新疆低煤阶煤层气的特殊地质条件及研究方向

国外煤层气总产量中占比超过40%的低煤阶煤层气产业,在中国仍处于科研攻关、试验性开发阶段。新疆地区的五大沉积盆地(群)是中国低阶煤的主要赋存区域,煤层气资源丰富,勘探程度较低。新疆地区特殊的盆地构造特征及演化历史、煤系地层沉积特征及气候环境等因素,造成低煤阶煤层气的成藏地质规律不同于国内外任何一个煤层气盆地,需要通过理论创新及实践来建立本区域的煤层气成藏地质理论体系,并建立相应的煤层气开发工程技术体系。随着成藏地质理论及工程技术的逐渐成熟,新疆地区的低煤阶煤层气产业将大有作为。     

浅议天然气、煤层气、页岩气成藏特征及勘探开发

煤层气和页岩气是非常重要的非常规天然气藏。天然气、煤层气、页岩气三者在成藏特征、成藏机理和勘探开发上既有相似性又有差异性。对比分析表明,常规天然气藏需要有生、储、盖的合理组合,勘探开发技术成熟,工艺较简单,生产周期一般较段;煤层气、页岩气气藏表现为自生、自储、自保的特征,煤层气藏为吸附成藏机理,页岩气藏自身构成了从吸附聚集、膨胀造隙富集到活塞式推进或置换式运移的机理。煤层气勘探开发较常规页岩气复杂,初期产量低,但生产周期长;页岩气主要采用水平井和压裂技术开采,开采周期最长。     

我国煤层气地质特征与工程技术适应性进展

我国煤层气储层由于成煤年代早、板块构造挤压等因素,导致储层物性差、渗透率低,但因深成热变质、区域动力变质及岩浆接触热变质作用相互叠加,使煤层含气量偏高。通过勘探开发实践,我国已建立适合中高煤阶煤层气的煤层气开发工程技术系列,重点包括三维地震物探技术、直井+定向井丛式钻井技术、大规模水力加砂压裂技术、智能化排采控制技术、低成本地面集输工艺技术等,但煤层气开发仍存在产能到位率低、气井产量低、稳产能力差、产业规模发展慢等问题,核心原因仍为地质条件差、勘探开发技术仍不成熟,基于大数据动态数据库分析评价的"地质工程一体化"技术有望为煤层气科学勘探开发提供途径。     

准噶尔盆地煤层气勘探开发与地质研究进展

准噶尔盆地煤层气资源极为丰富,已开展近30个煤层气勘查项目,施工煤层气井270余口,建成白杨河、四工河、乌鲁木齐河东煤层气开发先导试验区,正在着力推进煤层气规模化开发利用,多个区块呈现出煤层气单井高产势头,针对多、厚、大倾角煤层顺煤层钻井、储层改造、优化排采技术不断推广应用,带动了新疆煤层气产业起步发展。系统总结准噶尔盆地煤层气成藏特殊地质条件,科学分析前期煤层气勘探开发的现状与趋势,全面梳理煤层气勘探开发所面临的地质难题,以期为新疆地区乃至中国中低煤阶煤层气的高效开发提供借鉴。盆地周缘构造隆升、水力逸散、煤层气风氧化带深延是制约煤层气资源分布和勘探开发潜力的不可忽略的地质因素,盆地腹地包括煤层气在内的深部煤系气资源潜力巨大,开展煤系油气地质综合研究、拓展煤系气勘探开发领域势在必行。盆地边缘多个区块煤层气富含CO₂且呈现随煤层埋深增大CO₂体积分数增高的异常现象,拟以水动力场和水化学场耦合作用为主线,气体差异构成与禀赋为线索,鉴别多源多阶气体来源、混合度及成藏贡献,揭示CO₂异常富集成因,探索流体场主导作用下的煤层气多源...     

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。     

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。     

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.     

陕西省煤层气资源勘探开发前景分析

为了探讨陕西省"十三五"期间煤层气勘探开发前景,在分析全国煤层开发形势的基础上,从资源条件、区域优势、政策,能源结构、煤矿安全等方面分析了陕西省未来五年煤层气勘查开发前景及方向。研究认为陕西省煤层气资源丰富,探明程度低,开采条件优越,区域优势明显。"十三五"期间随着国家和陕西省政府政策给予煤层气产业扶持力度和财政补贴加大、煤矿安全对煤层气(煤矿瓦斯)抽采的迫切需求以及《煤层气勘查开发行动计划》发布、煤炭资源勘查过程中煤层气综合勘查执行力度加大,陕西省煤层气勘探开发前景广阔。     

深部煤层气勘探开发进展与研究

我国煤层气资源主要分布于深部。鄂尔多斯、准噶尔等盆地部分煤层气井勘探成功表明深部煤层气资源在含气量、含气饱和度、储层压力及临界解吸压力等关键参数方面较浅部有利,开展深部煤层气研究及勘探是重要前瞻性课题。鄂尔多斯盆地东南缘延川南煤层气田的勘探,尤其是万宝山构造带延3井组的成功开发是我国深部煤层气开发获得突破的1个典型实例。一般来说,影响深部煤层气开发的因素较复杂,是一个系统工程,通常可以将这些因素划分为资源地质条件和开采技术条件两大类。延川南煤层气田开发的经验表明,影响深部煤层气井产能的主要因素是受地质条件控制的压裂技术与排采技术,提高深部煤层气单井产量的途径是做好富集高渗区选区评价和预测,加强以压裂为核心技术的工程工艺攻关研究及做好排采管理。     

高煤阶煤层气富集机理的深化研究

高煤阶煤层气资源相对丰富是中国煤层气资源的重要禀赋之一,实现高煤阶煤层气大规模商业化开发突破是中国煤层气产业的世界贡献.以沁水盆地为代表的高煤阶煤层气生产基地是目前中国煤层气产量的主体来源,基于沁水盆地等高煤阶煤层气勘探开发工程实践数据和大量研究工作积累,开展了高煤阶煤层气富集机理的系统深化研究.研究工作表明:区域岩浆...     

中国煤系“三气”成藏特征及共采可能性

煤系地层中的非常规天然气资源是非常规天然气的主要组成部分。目前,对煤系地层煤层气、页岩气、致密砂岩气等非常规天然气资源的认识还较薄弱,资源勘探开发程度也都比较低。根据气藏合层开采经验,把煤系地层视作一个整体,综合勘探开发煤系煤层气、页岩气、致密砂岩气不仅可以减少勘探开发成本,增大非常规天然气总储量和技术可采资源量,还可以提高气井使用效率和单井利润。将煤系地层中的煤层气、页岩气、致密砂岩气称为"煤系三气",从煤系地层岩性分布特征、煤系气体成藏机理、不同类型含气储层特征和开采特征等方面分析煤系"三气"共采可能性及共采急需解决的难点。     

开平煤田煤层气富集成藏及其控制因素

基于开平煤田构造演化背景和煤层气勘探研究结果,研究了煤层气从生成、储集、运移到聚集的演化过程。结果表明：在开平煤田的不同构造部位,由于煤系埋藏条件和后期构造运动改造影响,煤层气富集成藏模式不同,主要分为3个类型：唐山矿W字型、吕家坨矿阶梯型与东欢坨矿V字型。受不同成藏模式的控制,煤层气含量、压力分布明显不同,大致呈“西高东低冶的趋势。开平向斜的南东翼瓦斯压力普遍较低,全为低瓦斯矿井;北西翼瓦斯压力普遍较高,分布有2个高突矿井和1个高瓦斯矿井。     

煤层气地面工程现状及技术应用

煤层气具有"低储层压力、低饱和度、低渗透率、低丰度"的特点。由于煤层气田的特点,使煤层气开采与输送成本高,地面工程建设难度大,限制了煤层气产业的发展。随着全球进入能源紧张时代,煤层气作为重要的替代能源日益受到世界各国的重视,中国对煤层气田开发的优惠政策极大促进了国内煤层气产业的快速发展。该论文阐述了煤层气特点、国内外煤层气田地面工程现状、设计标准、典型流程及技术应用等相关内容。     

煤层气产业发展研究的现状与展望

运用文献计量法对中国煤层气产业发展研究的文献数量和归属学科、重要作者、权威机构进行统计分析;借助Cite Space知识可视化软件探测出煤层气产业发展研究的主题热点,包括煤层气产业,开发利用,煤层气资源,勘探开发,非常规天然气,洁净煤技术,并得到其演进历程及7个主题聚类群。研究认为煤层气勘探开发技术创新研究仍将是煤层气产业发展研究的重点,协调发展是主要方向,以资源综合利用,安全生产和保护环境为目标的绿色开放发展将成为研究新趋向。     

难动用煤层气资源的高产开采技术研究——论煤层气资源的特殊性及其开发工程中的“窗-尾效应”

针对中国煤层气产业发展中,工程成功率和产量达成率双底以及开采难动用资源缺乏有效技术的两大难题,提出了解决两大难题的基本技术思路,建立了1套新的资源认识标准,并在这个标准指导下探讨如纠偏并设计更有效的开发技术路径和实施办法。研究发现了煤层气在赋存规律和开采技术要求上不同于其他天然气资源的三大特殊性,第一"非气",典型意义上的煤层气以特殊的固流体状态赋存,独立相态的气体资源是不存在的,依据耦合动力的不同把煤层气资源分为四大类;第二"育采",开采煤层气从来都不是直接采气,采气之前必须先通过解构工程把气培育出来,要么先"采水(排水)",要么先"采煤(掏煤)";第三"窗-尾效应",难动用煤层气资源的开采工艺的有效性取决于储层改造"时间窗"和排水"长尾"的管控效率。     

贵州省煤层气勘探开发现状与展望

根据贵州省实际开展煤层气勘探开发工作的现状和中国学术期刊全文数据(CNKI)的煤层气文献系统检索,系统分析了贵州省煤层气勘探历史进程与发展,将贵州省煤层气勘探开发工作划分为早期理论探索、资源评价与勘探开发试采、风险勘探与开发试验、工程模式探索等4个发展阶段;梳理了贵州省煤层气工程进展,总结了每个阶段取得的成果与经验;分析了煤层气研究的阶段演进与研究地域分布。最后,探讨了贵州省煤层气勘探开发工作中面临的地质与技术问题,从地质、技术和政策3个方面提出了贵州省煤层气勘探开发工作的建议。     

贵州岩溶地区煤层气钻井关键技术

贵州省煤层气资源十分丰富,在前期的煤层气勘探开发过程中,出现了诸多钻井难点,一开钻进过程中容易遇碰到溶洞,存在井漏和井口失返现象;地层倾角大,可钻性差。二开钻井机械钻速低;煤层多而薄,机械强度低,岩心采取率低。这些钻井难点严重制约了贵州岩溶地区煤层气勘探和开发的进程。本文通过分析贵州岩溶地区地层特征和钻井难点,并通过多年的工程实践,总结出了一套适合贵州岩溶地区的煤层气钻井关键技术,包括一开空气钻井技术、二开快速钻井技术和绳索取心钻进技术等。本文的研究成果不仅适合贵州岩溶地区煤层气勘探和开发,对其他地区的煤层气勘探和开发也有借鉴意义。     

国家能源局发布煤层气产业政策

<正>《煤层气产业政策》包括煤层气产业发展目标、市场准入条件、勘探开发布局、技术装备研发、资源协调开发、安全节能环保等内容。在产业准入方面,要求煤层气企业具有一定的投资能力和工程技术实力,从事勘探开发相关业务应具备相应资质。在产业组织方面,鼓励具备条件的各类所有制企业参与,成立专业化煤层气公司,培育一批工程技术服务企     

沁水盆地赵庄区块煤层气井产能地质因素分析

根据赵庄区块煤层气勘探开发资料,从煤层空间展布、煤层气含气量、储层物性、吸附特征、储层压力、封闭条件等方面对区块煤层气成藏条件进行研究,分析了煤层气成藏对煤层气富集的影响。总体上,赵庄区块煤层气储层条件相对复杂,规律性不太明显,含气量总体由东北向西南有增高趋势,煤层气藏含气饱和度总体为欠饱和,部分为严重欠饱和,煤层气井生产时产气能力将受到较大限制。     

煤层气开发地质条件及其对比分析

分析煤层气开发时应该考虑的地质条件,即成藏条件、赋存环境条件及工程力学条件。其中成藏特性取决于煤层气生气条件、储气条件和保存条件;赋存环境主要包括地应力场、地下水压力场以及地下温度场,煤层气的开发也应该考虑开发地区的工程力学条件。