煤层气井煤粉特征及成因研究

通过井下煤储层观察查明了井下原生煤粉主要呈构造煤集合体状态赋存,根据其赋存特征分为断层煤粉源与顺层煤粉源,将井下原生煤粉与煤层气井产出的煤粉进行煤粉成分与微观特征的对比研究,发现煤层气井产出煤粉的煤粉成分与微观特征都与顺层煤粉特征一致,说明煤层气井的煤粉来源主要为顺层煤粉源。查明煤层气井煤粉的特征与来源为控制煤粉产出奠定了科学基础。     

用测井曲线划分煤体结构和预测煤储层渗透率

基于测井曲线划分的煤体结构，利用聚类分析将两淮煤田各矿井煤体结构划分为原生结构—碎裂煤(1类)、碎斑煤(Ⅱ类)和糜棱煤(Ⅲ类)3种类型。根据煤层气试井资料，建立了煤储层渗透率与Ⅱ、Ⅲ类构造煤厚度百分比之间的数学模型，并依据Ⅱ、Ⅲ类构造煤的发育程度，将煤储层渗透率划分为高、中、低渗3个级别。在上述分析和研究的基础上，探讨了两淮煤田Ⅱ、Ⅲ类构造煤和低渗区的分布特征，为煤层气勘探选区避开煤体结构强烈破碎、煤储层可改造性差的区段指明了方向。     

延川南区块煤体结构对煤层气单井产量控制作用研究

煤体结构是煤层气井单井产量高低的一个主要因素。以鄂尔多斯盆地延川南区块煤层气勘探开发实例为依托,从煤体结构入手,采用煤层气地质学、测井和岩体力学理论,根据煤体结构测井响应,将2号煤层划分为原生结构+碎裂结构(Ⅰ类+Ⅱ类)与碎粒结构+糜棱结构(Ⅲ类+Ⅳ类),并在此基础上分析了不同煤体结构在影响煤层气单井产量的几个重点环节中的控制作用。研究表明:原生结构煤、碎裂结构煤具有高渗透性、较高的抗伤害能力,有利于连续排采,对煤层气井产量影响较大。     

正断层发育区煤储层特征及压裂参数优化——以柿庄南区块为例

为高效开发正断层附近的煤层气资源,基于测试、测井、水力压裂等资料,利用"测距"法分析了正断层发育区煤储层的地应力、煤体结构和裂隙分布与距断层距离的关系.结合宏观与微观研究方法得出:正断层发育区煤储层发育特征具有明显的分带性,根据距断层距离的大小可将其划分为3个区域;断层对煤储层的作用随着距断层距离的增加而减小,相应的煤...     

M区块煤层气井分类评价方法

原有地质储量决定了煤层气井产能的大小,煤储层物性差异和排采制度在一定程度上也影响着M区块煤层气井的生产效果。为此,在综合考虑影响单井控制储量以及煤层气井产气特征的基础上,运用气藏工程原理,建立了一种动静结合煤层气井分类评价方法：①对煤层厚度和煤岩含气量综合分析,将煤层气井所在煤储层划分为4类;②根据单井平均日产气量将煤层气井再分为4类井;③综合静态的煤储层物性以及动态的单井平均日产气资料将煤层气井分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类;④从M区块中选取生产时间超过2年的150口煤层气井进行分类评价。研究结果表明：Ⅰ类井占24%、Ⅱ类井占6%、Ⅲ类井占50%、Ⅳ类井占20%,其中Ⅲ类井占比大,煤层气井生产能力没有充分发挥。结论认为,改善Ⅲ类煤层气井的生产效果是M区块整体获得高产的关键所在,也是后期生产制度调整的重点。     

柿庄南区块煤层气储层精细评价及其应用

综合煤层气勘探开发动静态数据,从资源品质、可采性和可压裂性等方面对柿庄南区块煤储层进行了精细评价,借助多层次模糊评价技术,开展了煤储层有利区综合评价,并将评价结果应用于提产实践中。柿庄南区块3#煤层的I类煤储层主要集中在中部地区,沿NNE向呈条带状分布,III类储层分布于北部和南部地区,其他地区为Ⅱ类储层。生产动态分析显示,74%的高产气井和60%的中产气井集中分布在I类煤储层有利评价区,17%的高产气井和35%的中产气井分布在II类煤储层有利评价区。结合区域构造特征,划分出3个一级地质单元、9个二级地质单元和23个三级地质单元,落实研究区中部为提产有利区,面积达61.45 km~2。根据高产井动态分析,对12口低效井进行了排采制度优化,其中10口井提产2倍以上。     

考虑煤粉堵塞影响的煤储层渗透率模型及其应用

为了准确预测煤层气井生产动态、制订合理的排采制度,建立了考虑煤粉堵塞影响的煤储层渗透率模型,然后基于该模型对保德区块、沁水盆地、柳林区块、韩城区块、黄陇煤田共15组煤样的室内煤样速敏实验数据进行了拟合,求得各煤样的渗透率模型;在此基础上,将建立的煤储层渗透率模型引入到前期编制的煤层气井动态分析软件中,并进行了2口煤层气井的生产历史拟合;以其中一口煤层气井(W1井)的拟合参数为基准,研究了煤粉堵塞参数对煤储层渗透率及煤层气井生产动态的影响。研究结果表明:①所建立的考虑煤粉堵塞影响的煤储层渗透率模型能够定量化描述煤储层渗透率随流体流速的变化,同时该模型可以被嵌入到煤层气数值模拟软件或煤层气井动态分析软件中,应用范围广;②保德区块煤储层渗透率受煤粉堵塞的影响相对较小,而煤粉堵塞对于沁水盆地、黄陇煤田煤储层渗透率的影响不可忽视;③理论最大渗透率损害率(D_max)和渗透率损害率指数(n)越大,煤粉临界堵塞流速(v_cr2)和0.5D_max对应的相对流速(v_0.5)越小,煤粉堵塞对煤储层渗透率的影响越显著;④为减...     

恩村井田煤体结构与煤层气垂直井产能关系

煤储层原始渗透率、压裂改造后渗透率及围岩的渗透率共同影响着煤层气垂直井排采过程中压力传播轨迹,并最终影响着煤层气垂直井的产能。以焦作矿区恩村井田勘探开发原始资料为基础,根据测井响应曲线,结合钻井取心,把煤体结构划分为原生结构煤（I类）、碎裂煤（Ⅱ类）和构造煤（Ⅲ类和Ⅳ类）3类4种。根据岩石弹性力学理论结合不同煤体结构天然裂隙发育状况,建立了天然裂缝方位与地应力方向关系模型,分析出不同煤体结构主裂缝方位的主控因素。根据裂缝延伸方位结合煤层气井排采过程压力传播轨迹,得出不同煤体结构与产能关系。排采试验表明：以目前的水力压裂工艺进行储层改造,碎裂煤对产能的贡献最大,原生结构煤次之,构造煤几乎不可被改造。     

火山岩储层微观孔隙结构分类评价——以准噶尔盆地东部西泉地区石炭系火山岩为例

基于准噶尔盆地西泉地区火山岩储层特征研究较薄弱的现象,通过25口井的岩心观察、铸体薄片、扫描电镜及高压压汞等分析,以产能大小为依据,将火山岩储层分为4类,对火山岩储集空间类型及组合、微观孔隙结构特征进行分类评价。根据研究区火山岩储层面孔率及优势储集空间组合关系：Ⅰ类为气孔+溶蚀扩大孔、溶蚀孔+裂缝型,Ⅱ类为气孔+构造缝（溶蚀缝）型,Ⅲ类为气孔+溶孔型,Ⅳ类为孤立小孔隙型,面孔率依次降低。火山岩储层不同类型微观孔隙结构特征表明：Ⅰ类储层发育大孔隙、粗喉道,为优势储集层;Ⅱ类和Ⅲ类储层发育大—中孔隙,中—细喉道,为较好到中—差储层;Ⅳ类储层发育小孔隙、细喉道,为致密储层。在此基础上,结合测井资料,建立了研究区火山岩储层分类评价标准。     

萨尔图油田示范区不同储层结构水淹特征分析

萨尔图油田北三西区西部示范区已进入高含水阶段,加之储层性质复杂多样,剩余油分布研究变得愈来愈困难。在详细研究该区储层沉积类型、总结不同储层结构的特征之后,结合各种动静态资料,判断储层水淹程度,分析储层油水运动规律,最终对储层的水淹特征作出总结评价。结果表明,示范区共发育4种类型相结构储层且水淹状况各有特点:总体上Ⅰ类相结构储层以河道砂发育为主,大面积遭受水淹且水淹程度最高;Ⅱ类相结构储层以河道砂和两种席状砂发育为主,水淹程度较高;Ⅲ、Ⅳ类相结构储层两种席状砂较少,表外砂和泥岩尖灭较发育,水淹程度较低。此外,依据油田井网布置情况和实际生产措施,提出了相应的调整建议,为高含水油田后期调整挖潜提供了理论依据。     

四川磨溪—高石梯地区龙王庙组层序划分及储层预测

四川盆地中部磨溪—高石梯地区下寒武统龙王庙组为碳酸盐岩地层。根据岩心、测井等资料,在层序划分、沉积相分析基础上,对龙王庙组储层进行了预测。研究认为:龙王庙组可划分2个层序,储层主要发育在高水位体系域中,层序2的储层类型和连通性相对较好、分布面积较大;龙王庙组为局限台地沉积,可划分为云坪、台内滩、滩间洼地、澙湖等4个亚相,储层主要发育于台内滩亚相;储层按物性可划分为3类,Ⅰ类储层主要分布在磨溪井区的台内滩发育区、西北部的剥蚀区边部,东部、南部主要为Ⅱ、Ⅲ类储层。     

焦作区块二1煤储层特征及煤层气勘探实践

河南焦作煤层气区块山西组二₁煤储层厚度大且含气量高,煤层气资源丰富,但煤层气勘探效果不佳。2022年西部斜坡带和中部鼻状构造带缓坡参数井均取得产量突破。针对构造与沉积特征、煤储层含气特征、煤体结构及渗透率规律这三方面,通过断裂与构造刻画、煤层气勘探有利区分割机制和产气归因性分析等研究,取得了新认识。研究认为：(1)多期次构造演化形成阶梯状断块分布的构造形态,导致煤层埋藏深度存在较大差异;(2)受构造强烈挤压、揉搓形成的构造煤储层是煤层气井产气效果不佳的重要不利因素;(3)在断裂构造弱影响区优选含气条件与煤体结构双优储层,有利于确保增产改造效果从而实现气井高产。新参数井的钻探成功,实现了焦作区块中深煤层勘探领域性突破,对盘活焦作区块以及后期滚动勘探提储具有重要指导意义。     

大宁-吉县区块煤体结构类型测井曲线判别法

煤体结构类型是影响煤层的渗透性和开采效果的重要因素,准确预测煤体结构类型至关重要。结合煤心照片和测井曲线,建立煤体结构划分标准。根据大宁-吉县煤层气井的典型煤心照片和测井响应,提出2种定性判别煤体结构类型的图版,经过验证,提出的图版对煤体结构的预测具有较好的效果,为煤层气勘探开发及选择射孔层位起到了指示作用。     

沁水盆地中部断层发育区煤层气开发有利块段优选

查明断层发育区煤层气开发的有利块段是准确井位部署、减少工程盲目投资的重要保障。根据沁水盆地中部柿庄南区块煤层气勘探开发资料,应用构造拉平法和波叠加理论对3~#煤层经历燕山期、喜马拉雅早期、喜马拉雅晚期后的底板形迹恢复,并划分出18个块段。根据气/水分异现象、构造曲率法、煤体结构观测法等得出了多期构造运动作用后不同块段内储层压力、渗透率的差异。在此基础上评价出煤层气开发的有利块段、较有利块段。结果表明:多期构造运动形成的正断层附近气体逸散、煤体破碎是造成其附近煤层气井产量低的主要原因;断层间隔区域底板相对高值块段渗透率低、储层压力低,产气潜力小;底板相对低值块段渗透率低、储层压力相对高,产气潜力中等;底板相对中值块段渗透率较好,产气潜力好。现场煤层气井的实际产气数据验证了理论分析的准确性。该研究成果为断层发育区煤层气有利块段优选提供了一种思路和借鉴。     

苏里格气田苏6区块致密砂岩储层特征及成岩储集相

苏里格气田盒8段储层为致密砂岩储层,储层物性较差,有效储层的成因机理复杂。对研究区砂岩储层的基本特征进行了分析,在此基础上将研究区成岩储集相划分为4类,其中:Ⅰ类和Ⅱ类成岩储集相残余原生粒间孔和溶蚀孔隙较发育,物性最好;Ⅲ类成岩储集相以晶间孔为主,物性较差;Ⅳ类成岩储集相孔隙不发育。通过成岩储集相的纵向和平面分布特征研究表明:Ⅰ类和Ⅱ类成岩储集相主要分布在水动力较强的辫状河心滩微相中;Ⅲ类成岩储集相发育在辫状河高能水道心滩微相的顶底部和低能水道心滩微相中;Ⅳ类成岩储集相主要分布在河道侧缘及河床底部滞留沉积微相中。     

基于卸压煤层气开发的构造煤储层孔渗特征与类型划分——以淮南矿区为例

在淮南矿区卸压煤层气地面开发取得积极进展的背景下,应用扫描电镜和汞注入法对淮南矿区构造煤样进行孔裂隙测试,结合井下煤层透气性和试井渗透率测试数据,探讨了构造煤储层孔渗特征。对比分析了卸压煤层气开采现场测试渗透率变化差异,揭示了构造煤卸压开采条件下影响煤层渗透率变化的影响因素及煤体结构差异对煤储层改造的控制作用,提出了构造煤储层类型划分方案。研究表明:随着构造变形的增强,煤中外生孔裂隙规模增大,孔容、中值孔径、孔隙度等参数增大,煤储层渗流孔含量与构造变形呈正相关,但地层条件下构造煤储层的渗流性受储层压力、煤体结构、地下水等因素控制。构造煤储层特性决定了当前原位煤层气开发技术的不可行性;而卸压煤层气开采有效解决了构造煤储层渗透率低、压力传递困难以及压裂改造效果差等技术难题,卸压开采对煤储层的改造导致的"卸压增透增流"效应主要受煤体结构控制。煤体变形越强,改造效果越好,基于不同煤体结构构造煤储层中渗流孔的含量与改造效果的一致性,认为糜棱煤是卸压煤层气开发的优质储层,碎粒煤是较优质储层,碎裂煤和鳞片状煤是一般储层,原生结构煤是不利储层。     

鄂尔多斯盆地五蛟地区长81储层特征研究

综合应用测井资料、岩石薄片、扫描电镜、X-衍射等资料,对五蛟地区长81储层进行研究。结果表明:五蛟地区长81储层主要发育砂岩类型为细粒岩屑长石砂岩,属于低孔-超低渗储层,发育粒间孔和溶蚀孔,孔喉结构类型属小孔隙,微细喉道型,沉积作用以及成岩作用影响研究区长81储层的物性,使得河道侧翼的物性明显差于水下分流河道和河口砂坝的物性,而溶蚀作用产生的次生孔隙使储层物性得到改善。根据储层物性和孔隙结构参数,将研究区储层分为4类,研究区长81储层主要以Ⅱ类和Ⅲ类为主。     

西峰油田庄36井区长81储层特征及评价

针对西峰油田庄36井区面临单井产量下降和含水上升较快的问题,应用测井资料、岩石薄片、扫描电镜、X衍射、粒度分析、压汞测定等资料,对长81储层的岩石学特征、物性特征和孔喉特征等进行了深入分析。结果表明:庄36井区长81储层属低孔—特低孔、特低渗—超低渗储层,岩性主要为细粒岩屑长石砂岩,发育粒间孔和溶蚀孔,孔喉结构类型属小孔隙、微细喉道型,其储层物性主要受沉积作用和成岩作用的共同影响,造成水下分流河道和河口砂坝物性明显好于河道侧翼。根据储层物性和孔隙结构参数,将研究区储层分为4类,即Ⅰ类储层为好储层、Ⅱ类储层为较好储层、Ⅲ类储层为较差储层、Ⅳ类储层为差储层。研究区含水上升井主要分布在Ⅲ类和Ⅳ类储层中,Ⅰ类储层的单井产量高且稳产,分类结果符合实际。     

贵州西部织金区块多煤层条件下煤层气开发序列

贵州西部地区二叠系含煤层系广泛发育,但单层薄、层数多,多煤层分布导致煤层气藏多层叠置,煤层气地质条件复杂、开发难度大。为最大限度地发挥煤层气井的生产潜力、提高煤层气田的开发效益,明确多煤层条件下煤层气的开发序列就显得尤为重要。为此以该区织金区块为例,根据煤层间距和岩性组合,将煤层划分为上、中、下3个煤组,分析了煤层的含气性、煤体结构和煤层顶底板封闭性,结合煤层探井试采结果,确定了该区多煤层条件下煤层气的开发序列。结论认为：①地层岩性变化与煤层纵向分布限制了该区单层煤层气的开发;②下煤组作为优先开发层系;③采用整体开发,直井和定向井结合,逐层压裂的思路,首先动用下煤组4层（23号、27号、30号、32号煤层）煤层气资源,而将中、上煤组作为后备接替层系。     

逆冲断层发育区火山岩裂缝分布模式

准噶尔盆地车排子地区石炭系内发育有多条逆冲断层和多样的火山岩,且火山岩储层中构造裂缝发育。为了研究逆冲断层发育区火山岩裂缝分布模式,以车排子地区石炭系火山岩为例,分析了裂缝在纵向上和平面上的分布特征,并引入裂缝分布范围的“质心”概念,定量研究了裂缝分布范围在三维空间中的变化特征,提出了逆冲断层发育区火山岩裂缝分布模式。研究认为：裂缝空间分布范围变化特征有4种类型：质心正向偏移+密度值变大型（Ⅰ型）、质心负向偏移+密度值变大型（Ⅱ型）、质心正向偏移+密度值减小型（Ⅲ型）、质心负向偏移+密度值减小型（Ⅳ型）。逆冲断层发育区火山岩裂缝具有条带状楔形质心偏移模式,该模式特点为：平面上,裂缝分布形态呈现条带状;纵向上,裂缝分布形态呈现楔形,同时受到火山岩岩性的影响,局部裂缝的分布范围变大;裂缝分布范围的“质心”会在断层和火山岩岩性的控制作用下发生偏移。裂缝分布范围的“质心”概念的引入,可为裂缝分布规律的研究提供一种新的思路和方法。