吐哈盆地低煤阶煤层气勘探前景

从吐哈盆地与美国波德河盆地煤层气成藏对比分析入手,分析了波德河盆地低煤阶煤层气勘探成功的原因:高渗煤层中实际含气量大于测试含气量。结合吐哈盆地的优势,提出吐哈盆地的煤层气勘探应当游离气、吸附气兼顾并重;同时对3个重点区块进行了评价,优选出跃1井区块。     

不同煤体结构煤储层与煤层气井产出煤粉特征的关系——以鄂尔多斯盆地东缘柳林区块为例

不同类型煤体结构煤储层对煤层气井产出煤粉的影响不同。以鄂尔多斯盆地东缘柳林区块为研究区,为了查明不同煤体结构煤储层分布及其对煤粉产出的影响,基于测井资料构建了主成分分析-支持向量机(PCA-SVM)煤体结构预测模型,应用PCA-SVM模型预测了柳林区块3+4号煤层不同煤体结构煤的分布。根据煤层气井产出煤粉监测和测试结果,分析了煤层气井产出煤粉特征,探讨了煤储层的煤体结构与煤层气井产出煤粉特征的关系。研究结果表明：研究区3+4号煤层煤体结构类型以Ⅱ类煤为主,Ⅰ类煤次之,Ⅲ类煤最少。垂向上,3+4号煤层不同煤体结构煤分层发育,平面上,3+4号煤层的Ⅰ类煤主要分布在研究区中部和东南部,Ⅱ类煤和Ⅲ类煤主要发育在研究区北部和西南部。研究区内的主要构造控制了3+4号煤层煤体结构的平面分布,Ⅰ类煤主要发育在离断层和褶皱较远的构造简单区,Ⅱ类煤主要发育在背斜轴部及伴生断层附近,研究区北部的Ⅲ类煤主要受聚财塔大断层的控制,南部的Ⅲ类煤主要受褶皱和断层双重构造作用的影响。煤体结构类型决定了产出煤粉特征,构造煤是煤粉产出的主要控制因素。不同类型煤体结构煤储层产出煤粉质量浓度大小为Ⅲ类煤>Ⅱ类煤>...     

鄂尔多斯盆地保德区块煤层气藏描述与提高采收率关键技术

鄂尔多斯盆地东缘保德区块探明煤层气地质储量为343.54×108 m3,是我国目前开发最为成功、规模最大的中低阶煤层气田之一,但该区块煤层气井单井产气效果差异大、部分井低产低效,提高煤层气采收率是亟待解决的关键问题。为此,在精细描述了保德区块煤储层静、动态特征的基础上,开展了煤层气井产能评价,分析了保德区块北部开发区的煤层气单井和总稳产能力,总结了适宜本区的提高煤层气采收率关键技术,并利用数值模拟法对保德区块北部开发区的煤层气可采储量和采收率进行了预测。研究结果表明：(1)全面系统性提出了煤层气藏精细描述指标和技术流程;(2)提出了勘探开发全生命周期静态与动态融合、产量与效益平衡、地质与工程一体、储层稳能与保护并举的“四位一体”开发理念;(3)形成了储层精细描述、产能评价与采收率预测、开发井网优化、大规模水力压裂、定量化排采等技术,支撑了持续增储上产、稳产;(4)明确了单位面积等效资源量、局部高差等效高度、矿化度值、临储比、历史最高产水量、见套压产水量、井底压力和单位压降产气量是影响煤层气井产能的主要因素。结论认为,通过该区多项煤层气提高采收率技术的探索与实践,保德区块综合递减率由最高...     

鄂尔多斯盆地东缘煤的二次生烃作用与煤层气的富集

构造-地热-煤变质演化配置研究表明.在燕山期岩浆异常热影响区块,鄂尔多斯盆地东缘古生代保的煤层气发生量显著.主产气时段集中.二次生烃作用不仅制约着生烃强度,同时决定了煤层气优越的富集和保存条件。      

鄂尔多斯盆地东缘煤的二次生烃作用与煤层气的富集

构造-地热-煤变质演化配置研究表明.在燕山期岩浆异常热影响区块,鄂尔多斯盆地东缘古生代保的煤层气发生量显著.主产气时段集中.二次生烃作用不仅制约着生烃强度,同时决定了煤层气优越的富集和保存条件。     

吐哈和三塘湖盆地水文地质条件对低煤阶煤层气的影响

水文地质条件是低煤阶煤层气富集成藏过程中重要的主控因素之一,对煤层气赋存、运移影响很大,对煤层气的开采至关重要.分析了吐哈和三塘湖盆地的煤层水文地质特征,并与国外类似盆地进行对比,认为第四纪以来,中国西北地区气候干旱,煤层水文地质条件总体较差,形成了类似加拿大阿尔伯塔盆地的“干煤层”,极大影响了煤层气的形成.     

海拉尔盆地旧桥凹陷低煤阶煤层气资源潜力分析

海拉尔盆地旧桥凹陷是典型的低煤阶区,煤层气勘探程度较低,缺乏煤层气地质和资源潜力的相关研究。基于煤层气参数井地质和实验测试资料,并结合国内外低煤阶区相关研究,对旧桥凹陷煤层的厚度、含气量和等温吸附特征进行了对比分析,估算了该凹陷煤层气的资源丰度、理论采收率和单井最终可采储量,提出了未来煤层气勘探建议。研究表明:旧桥凹陷煤系伊敏组和大磨拐河组发育多套厚煤层,但因煤层生气和吸附能力有限,平均含气量仅为0. 00～3. 23 m~3/t,单煤层的资源丰度不满足煤层气单层开发的需求;相比之下,多煤层累计资源丰度较高,在煤层气理论采收率超过60%的情况下,单井开采尽可能多的厚煤层,仍然具有较高的最终可采储量和经济效益,资源潜力较大;旧桥凹陷未来煤层气勘探的重点在于地下水活跃的潜在次生生物气富集区和煤层埋深较大、气体保存条件较好的地区。研究结果对于旧桥凹陷煤层气开发具有一定的指导意义。     

低煤阶煤层气成藏机制与勘探突破——以吐哈—三塘湖盆地为例

吐哈—三塘湖盆地煤层气资源丰富,但低煤阶煤层气成藏机制认识不足制约了该区煤层气的勘探开发。为此,在系统分析煤系地层地质特征的基础上,从沉积环境、构造特征、封盖条件和水文地质条件等方面分析和总结了煤层气富集主控因素和成藏模式,并明确了该区煤系气的有利勘探区带。研究结果表明：(1)古地貌和古环境控制煤岩的发育程度,稳定的正向构造是煤层气富集指向区,顶底板稳定的泥岩封盖条件是煤层气富集的必要条件,地表水补给是晚期生物气生成和富集的关键;(2)该区煤层气成藏可划分为缓坡区多气源补给煤层气富集、山前带复杂断块浅层煤层生物气、深层砂煤共储煤系气富集以及南部残余凹陷深部洼槽区煤层气富集4种模式;(3)条湖凹陷—马朗凹陷北部斜坡带、台北凹陷北部山前带西段浅层是煤层气最有利目标区,淖毛湖凹陷东部、沙尔湖凹陷东洼槽是煤层气较有利目标区,台北凹陷核桃沟—柯柯亚、鄯勒、照壁山—红旗坎、鄯善—温吉桑、疙瘩台构造带以及条湖凹陷中部构造带是煤系气富集有利区。结论认为,低煤阶厚煤层煤层气可以获得高产工业气流,吐哈—三塘湖盆地深部煤层气资源具有良好的勘探开发前景。     

中高煤阶煤储层吸附能力演化历史定量恢复——以鄂尔多斯盆地韩城地区为例

中国的中高煤阶含煤盆地均经历了多次沉降和抬升,开展地质时期煤储层吸附能力演化历史研究对于认识煤层气的富集和成藏具有重要意义。根据中高煤阶煤储层样品的高温高压吸附实验,建立了煤储层吸附能力演化历史分析方法,恢复了鄂尔多斯盆地韩城地区主力煤层的吸附演化过程。研究表明,中高煤阶煤储层的吸附量受多种因素控制,吸附量与压力、热演化程度呈正相关,与温度、水分、灰分和挥发分呈负相关关系。在数学分析的基础上建立了基于温度、压力和热演化程度三参数Langmuir扩展的吸附量预测模型。结合韩城地区埋藏史和热史,恢复了研究区主力煤储层吸附演化过程,指出韩城地区主力煤储层吸附量随地质历史时期大致经历了低吸附稳定阶段、吸附增加阶段和高吸附稳定阶段3个阶段演化过程。     

新疆三塘湖盆地低煤阶煤层气成因探讨

针对新疆三塘湖盆地煤层气生产试验井产量较低的问题,通过对煤层特征分析、含气量测试、甲烷同位素化验等实验数据进行分析,结合盆地煤及煤层气成因模板及数值模拟,根据煤层气地质理论、结合地质分析,对盆地汉水泉、条湖、淖毛湖三大凹陷煤层气成因类型进行了判别分析。结果表明：汉水泉、条湖凹陷深部煤R_o为0.80%,其中,1000m以浅9号煤层生烃强度为18.6m³/t,26～35号煤层R_o平均为0.52%,生烃强度平均为39.2m³/t,主要为热成因气;淖毛湖区块R_o为0.26%～0.50%,平均为0.34%,含气量为4～10m³/t,以生物成因气为主,背斜轴部附近为高含气区。该研究可为该区块进一步科学高效开发提供参考。     

准噶尔盆地南缘中低煤阶煤层气富集成藏规律

准噶尔盆地南缘（准南）中低煤阶煤层气资源丰富但勘探程度相对较低,气体富集和主控因素认识不足,制约了开发。基于对准南地区构造、沉积、水文、物性和含气量分布的精细解剖,总结了煤层气富集成藏规律。准南煤系主要发育在天山山前断褶带,EW向断层和背斜密集;煤系沉积以冲积扇和河流相为主,煤层层数多且与砂岩叠置发育;煤层倾角大（部分地区大于50°）,风氧化带深延（大于400~600 m）;构造切割作用明显,多个水文地质单元发育;煤岩孔径较大,孔隙连通性好。针对研究区“深部低煤阶、急倾厚煤层、多层砂煤组、构造断煤区”的特点,提出了符合东部阜康等地区“急倾斜煤层自吸附-水力封堵型”,中部构造密集区“断冲褶皱带多煤层压力封闭型”,和西部大埋深地区“构造-岩性圈闭煤系多源气混合型”富集成藏模式。在煤层气开发中应优选相对构造高点和缓倾斜,并考虑地表水与地下水的稳定过渡带。多层次模糊评价表明东部四工河-乌鲁木齐河区段的煤层气资源、储层和保存条件均相对有利,可优先开发。     

煤储层地质建模思路与方法——以鄂尔多斯盆地东南缘韩城矿区为例

由于煤岩样易碎,很难通过室内实验获得煤层真实的渗透率;煤岩弹性模量低,泊松比高,对应力十分敏感,地面条件下实验的渗透率不能反映地下的情况;常用的测井物性解释方法在煤层渗透率解释中很难应用。这些因素导致煤储层地质建模不能照搬常规砂岩油气藏的方法。依据试井确定渗透率,并通过渗透率影响因素的分析,分煤岩类型建立了渗透率与地应力的定量关系。提出了四步建模法：首先建立煤储层空间格架模型,然后建立煤岩相（类型）模型和地应力模型,在三者的约束下,通过井点试井渗透率和地应力井点计算渗透率的控制,采用随机模拟技术完成渗透率模型的建立。通过矿场实际数据的检验,模型与生产状况吻合比较好,证明该建模思路与方法在实际应用中可行。     

二甲醚掺混低发热量煤层气混合气体的互换性研究

国内天然气产量虽然增长迅速,但仍然满足不了急剧增长的消费率,补充非常规天然气,对于缓解国内天然气短缺、优化能源结构尤为重要.中国煤层气资源丰富,但利用率极低,尤其是低发热量煤层气,因其甲烷浓度达不到直接利用的要求,不得不排入大气中,造成巨大的能源浪费.分别通过AGA和Weaver指数法研究了不同二甲醚掺混比例下低发热量...     

基于PRMS准则的煤层气资源/储量划分与评估

介绍了基于国际通用准则"石油资源管理系统"(PRMS)的各级煤层气资源/储量的定义及分类要求,从资产所有权、政府监管与项目审批条件、井控程度、测试程度、基础设施和销售市场、开发与生产时间以及经济参数这7个方面详细分析煤层气各级储量的划分依据。结合煤层气地质条件和工程条件、现行经济条件、操作条件以及政府相关政策等,初步制定了煤层气3P储量和条件储量的确定原则并进行实例分析,为合理评估煤层气储量提供重要参考。     

湖相页岩液态烃对页岩吸附气实验的影响——以鄂尔多斯盆地延长组页岩为例

通过全岩和黏土矿物X-衍射、索氏抽提、离子抛光、扫描电镜、低温氮气吸附、等温吸附等实验分析,研究了鄂尔多斯盆地延长组湖相页岩储层中的液态烃对吸附气含量的影响。结果表明,延长组湖相页岩储层正处于中成岩阶段A期;有机质演化程度相对较低,不足以形成大量的有机质孔隙,却足以形成大量的液态烃,液态烃占据了页岩中直径约4 nm左右的孔隙。由于氮气不溶于液态烃,而甲烷易溶解于液态烃,使得抽提前后样品低温氮气吸附实验得到的比表面积和吸附量变化大,但抽提前后样品等温吸附实验测得的甲烷"吸附"量变化不大,这表明等温吸附实验中有一部分甲烷以溶解态赋存于页岩样品中。因此在用等温吸附实验研究低成熟度页岩吸附气含量的过程中,必须注意液态烃的影响。     

高阶煤层气储层非均质性及其定量评价——以沁水盆地南部郑庄区块为例

煤储层非均质性影响煤层气开采。以沁水盆地南部郑庄区块3#煤层为例,开展高阶煤层气储层非均质性研究。采用变异系数定量评价了煤储层物性参数（含气量、吸附时间、宏观和显微裂隙密度）和煤岩学参数（显微组分和最大镜质体反射率）在储层纵向上的非均质发育特征。结果表明：煤储层参数层内非均质程度由强至弱依次为吸附时间（平均变异系数0.5246）、矿物质含量（0.4665）、总显微裂隙密度（0.4381）、总宏观裂隙密度（0.3143）、惰质组含量（0.2473）、镜质组含量（0.1125）、含气量（0.0877）和最大镜质组反射率（0.0135）。其中,吸附时间、矿物质含量和裂隙密度层内非均质性较强,是需要重点评价的储层参数。研究成果为煤层气储层非均质性的精细刻画以及定量评价提供了新的思路。     

煤层气成藏机理及气藏类型划分——以鄂尔多斯盆地东缘为例

随着我国煤层气勘探开发工作的不断深入,定义和归纳赋存状态多样化的煤层气藏,并据此指导煤层气有利勘探目标优选就显得愈发重要。为此,在系统梳理国内外煤层气富集成藏理论的基础上,结合鄂尔多斯盆地东缘煤层气勘探开发的地质规律,借鉴常规油气藏按照圈闭成因进行分类的方法,提出了煤层气圈闭的概念和煤层气藏类型的划分方案。研究成果包括:①结合煤层、砂岩、泥岩和石灰岩在垂向上的组合关系,刻画了"泥裹藏、砂通煤、水包气"的气体封闭样式,"泥裹藏"即以泥岩等致密岩层封闭煤储层而成藏,"砂通煤"即上覆砂岩与煤层连通而与煤层统一形成气藏,"水包气"即在水力封闭和水力封堵作用下,气体在煤层中富集而成藏;②阐释了物性封闭、气压封闭、水压封闭和吸附封闭在煤层气藏形成过程中的作用,指出气藏开发的上、下限分别为风氧化带和地应力转折带;③提出了以构造、岩性、水动力和复合型圈闭为主导的气藏类型划分方案,并分别解剖了背斜、断层、向斜、地层—岩性、水力封堵和水力辅助型煤层气藏。     

特低-超低渗储层微观水驱油特征及影响因素分析——以鄂尔多斯盆地合水地区长6、长8段储层为例

鄂尔多斯盆地合水地区长6、长8储层特征具有共同点与差异,驱油类型受均质程度控制,长6储层样品见均匀–网状、网状、指状三种驱替类型,长8储层未见指状驱替;润湿性影响残余油状态,有效渗透率越高、平均喉道半径越大、孔喉连通性越好,则驱油效率越高;长8储层样品溶蚀孔越发育驱油效率越高。以注水启动压力为基准提高50%注入压力,注入速度为0.05～0.08 mL/min,注入体积3 PV时,驱油效果最好。利用储层各项参数综合对比可预测驱油效率,选取适当的注水方式可明显提升驱油效率。