阜新刘家向斜构造煤层气赋存控制因素及开采规律再研究

本文通过对阜新矿区研究区域的实际排采数据的统计分析,验证了岩浆岩和断层是气体富集主控因素在该区的存在,针对产水、产气部位、层位不清的问题,提出了:围岩及地下水动力条件也是影响气体赋存的另外两个主控因素的观点,丰富了该区富集规律认识,在此基础上,划分了开发单元,总结了各单元排采规律,破解了生产中遇到的瓶颈问题,为该区及相似地区煤层气井部署、排采管理等提供依据和借鉴。     

构造应力对阜新盆地煤层气成藏的影响

本文综合研究了构造应力对阜新盆地煤层气生成、保存、运移及分布等方面的影响,并根据煤层气藏的构造属性分类,得出阜新盆地中的煤层气藏的主要有利分布位置是刘家-王营子向斜和东梁-清河门背斜的结论,这为进一步对阜新盆地煤层气成藏研究提供了重点研究靶区。     

构造应力对日本钏路煤田煤层气体渗透率的影响

日本钏路煤田的煤层割理形态类似于孤立的直线节理。本文介绍了钏路煤层及相关割理系统的特性，通过试验研究了围压变化和煤层割理对气体渗透性的影响。     

焦作矿区煤层气运移分馏特征

通过对焦作矿区二1煤层自上而下连续取样,做含气量、气体成分、甲烷碳同位素、显微煤岩组分和等温吸附等一系列实验,引用吸附势理论计算煤层气含量演化史,并结合煤层的埋藏史和热史进行分析,认为该区存在煤层气的运移和再聚集。揭示出该区存在3种煤层气分馏机理:热解分馏、解吸/吸附—扩散分馏和水溶解分馏。三者共同作用造成煤层底部的构造煤分层δ13C值高于其上部的原生结构煤分层,形成甲烷碳同位素的分馏。解吸/吸附—扩散分馏和水溶解分馏分别造成煤层底部的构造煤分层N2和CO2组分值低于其上部的原生结构煤分层,形成煤层气组分分馏。煤层气的运移、再聚集和多种分馏机理造成该区煤层气较为富集,成为煤层气开发的有利区。     

浅析影响煤层气解吸扩散运移的地质因素

通过大量的基础研究，本文从各个不同角度探讨了影响煤层气解吸扩散运移的因素；分析了解吸扩散运移过程中气体组分、储层介质、温度、压力、地应力等内在、外在因素对煤层气扩散运移的制约关系及程度；得到了一些规律性的认识。     

应力释放构造煤煤层气开发理论与关键技术研究进展

构造煤煤层气高效开发是我国煤层气资源禀赋的选择,构造煤储层与煤层气赋存特征决定了疏水降压煤层气开发理论技术不再适合构造煤储层,应力释放(原位)煤层气开发理论技术是新的技术方向,有望将构造煤煤储层从煤层气开发禁区变为新领域,同时也有望成为煤矿煤与瓦斯突出治理、煤矿区甲烷温室气体减排的治本之策。依托国家重大科研仪器研制项目,以应力释放构造煤煤层气开发关键实验平台和工程装备原理机为基本定位,以开发理论创新、技术原理探索为先导,以装置、装备及其工艺技术为研究核心,应力释放构造煤煤层气开发理论技术研究取得重要和实质性进展。探索构建了应力释放煤层气开发理论技术基础,阐明了水平井造洞穴应力释放构造煤原位煤层气开发的工程原理。水平井造洞穴应力释放构造煤原位煤层气开发模拟试验系统已完成设计进入加工阶段,系列配套基础实验取得了重要数据;探索建立了构造煤储层应力释放与煤层气解吸扩散关系模型;揭示了应力释放构造煤煤层气开发煤储层渗透率变化规律。研发形成了构造煤储层大口径水平井双向往复式钻进+多级扩孔+复杂循环钻井液成井、水平井泵注+喷射诱导控制造洞穴应力释放与储层激励、气/水/高浓度煤粉混合物直井射流泵+配套...     

试论煤层气藏储集环境的构造控制

根据构造控煤的概念，对构造控气的涵义进行了阐述；结合构造对煤层含气量大小影响，分析了封闭型争开放型两种主要构造背景的不同控气性；对控气构造基本类型进行划分，并对煤储层渗透性、储层压力大小的构造控制特点进行了初步剖析。     

煤层底板断层影响下巷道区域构造应力分析及支护

以顾北矿北一(6-2)上山采区6煤底板专用回风巷为研究对象,针对巷道轴向和断层走向一致的特点,根据安德森断层发育机制,采用赤平极投影法,对6煤底板专用回风巷周围存在的距离最近、规模最大的共轭正断层F_(92)和F_(94-2)进行分析,得到了区域构造应力场三个主应力方向的两组极值;根据巷道工程地质条件变化提出架棚(圆形断面)+深孔注浆+中空注浆锚索支护方案,试验段巷道矿压观测结果表明,巷道掘进后的1个月内为变形剧烈期,掘进完成1个月后,巷道变形趋于稳定,顶底板累计移近量265 mm,两帮累计移近量125 mm,围岩离层值较小。     

构造与巨厚砾岩耦合诱发冲击地压发生规律研究

针对具有构造与巨厚砾岩特征的生产地质条件,首先,对义马矿区11个典型工作面发生的89次冲击事件进行统计分析,结合冲击地压的发生时序和发生位置,得出义马矿区冲击地压以回采巷道冲击地压为主,共发生51次,占57.3%。其次,指出冲击引起的回采巷道变形破坏以底鼓为主,并伴随上帮移出、下帮肩角鼓出等破坏。     

褶皱构造对深井采动应力演化的控制规律研究

针对褶皱构造引起的采场应力异常及采场动力灾害问题,采用FLAC~(3D)数值模拟的方法,研究了褶皱区域煤层开采过程中的应力演化规律,分析了褶皱区域不同位置工作面煤岩应力分布特征。研究结果表明:受上覆岩层和水平挤压作用形成的皱褶,背斜与向斜轴部水平应力集中,其中背斜与向斜内弧压应力集中,外弧拉应力集中;在褶皱中回采时,水平应力起主要控制作用,工作面接近背斜轴部时,顶板岩层稳定性逐渐降低,而底板岩层稳定性逐渐升高;工作面在背斜与向斜之间推进时,自背斜轴部仰采推进时煤壁前方应力更低,回采更安全。赵楼煤矿千米埋深的7301工作面在褶皱中推进时,俯采接近向斜轴部时微震日平均能量增大,仰采推进至背斜轴部时发生工作面煤壁片帮,顶板破碎、垮落等现象,现场观测与模拟分析结果较为吻合。研究结果对采场褶皱区安全开采具有一定的指导意义。     

应力作用下的煤层瓦斯运移规律

为了研究地应力对煤层瓦斯运移规律的影响,采用巷道瓦斯浓度观测方法,对平顶山天安五矿己15-23190工作面回风巷的瓦斯浓度变化进行分析.结果发现:受地应力影响,沿采场方向分为卸压区、应力集中区、原始应力区和采场后面的应力恢复区,不同的应力区对应了不同的裂隙发育状况,这种差异导致了煤层瓦斯运移能力的区带性分布,在煤层的应力集中区,由于高应力的挤压剪切作用,产生大量新的节理和裂隙,同时有更多的裂隙被封闭,该区段瓦斯的运移能力反而会降低.     

考虑应力敏感的煤层气产能模型研究

取6块沁水盆地太原组煤岩岩心,利用SCMS-B2型高温高压岩心多参数测量仪进行应力敏感实验研究,优选幂律模型预测应力敏感条件下的渗透率,建立一种新的考虑应力敏感的产能模型。     

排采制度对煤粉运移的影响原因浅析——以某区块B1煤层气井为例

本文结合某煤层气区块内B1井的实际排采资料,应用煤储层岩石学和渗流力学理论,分析了排采制度对煤粉运移的影响,认为影响原因包括储层粘土矿物的含量、流体渗流速度、孔隙结构变形和割理闭合、气水两相流等;并建议在煤层气井的排采过程中,应做到缓慢、稳定、连续,延缓气水两相流的出现时间,尽量在临界解析压力之上扩大解析半径,避免因渗流速度过快而导致煤粉运移、孔隙结构变形和割理闭合,最终实现煤层气的大面积解析和产出。     

有效应力对煤层气储层各向异性的影响

为研究煤层气开发过程中有效应力增加对煤储层孔渗各向异性的影响,采用不同方向的煤岩样品对沁水盆地南部煤层气储层各向异性进行了评价。结果表明,煤层气储层孔隙度和孔隙结构具有明显各向异性特征:面割理方向核磁共振曲线为双峰型,以大孔、割理为主;端割理方向为宽底单峰型,以中孔为主;垂直煤层理方向为单峰型,中、小孔发育。有效应力加载至10 MPa后,3个方向核磁共振信号强度均降低,表明煤样部分孔隙被压缩、割理闭合。煤层气储层渗透率具有明显各向异性特征:面割理方向渗透率达到垂直层理方向的9倍以上;随有效应力增加,储层各向异性程度降低,但面割理方向与垂直层理方向渗透率异质程度最强。煤层气储层应力敏感性具有明显各向异性特征:面割理方向应力敏感性最强,应力敏感性系数和渗透率损害率均最大;垂直煤层理方向应力敏感性最弱,应力敏感性系数和渗透率损害率均最低。有效应力卸载后,不同方向煤岩渗透率恢复率不同,面割理方向最高,达到55.3%,垂直煤层面方向恢复率最低,为40.2%。     

煤层气井排采技术分析

煤层气的产出机理决定了煤层气井必须进行排水降压,才能达到产气的目的。文章分析了当前我国煤层气井排采的主要方法及其适应性,指出合理的排采制度和精细的排采控制是保证煤层气井排采成功的关键排因素。认为非连续性排采、排采强度过大及井底流压降低过快是影响我国煤层气井产量的主要工程因素。     

构造应力影响下巷道底板冲击破坏与防治研究

余吾煤业N2105工作面回采过程中进风巷道发生了2次严重的冲击地压事故,通过分析2次冲击地压事故的位置,运用FLAC~(2D)数值模拟软件研究了构造应力系数对巷道底板塑性区的影响范围,并结合工作面安装的微震监测系统的数据对模拟结果进行了验证,提出了采取巷帮煤体大直径钻孔的方式来降低和预防巷道底板冲击的发生。研究结果为褶皱构造区工作面巷道的稳定维护提出了一种新的监测和防治思路。     

生物成因煤层气研究现状及对存在相关问题的思考

生物成因煤层气包括原生生物成因煤层气和次生生物成因煤层气.其中,次生生物成因煤层气是生物成因煤层气研究的重点,在主要产煤国有广泛的分布.本文主要综述以下几个方面的内容:煤阶镜质组反射率、甲烷碳氢同位素组成是划分煤层气类型的主要指标.生物成因煤层气的生成机理是重点研究内容,很多学者开展了利用微生物降解煤生成甲烷的实验研究,许多微生物及生物酶类被分离出来.研究煤降解过程的代谢物可进一步阐明生物成因煤层气的生成机理,同时,通过产甲烷菌基因工程,有望提高生物成因煤层气的产量.     

煤层气储层渗透性影响因素分析

煤的渗透性是控制煤层气在煤储层中流动的最关键参数。探讨煤的渗透率的相关影响因素及其变化规律,对于煤层气的勘探开采及动态开发效果具有重要的现实意义。文章详细分析了裂隙系统、煤岩组分类型、煤的变质程度、有效应力、基质收缩、克林伯格效应等方面对煤储层渗透性的影响。     

延川南煤层气控气地质特征分析

通延川南地区煤层气资源丰富,以其含气量高、地质构造简单、埋藏深度适中等有利条件引起了国内外煤层气地质学家的广泛关注,成为中国煤层气勘探活动最活跃的热点地区之一。该文从水文地质条件、构造条件、煤层埋深和围岩封闭条件4个方面探讨区内煤层气控气因素。结果表明水文地质条件和构造条件是延川南地区煤层气富集的主控因素,为该地区煤层气资源的进一步勘探开发提供有力支撑。