煤岩吸附曲线在煤层气勘探开发中的应用

煤岩吸附曲线是描述在一定条件下煤对气体的吸附（解吸）的性质,是煤层地质评价、试采措施及评估的重要资料。综合国内外几种不同类型的解吸曲线,阐述其在煤层气勘探开发中的参考价值,并提出了以下看法：①有利于煤层气开发的解吸曲线应该具有含气饱和度高、地解压差小、曲线斜率大的特点;②煤层渗透率是实现煤层降压,煤层气脱附和产出的重要因素;③鉴于实验求得的煤岩吸附曲线条件的限制,应使其更接近于实际。     

煤层气区块开发潜力评价方法探讨

煤层气区块开发潜力的评价是对目标区块能否实施开发的重要依据。在调研近年来国内外开展煤层气区块评价工作的基础上，针对目标区块普遍钻孔少、资料参数不够完备的情况，提出建立煤层气储层地质模型、建立煤层气储层参数评价标准以及煤层气储层开发潜力综合评价方法，对从事煤层气研究的人员和现场工作者提供了一套新思路，具有重要参考价值。     

辽河盆地欧利坨子地区煤层气开发潜力

通过对欧M1井煤层测试结果进行分析，并与中外成功开发的低煤阶煤田的储层特征进行对比，评价了辽河盆地欧利坨子地区的煤层气开发潜力。欧M1井具有含气饱和度高且含气量偏高的优点，具有一定的开发潜力，但埋藏深、地层压力与临界解析压力之差过大又给煤层气开发带来很多困难。针对欧M1井的储层特性及目前开发现状，对其煤层气开发失败的原因进行了分析，并就欧利坨子地区煤层气开发提出了降低开发成本、减少储层污染以及改变储层改造措施等建议。     

四川盆地页岩气开发指标与开发潜力分析

四川盆地志留统龙马溪组和寒武统筇竹寺组页岩气勘探前景乐观,但是目前研究资料相当缺乏,通过调研国外尤其是北美地区关于页岩气勘探开发方面的文献资料,分析了美国页岩气藏的开发规律,并将四川盆地内尤其是蜀南地区龙马溪组和筇竹寺组两套页岩的地质参数与美国页岩气藏进行了对比分析,再根据四川盆地页岩气特征,利用已投入开发的页岩气井资料类比美国页岩气开发规律,确定了四川盆地页岩气的单井初始产量、递减率等开发指标,并初步预测了页岩气的开发规模。     

中国煤层气开发综合效益评价

煤层气开发是解决我国目前能源短缺最可行的途径之一。从战略影响、煤矿安全、环境保护、能源安全、经济效益等方面对中国煤层气开发综合效益进行定性分析，采用价值法建立了煤层气开发综合效益评价指标体系。对体现煤层气开发价值的行业投资效益、安全效益、环境效益、直接经济效益、国民经济效益等进行量化，得出煤层气开发综合效益的综合值,并对中国煤层气不同开发阶段综合效益进行估值。研究可知,2010年煤层气的销售收入可达约50亿元，除国民经济拉动效益外的综合效益达到280亿元，国民经济拉动效益更是接近700亿元,煤层气开发综合效益巨大。     

模糊数学理论在评价油田水驱开发潜力中的应用

油田开发过程中要对其地质参数进行相应的评价,评价油田的相关地质参数有利于优化开发方式从而得到较好的开发效果。以模糊数学理论为基础,对影响某复杂断块油田水驱开发潜力的相关地质参数进行了综合评价,在综合分析研究的基础上给出了各个指标的评价标准,并通过层次分析法确定出了评价因素的权重,最后得出最终的评价结果,从而形成了一套完整的油田水驱开发潜力评价体系。通过某油田的开发实践证明,模糊综合评价方法科学、合理,在油田的水驱开发潜力评价方面应用效果较好。     

神经网络技术在煤层气测井评价中的应用

同常规油气勘探和开发应用一样,测井也应成为煤层气评价的有力工具。但是,煤层气的储集、产出机理与常规油气藏不大相同,目前的研究水平尚难建立一套完善的煤层气解释方法或方程,借助于神经网络技术进行煤层气测井评价,是现阶段的优选方法之一。     

深部煤层气多要素耦合控制机理、解吸规律与开发效果剖析

深部煤层气(埋深大于2 000 m)是煤层气勘探开发的重要领域，不同于以吸附气为主的中—浅部煤层气，其赋存状态以游离气与吸附气共存为特征。目前，深部煤层气的解吸规律尚不明确，游离气与解吸气的转换时机、开发效果差异的原因尚不清楚。以鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块为例，由于其关键地质参数的分布规律与构造趋势具有一致性，根据微构造形态可将该区块划分为负向微构造区、构造平缓区、正向微构造区和构造抬升区4个开发单元，并明确其地质特征。提出决定深部煤层气开发效果的关键要素可归纳为“五大必要条件”和“一个程度”,并对这些关键要素在深部煤层气开发中的耦合控制机理进行了剖析。“五大必要条件”包括保存条件、资源条件、解吸条件、渗流条件、可改造条件，是地质基础；“一个程度”指压裂改造程度，在开发过程中需要根据“五大必要条件”对其进行差异化调整。基于“五大必要条件”(25项地质参数),系统归纳了4个开发单元的煤层气开发评价结果、综合生产特征和典型生产曲线，并给出了相应的工程技术对策建议。以煤层气评价中一直被忽视的解吸条件为研究内容，通过等温吸附实验，明确了影响深部煤层气等温吸附特征的主控因素。深部煤岩的吸附能...     

测井综合评价指标在煤层气井产能评价中的应用

通过分析影响煤层气单井产能测井评价的因素,利用煤心标定后的测井数据对延川南地区2号煤层的赋存条件、吸附特征及吸附气含量等多个指标进行评价,建立煤层气产能测井综合评价指标。利用该评价指标对延川南地区煤层气井进行产能分级评价和有利区预测,其结果与产能测试结论吻合度较高,具有较好的应用效果。     

核磁共振技术在煤层气储层评价中的应用

煤层气藏作为非常规天然气藏,具有一系列独特的物理、化学性质和特殊的岩石力学性质,因而使得煤层气在储气机理、孔渗性能、气井的产气机理和产量动态等方面与常规天然气藏具有明显的区别,表现出鲜明的特征。研究将核磁共振无损检测技术应用到煤储层的评价中,通过测试结果对比可知,核磁共振技术用于煤层气储层参数的检测结果是可靠的。该检测技术可为煤层气储层评价提供依据,进而正确评价和有效开发煤层气藏。     

准噶尔盆地低煤阶煤储集层吸附特征及煤层气开发潜力

等温吸附实验表明,准噶尔盆地侏罗系西山窑组、八道湾组低煤阶煤储集层具有较强的煤层甲烷吸附和储集能力.层位上,西山窑组煤储集层对甲烷的吸附和解吸能力明显较强,储集性相对更好,也更利于煤层气开采.地域上,盆地南缘昌吉-乌鲁木齐-阜康、东部彩南-巴里坤矿区、腹部地区均达到较富-极富甲烷煤储集层级别,对甲烷的吸附、储集能力较强.兰氏体积随镜质体反射率Ro增大而增大,与Ro呈三阶多项式函数对应关系.煤储集层对甲烷的吸附量随着压力增大而变大.依据兰氏体积划分出贫气区、含气区、较富气区、富气区4类区块,盆地南缘清1井-齐8井区、昌吉-乌鲁木齐-阜康矿区、西北缘斜坡区及盆地腹部主要为较富气区,盆地东部彩南-巴里坤煤矿区为富气区,其与周边厚煤区和腹部较深层煤层气开发潜力较大.     

超临界条件下煤层甲烷视吸附量、真实吸附量的差异及其地质意义

煤层甲烷高压等温实验一般已属于超临界条件,由其吸附数据计算出的视吸附量不能反映真实吸附量,两者存在差异,因而由视吸附量建立的煤层气产能评价及含气性评价需要重新进行厘定。为深入研究这一差异性,基于前人成果并结合一般气体状态方程,给出了甲烷视吸附量和真实吸附量在不同压力点下的关系式,对具体等温吸附数据进行了计算。结果显示：真实吸附量和视吸附量差值随压力增大而增大,煤储层吸附性越强差值越大;同时,以视吸附量代替真实吸附量求取的临界解吸压力和实测饱和度均要大些。据此认为,依据视吸附量预测深部含气量会远远低估深部煤储层的含气性,超临界条件下,深部游离气含量数值可能要远远大于以往的认识。该结论对于重新认识煤储层真实吸附性及含气性具有重要意义。     

煤层气藏开发降压解吸气运移机理

气液两相流体流动与传质原理表明:浓度差驱动的扩散仅发生在单相流体中;气液易溶两相流体之间通过溶解进行扩散;气液不溶或微溶两相流体通过压差驱动渗流。据此认为基质孔隙解吸气应为压差驱动下的渗流,并不满足Fick定律。研究了降压解吸的气分子溶解、扩散、成核及成泡过程,对气泡和气柱进行了受力分析,建立了基质孔隙解吸形成的游离气进入割理及裂缝的非线性渗流模型。研究表明:煤基质孔隙中少量解吸气溶解扩散,而大部分成核及成泡,并在压差驱动下进入煤层割理及裂缝系统;考虑基质孔隙与割理压差时,基质孔隙压力下降较慢、传播距离较近,并会出现解吸气产出滞后现象;计算动态储量时需采用基质孔隙压力而非割理压力;注CO2提高煤层气采收率为驱替机理而非置换机理;提高煤层气采收率需优化开采压差而非地层压力越低越好。     

晋陕蒙地区煤层气勘查潜力综合评价

目前,晋陕蒙地区的煤层气产业已初步进入商业化生产阶段,其勘探开发资料比较丰富,开展勘查潜力综合评价已具备条件。为此,在大量收集该区煤层气勘探开发资料的基础上,综合分析了影响煤层气勘查潜力的各种因素,应用层次分析法确定了煤层气勘查潜力评价的12个指标,结合专家意见还对各级指标赋予了权重,最后建立起了煤层气资源勘查潜力综合评价指标体系。分析认为,评价对象具有明显灰色性特征,运用层次分析法和灰色聚类法建立了用于煤层气资源勘查潜力评价的多层次综合评价模型。利用该模型对晋陕蒙地区沁水、霍西、鄂尔多斯东缘、渭北4个含气区带的煤层气资源勘查潜力进行了评价。结果表明：最有利的勘查区块分布于4个含气区带的浅部含气区,深部含气区勘查潜力整体上较差。其评价结果对今后该区煤层气资源勘查具有指导作用。     

中国石化煤层气资源发展前景

摘要：煤层气在美国、加拿大、澳大利亚等国家已形成产业化。国内外煤层气产业发展显示：煤层气产业发展是一个漫长而曲折的过程;技术发展是煤层气产业发展的根本;国家政策扶持,有利于促进煤层气产业发展;石油大公司介入,有利于促进煤层气资源产业快速健康发展。中国石化拥有煤层气资源量逾8×1012 m3。通过地质条件分析和选区评价,沁水盆地和顺区块、鄂尔多斯盆地南缘和北部、滇东黔西是近期煤层气勘探重点区域。中国石化应把发展煤层气放到与常规油气同等重要的地位来抓,采取积极的投资战略。首先,通过新登区块、与相关地方及企业合作、并购方式扩大国内外煤层气资源基础。第二,分层实施,稳步推进,针对延川南、和顺、织金等已突破或见气区块,进一步开展评价和井组排采试验,为下一步大规模建产和生产做好准备;在鄂尔多斯南缘和北部的相关区块、滇东黔西地区,选择有利部位,精心布井勘探,力争取得更大突破;探索南华北和西北地区,扩大勘探领域。第三,加大科技攻关,强化组织管理,建设管理生产科研一体化队伍,保障中国石化煤层气勘探开发快速健康发展。     

煤层气的开采机理研究

煤层气为自生自储型非常规天然气资源。为了更好地开发煤层气,需要深入研究煤层气的开采机理。煤层气赋存于煤岩层的割理和基质孔隙中,以吸附状态为主,且与地层水共存。煤层气从孔隙壁面上解吸下来之后,才能被开采。开采地层水导致地层压力下降,进而导致煤层气解吸成为自由气,解吸后的煤层气沿割理渗流至井底后被采出地面。煤层气的开采过程包括脱气、解吸和渗流3个阶段。扩散不是煤层气的开采机理。     

灰色聚类分析在煤层气选区评价中的应用

运用灰色聚类分析理论,结合煤层气勘探选区的基本理论,并考虑影响煤层气高产富集的各种因素,优选其中具有代表性的参数,对我国部分煤层气勘探重点区域进行灰色聚类分析。在此基础上,优选出最佳勘探目标区。经与实际情况对比,证明该方法具有较好的实用性。     

Productivity control factors and extraction practice of coalbed methane horizontal well

为了揭示煤层气水平井产能控制因素,采用理论分析方法分析了临界解吸压力、含气饱和度及渗透率对水平井产能的控制作用。通过山西沁水盆地南部水平井排采实践,提出了三段式管理井底压力的排采方法,即将排采制度分为井底压力大于临界解吸压力阶段、介于临界解吸压力至0．5倍,I盏界解吸压力阶段、小于0．5倍临界解吸压力阶段分别制定降压幅度。井底压力控制遵循：第l阶段落实地层供液能力,降液幅度小于3m／d;第2阶段缓慢提产,落实煤层气井产气能力,降液幅度为1rn／d;第3阶段稳定配产,维持井底压力,产气量出现下降时缓慢降液,降液幅度为0．5m／d。结果表明：三段式管理井底压力的排采方法有利于区域压降扩展和充分释放煤层气井产能。     

煤层气与页岩气吸附/解吸的理论再认识

为了解决一些煤层气与页岩气气田开发效果与预测的差异很大、产能低、递减快及开发成本高等问题,由于吸附/解吸基本理论直接影响开发方案的制定与实施,通过研究煤层气的煤化过程及页岩气的成藏过程,重新界定了孔隙中原始气-水分布状态。发现煤层气与页岩气的吸附气属于固-液界面吸附的研究领域,其吸附规律应满足适合固-液界面的Langmuir等温吸附定律,即气体的吸附量与溶液的浓度有关,而对环境压力不敏感。理论与实验研究表明固-液界面吸附气排水降压后解吸困难,吸附气多而游离气少的储层产气量很难提高,其显著不同于目前普遍使用的固-气界面吸附理论。同时研究了多孔介质中微小孔隙的气-水界面压降,发现对于微/纳米孔隙气相的压力可以远高于液相压力,而目前的测井及试井尚不能传感这种气相压力,因此会导致低估游离气的储量及其对产量的贡献。