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...     

黔西-滇东地区煤岩吸附-解吸特征及其对多层合采的指示意义

为研究黔西-滇东地区煤岩变质程度控制下的煤岩吸附-解吸特征,基于83块煤岩样品的甲烷等温吸附曲线系统分析,建立煤岩吸附-解吸特征参数与煤岩变质程度之间的数学统计模型,并探讨其对多煤层合采产层组合优化的指示意义.研究结果表明:随着煤级的增高,煤岩趋于致密化,微小孔的比表面积大幅增加,对甲烷的吸附能力也显著增强;解吸关键压...     

鄂尔多斯盆地大宁—吉县区块深部煤储层孔隙结构特征及储气潜力

深部复杂的地质环境导致深部煤储层的孔隙、裂隙结构及气体赋存状态有别于浅部煤储层,多相态气体并存使得深部煤层气兼具“常规”与“非常规”双重地质属性。基于系统采集的鄂尔多斯盆地东南缘大宁—吉县区块深部煤岩样品,通过场发射扫描电镜分析、高压压汞实验、低温N₂吸附和CO₂吸附联测,对深部煤岩全孔径的孔隙、裂隙结构进行了精细表征,并利用低场核磁共振技术分析了深部煤岩的可动流体空间及游离气可容纳潜力。研究结果表明：大宁—吉县区块深部煤岩的孔隙类型以气孔、粒间孔和压缩变形的植物细胞残留孔为主,裂隙由外生裂隙、内生裂隙和黏土矿物微裂隙组成,其中,在片状和手风琴状高岭石矿物中广泛发育微裂隙;孔隙多为一端封闭的不透气型孔和两端开放的透气型孔,含少量墨水瓶状孔。孔隙结构的跨尺度效应明显且非均质性极强。储集空间以孔径<2 nm的微孔最为发育,其次为孔径在50 nm～1μm的宏孔和孔径>10μm的裂隙,介孔(孔径在2～50 nm)及孔径在1～10μm的宏孔的发育程度最差。微孔具有极大的比表面积和强吸附势能,是吸附气的最主要赋存空间;宏孔和微裂隙中均存在一定...