煤层气的赋存状态及其影响因素

煤储层内的煤层气与常规天然气的赋存状态截然不同,基本上可划分为溶解态、游离态、吸附态,近期Collins指出类液态相的存在.在简要介绍了溶解态和游离态煤层气赋存规律之后,主要对吸附态煤层气及吸附等温线进行详细论述,同时对煤的吸附能力的控制因素进行了系统探讨.     

抚顺镜煤和树脂煤CS2可溶物的族组成和萃取

用CS2对抚顺镜煤和树脂煤进行了索氏萃取,并用柱层析法对萃取物进行了族组分分离,研究了萃取物的族组成和萃取动力学特征.实验结果表明树脂煤的萃取率远高于镜煤,萃取物中烷烃和芳烃含量较高,而镜煤萃取物主要为非烃;其萃取过程可分为两个阶段,第一阶段速率比第二阶段速率大一个数量级;煤中低分子化合物有游离态、吸附态和共溶态三种赋存形式.     

抚顺镜煤和树脂煤CS2可溶物的族组成和萃取

用CS2对抚顺镜煤和树脂煤进行了索氏萃取，并用柱层析法对萃取物进行了族组分分离，研究了萃取物的族组成和萃取动力学特征。实验结果表明：树脂煤的萃取率远高于镜煤，萃取物中烷烃和芳烃含量较高，而镜煤萃取物主要为非烃；其萃取过程可分为两个阶段，第一阶段速率比第二阶段速率大一个数量级；煤中低分子化合物有游离态、吸附态和共溶态三种赋存形式。     

煤层气的赋存运移机理及产出特征

煤层气是储集在煤层中的非常规天然气.煤层中发育有微孔隙系统和裂隙系统,煤层气主要以物理吸附的形式赋存于煤的内表面上,当压力降低时,煤层气发生解吸、扩散和渗流,最后由井筒中产出.了解煤层气的赋存、运移机理及产出特征,对进行煤层气的可采性评价十分重要.     

煤层气的赋存运移机理及产出特征

煤层气是储集在煤层中的非常规天然气，煤层中发育有微孔隙系统和裂隙系统，煤层气主要以物理吸附的形式赋存于煤的内表面上，当压力降低时，煤层气发生解吸，扩散和渗流，最后由井筒中产出，了解煤层气的赋存，运移机理及产出特征，对进行煤层气的可采性评价十分重要。     

焦作煤田煤层气资源特征及开发利用研究

煤层气是国家高度重视和亟待勘查开发的重要能源矿种,也是我国紧缺与需要的战略能源．通过对焦作煤田煤层气地质条件、资源特征及开发利用方法现状的研究,认为焦作煤田具备煤层气开采条件及煤层气赋存地质条件;焦作煤田有大面积的石炭二叠系含煤地层分布,并且含煤层数多,煤层较为稳定,储量大;因此,焦作煤田拥有丰富的煤层气资源,含气饱和度和煤层渗透率较高,资源密度高,有利于煤层气开发利用．焦作煤田煤层气的开发对改善焦作市能源供给结构,提高资源利用率、保护生态环境具有重要意义．     

河南省下二叠统山西组二_1煤煤层气储层描述

从煤厚、煤岩组成、煤级、煤体结构、裂隙系统、渗透性、吸附／解吸特性等方面对河南省的主可采煤层二１煤的煤层气的储层特征进行了详细论述．指出镜质组含量较高、割理比较发育、外生裂隙发育适中的原生结构煤和碎裂煤渗透性最好,是最有利的储层;外生裂隙发育适中的无烟煤是有利储层;碎粒煤为不利储层;糜棱煤为不可开发储层．临界解吸压力较高、含气量较高的中煤级煤分布区是煤层气勘探开发的首选地区．     

“平顶山八矿、十矿煤层气综合开发利用与煤矿瓦斯灾害治理”通过鉴定

由我院苏现波副教授等与平顶山煤业(集团)有限责任公司合作完成的科研课题“平顶山八矿、十矿煤层气综合开发利用与煤矿瓦斯灾害治理”于2000年12月通过了由河南科学技术厅组织的科技鉴定． 　　1.在区域地质研究的基础上,对八矿、十矿主采煤层进行了煤层气资源评价． 　　2.从煤中裂隙、煤体结构及其发育规律、煤储层渗透性、储层压力、储层温度、吸附特征、煤岩层力学性质等方面对煤层气储层进行了详细评价． 　　3.对已有勘探、生产阶段的含气量资料进行了筛选,并根据储层压力和兰氏方程对无直接测试资料的地区进行了含气量预测。 　　4.为避免煤层气顶板强化工艺实验室模拟试验的局限性,结合生产需求,直接在现场进行了试验。在八矿、十矿进行了井下高位钻孔抽放瓦斯的试验． 　　5.首次系统地确立了煤层气综合开发工艺的选择原则,提出了“区别对待、综合配套、优化组合”的总体思路。 　　6.首次提出了在碎粒煤、糜棱煤发育的高瓦斯突出煤层,试行“顶板强化”的特殊地面煤层气开发工艺,解决了国内外迄今为止未解决的在构造煤发育区高瓦斯突出煤层,进行煤层气资源开发和瓦斯灾害治理的高难技术问题     

松嫩平原含水层沉积物特征及其对砷赋存态分布的影响

松嫩平原西部地区为中国砷中毒区域,含水层沉积物特征及砷赋存态对地下水砷迁移、转化的影响并不清楚。在对研究区高砷区与低砷区钻孔沉积物进行取样的基础上,运用激光粒度分析、Tessier五步提取法和Keon分步提取法分别确定了不同深度沉积物的粒度分布和不同赋存态砷含量,系统研究了沉积物的水力传导系数、不同赋存态砷的分布及其与高砷地下水形成的关系。结果表明:沉积物5种赋存态砷(包括可交换态、碳酸盐吸附态、铁/锰氧化物吸附态、有机物或硫化物吸附态和基质态)中,铁/锰氧化物吸附态砷含量最高,并且砷含量与铁、锰含量呈明显正相关性;高砷区钻孔沉积物铁/锰氧化物吸附态砷质量分数为(1.18~6.11)×10^-6,低砷区为(0.67~2.60)×10^-6;高砷区钻孔沉积物以粉砂、黏土为主,水力传导系数介于0.004~0.027m·d^-1,低砷区钻孔沉积物以细砂、中砂为主,水力传导系数介于0.005~0.2m·d^-1;沉积物中粉砂或黏土含量越多,则沉积物颗粒越小,其水力传导系数越低,各赋存态砷含量越高,因此,高砷区低水力传导系数有利于还原环境的形成。通过地下水的循环,高砷含水层沉积物的淋滤作用和铁/锰氧化物的还原性溶解形成了研究区高砷地下水。     

淮南矿区煤、气一体化开采技术探讨

通过对淮南矿区煤厚、煤岩、围岩的封闭性、煤层气的含量与组分、煤层的渗透性等煤层资源地质特征的分析,认为淮南矿区是具有丰富煤层气资源及良好赋存条件的地区;根据矿区高地应力、煤储层低渗透率的特殊性,提出了在该地区进行煤、气一体化开采的设想。     

基于逐回归分析的瓦斯含量预测研究

为了解各影响因素对煤层瓦斯赋存特征的影响,准确预测煤层瓦斯含量,在潘三矿勘探钻孔资料的基础上,运用线性统计规律和瓦斯地质因素分析方法,确定影响11-2煤层瓦斯含量分布的主要控制因素有煤层埋藏深度、地质构造、砂泥比、煤层厚度和倾角;利用逐回归分析建立煤层瓦斯含量预测模型,并结合实际数据,对预测模型进行检验与误差分析。结果显示,模型预测精确度高,验证了基于逐步回归分析方法的预测模型的可靠性,具有很好的实用价值。     

新集矿区煤层气地面开发技术探讨

作为国家煤层气示范开发区,针对新集矿区的地质条件及煤层气储存特点,选用地面垂直井开发煤层气的工艺技术,通过开发试验现场的＂1＋3＂井组工程的三口试生产井,成功地产出了煤层气,获得了单井最大日产气量3 728m3,排采三年后日产气量仍维持1 000m3。对其中的钻井、储层保护、水力压裂、排水、采气方面的关键技术的研究和实施,建立起一套适用于新集矿区地质条件及中国国情的煤层气钻井、完井、压裂和采气工艺技术。试验区地面垂直井开发煤层气的成功实施,也为矿区治理矿井瓦斯,提供了新的途径。     

铁法盆地煤层气成藏模式及产能预测

分析了铁法盆地构造形态、沉积环境和聚煤特征 ;研究了盆地水文地质条件和煤层气赋存规律 ,并提出了铁法盆地煤层气成藏模式 .结果表明 :在不对称向斜盆地中 ,沉积了巨厚的下白垩统煤系地层和煤层 ,煤系地层是一个含水层 ,其顶底部含全区分布的隔水层 ,上覆上白垩统含水层 ,有利于煤层气聚集 .侧向上 ,地下水由浅部补给 ,在深部形成滞流 ,在西部煤层分叉尖灭带和相变带附近 ,形成高势能储层 ,因此 ,盆地西部的大兴井田及大隆到大明井田将是煤层气富集高产区 .     

煤层气储集层的孔隙特征

煤层气储集层即煤层本身,它是一种双孔隙岩石,由基质孔隙和裂隙组成,二者对煤层气赋存、运移和产出起决定作用．本文对这两类孔隙的特征、形成机制及其控制因素、研究方法等进行了详细论述．     

沁水盆地晚古生代含煤沉积体系及其控气作用

沁水盆地晚古生代含煤地层主要为晚石炭世太原组和早二叠世山西组，可采煤层有太原组第15号煤层和山西组第3号煤层，两者均为高煤阶无烟煤。对含煤地层内部各成因相及其组合的综合分析表明，太原组为陆表海多堡岛与碳酸盐台地复合沉积体系。第15号煤层形成于海退持续时间较长的潮汐三角洲环境，其中三角洲平原沼泽相中煤层较厚，滞留泻湖相中煤层较薄，障壁沙坝一带煤层厚度较稳定。山西组为河控三角洲沉积体系。三角洲平原沼泽环境中均衡补偿沉积持续时间较长，形成的第3号煤层厚度较大，结构简单。三角洲前缘沙坝中煤层厚度稍薄，分流河道中煤层不稳定。煤层气勘探实践表明，在同一口试气井中，盆地内大部分地方第3号煤层比第15号煤层厚度大，生气能力强，煤层气保存条件优越，气体质量浓度、含气饱和度、煤层气资源量高。因此，第3号煤层应是沁水盆地煤层气试采和商业化开发的首选目标层。     

沁水盆地南部煤层气藏特征

以油气、煤田和煤层气勘探阶段积累的资料为基础,系统探讨了沁南煤层气藏的特征.通过对气藏静态特征(包括煤层空间几何形态、煤层气成分和含量、储层物性、吸附特征、储层压力及封闭条件)和动态过程(包括煤层气形成、运移和聚集)的分析,指出晚古生代的煤层在经历了印支期和燕山期两次煤化作用生成的煤层气,在喜马拉雅期遭受了严重的调整与改造后逐渐形成现今的沁南煤层气藏.直接控制该煤层气藏中煤层气富集程度的因素为顶底板与边界断层.目前的高产煤层气井基本上都位于地下水滞流区.     

焦作矿区山西组二1煤层含气量的控制因素探讨

分析了焦作矿区煤层气含量的分布规律 ;探讨了断块构造、煤层埋深、上覆岩层厚度等对煤层气的控制作用 .结果表明 :焦作矿区山西组二1煤煤层气含量较高 ,最高达 3 2 .7m3 /t(daf) ,平均为 1 6 .7m3 /t(daf) ;由于煤变质及其演化、煤层的有效埋藏深度、抬升剥蚀作用和地质构造等因素对煤储层特性产生显著的影响 ,使本区煤层气含量分布具有明显的规律性 ,从西部断块至东部断块煤层气含量由高到低变化 ,且各断块内由浅部向深部逐渐增高 .     

基于相控的煤层气藏三维地质建模

煤层气藏是一种非常规天然气藏,与常规天然气藏在赋存方式、物性参数以及开发方式等方面存在较大差异。煤层气藏三维地质模型能够精确描述煤层以及物性参数空间分布,推动煤层气藏的认识由定性向定量的转变,对煤层气藏的开发具有重要意义。以澳大利亚B区块煤层气藏为研究对象,综合应用地质、地震、测井、煤岩取芯分析等资料,分析构造解释的煤层层面、测井精细解释结果以及物性参数精细表征结果;借助Petrel三维地质建模软件,以地震解释煤层顶面构造和断层结果为数据基础,以测井煤层划分结果为约束条件,建立B区块构造模型;在构造建模基础上,以测井资料划分的单井岩相数据为基准,建立煤层相模型;煤层气藏物性参数建模以相控建模理论为指导,以煤层气物性参数表征结果为数据基础,实现干燥无灰基含气量、渗透率、密度、灰分含量、饱和度等物性参数空间分布模拟。在建立的三维地质模型基础上,利用煤层气藏储量计算方法,计算B区块地质储量,确定B区块煤层气有利区优选物性参数及标准,划分煤层气藏有利区。煤层气藏三维地质模型为煤层气藏地质储量计算以及有利区筛选奠定坚实的地质基础,同时也为井型选择与井网布置等后续开发工作提供地质依据。     

Application of structural curvature of coalbed floor on CBM development in the Zaoyuan block of the southern Qinshui Basin

Based on controls of structural style and the position in coalbed methane(CBM)development,we used a method of curvatures to study its relations with CBM development parameters.We calculated structural curvatures of contours of the No.3coal seam floor of the Shanxi Formation in the Zaoyuan block of the Qinshui Basin and analyzed its relations with development parameters of coalbed methane wells.The results show that structural curvature is negatively related to coal reservoir pressure,while positively related to permeability.With an increase in structural curvature,the average production of coalbed methane wells increases at first and then decreases,reaching the highest production at 0.02 m-1 of structural curvature.Therefore,structural curvature can be an important index for potential evaluation of coalbed methane development and provide a basis for siting coalbed methane wells.