焦作马厂勘查区煤层气富集规律及主控因素研究

为了查明马厂勘查区煤层气富集规律及主控因素,采用了现场调研、取样和实验室测试的方法,结合煤炭资源勘查阶段的资料,深入总结了该区二_1煤层含气性分布特征,系统分析了影响该区煤层含气量的内在和外在因素。结果表明:马厂勘查区实测煤层含气量13.77～27.30 cm~3/g,平均20.26cm~3/g,整体呈现出由西到东、由南到北减小的趋势,西南部最高。这种分布首先受4种内在因素控制:(1)二_1煤镜质组含量较高,具有较强的生气能力,有利于煤层气的生成;(2)二_1煤灰分和水分含量较低,煤层吸附能力较强,有利于煤层气的赋存;(3)二_1煤层主要由微孔组成,能够为煤层气吸附提供较大的比表面积,有利于煤层气的赋存;(4)软煤在构造应力的作用下,煤的分子和晶体结构发生变化,孔隙度和比表面积有所增加,使得其亲甲烷能力有所增强,煤层含气量增高。然后受2种外在因素控制:(1)随着上覆基岩厚度的增加,封存能力逐渐增强,煤层含气量逐渐增大;(2)因断层的作用使得北部断块中二_1煤层与奥陶系石灰岩直接对接,形成相对导水边界,地下水的径流不可避免地带走一定量的煤层气,引起煤层含气量降低;中部断块中因凤凰岭强径流带的作用,煤层气以水流为载体进行运移,导致煤层含气量降低,但相对高于北部断块;南部断块中二_1煤层与二叠系弱透水岩层对接,对煤层气的保存有利,煤层含气量较高,形成马厂勘查区煤层气最有利富集区。     

驯化对长焰煤制生物气过程氢化酶活性的响应分析

以义马千秋矿长焰煤为产气底物,选取矿井水、沼液和污泥作为外加菌源,通过优化氢化酶活性的检测方法,并通过对菌源菌群的逐代驯化,考察其氢化酶活性与产气量及菌浊的响应关系.结果 表明:氢化酶活性测试中以甘氨酸为电子载体的测定效果要优于以甲基紫精为电子载体的测定效果,而溶菌酶只对产氢菌氢化酶测试起作用.各菌源菌群驯化培养后氢化...     

碳酸盐风暴沉积研究现状与进展

在总结国内外碳酸盐风暴沉积研究成果的基础上,按照风暴岩与风暴中心的距离将风暴岩分为原地型风暴岩、异地近源型风暴岩、异地远源型风暴岩三种类型;按照风暴岩离岸距离将风暴岩划分为远源型风暴岩、过渡型风暴岩、近源型风暴岩、原地型风暴岩四种.根据豫西寒武纪碳酸盐岩风暴沉积分析了风暴岩随着风暴的强弱而产生的相序变化及其伴生的遗迹化石特征.     

基于低负碳减排的深部煤系气一体化开发技术路径

加快推进深部煤系气的商业化开发进程对保障国家能源安全、实现“双碳”目标具有重要意义。基于深部煤系气赋存地质特征，以煤系气一体化开发为出发点，论述采用复合压裂液对煤系气储层进行一体化缝网改造，建立集煤系气增产与CO₂同步封存为一体的低负碳减排技术体系，形成深部煤系气一体化开发技术路径。随着埋深和地层压力增大，深部煤系各类储层中游离气含量增加，煤系页岩气、致密气及水溶气资源贡献逐渐增大，煤系气总资源量增加。相较于煤储层，泥页岩层和致密岩层的可改造性强、敏感性弱，实施一体化改造，在泥页岩层和致密岩层中更容易建立可以长期维系的流体运移产出缝网通道，克服煤储层极易伤害的不足。液相CO₂前置液具有比水基压裂液更强的造缝能力，在深部储层条件下处于超临界态，可通过对储层萃取改性实现增解、增扩、增透和防水锁等增产效应；在储层条件允许的前提下可通过与CH₄竞争吸附强化煤系气产出；液相CO₂吸附也可诱发煤岩体膨胀形成微裂缝，进一步沟通基质孔隙和压裂裂缝，促进气体由扩散运移转为渗流运移。液相CO₂的多...     

煤系气联合开发甜层评价方法研究

选取影响煤系气开发的主要地质因素，采用多层次模糊数学法构建了煤系气开发甜层评价体系，其中各类储层的可改造性权重最高，资源丰度其次，可采性所占权重相对较低。在此基础上，对河南平顶山矿区HN-02井主采煤层所在下石盒子组和山西组地层进行甜层评价，优选出15个甜层，包含煤层7层、泥页岩甜层7层、致密岩甜层1层；各甜层中，二1煤、四2煤及其底板炭质泥岩具有良好的资源条件，四3煤顶板细砂岩与泥岩、四2煤底板薄煤层与炭质泥岩、下石盒子组底部泥岩具有较高的可改造性。煤系气开发阶段，优先对甜层进行射孔、压裂，有利于在有限的施工规模下提升井控范围内可采资源量、储层改造效果，进而促进煤系气高效产出。     

煤层气井地联合抽采全过程低负碳减排关键技术研究进展

“双碳”目标的实现与煤层气大规模商业化开发迫切需要新技术。在对煤层气开发与CCUS技术系统分析的基础上，以煤层气生物工程为依托，探讨和展望了地面煤层气开发、煤矿瓦斯抽采以及采空区煤层气开发过程中的低负碳减排关键技术。地面煤层气开发阶段，将煤层气开发转化为煤系气开发、将常规水力压裂转化为大规模缝网改造是实现煤层气商业化开发的有效途径；将液相CO₂和微生物发酵液作为储层改造的工作液，在实现煤系三气储层一体化缝网改造的同时又实现了微生物与CO₂联作下的增气增压、储层改性、CO₂驱替甲烷等多重增产效应，为煤层气增产提供了一条新途径，达到低碳减排目的；此外，通过CO₂的生物甲烷化和同步地质封存实现了负碳减排。可见，对于煤层气开发而言，CO₂可以促使其增产；对于CO₂封存而言，煤储层是其最佳归宿。由此，地面煤层气开发实现了“一低两负”的碳减排。在井下瓦斯抽采阶段，根据硬煤的造缝增透增产、软煤的增容增透增产机制以及相关理论，提出了第1代水力强化技术——水力压裂和第2代水...