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四川盆地是受深断裂活动形成的菱形断陷区。盆地内断褶带的发生、发展主要受喜马拉雅期深断裂压缩活动的控制,伴随这些深断裂的发展过程,形成了发育程度不同的断褶带,其中多数呈隐伏状态。晚期断褶构造及后生孔洞缝的发育程度,控制了二、三叠系异常高压及地温的分布。气藏主要形成于喜马拉雅期。     

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王营煤矿位于辽宁省西部阜新盆地,该煤矿巷道的辉绿岩墙旁侧裂隙带发生天然气涌出已十余年,目前仍在继续。为了查明气源和资源前景,运用构造分析、气组分同位素特征等方法进行了研究,结论是：①盆地中基底断裂通过矿区,控制了王营同沉积向斜的形成,进而形成负花状构造;王营负花状构造与东梁正花状构造毗邻,说明它们可以在同一构造带生成,因为形成的力学机制相同,产生差异可能是其它因素复合作用的结果。②王营纯水动力圈闭裂隙型气藏规模虽小,但证据确凿,是一种新的气藏类型。③裂隙气源主要是煤层气,亦有幔源氦加入。④阜新盆地属郯庐断裂带范畴,不能排除该类断陷盆地中有幔源氦气积聚成藏的可能。     

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压力是煤层气赋存的主控因素之一，压力的预测为含气性剖面的建立提供了途径，为煤层气成藏动力学的研究奠定了基础。本文根据吸附态、游离态气体和水的状态方程，结合埋藏史、热史分析，从理论上探讨了地质历史时期不同演化阶段煤储层压力的计算方法。以德国的鲁尔煤田石炭系煤储层为例，采用正演和反演两种方法计算了抬升前后储层压力随孔隙度和孔隙中气水比例的变化情况。指出煤储层孔隙度与孔隙中气水的比例决定着抬升或埋藏后储层的压力状态（异常低压、正常压力和异常高压）。     

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在大量构造煤分析和鉴定的基础上，探讨了变形环境及不同性质应力作用对构造煤结构的影响。根据构造煤结构特征及其形成的环境条件，将构造煤分为碎裂煤和糜棱煤两大系列及初碎裂煤、碎裂煤、碎斑煤、碎粒煤、鳞片煤、揉皱煤和糜棱煤七种类型。指出碎裂煤系列是脆性变形环境中的产物，以裂隙发育和颗粒的破碎为主要特征；而糜棱煤系列则是以塑性变形为主，可以出现似变形纹、眼球构造和似“碎斑系”等特征构造，并具有脆性变形的叠加。对各类型构造煤的储层物性进行了初步探讨，初碎裂煤和碎裂煤裂隙发育、连通性好、渗透率较高，是较好的储层类型；糜棱煤系列构造煤结构极为破碎、裂隙连通性差、渗透率低，不利于煤层气的开采；碎斑煤及碎粒煤则介于前二者之间。     

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煤储层压力是指煤层孔隙中流体 (包括气体和水 )的压力。煤储层压力对煤层气含量、气体赋存状态起着重要作用 ;同时 ,储层压力也是水和气体从煤层流向井筒的功能。当煤储层压力降低时 ,煤孔隙中吸附的气体开始解吸 ,向裂隙方向扩散 ,在压力差的作用下 ,从裂隙向井筒流动。煤层气开采就是根据这一原理 ,通过排水降低压力而达到采气的目的。地质构造演化、生气阶段、区域水文地质条件、埋深、含气量、大地构造位置、地应力等诸多因素都可以对储层压力造成影响。在煤层气开发过程中 ,储层压力越高 ,形成的压力差越大 ,势能也就越大 ,流速越快 ,…     

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中国是世界上煤层气资源较为丰富的国家。长期以来，由于对我国煤层气形成地质条件、煤层气富集区的分布规律及其控制因素缺乏系统的认识，导致煤层气勘探成功率低、效益低。文章通过对我国煤层分布、煤变质规律、煤岩吸附性、煤层孔渗特性、煤层含气性及含煤盆地或含煤区地质构造背景等方面的综合研究，阐述了我国煤层气地质特点的复杂性和特殊性，分析了聚煤区不同基底类型含煤盆地的煤层气勘探潜力，认为我国煤层气富集区主要集中在华北地区，指出我国今后若干年的煤层气勘探重点应是华北若干大型煤层气富集区，并以沁水盆地、鄂尔多斯盆地为煤层气勘探的重中之重。     

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本文重点介绍了大宁—吉县地区煤层气测井的综合研究成果。利用数学统计方法，将测井资料与岩心资料对比分析，建立了该地区煤储层参数测井解释模型，提供了包括煤层含气量在内的煤储层参数，并利用该地区6口井的测井资料进行了区域性的综合评价，从煤层的横向展布、纵向埋深、盖层质量、地质构造、区域煤层气含量及煤层工业组分的变化情况、煤层力学参数等方面进行了综合分析，为区域煤层气整体评价提供有价值的测井信息，为下一步的煤层气勘探和开发提供可靠的技术支持。     

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随着高压气井的不断勘探与开发，由于受气体的焦耳－汤姆逊效应的影响，高压条件下天然气水合物形成条件的预测愈加重要。针对高压气井测试与生产过程中的压力高、流速高、天然气及地层水成分复杂等特点，应用热力学理论，结合部分室内实验，研究水合物的形成条件和预测方法，建立了计算模型和预测软件，以判断和预防高压测试系统中水合物的形成。还介绍了在水合物生成条件计算方法的基础上，利用实测数据，对计算结果进行的验证。结果表明计算误差较小,可用于高于100MPa压力条件下的计算。     

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西北地区侏罗系中、下统含煤盆地多 ,煤层累计厚度 15 .15～ 16 9.2m ,一般厚度 30～ 80m ,埋藏深度2 0 0 0m以浅区残留面积约 90 0 0 0km2 左右 ,煤层气资源总量达 74 5 6 4 .6 5× 10 8m3 ,有着十分广阔的煤层气勘探开发前景。研究认为 ,煤岩中镜质组含量较高 ,灰分含量较低 ,煤级以长焰煤为主 ,有利于储层中割理和裂隙的生成 ,增加储层渗透性。导致煤层含气性变化的主要地质因素是煤层埋藏深度和演化程度 ,随着埋藏深度的增大和煤级的增高 ,含气量有逐渐增加趋势。通过对比煤层含气性、资源量和煤层气赋存地质条件认为 ,煤层气资源勘探开发前景有利区有吐哈和焉耆含煤区 ;较有利区有准南、准北、准东、伊犁、塔北、尤尔都斯、羊不拉克和三塘湖含煤区 ;不利区有乌恰、昆仑、阿尔金、塔东、柴北、祁连和靖远含煤区     

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我国是世界上煤层气资源最丰富的国家之一，初步预测煤层气远景资源量为３５×１０１２～２５×１０１２ｍ３。煤层气以资源潜力、优质能源和化工原料、埋藏浅、开发成本低、受益时间长等优越条件，日益被人们所重视。但是，一般来说，煤层气的开发会带来矿化度高的采出水。文中从煤层采出水的来源、化学组成入手，论述了煤层气藏采出水对环境的影响，提出了煤层气藏采出水的处理工艺、处理方法以及煤层气的有效利用方式等治理对策。     

考虑应力敏感性的煤层气稳定流动气井产能方程

国内外大量实验研究表明,煤储层应力敏感性是存在的,而且对煤层气井生产有重大影响。在前人实验研究的基础上,建立了煤层渗透率与有效压力或地层压力之间的数学关系式,二者之间满足相关性非常高的指数变化关系;建立了考虑煤储层应力敏感性的达西流动和非达西流动气井产能方程。研究表明,煤储层的应力敏感性对煤层气井的产能有很大影响,随着生产压差的增加,气井的产量增加幅度较小,并逐渐趋向稳定,因此需要制定合理的生产压差进行生产。     

煤层气钻井储层保护新技术研究

研究了我国煤层气储层孔隙和裂隙系统特征,分析了煤层气钻井的储层伤害机理。针对煤层气钻井储层保护难点,建议采用低固相或无固相钻井液、欠平衡钻井技术、屏蔽暂堵技术和加强固相控制等来保护煤层气钻井储层。     

HEC煤层压裂液的性能评价及应用

结合煤层孔隙度小、渗透性差等物性特征,对压裂液配方进行 经,筛选出适合煤层物性的ＨＥＣ压裂液,并对其性能进行了评价。研究表明,ＨＥＣ是一种无损害压裂液,适合于低温煤层进行压裂改造,它具有增稠能力强、无残渣、易破胶返排等特点。在陕西柳林地区进行了５次现场试验,效果显著。     

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中国煤层气资源丰富 ,据估算 ,埋深 2 0 0 0m以浅的煤层气资源达 (30～ 35 )× 10 12 m3 。但中国煤层气地面开发刚进入起步阶段 ,加之中国煤田地质条件比较复杂 ,因此研究中国特殊地质条件下煤层气的解吸、扩散和渗流机理的具体地质表现是认识煤层气可采性的关键。针对我国煤层气开采的特殊性 ,我国采取“地面开采和井巷抽放相结合”的方针。然而井巷开采占了相当的比例。本文建立了煤层气扩散渗流数学物理方程 ,并对煤层气渗流偏微分方程 ,采用差分法 ,进行了数值模拟计算。模拟结果表明 ,所建立的煤层气扩散渗流模型较准确地反映了煤层中煤层气流动规律 ,模拟后的煤层气压力变化曲线可以确定煤层气的开采压力变化范围和煤层气产气最大面积 ,对我国大面积低渗透性无烟煤煤层气的开发具有指导意义。     

煤层气井钻井技术

本文以四口井的施工为例，着重介绍了煤层气井的特点，并指出了钻煤层气井的几个技术难点，通过钻头优选，钻具优选，钻井参数优选，绳索式取心技术等的现场实施和应用，基本解决了井身质量，清水钻井，清水绳索取心，煤层气保护等几个方面的技术难题，文中还介绍了使用中原油田自行设计的中原９５０８绳索取心工具的取心情况，尤其是在粉煤层地层的取心情况，这将为今后的煤层气开发打下坚实的基础。     

多功能煤储层钻井液动态污染评价系统

多功能煤储层钻井液动态污染评价系统是一种模拟煤储层真三轴应力条件下的钻井液对煤储层的侵入、以及侵入储层的深度和程度,同时还可以进行各种真三轴应力条件下的煤储层各向异性特征研究的实验仪器,属煤层气钻井液保护与伤害评价测试技术研究领域。该评价系统具有测量煤层煤心在各向异性应力条件下渗透率变化以及在真三维压力状态下煤储层钻井液动态污染前后的渗流变化规律的功能;能模拟正压差、负压差、平衡钻井过程中的钻井液动态污染过程,实现煤储层污染过程和渗流测试过程一体化,避免多次装夹煤样产生应力效应;适用于煤储层气液两相渗透率测试,解决了目前评价实验中常用的伪三轴夹持器不能在3个轴向上加载不同轴压的问题以及流体驱替实验、钻井液污染试验、气液两相驱替试验要单独进行的缺陷,具有流程清晰、操作方便、实验软件模块化、实验数据标准化等特点。     

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开拓中国煤层气新领域已历经十年,煤层气钻井近200口、实施煤层气“项目”40余项（均含中外合作）,但是至今仍没有建成一座商业性开发气田。按勘探程序,完成勘探任务的标志是探明可采储量。此后,需进行“开发试验”（即“中试”）,而后才能正式开发。为加快我国煤层气的勘探开发工作,建议在有利区尽快完善小井网试验,确认可增补生产试验井,扩大井网规模,在条件具备时尽快转入工业性试验,并针对技术难题设立科技攻关专题。     

煤储层储集性能主控因素分析

煤层气主要以吸附状态存在于煤层中,而其吸附量取决于煤层的储集物性,因此研究煤层储集性能的主控因素对于煤层气的勘探和开发具有重要意义。将煤层孔隙分为基质孔隙和割理孔隙,并分析了煤层孔隙的构成特征。从煤的物质组成和演化程度方面分析了基质孔隙发育的影响因素,认为煤层基质孔隙度的影响因素主要包括显微组分、灰分含量、变质程度等;利用逐步回归分析方法研究了镜质组含量、壳质组含量、惰质组含量、灰分含量、镜质体反射率等5个参数对煤层储集性能的影响。研究认为镜质体反射率(变质程度)和惰质组含量是影响煤储层储集性能的主控因素。     

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煤层气藏与常规天然气藏相比，在成藏条件、高产富集规律、开采方式等方面都有其独特性。中国石油开展煤层气勘探及相关研究工作10余年，通过对目标区优选及前期抽排试验，证实沁水煤层气田资源丰富。本文就该煤层气田地理环境、资源概况、基本地质特征、开发工艺技术、开发方案优选以及市场需求等进行了论述；通过对沁水煤层气田樊庄区块进行经济评价，得出结论：樊庄区块具有良好的开发前景及经济效益。