新疆煤系气资源及勘探开发前景

新疆作为我国西北地区重要的聚煤区,侏罗系煤系地层赋存丰富煤系气资源,3000m以浅的煤系气总量可达25.25×10¹²m³,能够为新疆油气勘探开发开辟新层系;准噶尔盆地南缘-东缘、塔里木盆地北缘的煤层气勘查中均在煤系地层的砂岩、泥(页)岩层段发现良好气测显示,且试采结果表明煤系气开发可大幅提高煤层气井的单井产量;新疆煤系气资源丰富、研究程度低,需要系统开展成藏地质、储层地质、开发机理、适用性开发工程技术等研究评价。     

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。     

鄂尔多斯盆地西缘煤系非常规气共生组合特征

煤炭资源的多重价值体现在含煤岩系中多种矿产资源的共生组合与共采潜力,除煤层自身之外,煤层气、页岩气、致密砂岩气等煤系非常规天然气（煤系气）共生共存的现象已日趋受到业界的关注。研究这些煤系非常规气的共生组合模式,有助于煤系气的综合勘查和开发。通过对鄂尔多斯盆地西缘煤系非常规气成藏地质条件的研究,以典型钻孔的岩性组合、沉积序列和测试数据分析为例,确定了煤系气的有利层段。结果显示：区内太原组上段、山西组下段,以及延安组一段上部、二段和三段具有煤系非常规气的勘探潜力,如JM107钻孔延安组三段876～897 m处,4煤和4上煤附近,为良好的煤系气层段。据此,建立了3种煤系非常规气共生组合模式,初步探讨了煤系非常规气的共生耦合机制。     

山西霍西地区煤系泥岩储层特征及生烃潜力评价

为了进一步研究含煤地层中非常规天然气的开发潜力,以山西霍西地区煤系泥岩为主要研究对象,基于矿物成分、孔渗性等测试结果,从岩相特征、矿物学组成、孔渗性等方面分析了霍西地区煤系泥岩层的储层特征,同时从烃源岩的有机质丰度、类型和成熟度3方面初步判断了霍西地区煤系泥岩层的生烃潜力。结果表明:山西霍西地区内煤系泥岩层厚度大,矿物组成以黏土矿物为主,孔隙度较低,渗透性差,为煤系气的保存提供了良好的条件。同时山西霍西地区总体上有机质类型以Ⅲ型干酪根为主,有机碳含量大于1.5%的样品约占68%;有机质成熟度以1.8%～2.0%为主,热解生烃能力强。相对而言,太原组煤系泥岩中有机碳含量高达3.94%是其生烃潜力要高于山西组和下石盒子组煤系泥岩的主要原因,可以优先作为有利勘探区。     

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...     

黔西地区龙潭组煤系气共采排采控制研究

贵州省煤层气资源丰富,主要集中在黔西地区。根据黔西地区的气测录井结果,发现在煤层之间的页岩层段具有较好的气测显示,具有开发利用的价值。通过研究黔西地区煤系地层的含气性及压力系数特征,分析煤层气井的"五段三压法"排采技术及页岩气井的"三阶段"排采控制,总结煤层气井与页岩气井的排采差异性,提出煤层气与页岩气共采的排采控制方案。     

煤田地质资料深度开发及其在煤系气勘探中的应用

本文提出了整合以往煤田勘探资料,建立煤田地质资料数据库系统;以煤层气、页岩气和致密气目的层为切入点,重新处理和解释钻井、测井和地震等煤田地质资料,最终形成了煤系气勘探过程中的煤田资料深度开发技术体系.在此基础上,以淮南煤田为例,以煤田钻井资料连井分析为主要手段,基本查明了阜阳地区含煤地层赋存特征.煤田地质资料的深度开发...     

延川南地区勘探潜力及区块进退研究

通过对延川南地区综合研究分析认为该区块内构造稳定,具有地层水矿化度高、断裂不发育、煤系气层纵向多层叠置、横向复合连片等特征,多口气井获得高产,具有较好的天然气及煤层气勘探潜力;建议该区块全面积保留,加快勘探进程,尽快部署实施工作,尽早提交探明储量,进行矿权升级;同时建议深化研究区块小层砂体精细刻画、深化区块成岩作用对砂岩储层物性影响的研究。     

重庆地区二叠系龙潭组煤系地层非常规气地质特征分析

为探索重庆地区二叠系龙潭组煤系地层非常规气地质特征,基于区内煤田勘查、煤层(系)气勘查取得的地质资料及测试数据,对二叠系龙潭组煤系地层煤储层、暗色泥页岩储层、致密砂岩储层基本特征进行分析总结。研究表明,区内煤储层具有煤体结构以碎裂—块状为主、埋深中等、孔隙不发育、低孔低渗、含气量高的特点;暗色泥页岩储层具有低脆性、单层厚度薄、孔隙不发育、低孔低渗、含气量一般的特点;致密砂岩储层具有单层厚度薄、孔隙不发育、低孔低渗、含气性一般的特点。若考虑组合开发,具备一定的开发前景。     

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Ⅱ₂-Ⅲ型,局部存在少量的Ⅱ₁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S₁+S₂达到了中等烃源岩标准,下石盒子组泥页岩S₁+S₂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...     

煤系气合采地质技术前缘性探索

煤系气以不同相态赋存在不同岩性储层之中,勘探开发效果取决于吸附气与游离气或有机储层气与无机储层气之间合采兼容性及其地质控因。鉴于此,合采地质技术是煤系气开发技术体系的核心构成之一。通过近年来研究,认识到煤系气合采产层的层间矛盾正是煤系气合采兼容性问题,这一兼容性起源于合采产层能量状态、产层物性之间的差异,可采用生产数据统计分析、数值模拟、物理模拟等方法予以识别,但关于主要影响因素的认识却存在差异。尝试和研发了多种煤系气合采产层贡献判识手段,如井筒分层实时监测装置以及产出水地球化学动态分析、数值模拟与物理模拟、生产曲线分峰剥离等判识方法。这些手段和方法各具特色,其中基于生产曲线分峰剥离的合采产层贡献全过程反演分析值得关注。认识到煤系气合采门限问题无法回避,建立了以产气贡献为目标函数的煤系气合采产层组合优化与甜点区预测方法,并初步应用于工程示范实践。同时,煤系气开发模式与开发方式、合采产层排采地质动态诊断等技术也已提上研发日程。这些进展表明,我国煤系气地质评价技术体系正在形成,技术内涵正在不断丰富和深化,并将在煤系气规模性开发中发挥重要作用。     

煤系非常规天然气合采地质基础理论进展及展望

煤层气、煤系页岩气和煤系致密气在国内外多个盆地中同时赋存,分别实现了勘探开发,但是多层/多种非常规天然气同井筒开发仍未系统实施。实现多气协同开发,将大幅提高地下资源可动用率和开发经济效益。本文系统总结国内外典型盆地煤系气生烃演化、气藏赋存、储层物性和产出机理方面的进展和认识,以期为非常规天然气多气合采提供理论和方法借鉴。主要进展包括:①煤系生烃超压或微裂缝沟通是气体运移、聚集的必要条件;②煤系含气系统呈现箱式封存、连续运聚、动态转化、定向聚散的特点;③岩层组合、应力场、温度场、含气性等静态地质参数决定可采性,单层/多层相渗、储层压力、供液能力等动态参数决定产出效果;④物理实验和数值分析可模拟理想地质条件下的合采干扰因素,储层压力和渗透率是影响排水期和气水同产期渗流的主要因素;⑤合理的排水采气工艺和科学控制采气速度,可适当避免或控制层间和井筒内的干扰。后续研究的核心是"地质+工程"甜点区优选,需要解决的关键问题包括:①叠置多类型气藏在地质演化过程的动态运聚过程,优势储层的形成与界定准则;②煤系内复杂的气水分布关系和流体压力系统,如何保证增产改造措施的有效性和科学监测;③多层合采排采控制制...     

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。     

塔西南坳陷侏罗系泥页岩特征及页岩气潜力分析

基于塔西南坳陷侏罗系泥页岩野外露头、钻井等资料,通过岩石热解、X-衍射、扫描电镜及等温吸附等实验测试分析,对塔西南坳陷侏罗系泥页岩地质及地化特征、矿物组成、孔隙结构、吸附性能进行系统研究。研究表明研究区由于侏罗系沉积环境的连续变化,泥页岩累计厚度在60~300m,沉积厚度大并存在NW—SE向的3个沉积中心;泥页岩具有较高的有机质丰度,平均值达到2.09%,有机质类型以Ⅲ型气型干酪根为主;岩石热解峰温Tmax(400~590℃)和镜质体反射率RO(1.4%~2.4%)表明泥页岩处在过成熟阶段并在干气窗内;研究区侏罗系泥页岩矿物组成以黏土矿物为主,石英含量次之,黏土矿物以伊/蒙混层为主,有利于页岩吸附气的富集,页岩吸附含量达0.8~1.6 m~3/t,具有较强的气体吸附能力;纳米级—微米级的多种孔隙类型及微裂缝发育,可为页岩气的赋存提供空间;对比国内外典型海相、陆相页岩发现,塔西南坳陷侏罗系泥页岩主要关键指标与典型陆相页岩及海陆过渡相Lewis页岩相似甚至更好,综合分析可以初步认为塔西南坳陷侏罗系泥页岩具有较好的页岩气勘探前景。     

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...     

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。     

伊拉克中东部盆地油气成藏特征及勘探潜力

通过对伊拉克的区域构造背景与地层充填序列分析,明确被动大陆边缘期和前陆盆地发育期是伊拉克油气形成的主要时期。在评价与类比伊拉克中东部油气盆地的基础之上,详细分析典型油气田成藏特征,总结出迪卜迪拜盆地和伊拉克北扎格罗斯褶皱带石油地质条件形成整体上呈现南早北晚的规律,而区域构造演化和沉积充填期次是主要的控制因素。其中,南部的迪卜迪拜盆地和中部的美索不达米亚盆地油气聚集成藏时期以晚中生代—古近纪为主,相对较早。北部的扎格罗斯盆地受晚中新世扎格罗斯造山运动的影响,油气藏最终定型较晚。另外,通过分析伊拉克中东部含油气盆地的成藏特征,指出北部的扎格罗斯褶皱带勘探潜力大于美索不达米亚和迪卜迪拜盆地,渐新统的砂岩是主要勘探对象。伊拉克中西部和西北部沙漠地区以发育古生界志留系的Akkas含油气系统为主。     

鹤岗煤田煤层气资源潜力及勘探方向

鹤岗煤田早白垩纪煤系煤层气勘探已有11年的历史,但进展缓慢。本文对鹤岗煤田煤层气地质条件、煤储层特征、煤层气资源状况进行了综合分析,估算出煤层气资源量,评价其煤层气资源潜力,选择出煤层气勘探有利区,指出煤层气勘探方向。尽管该区气含量相对较低,但煤层层数多、厚度大、煤层气资源量丰富,煤层气资源潜力较大。煤层气勘探应在目前基础上不断扩大规模,同时建议向煤矿生产区延伸。     

黔北煤田上二叠统龙潭组煤系页岩气储层特征与勘探潜力评价

贵州省上二叠统龙潭组是中国南方最重要的含煤地层,蕴含丰富的富有机质泥页岩,具有良好的页岩气成藏物质基础。以贵州省黔北煤田上二叠统龙潭煤系富有机质泥页岩为研究对象,通过对JC-1井岩心样品进行测试,对研究区的富有机质泥页岩的矿物组成、地球化学特征、孔隙结构和岩石力学参数等储层特征进行了研究并对页岩气勘探潜力进行了评价。结果表明：JC-1井泥页岩干酪根类型均为III型,有机质成熟度在2.0%～3.0%,处于过成熟早期生干气阶段,总有机碳含量(TOC)为0.56%～9.58%,平均3.97%。地球化学参数显示黔北煤田龙潭组泥页岩有机质类型与有机质成熟度匹配,有机碳含量较高,具有较好的生气能力。SEM场发射扫描电镜观测结果显示JC-1井泥页岩具有的微观孔隙主要包括粒内孔、粒间孔和微裂缝,具有丰富的微观孔隙,为页岩气提供了良好的储集空间。X射线衍射数据显示泥页岩脆性矿物含量为5.96%～87.27%,平均值为43.78%,脆性矿物含量较高,有利于进行压裂改造;泥页岩总厚达到48.03 m,占龙潭组总厚度的36.89%,具有2个有效页岩连续厚度大于15 m的层段。黔北煤田龙潭煤系富有机质泥页岩具备...