中国煤层气聚集单元研究现状

煤层气聚集单元划分与成藏规律研究是进行煤层气资源和选区评价、制定科学的煤层气勘探程序、提高煤层气勘探成功率的重要基础。中国煤层气的形成条件与分布环境十分复杂,聚集单元研究对中国煤层气的勘探评价尤为重要,但目前对含气区或煤盆地内部的聚气单元划分研究还很薄弱,因此,对中国煤层气赋存环境及形成规律、中国煤层气聚集单元的形成、划分、评价方法以及中国煤层气藏的类型、成藏模式等进行深入的研究,不仅对中国煤层气的勘探具有重要的实际指导意义,而且对发展和完善煤层气地质理论也具有重要的科学意义。     

煤层气高产富集规律及开采特征研究新进展

中国煤层气高产富集区有五大类型,即：富煤区构造高点、直接盖层稳定的上斜坡、凹中隆的火山岩活动区、封闭好的浅层低煤阶厚煤层区及断裂活动次生割理发育区。煤层气高产富集基本条件是三控论：封盖层控制含气量;应力场控制渗透率;构造体和煤体控制富集带。重点分析了沉积环境对煤层气高产富集的控制作用,从成煤原始母质、封盖能力、储集物性3个方面进行了阐述。木本植物为主的母质比草本植物为主的母质对煤层气的生成和保存更为有利。在各种沉积体系中,浅海一障壁海岸和湖泊2种类型,对煤储层的封盖能力较强。灰分含量越低、镜质组含量越高、微裂隙越发育,煤储层的物性越好。此外,还分析了煤层气高产富集的关键参数。阐述了煤层气开采特征,特别进行了定向羽状水平井高产条件分析,重点阐述了煤层水的类型及特点,包括层内水、层间水和外源水。     

沁水盆地煤层气商业性勘探开发实践及认识

山西省沁水盆地煤层气资源量约4万亿m\+3,2005年产量5.5亿t,占全国总产量的25%。每年因采煤向大气排放煤层气超过30亿m\+3,对大气环境造成重大影响。在山西地区煤矿瓦斯爆炸每年遇难矿工在250人左右,煤层气开采迫在眉睫。     

煤层气与页岩气聚集主控因素对比

我国已进入煤层气产业快速发展,页岩气开发迅速起步阶段。国内外一些典型盆地均出现煤层气与页岩气混合共生的现象,研究两者共性及差异性对指导勘探开发具有重要意义。煤层气与页岩气在形成背景、气源、储集等诸多方面存在共性(两者富集成藏均受厚度、热成熟度、有机质含量和储层孔隙、微裂隙发育等因素控制)和差异性(煤层气还受构造和水文地质等条件影响明显)。在沉积环境方面,煤层主要形成于滨海或滨湖平原、三角洲平原、冲积平原及冲积扇前缘等沉积环境,而页岩则形成于快速沉积且封闭性较好的还原环境。     

煤层气开采技术与发展趋势

介绍了国内外煤层气的开采现状、储集特点、论述了国外煤层气的钻井、完井技术以及提高煤层气采收率的方法,并分析了国外煤层气勘探 开发的发展趋势。指出我国煤层气资源十分丰富,煤层气的开发和利用有广阔的前景,要合理开发煤层气资源,需借鉴国外的成功经验。     

塔里木盆地巴楚凸起油气聚集及分布规律

巴楚凸起是塔里木盆地油气富集单元之一。自奥陶纪以来经历了多次隆升剥蚀与下降沉积的交替过程。经喜马拉雅运动期的断裂褶皱，抬升剥蚀，定型为塔西南前陆盆地的前缘隆起，巴楚凸起发育下寒武统，中-上奥陶统以及石炭系3套烃源岩，奥陶系碳酸盐岩，石炭系碳酸盐岩和碎屑岩3套储集层，5套区域性盖层。圈闭形成干晚海西运动期和喜马拉雅运动期。主要类型为与断层有关的断垒和断鼻，在巴楚凸起有2种基本的油气聚集模式，即石炭系断背斜型和下奥陶统断块山及披覆背斜复合型油气聚集，油气沿断层及不整合面注入储集层，分布受古隆起，断裂不整合及裂缝等因素的控制。     

煤层气开采技术与发展趋势

介绍了国内外煤层气的开采现状、储集特点,论述了国外煤层气的钻井、完井技术以及提高煤层气采收率的方法,并分析了国外煤层气勘探开发的发展趋势．指出我国煤层气资源十分丰富,煤层气的开发和利用有广阔的前景,要合理开发煤层气资源,需借鉴国外的成功经验。     

柴达木盆地油气聚集规律及勘探前景

柴达木盆地位于青藏高原北部,是中国7个大型内陆含油气盆地之一.发育有石炭系、侏罗系、第三系和第四系4个大含油气系统,形成了北缘、西部和中部3个勘探领域,共有油气资源量42×10⁸t(油当量),油气聚集受烃源岩、构造叠加及储集层性质的控制.该盆地勘探程度较低,具有较大的勘探潜力和广阔的勘探前景,是中国最有油气勘探潜力的盆地之一.根据盆地内不同地区的油气藏控制因素,盆地的西部南区、西北缘的阿尔金山前、北缘的冷湖三号等地区是碎屑岩油藏勘探的重要领域,西部北区是非常规储层油藏的重点勘探区,中部、西部第三系和北缘深层是天然气新的勘探领域.     

煤层气成藏机理、开采技术及研究方向

煤层气是一种吸附在煤层中的天然可燃气体,具有洁净、方便、高效等特点,在全世界范围内具有巨大的发展潜力。煤层气作为一种非常规天然气在成藏机理和开采方式上同常规天然气有巨大的差别。研究发现煤层气的成因机制主要有生物成因和热成因两种类型,其中以热成因为主;煤层气以吸附、游离和溶解三种方式赋存在煤基质孔隙中,吸附方式占到了很大的比例;煤层气不需要天然的圈闭存在,依靠吸附作用就可以运聚成藏。煤层厚度、煤变质程度、地质构造条件、顶底封闭条件以及水文地质条件对煤层气的含量具有重要的影响。煤层气藏是压力圈闭气藏,在开采技术方面主要采用水平井分支技术、欠平衡钻井技术、压裂技术、洞穴完井技术、以及混合气体驱替技术。加强次生生物成因气、开采技术以及提高采收率方面的研究将会成为今后研究的主要方向。     

四川盆地页岩气与煤层气勘探前景分析

页岩气与煤层气是非常规气勘探的重要领域,国外早已进入实质性商业勘探开发。我国从本世纪初对页岩气关注渐增。页岩气以吸附、溶解、游离状态存在,形成于暗色高炭泥质烃源岩中。该文根据四川盆地烃源岩研究成果,论证了上二叠统龙潭组煤系利于煤层气成藏,有利区块位于华蓥山及其东南侧与南端地带。该地带以烟煤为主,瓦斯含量高、埋藏浅。上三叠统须家河组煤系,煤岩瓦斯含量低,有利页岩气成藏。有利区块有二：一是川西南威远背斜周缘及川南之北段区块;二是米仓山前缘,目的层埋藏较浅。 油系泥质烃源岩有利页岩气成藏的层系是下侏罗统,有利区块位于川东北、川北有机质成熟度高的高陡构造翼部及盆地边缘浅埋带。下志留统龙马溪组、下寒武统筇竹寺组暗色泥质烃源岩,在盆地内早期有利页岩气成藏。现今因成熟度剧增,不利页岩气保存,而且目的层埋深大,可在老气田“立体勘探”时关注。但在大巴山靠盆地一侧,江南古陆西北缘,其有机质成熟度有降低的趋势,不失为页岩气成藏的有利地带。     

沁水煤层气田成藏条件及勘探开发关键技术

沁水盆地历经了油气普查和煤层气勘探开发2个阶段（共60余年）的探索，现已成为中国最大的煤层气产业化基地，也是世界上高煤阶含煤盆地煤层气成功实现商业化的典范。尽管高煤阶煤层气田具有低压力、低渗透率、低饱和度、非均质性强的"三低一强"特征，但勘探实践和研究表明，沁水盆地煤层气成藏条件优越，主力产层太原组15#煤层和山西组3#煤层为陆表海碳酸盐台地沉积体系及陆表海浅水三角洲沉积体系，煤层厚度大、多由腐殖煤类构成，主要含镜质组。受燕山期构造热事件影响，煤层煤阶高、吸附能力强、含气量大。煤层气成藏经历了两次生烃、气体相态转化和水动力控制顶、底板封闭的3个阶段。针对沁水盆地地形及高煤阶特征，形成了山地地震采集、处理和解释技术，丛式井钻完井技术，"复合V型"为主的多水平井钻完井技术，解堵性二次压裂增产技术，高煤阶煤层气排采控制工艺，煤层气集输技术等一系列关键勘探开发技术，有效支撑了沁水盆地高煤阶煤层气的规模开发和工业化发展。     

苏里格气田成藏条件及勘探开发关键技术

截至2017年,鄂尔多斯盆地苏里格地区有利勘探面积为5.5×10⁴km²,天然气总资源量近6.0×10¹²m³,已探明(含基本探明)储量为4.77×10¹²m³,已建成产能为230×10⁸m³/a的天然气生产规模,是中国陆上发现的储量最大的天然气田。多年研究表明:①苏里格气田产层主要为上古生界二叠系石盒子组8段和山西组1段,为典型的致密砂岩气藏;②石炭系本溪组、二叠系太原组和山西组广泛发育的煤系地层为气藏提供了充足的气源;③发育"敞流型"湖盆三角洲沉积模式,平缓底形、多源供砂、强水动力、多期叠加控制着大面积储集砂体的分布;④储层为河流-三角洲相砂岩,物性较差、非均质性强,平均孔隙度为4 % ~12 % ,平均渗透率为0.01~1 mD;⑤气藏具有广覆式生烃、弥漫式充注、近距离运聚、大面积成藏等特征;⑥气藏压力系数为0.62~0.90,属低压气藏,单井产量低;⑦沙漠区全数字地震技术、黄土塬非纵地震技术、测井精细评价技术、致密砂岩储层改造技术、水平井开发技术是苏里格气田勘探开发的关键技术。     

低煤阶煤层气成藏模式和勘探方向

中国低煤阶煤层气资源丰富，但勘探和认识程度较低，煤层气成藏的主控因素和富集规律认识不足。在分析国内外不同盆地、不同区块低煤阶煤层气含气量随埋深变化趋势差异的基础上，从现今和古水文地质条件两个方面，探讨了中国低煤阶煤层气成藏的前提条件，分析了成煤环境对含气量的影响。研究结果表明：①低阶煤（R_o<0.65%）主要分布于埋深<1 200 m的中-新生界煤系地层中，低煤阶煤层气主要是次生生物成因气；②低煤阶煤层气含气量随埋深总体呈现先增加后降低的趋势，普遍存在"最佳深度"这一特征，现今淡水入渗或古淡水入渗水文地质条件是次生生物气生成的前提条件；③除淡水入渗水文地质条件控制低煤阶煤层气的生成与富集外，煤岩组分、煤层厚度、煤岩顶底岩性以及煤岩物性等储层特征对含气量也有重要影响；④低煤阶煤层气存在盆缘斜坡带新近成藏和小型断陷古成藏两类成藏模式，指示了低煤阶煤层气勘探的两个方向。     

煤层气多分支井身结构设计模型研究

煤层裂缝系统由众多不同类型的裂纹组成,原始裂纹与应力变化产生的新裂纹形成网状结构。煤层气多分支井增产机理在于实现广域面的效应,可以大范围地沟通煤层裂隙系统,扩大煤层降压范围,降低煤层水排出时的摩阻,大幅度提高单井产量和采收率。根据流体管路串联和并联原理,建立了层流和紊流条件下的分支井眼长度与直径的约束方程,推导出多分支井身结构协调方程,建立了多分支井身结构设计的理论基础。根据不同的煤层地质条件,设计出2类紊流型和3类层流型的多分支井身结构模型,可用于煤层气田多分支井优化设计。     

煤层气脱氧的研究进展

抽排煤层气中由于氧气的存在使其在富集时存在爆炸的危险,所以脱氧是抽放气富集利用的重要一步。本文介绍了煤层气脱氧技术及脱氧催化剂和吸附剂的研究进展情况。     

国内外煤层气利用现状及技术途径分析

介绍了国内外煤层气资源利用的现状,对煤层气利用的几种主要技术途径进行了分析和展望,认为目前国外煤层气化工利用发展较慢,煤层气除用于发电和作为燃料之外,其他应用未形成规模;国内煤层气开发利用处于起步阶段,在满足燃料市场需求的同时,应加大技术创新,重点研究煤层气制合成气、甲醇新型下游产品如烯烃、二甲醚以及煤层气制氢气、乙二醇等技术,实现煤层气资源合理有效利用;深入研究低浓度煤层气脱氧及浓缩技术,为煤层气综合利用创造条件;煤矿企业应与资金、技术雄厚的石油天然气公司联合,采取"先采气、后采煤"开发模式,实现煤层气开发利用的快速发展。     

库车前陆盆地油气成藏特征与分布规律

库车前陆盆地是中国目前油气勘探程度和研究程度最高的前陆盆地。在深入认识库车前陆盆地油气成藏条件和油气聚集过程的基础上,总结了库车前陆盆地的油气分布规律:①平面上,油气相态在克拉苏构造带中部以干气为主,以此为中心向南、北两侧及东、西两端渐变为凝析气、油藏;②垂向上,以第三系含盐地层和侏罗系煤系泥岩2套区域盖层划分为盐上、盐下和深层３套成藏组合,盐下白垩系成藏组合是天然气勘探主体;③从南向北,不同构造带的油气藏类型、油气相态、油气成藏期次表现为时空上的有序聚集;④从东向西,不同构造段构造特征、油气藏类型、成藏特征和资源潜力具有差异性,具有中段油气富集的特征。通过对油气成藏规律和油气分布特征的认识,整体建立了库车前陆盆地从非常规致密油气到常规油气的有序聚集模式,深入认识了油气分布规律和有利勘探领域。     

煤层气井气体钻井技术发展现状与展望

煤层气储层的特殊性对煤层气钻井时的储层保护提出了更高的要求。用气体钻井方式开采煤层气是一种有效的保护储层的手段,被国外油田广泛采用。气体钻井方式的选择必须考虑地层的适用性、应用模式、后期完井方式以及经济性。通过对国外煤层气开发中气体钻井的应用情况、煤层特点、气体钻井应用于煤层气的技术模式进行分析,结合我国煤层气特点及气体钻井技术现状,探讨了在我国煤层气开发中开展气体钻井的可行性。     

中国煤成气理论发展及其在天然气 工业发展中的地位

煤系形成天然气的认识干20世纪40年代由德国学者提出,到20世纪70年代后期,煤成气在世界已探明天然气储量中所占比例已升至近70%.中国煤成气理论在过去30年中经历了引进、吸收,创新、发展、形成体系、及时指导天然气工业大发展的全过程,理论体系涵盖煤成气与煤层气两大常规与非常规资源系列,内涵包括气源鉴别指标体系、煤成气成藏机制与分布规律、评价预测技术方法等;已有效指导我国天然气工业的建立和发展,推动我国天然气产量和储量在过去30年间快速增长,为中国天然气工业快速发展做出重大基础性贡献,也是科技攻关紧密结合生产并有效解决国家重大需求的成功范例.