呼鲁斯太矿区煤层气成藏条件分析

运用煤层气地质学原理和钻孔资料,分析呼鲁斯太矿区煤层气成藏条件。研究发现,矿区煤层发育良好、厚度大且稳定、镜质组含量较高,具有较强生烃能力;煤层埋深适中,以焦煤、肥煤为主,割理较发育,有利于煤层气解吸;矿区内多发育逆断层、断层面密闭,煤层顶底板多为页岩、砂质泥岩、灰岩,水文地质条件简单,水力联系微弱,保存条件较好,具有良好成藏条件。     

依兰矿区煤层气成藏模式研究

本文分析了依兰煤田煤层气富集成藏主控因素,研究了矿区内构造条件与水文地质条件和煤层气赋存规律,并建立了依兰矿区煤层气成藏模式,研究表明:煤系顶部和底部发育稳定分布的隔水层,并在矿区中部形成相对滞留区,同时中部发育封闭性逆断层及次级背斜,矿区中部形成煤层气富集带,构成了依兰矿区典型的水力封堵-断层型气藏模式,逆断层所在的矿区中部将会是煤层气富集高产区.     

韩城矿区煤层气赋存规律及选区评价

本文通过对韩城矿区煤层气赋存的基础地质、生储条件、富集规律、控制因素和构造控气规律等研究，认为本区煤层气生储条件良好，甲烷含量较高，赋存和富集规律性较强，渗透性良好，因此是煤层气资源的有利勘控开发区。研究中还首次根据煤层厚度，煤层埋深，煤体结构和构造条件等指标，把区内各煤层甲烷的勘探开发类型划分为三类，制定了确定类型的六条原则，选定了本区煤层气勘探开发的6个目标区以及开发远景区。     

库拜煤田铁西矿区煤层气成藏条件分析

通过对库拜煤田铁西区内煤岩组分、煤岩煤质、孔渗和含气性特征的分析,以及对铁西区内自然地理、火烧区、构造等因素的讨论,进一步揭示了研究区内的煤层气成藏条件和其他因素.主要阐明了研究区内主力煤层的孔渗、含气性特征以及煤层气逸散、封堵和成藏的主要特征.本次研究成果有望为南疆煤层气的进一步开发利用提供理论依据.     

韩城矿区煤层气富集带划分研究

通过研究韩城矿区宏观煤岩，显微煤岩，煤岩反射率及孔隙特征，分析了该区煤层气富集特性，对煤层气的开采抽放利用具有指导意义。     

韩城矿区山西组煤层气储层特征研究

为了揭示韩城矿区山西组煤层气储层特征,在对地质背景进行深入研究的基础上,利用扫描电镜、压汞实验以及X-CT等方法,对韩城矿区山西组的3~#煤和5~#煤储层物性进行分析,从孔隙结构、裂隙结构、孔隙度、渗透率等方面对储层性质进行评价研究。研究表明:该区煤层气储层主要以微小孔(孔径100 nm)为主,占比达到60%以上;裂隙以Ⅳ类为主,裂隙宽度5μm,长度300μm;储层孔隙度3.5%～7.5%,平均值4.45%,属于特低孔隙度;储层渗透率0.12～0.54 mD,平均0.32 mD,总体上为低渗透储层。     

韩城矿区煤层气赋存特征及开发前景

韩城矿区煤炭资源丰富，1500m以浅，1lOOkm^2。范围内，有煤炭资源100亿t。钻孔瓦斯含量较高，据现有资料最高为26．14ml／g(可燃物)。1994年我们提交了《韩城矿区煤层气赋存状况及远景评价》科研报告，获得煤层气资源量为2080亿m^3，资源丰度约2亿m。／km^2。。此报告上交后，得到总局的重视，1995年煤田地质总局决定在韩城矿区进行地面抽放煤层气试验工作。同年10月，第一口井开钻，现已完成钻探、完井、参数测试和射孔压裂工作，正在排水阶段，气水同时排出，每天出气量在3000m^3。左右，初战告捷。说明本区煤层气赋存条件很好。本区煤层埋藏深度适中，中深部构造简单，煤层渗透率较高，交通便利，市场条件优越，具有良好的开发前景。     

煤层气成藏条件分析方法——以韩城地区为例

从煤系的沉积、埋藏、煤的演化生气以及气藏的改造定型等方面分析了韩城地区煤层气藏的形成与演化过程,进而对煤层气藏特征及煤层气富集成藏条件进行了剖析。韩城地区整体上为一单斜式煤层气成藏模式,聚煤作用和后期沉积对煤层气藏的形成演化非常有利,煤层气富集成藏的生气、储气及保存条件优越,主要成藏目标煤层厚度大且分布稳定,3号煤层煤层气成藏条件及开发条件较11号煤层优越。     

屯留井田煤层气成藏条件分析

屯留井田是潞安矿区煤层气含量最高的地区,从气的含量和埋藏条件来说对煤层气开发都比较有利。从含煤岩系的沉积、煤的变质过程及其后期构造演化等方面论述该区煤层气的形成和赋存特征,对今后煤层气开发和煤矿的安全生产提供参考。     

韩城矿区典型煤矿水文地质类型对比分析研究

以韩城矿区盘龙煤矿、下峪口煤矿和象山煤矿为研究对象,分别从7个水文地质类型划分要素和突水点的次数、规模上做了对比,发现韩城矿区水害的主要类型为奥灰水突水和老空区突水,进一步从煤系及上覆含水层特征、奥陶纪石灰岩岩溶水特征、矿井老空区分布状况上做了分析并找出原因。     

韩城区块煤层气井产出煤粉特征及主控因素

煤层气排采过程中的煤粉问题是制约煤层气井产能的主控因素之一,为了揭示煤粉的产出机理和查明煤粉的来源,以韩城区块为实验区,通过现场观测和描述,采用透光显微镜、激光粒度测试仪、X射线衍射和反射偏光显微镜,从浓度、粒度、成分等方面对煤层气排采中产出的煤粉特征进行分析,结合煤层气主力开发煤层特征,指出了煤粉产出的主控因素有井型、完井工艺、排采制度、煤岩特征、煤体结构和煤层结构等,而煤体结构(构造破坏)是煤粉产出的首要控制因素。     

韩城矿区纵弯褶皱的几何学特征及其形成演化机理

褶皱构造是影响韩城矿区煤炭开采并控制瓦斯富集的地质因素之一。研究韩城矿区褶皱构造的几何学特征,揭示其形成演化机理,有助于深化对矿区地质构造发育规律的认识,有效地指导煤矿安全高效生产。在地质分析基础上应用趋势分析、平衡剖面分析和古构造应力-应变场数值反演等方法,对韩城矿区的纵弯褶皱进行了系统的构造解析。研究结果表明,印支期韩城矿区受到由南向北的水平挤压构造应力,形成南区的复式背斜和北区的复式向斜,以及次一级轴向近于东西的纵弯褶皱,南北向挤压收缩率南大北小;燕山期受到来自SE方向且比印支期更强烈的水平挤压构造应力,形成NE向的韩城倒转背斜及区内次级纵弯褶皱,北西向收缩率东大西小、北大南小;两期褶皱构造在北区横跨叠加复合效应明显,因而层滑构造和构造煤主要发育在北区。     

浅议天然气、煤层气、页岩气成藏特征及勘探开发

煤层气和页岩气是非常重要的非常规天然气藏。天然气、煤层气、页岩气三者在成藏特征、成藏机理和勘探开发上既有相似性又有差异性。对比分析表明,常规天然气藏需要有生、储、盖的合理组合,勘探开发技术成熟,工艺较简单,生产周期一般较段;煤层气、页岩气气藏表现为自生、自储、自保的特征,煤层气藏为吸附成藏机理,页岩气藏自身构成了从吸附聚集、膨胀造隙富集到活塞式推进或置换式运移的机理。煤层气勘探开发较常规页岩气复杂,初期产量低,但生产周期长;页岩气主要采用水平井和压裂技术开采,开采周期最长。     

晋城矿区煤与煤层气共采研究进展及急需研究的基本问题

晋城矿区是我国最大的无烟煤生产矿区,自投产以来,受制于矿井煤层高瓦斯含量,常规井下抽采难以满足矿井安全高效生产的需要。晋煤集团通过探索地面抽采技术、井下抽采技术和地面与井下联合抽采技术,形成了"采煤采气一体化"的立体抽采模式,称为"晋城模式",并在国内推广应用,取得了好的效果。基于晋城矿区实际,提出了煤与煤层气共采的基本概念,分析了煤与煤层气共采研究现状,介绍了"采煤采气一体化"的煤矿瓦斯治理模式、地面抽采关键技术和井下抽采关键技术,并提出了今后一段时间内的努力方向和急需研究的几个基本问题。     

山西古交矿区煤层气组成特征及成因探讨

山西古交矿区煤层气资源丰富,是我国煤层气重点开发区块之一。区内地质条件复杂,煤层气地质研究起步晚,尤其是对煤层气组成特征及成因方面的讨论还较匮乏,制约了煤层气开发进程。煤层气组成特征及成因与煤层气母质性质、生成机理、运移和逸散规律等密切相关,对于煤层气保存条件和分布规律的认识和煤层气资源评价具有重要意义。为揭示古交矿区煤层气化学组成特征及气体成因,采集矿区内10口煤层气井口排采气样品,开展了气体化学组分和碳、氮同位素检测,分析了煤层气中甲烷及氮气的成因;结合构造演化背景、构造形态、水文地质条件和煤芯解吸气化学组成,讨论了煤层气富氮气机理及保存条件。结果表明:古交矿区内煤层气中氮气含量偏高,为0.86%～14.13%,平均6.10%,甲烷含量在83.79%～97.57%,平均91.33%,乙烷含量在0～0.46%,平均0.09%,不含2个碳原子以上的烃类,二氧化碳含量在1.47%～4.71%,平均2.48%;煤层气属于极干气体,干燥系数(C_1/C_(1～5))为0.994 9～1,甲烷δ~(13)C值在-47.13‰～-39.26‰,平均值为-44.03‰,为有机质热解成因;氮气δ~(15 )N值在-1.16‰～-0.51‰,平均值为-0.80‰,为大气与有机质热降解混合成因,且以大气来源为主,有机成因氮气含量很少;地表水下渗与煤层发生相互作用,地表水携带的大气与煤层气发生组分交换,导致煤层气解吸、逸散,煤层含气量降低、甲烷δ~(13)C值降低、氮气含量升高。     

晋城地区煤层甲烷碳同位素特征及成因探讨

对取自沁水盆地南部晋城地区的煤芯样中的解吸气进行了甲烷碳同位素测定.结果表明,随着解吸过程的进行,δ¹³C₁值逐渐变重,δ¹³C₁值和解吸时间呈对数关系,δ¹³C₁值变重趋势具有先快后慢的阶段性特点.取样条件和取样时间对煤层甲烷碳同位素值有较大影响,在某一个时间点所取气样的同位素值不一定代表该井原地气体的同位素值.在采样进行同位素测定时,煤样全部解吸气体的碳同位素的平均值才能代表该井煤层气的原地气同位素值.在实际操作中,可以用罐装煤样气体解吸半量时间点所取气样的同位素值来代表全部解吸气体的同位素平均值.与煤岩热模拟实验所得到的经验公式计算结果比较,晋城地区实测的煤层甲烷碳同位素值偏轻.晋城地区煤层甲烷碳同位素的组成特点受解吸-扩散-运移过程中发生的分馏效应以及其他多种因素的共同制约.     

注水压裂技术在焦作大水矿区煤层气开发中的应用

河南焦作矿区是我国著名的大水矿区,主采的二₁煤层含气量较高,一般在10~ 20 m³/t,是开发煤层气的理想区块。但煤岩本身渗透率普遍较低并且具有很强的压缩性,进而导致难以自然开采。为了探索矿区压裂抽采试验成功与失败的原因,通过对二₁煤层与底板的力学特征、构造特征、水文地质特征以及抽采试验的工艺数据的实例分析,阐明了水文地质作用对煤层气赋存及压裂抽采井产能的影响机理,即强烈的地下水径流作用,使原先游离于储层空隙中的煤层气逸散殆尽,孔隙水压也使得大量吸附于裂隙中的煤层气难以解吸,因而无法形成长期稳定的单井规模产量。     

淮南潘集外围深部煤层气地球化学特征及成因

潘集外围深部煤层气甲烷碳氢同位素分布及其成因对该区煤层气藏的形成和分布规律、煤层气资源评价均具有重要意义。采集了潘集外围深部主要煤层共25件煤样,通过解吸实验获得解吸气样进行了组分、甲烷稳定碳氢同位素测试,分析了深部煤层气组分及稳定同位素分布特征,探讨了煤层气稳定碳氢同位素随埋深的变化特点,结合煤层气形成与演化过程、煤的变质程度分析了煤层气稳定同位素的地质影响,通过Whiticar成因图版揭示了深部煤层气成因,结合相关经验模型估算了煤层气不同成因来源气所占比例。研究结果表明:深部煤样解吸煤层气中CH4含量介于16.2%~96.68%,平均为71.60%,重烃含量介于0.35%~32.13%,平均为9.86%,N2含量介于0.13%~74.72%,平均为21.20%,CO2含量介于1.62%~27.26%,平均为7.30%。自浅部至深部煤层甲烷碳同位素变化于-45.46‰~-31.17‰,平均为-40.92‰,甲烷氢同位素变化于-199.99‰~-133.87‰,平均为-178.04‰,稳定碳氢同位素具有随深度增加偏重的特点。构造热演化史表明研究区煤层气以热成因气为主,兼有生物气可能,研究区煤层Ro,max介于0.702 2%~0.998 3%,主要为气-肥煤,生成的煤层气为湿气,油型气的输入使得δ13C1偏重。Whiticar成因图版分析表明研究区煤层气为以热成因为主,经历了后生改造作用的混合气。估算结果表明13-1煤、11-2煤、8煤、7煤、6煤、5煤、4煤、3煤、1煤生成的煤层气中热成因气比例超过80%,生物气主要由CO2还原作用所形成。     

煤矿采动稳定区煤层气资源评估方法及其应用

受多煤层赋存条件和煤矿井下回采工艺影响,采空区内的大量遗煤导致废弃矿井或老采空区内赋存丰富煤层气资源,对这一资源的准确评估、合理开发和高效利用是我国进行非常规油气资源开发的重大需求,如何准确评估废弃矿井或老采空区的可抽采煤层气资源量是进行高效开发的关键问题。因此,通过分析煤层气的来源、赋存空间和关键影响因素,建立了基于“间接减法”理念的采动稳定区(废弃矿井或老采空区)煤层气资源评估模型,提出了进行采动稳定区煤层气资源评估的方法。运用建立的评估模型和方法,在晋城矿区成庄矿5310工作面区域进行了采动稳定区煤层气资源的地面井抽采试验,单井连续抽采433 d,抽采煤层气资源243.27万m3,抽采量核算与评估结果基本一致,初步证明了评估方法的适用性。     

沁南-郑庄区块深部煤层气“临界深度”探讨

基于沁南—郑庄区块35层次煤层气井注入/压降及地应力实测数据,系统分析了郑庄区块地应力垂向变化规律,并在此基础上探讨了煤储层渗透性、含气性、气水产出垂向差异性演化,揭示了郑庄地区深部煤层气界限。郑庄区块地应力状态在垂向上发生转换:575 m以浅,σHσvσh,表现为大地动力场,现今地应力状态为压缩状态;575 m~675 m,水平主应力较浅部有所降低(σH≈σvσh),表现为准静水压力场,现今地应力状态为过渡状态(由压缩状态过渡为拉张状态);675~825 m以深,σvσHσh,表现为大地静力场型,现今地应力状态为拉张状态;825 m以深,σHσvσh,现今地应力状态为压缩状态。煤储层试井渗透率随埋深的变化与地应力场状态的转变基本一致,其实质是地应力作用下煤体孔隙结构的变形与破坏;含气量与埋深之间存在一个"临界深度"范围(800~1 000 m),超过此埋深范围之后煤层含气量随埋深增大而趋于降低。整体来说,825m以深煤层气资源处于地应力转换状态和(或)含气量"临界深度"之下,其赋存和开发地质条件发生转换,气体采收率相对较低,属于深部煤层气范畴。该埋深(825 m)以下煤层气开发将面临"低渗透率、低含气量、高地应力"的挑战。