影响煤层气富集成藏的构造条件研究

影响煤层气富集成藏的构造条件研究

刘飞[1]2007年在《山西沁水盆地煤岩储层特征及高产富集区评价》文中认为沁水盆地是世界储量最大的高煤阶煤层气田之一,目前中石油在该盆地南部进行的煤层气开发先导试验已经全面启动,预示着我国煤层气商业性开发的突破可能即将来临。沁水盆地目前虽是我国煤层气开发最热点的区域,然而由于煤岩储层与常规储层有着某些本质的差别,导致对该地区高煤阶储层特征的认识并不够完善,高产富集区的认识有待深入,煤层气井产能的主控因素认识模糊,不够透彻。因此进一步加强沁水盆地煤岩储层特征的研究,寻求高煤阶储层富气条件的主要影响因素,进行高产富集区的评价,对于指导沁水盆地煤层气的商业性开发有着重要的科学意义。基于此出发点,论文首先研究了该区煤岩储层的基本特征,主要包括煤层厚度、埋深及其展布、煤岩类型、煤岩煤质特征及煤岩的变质作用等,接着重点对煤岩储层的孔渗特征、割理与裂隙发育特征、吸附与解吸性能及含气性特征等进行了阐述;在此基础上,从多个方面探讨了煤层气富气条件的控制因素:包括埋藏史演化、生气强度、构造热事件、水文地质特征及构造特征等;然后对煤层气井的生产规律进行分析,对盆地主要试验区的煤层气井的产能级别进行分类,重点探讨单井产量的影响因素。根据富气条件与产能影响因素的分析结果,采用模糊物元分析方法,建立了沁水盆地高产富集区评价体系,最终优选出阳泉-寿阳、长子-屯留、沁水北-安泽和阳城北四个有利区,其中又属阳城北有利区与阳泉-寿阳南有利区高产的潜力最大。

王红岩[2]2002年在《影响煤层气富集成藏的构造条件研究》文中提出我国与美国煤层气地质条件有很大的不同,美国是一个单一大陆的一部分,煤层气工业开采区位于过渡带。我国是一些小型地台、地块及其间的褶皱带镶嵌起来的复合大陆,煤层气勘探有利区位于地台内部。 构造对煤层气藏的形成和破坏主要表现在地质发展史、褶皱、断裂叁个方面,其中上覆地层有效厚度小于200m的地区不具备勘探价值。背斜构造中和面以上表现为拉张应力,煤层气容易逸散,中和面以下煤层甲烷聚集。向斜中和面以下表现为拉张应力,向斜轴部中和面以下的煤层甲烷封存较差。这对深部开展含气量预测具有重大意义。华北地区多为张性,张扭性构造,属于排气断层,形成的断裂多为阶梯状,以正断层为主,保存条件欠佳。华南多为压性,压扭性构造,属于遮挡断层,对煤层气保存有利。根据构造形态和不同类型构造的组合关系,结合断层运动学特征,总结出10种基本构造类型以及与其相似的13种构造形态。以现代构造应力场主应力差为主在空间上构成18种类型。 针对沁水盆地煤变质程度高、煤层渗透率普遍较低的主要矛盾,利用新技术、新方法,利用应力场、曲率分析方法和主应力差分析方法预测高渗区。研究古应力场,目的是预测割理发育区;研究现今应力场,目的是预测现今构造产生的外生裂隙发育区。曲率分析是应用煤层构造曲率的大小,结合实际露头的裂隙、割理发育情况进行煤储层高渗区预测。应用应力场预测的结果与曲率分析预测的结果进行综合评价,预测煤储层高渗区。通过最大主应力差与煤层物性的耦合,认为煤储层裂隙的张开度随主应力差的增强而加大,主应力差>100MPa时,煤储层渗透率>1.0md。以寻找高渗区为重点,以保存条件为保证,综合评价出4个煤层气勘探开发有利区,其中包括3个最有利区,其中晋试1井井区和屯留区获得工业性煤层气流,是对研究成果的最好验证。

李金海[3]2009年在《沁水盆地东南部3号煤层气藏富集高渗控制因素分析》文中研究说明煤层气富集高渗控制因素的研究,对煤层气的勘探开发具有重要意义。随着沁水盆地东南部煤层气开发的进行,已经取得了大量的可靠实际资料,本文通过收集和实测资料对其煤层气富集高渗控制因素进行分析,对该区域下一步开发部署具有指导意义。在富集规律方面,从成藏条件和成藏过程两个方面进行探讨。研究表明:在成藏条件上,3号煤层稳定且连续、吸附能力强、埋藏较浅、围岩封闭性好构成本区煤层气富集的基础条件;在成藏过程上,引用吸附势理论对含气量演化史进行定量恢复,结果表明煤层气的运移—散失—再聚集决定了现今含气量的空间展布格局,再加上二次生烃作用强和有利的地下水动力条件形成了此类最有利的煤层气藏。在渗透率控制因素方面,从煤体变形、煤层裂隙方向、地应力和排采方面对其进行探讨。引用岩体力学方法和分形几何学,用强度因子和分形维数对煤体变形进行定量评价。研究表明强度因子和分形维数低值区碎裂煤较为发育,即为褶皱的轴部,煤储层裂隙较为发育,原始渗透率较高,是煤层气最佳开发区域。通过对沁水盆地东南部煤层气开发区含煤岩系节理的实际观测和统计分析来判断煤层主裂隙方向,研究表明煤层主裂隙方向与现今的主应力场方向(NE-SW)基本一致决定了本区煤层气井的持续高产。从水力压裂施工过程中获得本区地应力参数值,并结合蒲池地区煤层气井产量进行分析,表明较低的地应力地区,特别是最小主应力低值区,煤储层的渗透性相对于地应力高值区较好,煤层气井获得高产。通过分析煤储层压裂裂缝受力状态的动态变化,详细探讨了排采对煤储层渗透率和产能的影响。指出排采的速率过大会使裂缝所受有效应力快速增加,进而较快闭合,大大降低渗透率,压降不能传递得更远,煤层气井控制半径变小,发生速敏效应和间歇式排采。综合分析富集和渗透率的控制因素,对沁水盆地东南部煤层气开发的靶区选择、井网优化及工艺选择等工作部署提出建议。

李月云[4]2016年在《准噶尔盆地南缘煤层气成藏模式与资源评价》文中提出针对煤矿瓦斯赋存和煤层气资源问题,开展新疆准噶尔盆地南缘煤层气成藏模式与资源评价研究,对煤矿安全生产与煤层气开发,具有重要的意义。论文运用瓦斯地质分析、实验分析、数值模拟等手段对研究区煤层气成藏特征进行研究,具体结果包括以下几个方面:通过对准噶尔盆地南缘侏罗纪煤系地层的构造演化史进行模拟,分析了构造运动对煤层气富集散失规律的影响。随着煤系地层埋藏深度的增加,温度逐渐增加,自早白垩世时煤层气开始大量生成。由于构造运动使得煤系地层抬升遭受剥蚀,煤层气大量散失。研究区煤层含气量主要受到燕山运动和喜马拉雅运动的影响。准噶尔盆地南缘东部煤层气成藏模式为挤压型急倾斜厚煤层煤层气成藏模式,该地区煤层气藏的主要特点是:煤层倾角大;厚度大;浅部煤层因自燃多形成火烧区,煤层气含量少;由于受到挤压作用深部煤储层压力大,煤层气含量大,同时水文地质条件对煤层气逸散通道具有封堵作用。这几个方面使得盆地南缘深部煤层气资源丰富,是煤层气勘探开发的优选区域。基于对准噶尔盆地南缘煤储层物性的研究,采用“改进的多层次模糊综合评价”方法对准噶尔盆地南缘煤层气资源进行综合评价。优选出乌鲁木齐河-四工河区块是煤层气资源开发有利区块,四工河—大黄山区块是煤层气资源开发较有利区块。因此准噶尔盆地南缘煤层气资源评价,对新疆地区未来时期煤层气的勘探开发方向提供了引导作用。论文首次提出挤压型急倾斜厚煤层煤层气成藏模式,为今后煤层气成藏模式的研究提供相关理论支持。

赵志义[5]2012年在《峰峰矿区东部2~#煤煤层气成藏特征研究》文中认为本文在峰峰矿区东部2“煤沉积特征、煤厚及煤质特征研究的基础上,首先对2“煤宏观煤岩类型进行了观察研究,同时利用油浸反射光、透射光等确定其有机显微组分和性质,测定了镜质组反射率。并对2#煤进行煤岩热解、氯仿沥青“A”抽提、族分分离以及饱和烃色谱的实验,确定了2“煤的有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度。得出:研究区煤系烃源岩有机质类型属于Ⅲ1型,是很好的气源岩,具有较好的生气潜力。其中有利的生气区块为大淑村井田、羊东井田、九龙口、磁西勘探区。利用显微镜、扫描电镜等观察技术对煤储层内、外生裂隙进行观察,通过对块煤及粉煤样光、薄片的观察分析,得出了研究区2#煤裂隙、割理较为发育,裂隙多为张性裂隙,连通性较好,故渗透性较高。同时采用压泵仪、等温吸附仪、渗流解吸实验等测试技术和手段开展对研究区煤储层物性参数的测定和相关区域范围的可比性研究,结果显示:研究区煤储层气孔保存程度较高,多为微孔和小孔,煤储层吸附能力较强,有较强的储气能力,同时煤储层的解吸量大、吸附时间短,有利于煤层气的产出。煤层气富集成藏受多重因素控制,本文从构造演化、埋藏—热演化史、水文地质特征、封闭条件、沉积环境等五个方面分析总结了峰峰矿区东部煤层气成藏的主控因素及富集规律。根据富气条件与产能影响因素的分析,同时结合煤层气地质优选区评价的标准,采用肖芳淳等提出的模糊数学中的模糊综合评判法对研究区优选地质区进行评价,同时根据华北石炭二迭系煤层气地质选区评价指标体系,我们明确了大淑村井田及深部预测区、羊东井田及深部预测区、九龙口矿及深部预测区、磁西勘探区四个区域为优选煤层气地质储藏区。依据《煤层气资源/储量规范》,采用体积方法估算煤层气资源量,通过估算获得邯峰矿区主要可采煤层煤层气资源量为208.78亿m3,其中-1000m以浅的煤层气预测地质储量为49.21亿m3,-1000m~-2000m煤层气推测资源量为159.57亿m3。煤层气在浅部的资源丰度处于0.30~0.90×108m3/km2之间,属于低丰度煤层气田,向深部推测,其资源丰度有望达到1.00~1.50×108m3/km2,可列入中等丰度煤层气田。

夏鹏[6]2017年在《西山煤田古交矿区煤层气富集规律及产能主控因素研究》文中进行了进一步梳理本文收集了西山煤田古交矿区煤矿采掘工程地质及煤层气井相关资料;开展了矿区野外地质填图及矿井煤层剖面地质编录工作;采集了矿区2#、8#煤层新鲜样品17组,并进行了煤岩组分、镜质体反射率、甲烷等温吸附、低温氮比表面积、常规孔渗、变围压孔渗及核磁共振等实验分析;采集了煤层气井产出水样品30组,进行了水化学检测。综合各类地质资料及实验结果,分析了古交矿区2#、8#煤层地质特征;结合煤层含气量分布规律,对古交矿区煤层气分布模式进行了系统研究,揭示了不同分布模式下煤层气的富集规律;在煤层气地质特征研究及分布模式划分基础上,结合工程措施及排采制度,定量分析了古交矿区不同区块内产气量主控因素。论文研究获得的主要成果和认识如下:(1)将古交矿区划分为平缓单斜浅埋、平缓单斜深埋、陡峭单斜、复杂褶皱4种煤层气分布模式。复杂褶皱模式和陡峭单斜模式下煤层含气性差、含气饱和度低,平缓单斜浅埋及平缓单斜深埋模式下煤层含气性好。平缓单斜浅埋模式下煤层气富集条件是埋深大、保存条件好;平缓单斜深埋模式下埋深小、水动力弱有利于煤层气富集。(2)基于古交矿区煤层气井产能特征,结合无因次产气率及煤层气等温吸附/解吸过程,揭示矿区内煤层气井达到稳产时对应无因次产气率为0.65。计算了古交矿区煤层气井稳产气量,并对煤层气井产能进行了分级:高产井产气量大于500m3/d,大于1000m3/d为特高产井;中产井产气量300~500m3/d;低产井产气量小于300m3/d,产气量等于0为干井。(3)古交矿区内煤级变化大,随煤岩变质程度升高,抗压强度和渗透率稳定性增强,渗透率损伤率逐渐减小。气煤、肥煤及焦煤煤质相对较软,压裂过程中易发生变形,并产生大量煤粉堵塞裂隙,阻断流体渗流通道。针对这类煤储层,在煤层气开发过程中应当慎重采用直井水力压裂开发方式。(4)气井排采过程中,随着储层压力下降,大孔、裂隙中自由气和溶解气首先渗流至井筒,小孔中吸附气逐渐开始解吸,当储层压力下降一定幅度后,微孔中吸附气才开始缓慢解吸。电阻率测井、水力压裂关键压力数据是评估煤储层压裂改造前、后渗透性的重要参数。建立了电阻率对原始储层渗透率的评价模型。探索了破停压力差、停降压力差评价压裂改造效果的可行性。(5)古交矿区内:平缓单斜浅埋模式下,煤储层原始渗透性、压裂改造效果对产气量影响最显着;平缓单斜深埋模式下,产气量主要受到资源量的影响,渗透率的影响相对较小;陡峭单斜模式下,煤层气井无法有效排水,区块内煤层气井产水量均为0,整体产气效果差,不具有高产井;复杂褶皱模式下,煤层气井产能主要受控于排采因素,排水效果好、生产压差小最有利于煤层气井高产。

颉保亮, 邹平波, 罗伟军, 石富军, 廖志威[7]2018年在《煤层气成藏条件研究》文中研究说明煤层气是一种非常规天然气,主要吸附在煤基颗粒的表面,具有不同于常规含气系统的特殊性。烃源条件、储层物性条件和保存条件是影响煤层气成藏的主要因素。

邵陶阳[8]2015年在《黑龙江东部地区煤层气成藏的构造条件与有利区评价研究》文中研究表明黑龙江东部地区中生代盆地普遍富集煤炭资源,但对该区煤层气等非常规油气资源的富集规律还缺乏深入的研究。本文利用黑龙江东部地区近年来获取的地震、测井、钻井等勘探资料,以盆地构造解析和演化史分析为基础,重点从盆地发育的构造背景、成盆演化过程等方面,探讨构造因素对煤层气成藏的重要控制作用,然后基于地理信息系统软件Arcgis,运用多层次模糊综合评价方法对煤层气有利区进行了评价预测,取得如下几点认识:1、黑龙江东部地区主要含煤盆地现今多表现为中生代构造残留盆地与新生代盆地的迭合特征,早白垩世时期受古太平洋板块俯冲后撤的影响,研究区内陆壳发生强烈的构造伸展,形成断陷盆地,控制了该区中生代聚煤盆地的形成。早白垩世末期大型浅水湖盆的为该区煤层广泛发育和煤层气的富集成藏奠定了物质基础,晚白垩世以来的构造挤压变形和抬升剥蚀控制了当前煤层气资源的分布、聚集成藏和保存。2、早白垩世城子河组和穆棱组沉积时期,黑龙江东部地区由早期的数个断陷盆地合并发育为统一的大型浅水坳陷湖盆,区内构造条件稳定,整体区域沉积稳定,为黑龙江东部地区主要聚煤时期,其中河流-叁角洲平原亚相和叁角洲前缘亚相为聚煤作用的最有利沉积环境。3、晚白垩世期间遭受多期挤压变形改造和抬升剥蚀,形成了现今孤立的残留盆地特征,对煤层气资源的分布和局部富集成藏产生了深刻的影响,是当前煤层气富集成藏有利区评价中不可或缺的要素。4、综合利用煤类、煤层厚度、沉积相、含气量、构造条件五个要素分析评价,认为鹤岗盆地新一-南山矿区和兴安-大陆矿区、绥滨坳陷东南部、鸡西盆地北部坳陷带、勃利盆地东南部是煤层气富集成藏最有利区域。

严康文[9]2016年在《柴达木盆地北缘鱼卡煤田侏罗系煤层气成藏富集因素分析》文中认为为了探究柴达木盆地北缘鱼卡煤田侏罗系煤层气藏富集成藏的规律,分别从地质作用和“生储盖”两方面进行了研究。在地质作用方面,分别从沉积作用和构造作用两个方面探讨了沉积控气作用和构造控气作用。在沉积控气方面,通过对鱼卡地区侏罗系沉积体系、沉积相以及沉积微相的研究,探讨了不同沉积体系和沉积微相对煤层顶底板封盖性能的控制以及不同沉积体系对煤储层空间展布的影响,从而对煤层含气量的影响。在构造控气方面,分析含煤盆地基底的构造沉降、煤层气藏成藏期的构造活动以及成藏期后的调整与改造对煤层气藏成藏富集的影响。在生储盖方面,分别对研究区煤层气藏烃源岩、储集层以及封盖层的性能进行评价,总结其对煤层气藏成藏富集的影响。通过分析研究区煤岩的生气类型以及煤岩的成熟度来评价煤岩的生气能力;通过分析研究区煤储层孔隙度和渗透率来评价储集层的储集能力;通过定量评价煤层气藏封盖层的封盖性能来分析其对煤层气藏成藏富集的影响。研究结果表明:(1)构造演化控制煤层气藏成藏富集与分布;(2)沉积作用影响煤层空间展布以及封盖层封盖性能,从而控制煤层气藏成藏富集;(3)煤岩生烃潜能大,但低成熟度制约煤层气藏富集高产;(4)煤储集层储集性能良好,利于煤层气藏富集高产;(5)煤层气藏封盖层封盖性能影响煤层气藏的保存与富集,封盖层封盖能力大小与含气量呈正相关关系。

闫宝珍[10]2008年在《沁水盆地煤层气富集机理及主控特征》文中指出本文在详细解析沁水盆地煤层气地质背景的基础上,基于盆地内煤层气赋存和分布的宏观特征,就盆地一级的煤层气富集类型进行了划分,并综合各方面条件选择沁南箕状带进行进一步的煤层气微观富集机理研究。通过主力煤储层展布特征、源岩特征、孔渗特征、吸附特征的细致刻画以及盖层、水文地质、地质构造等保存条件的综合评价,理清了研究区的储层及地质环境特征;完善了煤层气运移的概念,提出了基于原始地层条件和孔隙结构的运移分类方案,并就研究区煤层气的运移史进行了扼要分析;讨论了造成煤层甲烷碳同位素分馏的地质原因,并从运移的角度就煤层气碳同位素的分馏效应进行了理论探讨,建立了研究区新的分带方法;引入了系统理论的观点和思路进行富集机理的研究与评价,系统分析表明,研究区煤层气富集体现了较强的系统作用特点。

参考文献:

[1]. 山西沁水盆地煤岩储层特征及高产富集区评价[D]. 刘飞. 成都理工大学. 2007

[2]. 影响煤层气富集成藏的构造条件研究[D]. 王红岩. 中国地质大学(北京). 2002

[3]. 沁水盆地东南部3号煤层气藏富集高渗控制因素分析[D]. 李金海. 河南理工大学. 2009

[4]. 准噶尔盆地南缘煤层气成藏模式与资源评价[D]. 李月云. 河南理工大学. 2016

[5]. 峰峰矿区东部2~#煤煤层气成藏特征研究[D]. 赵志义. 河北工程大学. 2012

[6]. 西山煤田古交矿区煤层气富集规律及产能主控因素研究[D]. 夏鹏. 太原理工大学. 2017

[7]. 煤层气成藏条件研究[J]. 颉保亮, 邹平波, 罗伟军, 石富军, 廖志威. 内蒙古煤炭经济. 2018

[8]. 黑龙江东部地区煤层气成藏的构造条件与有利区评价研究[D]. 邵陶阳. 浙江大学. 2015

[9]. 柴达木盆地北缘鱼卡煤田侏罗系煤层气成藏富集因素分析[D]. 严康文. 青海大学. 2016

[10]. 沁水盆地煤层气富集机理及主控特征[D]. 闫宝珍. 中国矿业大学(北京). 2008

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