准噶尔盆地低阶煤煤层气资源及勘探潜力分析

探讨了目前国内外煤层气勘探开发和资源分布状况，研究了煤层气的成因、赋存特点和富集因素，在此基础上，结合准噶尔盆地中下侏罗统煤层的地质分布和演化特点，指出八道湾和西山窑组在盆地南缘最为发育，虽然演化主要处于低煤阶阶段，但含气率较高。煤岩的模拟实验亦证实，生气能力较强。借鉴美国开发低煤阶煤层气的成功经验，对煤层气成藏有利区进行了预测，认为：侏罗系西山窑组是勘探煤层气最有利层系，南缘东部是勘探煤层气最有利地区。     

低阶煤盆地煤层气勘探的几点思考

通过对低阶煤盆地煤层孔隙结构的分析，指出了低阶煤盆地在煤储层性质、煤层含气性方面的种种特殊性，指出目前应用于中-高煤阶煤盆地勘探与研究的技术系列不完全适合于低阶煤盆地。分析了影响低阶煤盆地煤层气勘探的主控因素。提出了加快中国煤层气产业发展步伐的建议。     

陇东煤田侏罗系煤层气成藏主控因素与模式

鄂尔多斯盆地西南缘陇东煤田低阶煤层气资源丰富,勘查开发处于起步阶段,成藏主控因素及模式认识尚不足。为弄清气体的富集规律,优选勘探靶区,运用钻探(现场解吸、试井、岩芯)、测井、水文、地球化学测试等资料,从构造演化、埋深条件、沉积环境和水文地质条件等方面讨论了气藏的煤储层特征、主控因素和富气成藏机制,划分出4种煤层气富集成藏模式及对应的气藏类型;评价优选出3个有利勘探区。结果表明:陇东地区煤层厚度大,煤系地层非均质性强,煤岩煤化程度低,含气量横向变化大;煤岩生烃能力强,储集性能好,富气成藏的主控因素为盖层的发育程度和后期次生生物气的调整;埋深控藏呈现出"最佳深度"的特征。该结果为后期煤层气勘探的井位部署提供了参考和指导。     

《煤层气富集成藏规律》

本书利用试验结果，结合实际资料，系统地总结了中国煤层气富集成藏的五大规律。详细研究可影响煤层气高产富集的主控因素，建立了煤层气的评价指标体系，提出了煤层气地质选区理论和方法。     

煤矿区煤层气与煤炭协调开发模式初探

在我国社会经济快速发展的背景下,煤炭资源和煤层气资源的需求量越来越广泛,因此在实际开采过程中需要实现煤层气与煤炭资源的协调开发。协调开发主要是从煤炭和煤层气两种密切共生的不同物相中的矿产资源进行开发,在实际开采过程中,需要确保煤层气与煤炭资源的开采时间、空间布以及两者之间的相互影响因素,实现对两种矿产资源的合理开发利用,实现我国化石能源的可持续化发展。     

煤层气与页岩气含氦性及氦气富集条件

针对煤层气和页岩气能否形成富氦气藏的问题,采用地球化学方法开展了煤和页岩中U、Th含量、煤层气与页岩气中氦气含量研究,并对煤和页岩生氦潜力及含氦性进行了客观评价。结果表明：尽管相对于其他岩石,煤和页岩中U、Th的含量明显偏高,发生放射性衰变产生的氦气相对较多,但煤和页岩生成的大量天然气会对氦气造成严重的稀释作用,从而导致煤层气和页岩气难以富氦。相同演化程度下,煤中有机碳含量远高于页岩,其生气量也远高于页岩,对氦气的稀释程度远大于页岩,因此煤层气中氦气含量远低于页岩气。在少数地区发现了富氦页岩气和煤层气,其主要是由于气藏中混有其他来源（特别是古老基底岩石）的氦气供给,这些气藏多分布在古老花岗岩体之上或附近或构造活动带上,但这种情况并不普遍。     

不同原料活性炭的制备及其分离富集煤层气CH_4

以葡萄籽、木屑、核桃壳、竹屑为原材料,通过H_3PO_4活化法制备不同生物质活性炭(pAC、mAC、hAC、zAC),利用N2吸附/脱附等温线、FTIR、Boehm滴定对活性炭进行表征分析,测定低浓度煤层气中CH_4在活性炭上的吸附透过曲线,并与市售国药活性炭(sAC)做对比。结果表明,活性炭对低浓度煤层气CH4的选择性吸附量顺序为QpAC>>QmAC>QhAC>QsAC>QzAC。这是由于pAC的表面碱性基团含量最大,且其表面碱性基团含量远大于其表面酸性基团含量,使其具有最大CH_4吸附量(22.64mL/g)。而其他四种活性炭表面酸性基团含量远大于其表面碱性基团含量,活性炭对CH_4的吸附量与其微孔孔容和表面碱性基团含量大小顺序基本一致。     

川南筠连地区煤层气地质特征与富集规律

文中基于"构造、沉积和水动力控气"理论和"富集区找气"思想,应用测录井、实验测试、试采等资料,系统总结了川南筠连地区煤层气成藏的地质条件,剖析了煤层气富集主控因素的配置关系,建立了煤层气富集模式和指标体系,并优选了富集有利区.研究表明,该区煤层气成藏具有4个特点:煤层倾角大(1°～30°)、厚度小(1～2 m)、层数多...     

碱改性活性炭富集低浓度含氧煤层气甲烷的研究

利用碱(NH3和KOH)改性活性炭,N2吸附法、酸碱滴定、FTIR对改性前后活性炭进行表征分析,测定低浓度含氧煤层气CH4在改性活性炭上的吸附透过曲线。结果表明,活性炭经氨水和KOH改性后,随氨水/KOH浓度的增加,改性活性炭微孔孔容先增大后降低,表面总碱量逐渐增大。其中,K-2/AC的微孔孔容最大(0.64m L/g),表面碱性基团含量较多(1.51mmol/g),对CH4的吸附量最大,单位吸附量达到7.16m L/g,较AC提高了31.4%。     

沁水盆地煤层气富集高产区定量评价

从煤层气成藏过程及其构造控制、沉积作用对储盖组合的影响、水文地质控制动态含气量、高产影响因素及控制机理5个方面,重点总结了沁水盆地煤层气富集高产地质理论新进展。研究认为：构造演化控制成藏过程、沉积及水文地质控制保存条件,进而影响煤层气富集;地层能量、渗透性及局部构造影响煤层气渗流,进而控制高产;富集与高产是煤层气勘探开发过程中的2个层次,高产分析是在富集区评价基础上开展的进一步评价。基于此,结合大量的生产实践数据分析,厘定富集、高产2个递进的评价目标、细化为4个层次共21个主控因素,采用层次分析、定量排序、模糊数学、数值模拟等方法,以沁水盆地为刻度区开展富集高产区评价,建立定量化评价指标体系,优选沁水盆地樊庄、潘庄、郑庄、马必,夏店,安泽,柿庄南7个富集有利区,以及在富集区内的潘庄、樊庄南、樊庄北、马必东,夏店南,郑庄南,安泽7个高产有利区。     

煤层气及煤层气系统的概念和特征

进一步的煤层气地质研究需要精确的煤层气概念和系统的研究方法和思路。通过总结近年来的煤层气研究新资料和文献，结合实际勘探开发经验，认识到煤层气生成是多成因多来源的，并以多种形式赋存于煤层中。煤层气是赋存于煤层中的天然气，而煤层气系统是由煤层和其中的煤层气及煤层气藏形成所必需的一切地质要素和作用所组成的天然系统，煤层是煤层气系统的焦点。     

煤层气探明储量计算中的有关技术问题讨论

国内关于煤层气储量的研究工作才刚刚开始。煤层气独特的解吸/吸附机理决定了其储量计算方法和评价技术有别于常规天然气。本文旨在借助于国家已经审批通过的煤层气探明储量报告的经验,把煤层气、煤炭、天然气储量规范中的相关内容有机结合起来,进一步探讨和细化《煤层气资源/储量规范》中计算探明储量的基本要求,包括计算条件、单元划分、参数选取等,从而达到提高探明储量精度的目的。     

煤层气综合评价技术初探

根据对辽河断陷盆第三纪含煤地层资料统计,分析煤层含气的地质控制因素及其孔隙结构,提出煤层孔隙度背影值概念,采用Ｒ．Ａｇｕｉｌｅｒａ和Ｆａｉｖｒｅ两位学者提出的方法,计算煤层孔隙度和渗透率,并充分利用地质和测井资料,探索了一种煤层气评价的方法。     

深部煤层气成藏条件特殊性及其临界深度探讨

深煤层概念及其评价指标的科学界定,是推动深部煤层气基础理论研究的基础。基于对地应力、含气性、储层物性及岩石力学性质等随煤层埋深变化特征的分析结果显示:相对浅部,深部煤孔隙结构变化小,中孔-微孔比例趋于均一;煤层含气量与埋深之间存在一个“临界深度”,超过此埋深之后含气量随埋深进一步增大而趋于降低;渗透率的常用对数与埋深呈线性负相关关系,暗示深部煤储层趋于致密化;深部围压正效应和温度负效应强弱相互转换,煤岩弹性模量随着埋深增加存在“拐点”。构建了基于地应力、饱和含气量、渗透率等深煤层界定指标体系。以沁水盆地为例,将该盆地深煤层界定在750m以深。即在此深度以深,煤层气成藏特征开始发生转换,其开发须针对储层特性变化采取相应的措施。      

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。     

煤层气降压开采机理研究

模拟计算了解吸时间、渗透率、等温吸附线形态、压差、含气饱和度等方面因素对煤层气产量高低的影响．分析了煤层气产出的机理。研究表明．低含气饱和程度、低地层压力、低渗透是造成我国煤层气产量较低的原因;解吸时间越短．气产量高峰期越早．高峰期产量越高．高峰期过后产量下降也越快;相渗曲线越陡．残余气饱和度越小对气产出越有利;等温吸附线在地层压力变化范围内的缓陡程度决定气产量的高低。     

山西河东煤田柳林杨家坪煤层气储层地质特征

在详细分析柳林杨家坪煤层气试验区的煤储层特征的基础上,对煤层气基础地质、煤岩学、煤层含气量、吸附/解吸和储层物性进行了总结评价,提供了基础实验分析数据。研究表明,杨家坪试验区煤层气基础地质条件良好,各项储层参数有利,适合于煤层气开采。     

煤层气成像测井资料综合评价方法

利用QS盆地ZZ区块成像测井资料开展区域煤层气测井综合评价,从煤层的顶底板质量、煤层的内部结构、裂缝发育状况、地质构造、区域煤层含气量的变化情况等方面进行了综合分析,得到区域变化规律,将区域煤层与顶底板特性综合起来形成一个完整的煤层系统,按其性质优劣划分成3个级别,从而进行煤层气勘探开发有利区带的预测.分析结果得到了区域实际煤层气量的证实.     

煤层气单井开采数模研究

建立了煤层气单井开采的数学模型和数值模型,包括双重介质中气水两相流动方程、煤层裂缝孔隙度和渗透率的压力敏感性模型,并提出了相应的数值模型及其解法．为进一步研究煤层气产出机理提供了理论依据。     

淮北煤层气井井斜控制技术

淮北SN区块 4口煤层气井所处地层造斜力强,在这种地层钻直井,用常规防斜钻具和纠斜方法难以达到设计要求。采用井下动力钻具定向防斜纠斜,达到了最大井斜角小于等于 5°的要求。介绍了SN - 3井反方向调整井斜方位的工艺方法,6次调整钻具组合,由常规的满眼、钟摆钻具调整为动力钻具,并更换 1.5°弯接头和 0.75°单弯螺杆,使井斜角控制在 3.5°,方位角控制在 2 6 0°的设计指标。其它 3口井改变钻具组合后,机械钻速明显提高,由SN-3井的 5.36m/h提高到 11.95~13.46m/h,纯钻时间由SN-3井的 75h减少到 37.81h。