煤层气基础理论、聚集规律及开采技术方法进展

煤层气以呈吸附状态赋存在煤储集层中而有别于常规天然气,导致煤层气藏的形成机制和开发原理与常规天然气藏截然不同。围绕煤层气基础地质理论、煤层气聚集规律和煤层气勘探技术方法三方面,重点研究煤层气的生成、成藏理论、成藏条件,总结出我国以高煤阶无烟煤煤层气富集成藏为代表的煤层气聚集规律,同时对目标区预测技术和低渗强化开采的工艺技术进行分析,提出开展煤层气生成及储集层非均质性研究、煤层气富集成藏机制分布规律和高效勘探开发技术机理研究是解决制约我国煤层气工业取得突破的有效途径。参21     

煤层气与页岩气聚集主控因素对比

我国已进入煤层气产业快速发展,页岩气开发迅速起步阶段。国内外一些典型盆地均出现煤层气与页岩气混合共生的现象,研究两者共性及差异性对指导勘探开发具有重要意义。煤层气与页岩气在形成背景、气源、储集等诸多方面存在共性(两者富集成藏均受厚度、热成熟度、有机质含量和储层孔隙、微裂隙发育等因素控制)和差异性(煤层气还受构造和水文地质等条件影响明显)。在沉积环境方面,煤层主要形成于滨海或滨湖平原、三角洲平原、冲积平原及冲积扇前缘等沉积环境,而页岩则形成于快速沉积且封闭性较好的还原环境。     

试论煤层气系统

煤层气是煤层自生自储的非常规天然气，它的生成、赋存及产出有其自身的特点。在煤层气勘探中引入含油气系统的概念，提出与应用煤层气系统，给煤层气勘探工作者提供了新的思路和研究方法。综合分析煤层空间分布、生储盖组合、煤岩煤质和含气量等静态因素及构造埋藏史、水动力场、古应力场等动态因素，运用系统论的观点，将煤层气勘探目标区的煤层作为一个整体进行研究，具体分析煤层气的生成、聚集子系统，全面认识煤导气富集高产的影响因素，有利于对煤层气的勘探。     

中国煤层气资源潜力及其勘探方向

煤层气是赋存于煤层中的一种非常规天然气资源,我国煤炭资源丰富,煤层气资源也十分丰富。通过对煤层的吨煤含气量、含气饱和度、含气质量（甲烷浓度）、含气强度（资源丰度）这4项含气性参数的研究,查明了我国华北、华南、西北和东北聚气大区煤层的含气性差异及控制因素;并依据新的评价原则,分三个级别（评价区块、聚气带和聚气大区）对我国煤层气资源量进行了新一轮评价,预测深度浅于2000m的煤层气总资源量为22.5×10     

煤层气开发技术与现状

介绍了世界主要产煤国的煤炭资源量和与煤层气开发有关的煤、煤层的物理特性以及煤层气的开发技术,指出了煤层气开发的现状与问题。     

试论煤层气系统

煤层气是煤层自生自储的非常规天然气,它的生成、赋存及产出有其自身的特点.在煤层气勘探中引入含油气系统的概念,提出与应用煤层气系统,给煤层气勘探工作者提供了新的思路和研究方法、综合分析煤层空间分布、生储盖组合、煤岩煤质和含气量等静态因素及构造埋藏史、水动力场、古应力场等动态因素,运用系统论的观点,将煤层气勘探目标区煤层作为一个整体进行研究,具体分析煤层气的生成、聚集子系统,全面认识煤层气富集高产的影响因素,有利于对煤层气的勘探.     

加快发展中国煤层气产业

我国已经将煤层气确立为一种独立的新矿种,顺利地完成了从“瓦斯灾害”到“优质能源”的认识转变,并且成功地实现了从“井下抽放”到“地面开发”的技术转移和政策及组织准备。中国煤层气的开发利用已经具备了基本的起步动力,一个介于煤炭和常规天然气之间的新型产业正在悄然兴起。 中国是目前世界上最大的煤炭生产国和消费国。伴随着煤炭的开采,每年向大气排放CH_4约194亿m~3(CH_4的温室效应是CO_2的20倍)。由于煤炭在我国能潺消费中仍占很走比例(76％),产生了大量的温室气体和大气污染物(燃烧一吨煤约产生18m~3的CO_2),由于燃煤的影响,72％的城市总悬浮颗粒物超过国家二级标准,71.7％的南方城市出现过酸雨,极大地破坏了人类赖以生存的生态环境。开发利用煤层气不仅可以直接减少煤矿甲烷排教量,而且可以有效地缓解大量燃煤造成的环境压力。 据统计,仅1993—1997年我国大中型煤矿发生瓦斯突出和瓦斯爆炸事故就有200余起,死亡5000多人,直接经济损失150亿元,先采气后采煤不仅可以从根本上防止瓦斯事故、保障煤矿安全,而且可以使煤炭建井费用至少降低1/4,极大地提高煤矿的经济效益。     

煤层气井脉冲压裂技术研究现状

目前,煤层气井压裂主要采用水力压裂工艺,受到储层特性的限制,以及大型压裂设备和作业规模的约束,地层裂缝达不到生产要求。脉冲压裂是在较低的压力条件下,形成更为复杂的裂缝网络,增大有效裂缝体积和连通程度。因此,相应的脉冲压裂技术和设备得到持续发展。通过调研国内外的最新压裂技术和设备,从技术原理、技术特点以及实际应用效果等方面介绍了高能气体脉冲压裂、等离子脉冲压裂、高速通道压裂和金属丝电爆炸压裂技术。通过比较现有的技术和设备,认为井下脉冲压裂设备有更好的发展前景。     

煤层气──我国未经开发的能源

煤层气的地质评价应开展两项重要工作,一是煤层评价,二是勘探选区评价。在勘探、开采技术上要附合煤层气自身特点,搞好地化特征分析、煤层气藏钻井、完井技术、水平并技术和开采技术（即脱水、降压、解吸技术）。进而提出有力措施,以促进我国煤层气工业蓬勃发展。     

沁水盆地煤层气气田集气站标准化设计的经验与体会

开发建设好沁水盆地煤层气资源，将在全国的煤层气开发中起到积极的示范和引导作用。文章从工艺流程通用化、平面布置标准化、功能分区模块化、工艺设备定型化、设计安全人性化等5个方面介绍了沁水盆地煤层气气田集气站标准化设计的特点，进而谈了认识与体会。实践证明，集气站标准化设计，方便了施工的预制和组配，保证了工程建设的优质、高效和安全，加快了沁水盆地煤层气气田建设。     

沁水盆地煤层气井固井技术

沁水盆地煤层厚,主力煤层分布稳定,储集性好,含气量高,保存条件好,煤层气资源丰富。但是该地区煤层气井固井质量一直不高,影响了煤层气的勘探与评价工作。介绍了沁水盆地煤层气井固井的特点,提出了适合煤层气井的固井技术,筛选出了TG早强降失水剂。在沁水盆地、鄂尔多斯盆地应用上述技术后,到2002年底为止共固井10口,固井优质率90%,合格率100%,解决了煤层气井长期存在固井质量差的问题,并探讨了以后煤层气井固井所要研究解决的问题     

中国天然气高效成藏的内涵及意义

高效气源灶(包括分散可溶有机质裂解型高效气源灶和古油藏裂解型高效气源灶)、高效的成藏过程和优质要素有效组合是天然气高效成藏的核心内容。主要阐述了高效气源灶概念与评价方法、高-过成熟阶段有机质接力成气机理、高效成藏过程的(半)定量评价指标以及三大要素耦合控藏等认识。并依据这三个有效性,评价了我国的高效天然气资源。这些进展，丰富和发展了中国天然气地质理论，对拓展天然气勘探领域，指导高效气藏的勘探有着重要的意义。     

Coalbed methane genesis, occurrence and accumulation in China

Coalbed methane (CBM) is an important type of unconventional gas. Commercial development of CBM in America has been very successful since the 1980s. The CBM industry in Australia and Canada has developed rapidly during the last decade. Commercial development of CBM in China started in the 1990s, and has made great progress. The geological theory of CBM in China has achieved great advancement in genesis, occurrence and accumulation. On the aspect of CBM genesis, five CBM genetic types (primary biogenic gas, secondary biogenic gas, thermal degradation gas, pyrolysis gas and mixed gas) are identified by studying the geochemical characteristics of CBM, and a tracing indicator system is established. The discovery of secondary biogenic gas in medium-high rank coal reservoirs has widened the potential of CBM resources. On the aspect of CBM occurrence, the gas adsorption regulation under combined action of temperature and pressure is revealed by conducting adsorption experiments of different coal ranks under varying temperature and pressure conditions. Besides, by applying the adsorption potential theory in CBM research, the adsorption model under combined action of temperature and pressure is established. The new model can predict CBM resources accurately, and overcome the limitation of the traditional Langmuir model which uses just a single factor to describe the adsorption characteristics of deep buried coal. On the aspect of CBM accumulation, it is proposed that there are three evolutionary stages during CBM accumulation, including gas generation and adsorption, unsaturated gas adsorption, gas desorption-diffusion and preservation. Controlled by tectonic evolution, hydrodynamics and sealing conditions, CBM tends to be regionally enriched in synclines. Advances in geological theory of CBM in China can not only improve understanding of natural gas, but also provide new ideas for further exploration of CBM.     

煤层气测井技术与解释分析

介绍了煤层气测井方法的选择以及对煤层含气量与煤岩煤质的评价,其测井计算结果和实验化验分析结果较为接近,在试验区内可以用测井计算值代替化验分析值。     

注气驱替煤层气数值模拟研究

注气增产法是一种新兴的提高甲烷抽放率和单井产量的增产技术，其原理是注入的气体与甲烷竞争吸附和降低甲烷有效分压，使甲烷解吸。其优点是保证煤层的能量，有利于甲烷产出，可大幅度提高煤层气的产量和采收率，延长煤层气田的开采期，提高经济效益，加速成本回收。通过研究注气增产法的机理。考虑了气组分和流体组分出现和消失的可能性，建立了注气驱替煤层气的完整的三维拟稳态非平衡吸附数学模型和数值模型．井根据所建立的模型开发了注气驱替煤层气的计算机程序。实例证明，该模型是可靠的，可为注气增产技术在我国煤层气开采中的推广应用起到指导作用。     

用测井响应值进行煤层气含量拟合和煤体结构划分

傅雪海,陆国桢,秦杰,贾红焱．用测井响应值进行煤层气含量拟合和煤体结构划分．测井技术,１９９９,２３（２）：１１２～１１５利用逐步回归方法建立了淮北宿南向斜煤层气含量与测井响应值之间的数学模型;利用聚类分析的方法将煤体结构划分为原生结构煤－碎裂煤、碎斑煤、碎粉煤（或糜棱煤）３种类型。此项研究弥补了煤田地勘过程中煤层气含量测试精度不高,煤体结构破碎之不足。对煤层气含量和煤层渗透率的研究有一定的现实意义。     

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煤层气富集单元划分是探索煤层气成藏规律、进行煤层气资源和选区评价、制定科学的煤层气勘探程序、提高煤层气勘探成功率的基础。中国煤层气的形成条件与分布环境十分复杂，因此富集单元研究对中国煤层气的勘探评价尤为重要。据煤层气的特殊性和复杂性，结合我国煤层气的分布情况，建立了我国煤层气富集单元划分系列，将煤层气富集单元划分为含气区、含气盆地、富气区、富气带和煤层气藏（田）五级。