煤层含气量和等温吸附模型

煤层含气量和等温吸附曲线主要用于描述煤层含气特征、预测产气能力．煤层含气量和等温吸附曲线受煤层埋深、煤质、煤阶等多种地质因素的影响。本文结合柳林试验区阐述煤层含气量和吸附模型的建立，并作了影响因素分析。     

不同煤阶等温吸附实验研究

等温吸附曲线主要用于描述煤层含气特征、预测产煤层含气量和等温吸附曲线受煤层埋深煤质、煤阶等多种地质因素的影响。本文主要讨论不同煤阶对煤等温吸附曲线的影响。     

利用测井资料求取煤层气含量的方法

煤层气与常规天然气的成因与储集特性均有很大不同,常规天然气测井识别技术不适用于煤层气。在分析煤层气含量影响因素和煤岩等温吸附实验的基础上,利用煤质组分结合上覆地层厚度、温度、压力等参数,拟合出煤岩的等温吸附曲线,得到煤层的理论含气量;通过对煤层理论含气量与实际含气量的分析,引入含气饱和度,首次提出了利用测井资料计算煤层含气饱和度的方法,计算得到煤层的实际含气量。该方法经过在东北2个煤田应用,计算的煤层气含量与现场实测含气量平均绝对误差小于±0.5m3/t。     

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煤层含气量及煤层可采性是决定煤层气能否成藏的重要条件。研究表明，控制煤层气含量的主要地质因素有：煤变质程度，埋藏深度，煤层顶、底板岩性，以及断裂构造情况等，其中煤变质程度起着根本性作用。控制煤层气可采性的主要地质因素有：煤层渗透性、煤等温吸附特征及煤的含气饱和程度，其中煤层渗透率是最主要的影响因素。     

贵州织金地区龙潭组煤层等温吸附特征研究及应用

为了研究贵州织金地区上二叠统龙潭组煤层的吸附特征,通过等温吸附试验及煤质、煤岩分析对影响煤吸附特性的多种因素进行了分析,认为该煤层吸附性能较强,其吸附性能的主要影响因素为煤变质程度,其次为煤岩显微组分。利用等温吸附曲线估算了含气饱和度、临界解吸压力,并对采收率进行了预测,为织金地区煤层气的勘探开发提供了基础资料。     

沧县隆起中南段煤层气勘探前景浅析

运用国内外煤层气研究的新思路，按照煤层气地质选区评价标准，从该区含煤性、含气性和可采性三个层次展开研究。在含煤性研究中从大华北煤层对比开始，分析沧县隆起中南部煤层展布特点，并结合常规地震资料，研究地震相的变化规律，预测煤层分布；运用等温吸附曲线并结合测井资料特殊处理进行煤层含气量预测；在构造分析中，从该区基底结构研究入手，分析构造演化史对煤层气藏的形成和影响。最后计算了该区煤层气资源量，指出了煤层气勘探有利目标区。     

延川南工区煤层气含量测井评价方法探讨

以延川南工区煤层气储层为例,着重从煤阶、温度、压力以及盖层封闭性等方面分析了煤层气含量的影响因素,结合工区27口取心井煤层含气量实验数据,建立了单元和多元煤层气含量测井计算方法,修正完善了煤层气等温吸附理论方程,并结合实例井应用对各种煤层气含量测井计算方法进行适用性分析,对该地区煤层含气量准确计算具有较好的指导意义,尝试建立了煤层产气量预测模型。     

页岩含气量计算新方法

通过分析常规页岩含气量测试所面临的问题,从页岩含气量本质入手,提出了利用绝对吸附量计算含气量的可行性方法。通过假设吸附相体积与比表面积间的关系及孔隙中密度分布最小值与体相密度之间随着压力的变化关系,提出了页岩含气量计算的新方法,并借助简化局部密度函数理论和页岩实测等温吸附曲线实现了页岩含气量的计算。研究发现:简化局部密度函数理论可以精确拟合页岩等温吸附曲线,说明该理论可以有效地描述页岩的吸附特性;利用简化局部密度函数理论及页岩等温吸附曲线可实现页岩含气量的计算,该方法的优势在于基本上能够还原储层温度、压力下气体在页岩中的原始赋存状态。     

开发中后期煤层含气量反算技术及其在储量复算中的应用——以沁水盆地潘庄气田3号煤层为例

煤层气田勘探阶段测试含气量的参数井较少,对区域的代表性和控制性相对较差,导致储量估算时煤层含气量预测可能存在偏差。以开发中后期的沁水盆地潘庄煤层气田为例,提出了利用开发井进行煤层含气量反算的新方法。以Langmuir等温吸附理论为基础,在充分论证兰氏体积、兰氏压力和临界解吸压力取值的基础上,根据27口煤层参数井等温吸附特征及300余口开发井动态资料,对煤层原始含气量进行了反算。结果表明,潘庄煤层气田3号煤层含气量在19～30 m³/t,平均含气量23.3 m³/t,相较提储时平均18 m³/t提高了29.6%。结合开发中后期取心测试含气量资料,利用数值模拟法对此次含气量反算结果进行了验证,误差在7.2%以内。本文研究为老气田煤层气储量复算提供了新思路,适用于参数井较少、煤岩等温吸附测试符合兰氏方程且气井产能认识清晰,处于开发中后期的煤层气田。     

澳大利亚博文盆地薄煤层含气量测井评价方法及应用

以澳大利亚博文盆地为例,利用煤组的地质、测井及大量煤心实验分析数据,开展薄煤层含气量预测模型参数优选,采用回归分析法、等温吸附法及等温吸附校正法,分析含气量与固定碳、地层温度、压力、埋深及测井曲线之间的关系,建立了3个含气量评价模型,并进行了精细误差分析和方法优选。结果表明,光电吸收截面指数、补偿密度测井曲线和受围岩岩性影响小的地层温度、压力、埋深等属性参数适用于薄层测井解释,在薄煤层含气量评价中应用效果好。基于上述参数建立的3种评价模型中,等温吸附校正法含气量预测值与实测值吻合度高,适用于薄煤、泥、砂互层的地层特征;回归分析法可作为辅助模型用于验证未校正的等温吸附法在含气量大于20m3/t时误差较大,具有局限性。     

深部煤层游离气形成机理及资源意义

落实我国分布广泛、规模巨大的深部(埋深在2000m以上)煤岩地质体中的煤层气资源具有重要意义.文中以鄂尔多斯盆地8#煤为对象开展了系统研究,通过岩心含气量检测和等温吸附实验发现,深部煤层含气量高(平均高达20 m3/t),且大于地层条件下的理论吸附量;利用煤岩物性、压汞、吸附/脱附等实验结果分析认为,深部煤层含气量高是...     

关于页岩含气量确定方法的探讨

页岩含气量是页岩气资源评价和有利区优选的关键性参数,也是评价页岩是否具有开采价值的一个重要标准。对页岩含气量的获取方法进行了介绍,其一是通过解吸法分别测量解吸气、残余气和损失气;其二是利用等温吸附实验、测井解释等方法分别计算页岩中的吸附气、游离气含量。分析认为:解吸法测量结果容易受到取心方式、测定方法、损失气量计算方法、气体解吸温度等因素的影响,所测得的总含气量比间接法更接近于真实值;吸附气量的估算需要综合考虑有机碳含量、粘土矿物组分、成熟度、温度和压力等因素对页岩吸附能力的影响,建立适当的吸附气含量计算模型,游离气量估算的关键是确定页岩的有效孔隙度和含气饱和度。建立针对页岩含气量测试技术和等温吸附实验技术标准,量化各种控制因素对页岩含气量的影响,对准确评价页岩含气量具有重要意义。     

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煤层含气量是煤矿设计和煤层气开发利用中极为重要的参数之一，其值变化范围大（０～２０ｍ３／ｔ），影响因素多而复杂。一般情况下，煤层的生气量远远大于现今煤层的含气量，故生气量高低不是制约煤层含气量的关键因素，而煤层储气能力才是制约煤层含气量高低的主要因素。煤层储气能力随着煤阶的增高和埋深的增加而增高（埋深＜８００ｍ时最明显），随着孔隙度的增加和微孔隙的增多而增高。低煤阶（焦煤以下）时，丝质组煤层的储气能力高于镜质组的储气能力；高煤阶则相反。镜质组含量高的煤层吸附能力也强。煤层储气能力随矿物质和水分含量的增高而降低。     

页岩含气量测定及计算方法研究

选取影响页岩含气量的评价参数,建立适当的页岩含气量的计算方法并作出准确评价,是页岩气储层研究的内容之一。页岩含气量的实验测试主要借鉴煤层气中的测试方法和理论,通过解吸法分别测量解吸气、残余气和损失气得到页岩总含气量;利用等温吸附实验确定页岩吸附气量。以含气量实验测试数据为基础,从页岩含气量内部和外部影响因素入手,分别优选总含气量和吸附气量关键影响参数指标,建立适合研究区域的总含气量和吸附气量计算模型,拟合模型计算的总含气量和吸附气量与实验测试值吻合良好,较好达到预测页岩含气量的效果。     

柳林杨家坪试验区煤层气含气量模型探讨

柳林杨家坪试验区为石炭二叠系煤系地层,以四、五、八等三层为主力煤层。煤层既是煤层的生气层,又是煤层气的储集层,煤层气主要是以吸附形式储存于煤储层孔隙的内表面上。煤层作为生产层,首先必须有资源保证。煤层的分布、厚度、埋深、煤阶、灰分含量等诸多因素影响煤的含气量。含气量是客观地质存在,含气量数据受诸多地质和非地质因素的共同控制和影响。含气量模型是通过逐步回归分析的方法建立含气量与其影响因素的线性方程,进而研究各影响因素对含气量的贡献。     

页岩气藏吸附特征及其对产能的影响

页岩气藏中部分气体以吸附态存在,且受页岩性质和储集层条件的影响,吸附气约占总含气量的20%~85%.页岩吸附能力与有机质含量、矿物成分、储集层温度、压力和孔隙结构等因素有关。针对页岩气等温吸附特征（吸附曲线形状、Langmuir体积、Langmuir压力）,采用数值模拟方法,分析了吸附气对页岩气井产能的影响。结果表明,等温吸附曲线越接近于线性,Langmuir压力越高,吸附气解吸越容易,气井产出量越高;Langmuir体积越大,或者气藏中吸附气含量占气体储量的比例越高,页岩气井产能相对降低。     

川南深层页岩气储层含气量测井计算方法

页岩储层含气性是页岩气井获产的基础,含气量是页岩气储层评价的关键指标。通过岩心含水饱和度分析,建立了基于黏土含量与有机质含量双重因素影响的非电法页岩储层饱和度计算方法。通过岩心等温吸附实验,确立了兰格缪尔体积和兰格缪尔压力多因素动态计算方法。结合研究区地层在纵向上温度、压力以及总有机碳含量动态变化的特征,建立了基于兰格缪尔等温吸附模型的页岩吸附含气量测井计算模型,在川南地区龙马溪组五峰组深层页岩气储层含气性评价中取得了良好的应用效果。     

量化指标在煤层气开发潜力定量评价中的应用

等温吸附曲线蕴藏了丰富的煤储层信息,对于认识煤层气开发潜力至关重要。为了更好地挖掘等温吸附曲线蕴含的丰富信息,定量评价煤层气开发潜力,首先对不同盆地/地区煤岩等温吸附曲线进行了对比分析,探讨了含气饱和度和临储比比值指标的意义和局限性,在此基础上,提出临储压差、临废压差和有效解吸量3个量化指标,并结合具体实例对其应用效果进行分析和论述。研究表明,含气饱和度和临储比是比值指标,可以用来对比评价不同区块、不同煤层、不同井之间开发潜力的优劣和定性评价煤层气开发潜力;相比而言,临储压差、临废压差和有效解吸量可应用于区块和单井不同层次煤层开发潜力定量评价中,能够更好地反映煤层气开发潜力。实例分析表明,寿阳区块15号煤储层有一定的开发潜力,但因其煤岩吸附时间长(扩散速度低),需在见气后通过较长时间的缓慢排采,实现产气潜力的释放;恩洪EH-C6井需要较长时间的前期排水降压过程,但其开发潜力比较乐观。     

超临界条件下煤层甲烷视吸附量、真实吸附量的差异及其地质意义

煤层甲烷高压等温实验一般已属于超临界条件,由其吸附数据计算出的视吸附量不能反映真实吸附量,两者存在差异,因而由视吸附量建立的煤层气产能评价及含气性评价需要重新进行厘定。为深入研究这一差异性,基于前人成果并结合一般气体状态方程,给出了甲烷视吸附量和真实吸附量在不同压力点下的关系式,对具体等温吸附数据进行了计算。结果显示：真实吸附量和视吸附量差值随压力增大而增大,煤储层吸附性越强差值越大;同时,以视吸附量代替真实吸附量求取的临界解吸压力和实测饱和度均要大些。据此认为,依据视吸附量预测深部含气量会远远低估深部煤储层的含气性,超临界条件下,深部游离气含量数值可能要远远大于以往的认识。该结论对于重新认识煤储层真实吸附性及含气性具有重要意义。     

四川盆地焦石坝地区页岩吸附特征室内实验

页岩含气量对页岩气田储量计算至关重要,直接关系到页岩气的产量、递减规律等。页岩气以游离气和吸附气形式赋存,有重量法等温吸附、容量法等温吸附、现场含气量测试等不同方法测试吸附气、游离气。通过测试页岩气降压解吸过程中气体体积变化来测量吸附气量,首次建立了同时测试页岩吸附气、游离气的方法。该方法采用柱状页岩岩心,模拟不同温度、压力、含水、真实孔隙结构等条件,消除了等温吸附曲线的负吸附异常;分析了有机质含量、压力、温度、含水、气体组成等因素对页岩吸附量的影响。实验结果表明,页岩的甲烷吸附量随压力增加而增加,压力大于12MPa后达到吸附/解吸动态平衡,吸附量不再增加;有机质含量TOC增加时吸附量增加;温度增加时吸附量降低;页岩含水后吸附量降低;甲烷吸附量高于氮气吸附量;焦石坝龙马溪组主力层页岩在温度20℃、压力30MPa下页岩气吸附气量介于1.8~3.1m~3/t之间,总含气量介于5.1~6.5m~3/t之间,吸附气占总气量40%左右。