财政补贴及税收优惠扶持力度。     

郑庄区块高阶煤层气低效产能区耦合盘活技术

高阶煤层气井低产低效区的普遍存在,已成为制约我国煤层气产业发展的主要瓶颈之一。沁水盆地郑庄区块有2/3的矿井属于低效井,区块整体经济效益差,以郑庄区块为例,剖析造成高阶煤煤层气低效开发问题的影响因素,提出了低效区盘活技术策略和模型。建立了井网部署方式、储层改造适应性技术、高效排采管控方式3个方面的优化技术,形成了适用于高阶煤储层煤层气井增产的技术系列:一是基于开发动态分析和数值模拟的开发井型井网优化技术和水平井耦合降压盘活直井技术;二是基于煤储层特征及煤层气开发机理分析的高阶煤储层疏导式储层改造技术;三是基于煤储层气-水赋存机理和微裂隙气-水流动机理的高效排采管控技术。在此基础上,提出了郑庄区块低效产能带耦合盘活的工艺技术思路:以资源有效动用为核心,通过调整井网井型,采取疏导式储层改造技术和高效排采管控模式,实现低效区带整体协同降压,新井高效开发,老井稳定增产,达到区块整体盘活的效果。建立了低效区整体盘活工艺技术模型,并在郑庄区块进行了现场试验。为期3 a的现场试验取得了显著的开发效果:44口直井平均单井日产气量2 400 m~3,是周围老井峰值产气量的3.6倍;22口水平井盘活试验井产量是调整前水平井的4.2倍,耦合降压使得周围低产直井平均单井日产气量提高了435 m~3,试验区采气速度由调整前的1.8%提高为目前的7.6%,提高了区域煤层气储量动用程度和采气速度,使区块开发经济效益转亏为盈。该项技术的研发成功,为国内类似地质条件煤层气低效区盘活提供了示范和借鉴。     

观音山井田煤层气资源赋存条件与影响因素分析

观音山井田主煤层含气量较高,煤层气资源较为富集,为煤层气开发提供了较为优良的条件。研究表明:井田地质构造简单,主煤层分布稳定,煤级为贫煤,煤层顶底板以泥岩类为主,含煤地层地下水动力微弱,这些条件有利于煤层气的保存;煤层含气量随埋深的增大而规律性增高,表现为单斜控气的典型特征。     

低煤阶煤层气藏水文地质条件的物理模拟

采集低煤阶煤岩样品,利用煤层气成藏模拟装置模拟了低煤阶煤层气藏的水文地质条件,探讨了动力条件及地下水化学特征对煤层气保存、富集及成藏的影响.结果表明：强烈的水动力交替作用使煤层气藏中的甲烷碳同位素变轻,甲烷含量降低,N₂和CO₂含量增大,这对煤层气成藏不利;低煤阶褐煤倾向于低矿化度,有利于生物气的生成和低煤阶煤层气的富集成藏.     

提高我国煤层气采收率的主要技术分析

文章分析了影响我国煤层气采收率的主要因素，认为低渗透、低储层压力和低饱和度等煤层气地质特征以及常规开发技术是影响我国煤层气采收率的瓶颈。指出改造“虚拟产层”，采煤、采气一体化开发以及应用多分支水平井钻井技术，是提高我国煤层气采收率和实现我国煤层气地面开发商业化切实有效的途径。     

浅谈我国煤层气开发利用的制约因素

我国煤层气资源十分丰富,总资源量占全世界的13%,近年来我国的煤层气产业有了很大的发展,但是与美国等煤层气商业化开发较好的国家相比却相差很远。简要总结了我国煤层气的开发利用现状,并从煤层气的利用率、煤层气的赋存地质条件及其勘探开发工艺和国家政策4个方面与国外进行对比,指出以上4个方面是制约我国煤层气发展的主要因素,同时提出相关措施。