我国煤层气富集规律及资源潜力新认识

阐述了不同煤阶煤层气富集规律,总结了中高煤阶沉积控藏、水动力控气、断裂控制的特征,并指出是否具有充足的气源补给和良好的封盖条件是低煤阶富集的关键。在煤层气地质资源量计算上虽然仍利用体积法,但随着煤层气勘探开发工作的进一步开展,详实的资源评价参数大大增加了计算结果的准确性,同时丰富可采资源量的研究方法,进一步提高了其结果的可靠性。结合我国煤层气资源分类分布结果,总结了我国煤层气资源整体上“南北分区、东西分带”的特征,即由东向西从相对富气带转变为相对贫气带,由北向南从压力类型区渐变为应力类型区,处于中间地带的华北、鄂尔多斯等盆地容易形成富集高产区。     

沁水盆地煤层气资源潜力及开发利用前景

尽管沁水盆地已进入煤层气规模开发利用阶段,成为我国两大煤层气产业化基地之一,但其储量产量增速放缓,距离规划目标仍有较大差距。本文梳理总结勘探进展,开展沁水盆地煤层气资源评价。评价结果表明:沁水盆地煤层气地质资源量4.00万亿m3,可采资源量1.53万亿m3,资源潜力巨大。盆地北部太原组15#煤层和南部山西组3#煤层是当前及今后勘探开发的重点,盆地南部夏店-沁南区块是未来储量增长的重要潜力区。面对地质、技术、效益、管理等多方面条件的制约和挑战,要坚定发展信心,抓住发展机遇,实现沁水盆地煤层气产业的进一步发展,为保障国家能源安全作出贡献。     

全国煤层气资源动态评价与可利用性分析

按照统一的全国油气资源评价方法体系框架,运用体积法,对陆上41个主要含煤盆地(群)煤层气资源的品质、分布状况以及可利用性进行了分析评价。结果表明:全国埋深2 000 m以浅的煤层气地质资源量为30.05×10~(12)m~3,可采资源量为12.50×10~(12)m~3。煤层气资源区域分布较为集中,鄂尔多斯、沁水等10个大型含气盆地煤层气资源占全国总量的85%以上,层系上主要分布在上古生界和中生界。煤层气整体品质一般,类型以II类为主,其次为Ⅰ类,可采性差异大,可采性较好的地区有限。与新一轮全国煤层气资源评价相比,本次动态评价地质资源量减少了6.76×10~(12)m~3,可采资源量增加了1.63×10~(12)m~3,主要由于含气量数据可靠程度增加和对埋深认识的变化。我国煤层气具有地面规模开发条件的可采资源量在4×10~(12)m~3左右。沁水、鄂尔多斯、滇东黔西、准噶尔等几个大型盆地具有优先开发的地质条件。     

数值试井技术在裂缝性碳酸盐岩油藏中的应用

通过对Taq Taq油田裂缝性碳酸盐岩油藏进行数值试井与解析试井的对比分析,说明了试井解释具有多解性,双对数曲线形态即使完全拟合,其解释结果也可能与井的实际情况不符。与常规解析方法相比,数值试井技术在处理复杂边界、非均质油藏问题方面具有独特的优势,可以综合分析试井动态评价成果和静态地质研究成果,获得一个直观的油藏属性模型,考虑油层厚度、含油饱和度的变化因素,深化对目前油藏动态的认识,解释结果更加符合油藏的实际情况,具有良好的应用前景。     

基于脉冲衰减法的煤岩渗透率应力敏感性研究

为了弄清不同应力加载条件下的煤岩渗透率应力敏感性关系规律,采用脉冲衰减方法通过分别改变围压和孔压条件下观察煤岩渗透率随应力的变化,并对应力敏感的产生机理从孔隙结构角度进行分析。研究结果表明:脉冲衰减法较适合于较低渗透率煤岩渗透率应力敏感性试验;煤岩随着不同应力变化都表现出强的应力敏感性,整体呈指数衰减,煤岩对围压变化比孔压变化的应力敏感性更强。在围压先升再降过程中,升压过程较降压过程表现更强敏感性。煤岩渗透率应力敏感产生机理主要是由于应力的变化引起煤岩割理与孔隙吼道的变化;相对渗透率大样品主要以割理和大孔隙为主,渗透率小样品主要为小孔和吼道发育;当所受应力变大时,后者更易孔隙压缩、通道受阻、渗透率急剧变小、敏感性更强。     

二连盆地吉尔嘎朗图凹陷低煤阶煤层生物产气影响因素

研究低煤阶煤层生物产气的影响因素对于寻找该类煤层生物气富集有利区及指导微生物增产技术都具有重要的意义。为此,选择二连盆地吉尔嘎朗图凹陷褐煤煤样,在不同温度、酸碱度(p H值)、氧化还原电位(Eh值)以及添加不同浓度微量元素等条件下进行了煤的生物气化模拟实验,进而探讨各种因素对微生物产气的影响、确定最佳的微生物产气条件。研究结果表明:(1)在模拟实验条件下,煤的产气量随着温度、p H值、微量元素浓度等参数值的增大或者Eh值的减小而表现出先增大后减小的规律;(2)温度介于30~35℃、pH值介于7.0~7.5、Eh值为-225 m V时,产甲烷菌代谢最活跃,最有利于生物气的生成,添加合适浓度的微量元素(Fe~(2+)、Ni~(2+))能促进微生物产气。结论认为:(1)二连盆地吉尔嘎朗图凹陷埋深介于300~600 m、弱径流的水动力条件与厌氧环境构成了生物气生成的有利条件;(2)添加合适的微量元素可作为微生物增产的有效手段。     

数值试井技术在裂缝性碳酸盐岩油藏中的应用——以扎格罗斯盆地Taq Taq油田裂缝性碳酸盐岩油藏为例

以扎格罗斯盆地Taq Taq裂缝性碳酸盐岩油藏为例,对数值试井与解析试井进行了对比分析,说明了试井解释具有多解性,双对数曲线形态即使完全拟合,其解释结果也可能与井的实际情况不符。与常规解析方法相比,数值试井技术在处理复杂边界、非均质油藏问题方面具有独特的优势,可以综合分析试井动态评价成果和静态地质研究成果,获得一个直观的油藏属性模型,考虑油层厚度、含油饱和度的变化因素,深化对目前油藏动态的认识,解释结果更加符合油藏的实际情况,具有良好的应用前景。     

第4轮全国煤层气资源评价方法及结果

随着近10年我国煤层气产业快速发展,为了进一步掌握煤层气资源情况、阐明了我国煤层气资源分布规律,重新对全国30个主要含煤盆地埋深在2 000 m以浅的煤层气资源开展评价工作。第4轮评价继承并更新完善了以往的主要方法和成果,以体积法为主,按照计算单元-区带-盆地的层级顺序开展,将全国煤层气资源按照大区、煤阶、埋深、煤系几方面进行了分类。评价结果表明:全国埋深在2 000 m以浅煤层气地质资源量为29.82×10~(12)m~3,可采资源量为12.51×10~(12)m~3;首次建立了樊庄、三交、保德3个不同煤阶的解剖区,开展类比法评价,进一步落实了含气量、可采系数等关键参数;并且首次评价了埋深在1 500~2 000 m煤层气可采资源量,煤层气资源的最新勘探结果,有助于煤层气勘探开发的快速推进和进一步落实并提高资源等级。     

煤层气等温吸附/解吸模拟实验技术新进展与应用

煤岩的吸附/解吸数据是煤层气资源预测、产能评价必需的核心参数,目前常规的等温吸附实验只能获得固定温度下的吸附量和压力之间的关系。如何获得储层条件下准确的等温吸附数据,是煤层气储层实验测试孜孜以求的目标。针对当前煤层气等温吸附测试主要沿用美国专利US5058442/4528550,采用IS-300等温吸附仪,存在测试范围小、破坏样品原始结构及无围压约束等突出问题,创新研制煤层气原位吸附/解吸模拟装置,克服了目前等温吸附测试未考虑地应力影响,不能代表地层真实吸附状态的缺陷。特别是形成非吸附性气体等温吸附实验方法,为变体积自由空间的计算提供参数。该装置的成功研制开发,一方面实现等温吸附装置国产化,另一方面实现高温压条件下煤岩原位吸附模拟技术的从无到有。研究发现,在较高温度和压力时(85℃,30MPa),温度对煤吸附能力的影响大于压力的影响。从而证实含气量与埋深关系存在"临界深度",即浅部煤层含气量随埋深增大而增高,在一定埋深达到最大值,超过此埋深之后含气量随埋深进一步增大而趋于降低。     

压裂水平井产能预测电模拟实验研究

利用电模拟实验装置,对影响压裂水平井产能的部分因素进行了实验研究,并用电流密度比的概念表征压裂水平井的产能比。实验结果表明：增大裂缝与水平井筒的夹角可以增加产能;对具体油藏,存在着最优的无因次长度和裂缝条数;电流比值能够反映压裂水平井的产能大小。因此,利用电模拟实验可直观快捷的实现压裂水平井产能预测。