中国深部煤层气地质研究进展

深部煤层气是中国未来天然气规模性增储上产的重要领域,回顾深部煤层气地质研究历史与进展,评述面临问题和探索方向,可为发展适应性勘探开发技术提供借鉴。分析表明,中国在20余年的深部煤层气地质研究中主要取得3方面进展。第一,界定了深部煤层气基本概念及其科学内涵,发现深部煤层吸附气含量存在临界深度,这一深度主要取决于地温梯度和地应力梯度两者的耦合关系,其他地质因素对临界深度具有调整作用;吸附气含量降低可能导致游离气含量随之增高,结果是形成煤层气在深度序列上的有序聚集,在深部形成富含游离气的高饱和—超饱和煤层气藏。第二,对深部煤层地质属性的研究进展显著,认识到深部煤层吸附性减弱及游离气含量增高是地层压力正效应与地层温度负效应之间动态平衡的结果;发现在深度剖面上地应力状态转折带附近存在煤层“高渗窗”,与深部煤层可改造性相关的地层温度、压力指标可能具有“门限”性质,温度补偿效应和变孔隙压缩系数效应可能使得深部煤层渗透率衰减速率显著降低。第三,对深部煤层气成藏作用与地质评价的研究逐渐深入,对成藏作用原理的探讨聚焦在由埋深变化引起的煤层含气性、渗透率垂向分布及其地质控制等5个方面,初步揭示了煤层气成藏“...     

鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气勘探突破及未来面临的挑战与对策——以临兴—神府区块为例

煤层气作为非常规油气领域的重要接替能源其潜力巨大,其中,鄂尔多斯盆地深部煤层发育规模良好,但盆地东缘复杂的地质和工程条件制约了煤层气勘探开发的进程。以临兴—神府区块为例,基于已钻井资料、岩心分析资料及排采动态数据,对鄂尔多斯盆地深部煤层沉积和成藏地质特征、生产特征及压裂开采工艺等科学问题进行了探讨。研究结果表明深部煤层中半亮煤、半暗煤均有发育,以原生结构为主;深部煤层气藏具有含气饱和度高、储层能量足、煤体结构有利的特点;厘定了深部煤层气的“甜点区”评价的两个核心指标,即资源性(煤储层能量)和可压性(构造、垂向裂隙带、顶底板与煤层应力差);建立了分形理论定量化+数值模拟表征裂缝复杂程度的新方法,形成了“密切割+大排量+组合支撑剂+前置酸+变黏滑溜水”极限体积水平井分段压裂技术体系;落实了深部煤层的两个产气量控制参数(含气饱和度、含气量),根据产气量特征可将生产井分为压后自喷、排采即见气和常规排采3类。深部煤层气的规模效益开发亟需攻关深部煤层的排烃赋存过程、确定“甜点”富集区的边界条件、研究深部煤层的力学性质与体积改造等基础问题,持续强化地质—工程—排采一体化技术管理,创新企地融合和管理模...     

大宁—吉县区块深部煤层气相态控制因素及含量预测模型

鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块深部煤层气资源丰富,近年来的开发实践打破了深部煤层气资源难以开发利用的传统认识。目前,深部煤层气勘探开发仍存在一系列地质难题尚未解决,特别是煤层的含气性控制因素及游离气含量预测等,严重制约着深部煤层气的资源评价与高效开发。综合利用煤层气开发地质资料和实验测试手段,对比分析大宁—吉县区块中—深部煤层(1 000～1 500 m)与深部煤层(大于1 500 m)的含气性差异,揭示了深部煤层含气性的内在与外在控制因素,建立了不同相态煤层气的含气量预测模型与垂向分布模式。研究结果表明：深部煤储层整体处于含气过饱和状态,其游离气占比为17%～43%,且随着储层压力升高呈增大的趋势,游离气含量与含水饱和度呈负相关关系。在达到吸附饱和之前,煤储层压力对煤层吸附甲烷有促进作用,而温度和水分则会抑制甲烷的吸附作用。相对于低阶煤而言,高阶煤对甲烷的吸附能力更强,这主要与煤岩的物质组成、孔隙结构、甲烷分子与煤表面之间发生的物理化学反应等因素相关。受多种因素共同制约,煤层中的吸附气含量随着埋深的增大呈现出“快速升高—增速减缓—缓慢下降”的变化趋势,游离气含量呈现出“稳定升高—增速...     

深部煤层气游离气含量预测模型评价与校正——以鄂尔多斯盆地东缘深部煤层为例

鄂尔多斯盆地深部煤层气资源量丰富,实现规模开发有助于油气增储上产,助力双碳目标落实。围绕深部煤层游离气含量预测这一关键问题,以盆地东缘埋深在1 911.60～1 924.84 m煤层的保压取心数据为依托,基于已有游离气含量预测模型的验证与评价,提出了新的游离气含量预测模型。研究结果表明,9件保压密闭取心样品的含气量在4.22～16.35 m³/t,其中游离气含量为1.24～2.56 m³/t,占总含气量的11.00%～36.17%。含气量差异受灰分含量影响明显,高灰分和高密度样品的含气量偏低,在垂向上呈现中间煤层过饱和、上下煤层欠饱和的特点。综合实验和理论计算储层实际温压条件下的甲烷气体密度、含水饱和度和孔隙度等参数,结合吸附态甲烷占据的孔隙空间,构建了基于吸附膨胀效应的深部煤层游离气含量预测模型。采用该模型预测的游离气含量在1.29～2.69 m³/t,占总含气量的10.01%～38.54%,含气比(实际含气量与理论最大吸附气量的比值)在33.86%～148.26%,与保压取心样品实测含气量的吻合程度高。相关模型可应用...     

煤矿底板突水评价突水系数–单位涌水量法

 在突水系数Ts基础上,引入反映充水含水层富水性的指标——单位涌水量q,并在大量突水实例统计分析基础上,对突水危险性与突水系数、充水含水层富水性之间的关系进行深入研究,得到一些规律性的认识;提出评价底板突水危险性的新方法：突水系数–单位涌水量法,作为突水系数法的补充,可为含水层富水性较弱而突水系数较大的深部开采底板突水安全评价提供参考依据。     

胡154区长4+5油藏堵水调驱效果分析

胡尖山油田胡154油藏自2007年开发以来,严格贯彻公司"精细注水"的相关要求,突出水驱支撑的作用,通过完善注采关系,推广精细分层注水、调驱调剖等技术,递减明显下降,稳产基础牢靠,油藏连续5年实现"I"类开发水平。但随着开发年限增加,见水井逐年增加,局部开发矛盾突出,近年来通过实施注水井深部调驱、聚合物微球驱,部分见水井含水下降,为见水井治理提供了一定的思路。本文简要介绍了该区开发现状及堵水调驱适应性,对近年来实施的堵水调驱及聚合物微球驱效果进行对比分析,根据效果提出下步实施建议。     

小秦岭大湖金矿区深部矿体原生晕特征及其找矿应用

矿床原生晕地球化学轴向分带是深部矿体预测的重要依据。金成矿成晕具有多期多阶段叠加特点,本文通过对大湖矿区矿体原生晕元素进行统计分析和空间分布特征研究,总结了大湖矿区金矿体的原生晕理想模型:即前缘晕元素组合为As、Sb,近矿晕元素组合为Bi、Au、Ag、Mo、Pb、Cu,矿尾晕元素组合为Mn、Zn、V、Co、Ni。根据原生晕特征进行成矿预测,经过工程验证,在8线发现4层金矿体,在4线发现1层金矿体,取得了较好的找矿效果,为小秦岭金矿田其他矿区的深部找矿勘探提供了参考。     

化探深部预测新方法综述

总结了近20年来国内、外化探深部预测新方法、新技术研究成果,论述了各种方法的特点、有效性及其应用条件,在此基础上,提出了目前在深部盲矿一或隐伏矿预测的化探最佳方法及在不同条件下的最佳方法组合.     

山东平度旧店金矿床的成矿特点及深部盲矿预测标志

胶东地区是我国主要金成矿区之一,经过多年的开采,金储量严重不足;为延长现有金矿开采期,近年来在矿区深部及外围寻找盲矿,并取得了一定成效。研究并总结旧店金矿区深部盲矿定位预测的方法与标志,总结应用经验,对其它地区深部找矿有一定的借鉴作用。     

胶东石英脉-蚀变岩型金矿床深部盲矿预测的构造叠加晕模型

在研究胶东典型石英脉型、蚀变岩型金矿床深部盲矿预测构造叠加晕模型的基础上,总结其共性,建立了胶东石英脉型和蚀变岩型构造叠加晕理想模式,确定了盲矿预测的5条构造叠加晕准则。在研究预测中,先后对多个金矿进行跟踪研究,根据预测靶位见矿情况,总结不见矿靶位原因,修改完善预测模式和盲矿预测标志,并向矿床深部不断推进预测。构造叠加晕找盲矿法在理论和方法技术研究方面都取得了新的突破性进展,不仅完善和丰富了构造叠加晕找盲矿理论,方法技术不断完善和趋于成熟。应用各矿床构造叠加晕模式和盲矿预测标志对矿区深部进行预测,取得了显著的找矿效果。