煤层气高效开发储层精细描述技术探索及应用

我国的煤层气资源丰富,但因储层非均质性强,导致产量差异大。以鄂尔多斯盆地某煤层气区块为例,采用测井、岩心、模糊数学、三维地质建模、生产动态资料、数值模拟等手段,形成了多约束含气量三维预测技术、多手段煤体结构预测技术、以及动静结合有利区三维预测技术。这3项关键技术开展的煤储层精细描述有别于以往的分析方法 ,研究成果得到了动态验证,较好地刻画了储层非均质性,并为煤层气井位部署、分区配产提供了地质依据,为煤层气的高效开发提供了有利支撑。     

贵州白布井田地面煤层气开发潜力研究

分析贵州白布井田的煤层分布、煤储层地质、煤层气资源特征,应用CBM SIM软件对主采煤层的煤层气产能进行预测模拟,并分析了储层条件相似的官寨井田GZ 01地面煤层气井的开发试验效果,综合研究了白布井田地面煤层气开发潜力。白布井田煤层气成藏和开发地质条件较好,有利条件有可采煤层数多、厚度大,含气量较大,煤层气资源丰度较高;不利条件有煤层渗透性较差,储层压力偏低,属欠压储层。采用体积法估算,白布井田可采煤层煤层气资源总量为2905×108 m3,资源丰度为135×108 m3/km2。由产能预测及GZ 01井排采效果判断,对白布井田进行地面煤层气开发,产气效果较好,尤其是地质、储层条件相对较有利的区块,开发前景良好,能源效益可观。研究成果可为今后西南地区地面煤层气开发以及煤矿瓦斯治理提供相应的技术支撑和参考依据。     

郑庄区块煤层气储层特征分析

郑庄区块是沁水盆地主要的煤层气勘探开发区块,该区块煤层厚度大、展布稳定、含气量高、储层压力大,为煤层气的勘探开发提供了较好的物质基础。通过对郑庄区块已施工的煤层气参数井和生产井的煤层厚度、孔渗、储层压力、含气量统计分析,梳理了区内煤层展布规律以及煤层气储层的关键控制参数,以期为该区煤层气的深入高效开发提供参考。     

高能气体压裂技术在云南恩洪盆地煤层气开发中的试验应用

恩洪盆地煤层气资源丰富,但煤储层渗透率低、水敏性强,开发难度大。采用水力加砂压裂技术对煤层气井进行增产改造效果不理想,因此提出并开展了高能气体压裂技术在煤层气开发中的试验应用,以期在煤储层中产生和形成多裂缝体系,同时产生较强的脉冲震荡作用于地层,改善和提高煤层导流能力。本文介绍了高能气体压裂技术在B井煤储层改造上的试验应用,分析了作用机理、工艺设计等,并提出了今后的研究方向,对探索我国煤层气有效开发的新途径具有重要的意义。     

狮王寺勘查区煤层气开采条件研究

通过对狮王寺勘查区控制煤层气资源的地质构造、煤层特征、水文地质条件及储层参数的分析研究,表明了地质条件和成煤阶段均有利于煤层气的富集,煤层厚度大,稳定性好,煤层气资源量丰富,估算煤层气总量为25.14亿m3,理论可采收煤层气总量为16.63亿m3;水文地质条件也有利于煤层气的开采,可有效解决临界吸附压力和储层压力较大给开采带来的问题;煤层的渗透性较好,储层的破裂压力和闭合压力主要是由地应力引起,根据煤岩特征采用洞穴完井工艺开采本区煤层气资源较为合理.     

浅述提高煤层气采收率方法

根据我国煤层气的储层特征及储层状况,对影响煤层气采收率的主要因素,以及提高煤层气采收率的开发技术和储层激励技术进行了分析,并介绍相关技术的优缺点。     

中国煤层气储层地质与表征技术研究进展

我国煤层气资源丰富,发展煤储层地质学理论与技术有助于煤层气勘探开发的进一步突破.基于对文献调研与分析,阐述了煤层气储层地质与表征技术的研究内容及进展,分析了前缘发展方向.研究认为,煤层气储层地质学研究正在从宏观向微观、从定性向定量、从单学科到多学科协同发展,研究内容涉及煤储层成因类型、沉积环境、构造作用、应力特征、物性...     

延川南区块煤层气水平井固井技术的探讨

介绍了延川南区块煤层气资源概况,分析了延川南区块煤储层的特点以及煤层气井固井的难点,提出了针对该区块煤储层条件的固井技术对策。文中还指出应考虑后期开采的需求,同时结合延川南区块煤储层埋藏浅、非均质性强,机械强度低,力学稳定性差,易坍塌,易污染等特点以及煤层气水平井固井工艺难点,研究设计出一套适合延川南区块煤层气水平井的固井工艺技术。     

红阳煤田煤层气赋存特征及有利区预测

通过对红阳煤田采集煤样的煤岩显微组分、煤级、煤相、煤岩显微裂隙分析和压汞孔隙结构测试,研究了该区的煤层气赋存地质条件、煤层气生气地质条件和煤储层物性特征.并采用基于GIS的多层次模糊数学评价方法计算了该区的煤层气资源量,预测了煤层气资源分布的有利区.结果表明,该区煤层气总资源量为217.87×108m3,资源丰度平均为1.54×108m3/km2,该区具有良好的煤层气资源开发潜力.其中,红阳矿的东南部及红菱-红阳的东南深部预测区,煤层累计有效厚度大,煤层气资源丰度高,煤储层物性较好,是该区煤层气勘探、开发的最有利目标区.     

难动用煤层气资源的高产开采技术研究——论煤层气资源的特殊性及其开发工程中的“窗-尾效应”

针对中国煤层气产业发展中,工程成功率和产量达成率双底以及开采难动用资源缺乏有效技术的两大难题,提出了解决两大难题的基本技术思路,建立了1套新的资源认识标准,并在这个标准指导下探讨如纠偏并设计更有效的开发技术路径和实施办法。研究发现了煤层气在赋存规律和开采技术要求上不同于其他天然气资源的三大特殊性,第一"非气",典型意义上的煤层气以特殊的固流体状态赋存,独立相态的气体资源是不存在的,依据耦合动力的不同把煤层气资源分为四大类;第二"育采",开采煤层气从来都不是直接采气,采气之前必须先通过解构工程把气培育出来,要么先"采水(排水)",要么先"采煤(掏煤)";第三"窗-尾效应",难动用煤层气资源的开采工艺的有效性取决于储层改造"时间窗"和排水"长尾"的管控效率。     

延川南地区煤层气资源潜力分析

延川南地区是鄂尔多斯盆地石炭-二叠系含煤系的主要分布区,本文通过研究延川南地区的主力煤层厚度、埋深、煤岩煤质特征及演化程度、煤层吸附性、煤储层物性及含气性、煤层气保存条件等因素,认为延川南地区煤层层数多、主力煤层厚度大、储层含气量高、顶底板封盖性能好、构造简单等特点,具有很好的煤层气富集成藏条件,是中高煤阶煤层气勘探有利目标区。并通过与已获得较好煤层气勘探开发先导试验效果的大宁-吉县和韩城地区的对比。认为延川南地区具有较高的煤层气勘探开发潜力。     

鹤岗盆地煤层气资源潜力分析

从构造、含煤地层特征、含气量和储层物性特征四个方面探讨了鹤岗盆地煤层气资源潜力。结果表明:鹤岗盆地煤层厚度大、埋藏适中、含气量较高都显示出较好的生气能力;断裂十分发育导致煤岩结构破碎、渗透率差,是破坏煤层气发规模富集的不利因素;鹤岗盆地资源量丰富,及时调整勘探思路,寻找小规模富集区,面积降压,是将资源量转化为储量的突破方向。     

滇东黔西多煤层地区煤层气“层次递阶”地质选区指标体系构建

针对滇东黔西多煤层、高地应力和构造复杂等地质特点,在明确提出煤层气地质选区过程中的有利区、甜点区和甜点段概念的基础上,阐明了3者之间"层次递阶"的关系。有利区指从滇东黔西的众多次级向斜中优选有利向斜,甜点区指从有利向斜中优选煤层气开发"靶区",甜点段是在煤层气开发"靶区"内从垂向上优选组合层段。针对研究区次级向斜多,勘探程度差异大,许多参数无法统一的特点,在有利区优选指标体系中提出了煤层气地质资源量、地质资源丰度和可采资源量相结合的关键指标,煤层气地质资源量和地质资源丰度为一票否决指标;针对研究区构造复杂和高地应力的特点,在甜点区优选指标体系中提出了断层分维值、构造曲率及埋深相结合的关键指标,断层分维值为一票否决指标;针对研究区多煤层发育,易诱发层间干扰的特点,在甜点段优选指标体系中提出了煤体结构、临界解吸压力差和储层压力梯度差相结合的关键指标,煤体结构为一票否决指标;并在各个阶段均提出了相应的参考指标,最终构建了针对研究区特点具有区域特色的煤层气地质选区指标体系。     

MATLAB在模拟煤层气扩散中的应用

根据质量守恒原理推导的煤层气在煤储层中扩散运移方程(菲克第二定律),由于求解方法复杂,计算工作量大,在实际的运用中受到限制。而通过数学软件Matlab中的偏微分方程求解器PDETOOL GUI(pedtool),可以形象直观的模拟煤层中的煤层气在储层中扩散与分布。现以宁武煤田太原组4号为例,模拟结果表明,煤层气浓度扩散与实际具有较好的吻合特征。     

河北省煤系天然气资源及其成藏作用

为摸清河北省煤系天然气资源潜力,揭示其耦合成藏作用,采用等温吸附、TOC含量测试、X衍射、岩石热解、高压压汞、液氮吸附、显微组分镜鉴、脉冲渗透率等试验测试,对源-储地化和物性特征进行研究,结合各赋煤构造区煤系沉积-构造演化史,进行煤系天然气资源评价并揭示其成藏作用。结果显示:河北省煤系天然气资源丰富,煤层气资源量39 015×108m3,页岩气资源量33 447×108m3,致密砂岩气资源量24 000×108m3,石炭二叠系占绝对优势;烃源岩有机质以Ⅲ型为主,成熟度Ro介于0.5%~3.0%,以成熟—过成熟阶段为主;煤对煤系天然气藏起决定作用,富有机质泥页岩起关键作用,泥页岩的厚度优势弥补了有机质"欠缺";煤系储层连通性较好,属低孔低渗型,二次生烃作用是煤系天然气成藏的关键;共生调节机制煤层气表现为层间调节,页岩气为层内调节,砂岩气为协调调节;基于共生调节机制和空间叠置关系,将煤系天然气藏分为"远源"致密砂岩气藏、"自源"页岩气/煤层气藏和"自源+他源"叠合气藏3类,后者包括3种成藏模式。     

新疆典型矿区低煤阶煤层气成藏差异对比研究

基于沙尔湖矿区和阜康白杨河矿区两个发育煤层火烧的典型低煤阶含气地区的地质背景和煤储层物性研究,结合两矿区火烧区水文地质条件的差异对比分析,阐明了新疆火烧区低煤阶煤层气成藏差异及主控因素。研究结果表明:两矿区煤层厚度大、构造样式简单、孔隙发育良好,但沙尔湖矿区由于地下水动力条件较弱,且为矿化度极高的原生水,不利于低煤阶煤层气的生成,且矿区东部煤层火烧使得气体发生逸散,导致矿区内含气量偏低;阜康白杨河矿区水源补给充足,在火烧区低洼处形成滞水层,一方面,滞水层为次生生物成因气的生成提供了有利条件,另一方面形成水力封堵利于煤层气的保存。火烧区滞留水对煤层气富集成藏具有指向作用,因此本次研究成果将为新疆低煤阶煤层气勘探提供理论参考。     

关于煤层气资源量估算中可采边界的探讨

以往煤层气勘探资源量计算过程中,在有些低煤阶煤矿区存在含气量很高,但甲烷含量不足80％的情况,按原标准仍然处于风化带内,而这些区域则正在进行商业开发,但却不能估算煤层气资源量.本文通过对煤层气风化带的划定标准及各类区域煤层气含气特征的分析,以及从资源量计算的实际需要出发,提出仍然用煤层气含量和甲烷浓度两项指标确定低煤阶...     

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.     

以煤系天然气开发促进中国煤层气发展的对策分析

为了提高中国煤层气勘探开发程度,促进煤层气产业发展,分析了中国煤层气勘探开发现状与面临的问题,提出1 200 m以深煤层蕴藏十分丰富的煤层气资源,且多与致密砂岩气叠合共生,展现了煤系天然气广阔的勘探开发前景。根据煤层气及煤系砂岩气开发特点,对煤层气及煤系砂岩气划分为自生自储型、内生外储型2类气藏模式,提出将煤系的煤层与砂岩互层段,统一作为目的层进行综合评价,在垂向上拓展勘探开发空间,显著增加资源丰度,同时煤层与砂岩立体压裂改造也比单一煤层压裂更能提高储层改造效果,并提出煤系天然气综合勘探开发工作建议。     

韦二煤矿煤储层物性特征及煤层气资源前景

依据韦州矿区煤炭勘探煤层资料、煤层气参数井获取的储层资料,通过对煤层气开发地质信息的有效提取,对韦二煤矿煤储层物性进行深入分析、研究,对煤层气资源量进行了计算,并采用数模方法预测了煤层气抽采率,确定了地面煤层气抽采相对有利区。研究认为:区内煤层含气性整体偏低,煤层甲烷含量在0.20～11.73 m³/t,气含量高值区仅出现在部分煤层、局部区域。多期次构造运动致使裂隙发育复杂化,硬度变小,煤体结构多为碎粒—糜棱结构,渗透率降低。主要可采煤层煤层气资源量为5.55×10⁸ m³,资源丰度为1.51×10⁸ m³/km²,属中等丰度、小型煤层气藏。各煤层煤层气采收率较低,约为15%,可采潜力较差。资源量在煤层分布上相对集中,12、14、15煤层气含量4 m³/t以上重叠区域为煤层气地面抽采相对有利区块。