山西沁水盆地沁参1井大地热流值确定_任战利

沁水县煤层气井排出水水质评价及预防措施张慧芳;薄智军;程普云【摘要】煤层气开采的同时势必伴随排出大量富高钠度和高矿化度的废水,容易对区域水环境造成污染. 对沁水县几个正常运行煤层气井排出水的水质进行了检测,依照《地下水质量标准》进行了分析评价,在各单项指标评价基础上,提出了综合评价因子,最终实现了水质质量级别的划分,在此基础上提出了沁水县煤层气井排出水的处理措施.【期刊名称】《山西水利》【年(卷),期】2015(031)012【总页数】2页(P14-15)【关键词】煤层气;排出水;水质评价;处理措施;沁水县【作者】张慧芳;薄智军;程普云【作者单位】中北大学化工与环境学院,山西太原 030051;山西省水资源研究所,山西太原 030001;山西省水资源研究所,山西太原 030001;山西省水资源研究所,山西太原 030001【正文语种】中文【中图分类】X8241 引言煤层气俗称瓦斯，是赋存在煤层中、以甲烷（CH4）为主要成分，以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是一种新型洁净能源和优质化工原料。

煤层气的开发主要采用排水降压原理，通过抽油管将煤储层中的水抽出来，从而降低煤储层的压力，使煤层气从煤层中解吸出来。

为充分抽取附着在原煤表面的煤层气，需先对原煤裂隙中的水抽排，以释放原煤表面的煤层气。

根据煤层气依存及煤层气抽气井抽气生产机理，煤系地层原煤裂隙地下水抽排后，将造成煤系地层上覆地下含水层不断下渗，煤系地层以上地下含水层富水性越强，抽气过程中的抽排水量越大。

沁水煤层平均埋深在600m左右，属深埋藏煤层，个别煤层气开采井的抽排水量可达到20m3/h左右，抽排水时间最大达3年左右。

据统计，全县1858眼生产运行的抽气井年抽排地下水量为2000万m3左右。

大量研究表明，煤层气开采的排出水具有高钠度和高矿化度的特征，直接排放将对植物、土壤、渔业和周边景观等存在不利影响。

沁水盆地和顺地区煤层气储层物性特征李琼;何建军;曹均【摘要】在对沁水盆地和顺地区煤层气有利区带的地质资料进行相关分析基础上,采集了不同煤矿井下煤样和顶板盖层样品并进行了超声波测试,初步形成了在地层温度与压力条件下的煤样采集、样品制备及测试分析等基本岩石物理参数测试技术.应用MTS岩石物理参数测试系统对该区煤样进行岩石物理参数测试,获得该区煤层气有利区带储层岩石物理参数测试数据及其分布范围,表明煤层纵横波速度之间具有良好的线性关系,煤样及盖层样在纵横波衰减方面存在一定的差异.煤层的弹性特征与盖层存在明显差异,并具有较强的各向异性和非线性特征,可为岩石物理模型、实际模型的数值模拟和波场特征分析提供依据,也为煤层气的预测提供了一种途径.【期刊名称】《石油地球物理勘探》【年(卷),期】2013(048)005【总页数】6页(P734-739)【关键词】煤层气储层;物性特征;地层温度与压力;岩石物理实验【作者】李琼;何建军;曹均【作者单位】成都理工大学“地球探测与信息技术”教育部重点实验室,四川成都610059;成都理工大学地球物理学院,四川成都610059;成都理工大学“地球探测与信息技术”教育部重点实验室,四川成都610059;成都理工大学,四川成都610059;成都理工大学,四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】P6311 引言煤层气是21世纪战略性接替能源，煤层气又称煤层甲烷、煤矿瓦斯，是煤层本身自生自储式非常规天然气。

煤层气具有储层煤岩强度低、离散性大、高吸附、双重孔隙结构等特点，加强煤层气储层岩石物理和煤层气地震响应特征的研究，可以认识煤层气藏规律及基本地球物理特征，进而为推进煤层气勘探开发技术的进步奠定理论基础［1，2］。

本文基于岩石物理实验测试数据，结合煤岩孔隙结构特点，分析了煤层气储层岩石物理参数之间的关系，总结出煤层气储层条件下的岩石物理特征，为岩石物理模型、实际模型的数值模拟和波场特征分析提供基础实验数据和依据，为煤层气地球物理响应特征的研究提供条件［3～10］。

沁水盆地煤层气赋存区域地质背景2.1 沁水盆地地质概况沁水盆地位于山西省东南部（见图1），盆地总面积436.8km2，煤炭资源量29.16万t，具有形成煤层气的丰富物质基础。

沁水盆地是我国重要的含煤盆地之一，且据《中国煤层气资源》预测：其煤层气资源量达3.28×1012m3占全国煤层气总资源量的10%左右，是我国煤层气资源勘探的重点区域[9]。

图1 沁水盆地区域构造背景图盆地现今构造面貌为一近南北向的大型复式向斜，次级褶曲发育。

南部和北部以近南北向褶曲为主，局部为近东西、北东和弧形走向的褶皱；中部则以北北东向褶皱发育为特点。

断裂以北东、北北东和北东东向高角度正断层为主，集中分布于盆地西北部、西南部及东南部边缘。

盆地地层属华北地层区划缺失志留纪、泥盆纪和下石炭世地层。

沁水盆地自下而上钻遇的主要地层有峰峰组(O2f)、本溪组(C2b)、太原组(C3t)、山西组(P1s)、下石盒子组(P1x)、上石河子组(P2s)、石千峰组(P2 sh)和第四系(Q)等，其中山西组和太原组为主要含煤层系，3#和15#煤层为煤层气勘探的主要目的层，3#煤层为局部勘探目的层。

根据盆地内的构造发育特征、煤层埋藏深度、煤阶分布、煤层气含量变化等特沁水盆地煤层气赋存区域地质背景点，将盆地内石炭——二叠系含煤地层的煤层气富集单元划分为沁南富气区、东翼斜坡带富气区、西翼斜坡带富气区、西山富气区和高平——晋城富气区[10]。

沁南富气区总含气面积3630km2，分为樊庄、潘庄、郑庄三个区块[11][12]。

研究区沁水盆地南部煤层气田位于沁水复向斜南部晋城地区，东临太行山隆起，西临霍山凸起，南为中条山隆起，北部以北纬30°线为界连接沁水盆地腹部，面积约3260km2，包括樊庄区块，潘庄区块，郑庄区块等(图2)。

据已经取得工业产能的煤层气井资料，计算高产富集区内探明含气面积346km2，地质储量754×108km3[13]。

第33卷5期中国煤炭地质Vol.33No.5 2021年5月COAL GEOLOGY OF CHINA May.2021 doi：10.3969/j.issn.1674-1803.2021.05.14文章编号:1674-1803（2021）05-0064-03山西省古县永乐北区块煤层气井绳索取心难点与对策李一，郭岐山，赵倩卿，马振伟（山西乾通新能源开发集团有限公司，太原030012）摘要:山西沁水盆地西缘是煤层气勘探新区，该区构造复杂多变，煤系受同期及后期构造改造明显，给煤层气勘探早期探井绳索取心带来很大困难。

以山西省古县永乐北煤层气区块煤层气探井北5井为例，针对构造复杂地区煤岩心采取率低的问题，结合现场工程实践，分析了煤岩心采取率低的主要原因，并提出了相应的对策。

研究认为构造改造后的不稳定地层、岩心破碎易掉落、取心时工程参数及钻井液性能的不合理是造成本区煤岩心采取率低的主要原因。

合理的钻井液性能、钻进参数的时时优化及保证井底清洁是提高破碎地层煤岩心采取率的有效措施和手段。

研究成果为类似地区探井取心提供了较成功的经验。

关键词:构造复杂区;煤层气探井;绳索取心;难点及对策中图分类号:TE244文献标识码:ACBM Well Wire-line Coring Nodi and Countermeasures in Yongle North Block,Guxian County,Shanxi ProvinceLi Yi,Guo Qishan,Zhao Qianqing and Ma Zhenwei(Shanxi Qiantong New Energy Exploitation Group Co.Ltd.,Taiyuan,Shanxi030012)Abstract:The western margin of Qingshui Basin in Shanxi is a new area for CBM exploration.Structures in the area are complex and varied.Coal measures have been transformed by contemporaneous and succeeding structures obviously and brought large difficulties to CBM exploration advanced exploratory well wire-line coring.Taking the exploratory well N5in the Yongle north block,Guxian Coun­ty,Shanxi Province as an example,in allusion to the low recovery issue of coal and rock cores,combined with site engineering prac­tices have analyzed main causations of low core recovery and proposed corresponding countermeasures.The study has considered that in the instable strata after structural transformation,cores are crushed and easy to drop out,unreasonable coring engineering parameters and drilling fluid performance are the main causations of coal and rock cores low recovery in the area.Reasonable drilling fluid per­formance,drilling parameters frequently optimization and keep well bottom clean are effective measures and means to promote friable formation coal and rock cores recovery.The study has provided rather successful experiences for similar areas coring in exploratory wells.Keywords:structurally complex area；CBM exploratory well；wire-line coring；nodus and countermeasure0引言煤层的含气量、渗透率、含气饱和度、煤体结构,以及煤层顶底板岩石物理力学性质等参数是开展煤层气勘探评价及开发方案优选的关键因素O在煤层气勘探初期，高煤岩心采取率、快速提心及最大限度的保证煤岩心原生物理结构是进行煤层含气量测试、顶底板力学性质测试、煤储层物性分析的基础。

沁水盆地在用煤层气钻井液伤害沁水3#煤岩室内评价崔金榜;陈必武;颜生鹏;袁光杰;夏焱;王秀梅【摘要】研究沁水3#煤岩储层钻井液储层伤害机理，对沁水煤层气开发至关重要。

室内对比测定了清水、绒囊、膨润土聚合物等3类钻井液伤害端氏煤矿3#煤岩柱塞前后渗透率值。

结果表明，清水、绒囊钻井液、膨润土聚合物钻井液伤害煤岩柱塞平均渗透率恢复值为70.88%、84.22%和49.26%。

结合渗透率恢复实验数据、煤岩柱塞伤害时漏失情况，分析钻井液储层伤害的主要因素有钻井液滤液及颗粒伤害、煤岩自身煤粉及微粒运移、某些表面活性剂与地层不配伍等。

建议钻井使用无固相控制煤粉运移的钻井液，适当使用处理剂封堵地层控制滤液与煤层接触机会，根据具体煤岩情况优选表面活性剂避免煤岩与表面活性剂不配伍造成储层渗透率降低。

%It is virtually important for high and stable yield of CBM to research the damage mechanism of No. 3 CBM reservoir by drilling lfuids in Qinshui basin. Using clear water, bentonite-polymer drilling lfuid and fuzzy-ball based drilling lfuid separately to contaminate 20 core plugs which weregot from the drilling site of No.3 CBM in Duanshi coal mine, the permeability of core plugs was measured and compared. It is concluded that the permeability recovery rate of core plugs after contaminating with the three solutions were 70.88%, 84.22%and 49.26%separately. Through laboratory tests and observing leak off of core plugs, the main factors of damage mechanism by drilling lfuids were analyzed to be solid phase of drilling lfuid, migration of coal ifne and incompatibility between some surfactant in drilling lfuid and the formation. The paper suggests that we should take non-solid coal ifne migration controllable drilling lfuid,properly use some treating agent to plug formation to decrease the contacting chance of ifltration and formation, and optimize surfactant to avoid the formation permeability decrease by the incompatibility between coal bed and surfactant.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】4页(P47-50)【关键词】沁水盆地;煤层气;钻井液;储层伤害【作者】崔金榜;陈必武;颜生鹏;袁光杰;夏焱;王秀梅【作者单位】中石油华北油田分公司煤层气勘探开发事业部，山西长治 046000;中石油华北油田分公司煤层气勘探开发事业部，山西长治 046000;青海油田井下作业公司，甘肃敦煌 814000;中国石油集团钻井工程技术研究院，北京 100195;中国石油集团钻井工程技术研究院，北京 100195;中国石油集团海洋工程有限公司钻井事业部，天津 300280【正文语种】中文【中图分类】TE258煤岩储层渗透率是影响煤层气经济开发的关键因素之一［1］（孙立东，2006），也是评价煤储层渗透性的重要参数［2］（王红东，2010）。

沁水盆地南部山西组煤储层产出水氢氧同位素特征时伟;唐书恒;李忠城;张松航【摘要】水化学成分及特征对煤层气开发有重要指导意义.为研究沁水盆地南部柿庄南煤层气开发区块3号主采煤层的地下水径流与水化学特征,从该区采集了煤层气井排出水样,进行主要离子浓度及氢氧同位素测定,分析离子浓度与氢氧同位素的展布特征.同位素组成研究结果显示,3号煤层产出水均来自大气降水补给,表现出18O与D漂移的特点.研究区由东向西δD和δ18O值呈增大趋势,和Na+、K+、Cl–等离子浓度呈现出一定的正相关性,并与研究区由东向西水文径流区(氧化环境)到滞流区(还原环境)的过渡特征相符合,说明δD和δ18O值也可以作为判断煤层水径流条件与煤层气开发有利区的参考指标.%To study the groundwater runoff and water chemistry characteristics of the primary minable seam No.3 of coal reservoir in Shanxi Formation in the southern block of Shizhuang, southern Qinshui basin, this paper col-lected water samples from coalbed methane wells in the south of Shizhuang block. The characteristics of ion con-centration and hydrogen-oxygen isotope are determined to analyze the distribution characteristics of ion concentra-tion and isotope. The results show that the produced water from seam No.3 was supplied from atmospheric pre-cipitation and was also characterized by18O and D drift.δD andδ18O which increased from the east to th e west, presented a positive correlation with ion concentration, which was consistent with the characteristics of the transi-tion from runoff area to residence area in the study area.δD andδ18O can be used as effective exploration tool in judging the runoff conditions and evaluating exploration target.【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2017(045)002【总页数】7页(P62-68)【关键词】沁水盆地;山西组;煤层水;氢氧同位素【作者】时伟;唐书恒;李忠城;张松航【作者单位】中国地质大学(北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京 100083;中国地质大学(北京)页岩气资源勘查与战略评价国土资源部重点实验室,北京 100083;中国地质大学(北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京 100083;中国地质大学(北京)页岩气资源勘查与战略评价国土资源部重点实验室,北京 100083;中联煤层气有限责任公司,北京 100011;中国地质大学(北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京 100083;中国地质大学(北京)页岩气资源勘查与战略评价国土资源部重点实验室,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】P641水化学成分是地下水运动的真实记录，研究煤层气井产出水的化学特征有助于分析地下水动力场特征与煤层气成藏规律，预测煤层气有利区，从而指导煤层气排采[1-6]。

加工转化沁水盆地煤层气资源量评价与勘探预测薛茹1 毛灵涛2(1 郑州航空工业管理学院建筑工程管理系,450015;2 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083)摘要根据煤层气资源/储量规范(试行) 中的容积法对沁水盆地煤层气资源进行计算,提出了综合考虑区域构造单元、含煤地层沉积特征和实际分布范围来划分计算单元的划分原则,并对沁水盆地煤层气资源的勘探进行了预测分析。

关键词煤层气资源评价沁水盆地盖层气藏煤层气资源量的大小、分布是煤层气地质评价的重要内容,也是煤层气开发前经济预算的主要依据。

煤层气资源量计算的准确与否直接影响到煤层气开发的经济效益。

所以,煤层气储量计算单元的划分、资源量计算方法及计算参数的确定等问题,是当前煤层气科技工作者的工作重点。

目前,国内外普遍的作法是以煤样的含气量和煤炭储量的乘积求出煤层气资源量[8]1 沁水盆地地质概况沁水盆地位于山西省中部及东南部,东以平定-昔阳-左权-长治-晋城一线的煤层露头线为界,西至霍山隆起以东煤层露头线与汾河地堑的东部边界,南起阳城,北抵盂县、寿阳。

盆地长轴总体呈NNE向延伸,南北长约320km,东西宽约180km,有效含煤面积31100km2。

盆地的沉积盖层自下而上依次为本溪组、太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石干峰组。

其岩性以含砾砂岩、砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉质泥砂岩、泥岩及煤层等,其中能够对煤层气起到封盖作用的岩性主要是泥质岩类,包括粉砂岩、泥质粉砂岩、粉沙泥质岩及泥岩。

就含煤层段而言,泥质岩很发育,山西组泥岩百分含量在60%左右,太原组泥岩百分含量在50%以上,且变化范围不大,全区稳定发育,是煤层气吸附储集的良好盖层。

煤层不仅是煤层气藏的源岩,同时又是煤层气藏的储层。

煤层的稳定发育并具有一定的厚度和规模是煤层气富集的基础。

沁水盆地稳定发育的主要可采煤层主要是太原组和山西组,煤层总厚度变化在3 65~18 5m之间。

第43卷 第6期 煤田地质与勘探Vol. 43 No.62015年12月 COAL GEOLOGY & EXPLORA TION Dec . 2015收稿日期: 2014-10-23作者简介:付玉通(1986—)，男，山东曹县人，助理工程师，博士研究生，从事煤层气勘探与开发工作.E-mail ：fytxuzhidan@引用格式: 付玉通，徐志丹，崔彬，等. 沁水盆地和顺区块和6井组产能影响因素分析[J]. 煤田地质与勘探，2015，43(6)：29–31.文章编号: 1001-1986(2015)06-0029-03沁水盆地和顺区块和6井组产能影响因素分析付玉通1, 2，徐志丹3，崔 彬1，许祖伟1(1. 中国石化华东分公司非常规资源勘探开发指挥部，江苏 南京 210011；2. 中国矿业大学资源与地球科学院，江苏 徐州 221116；3. 西安石文软件有限公司，陕西 西安 710075)摘要: 从煤层含气量、吸附能力与渗透性三个方面对和6井组低产原因进行了分析，认为井组资源量正常，但煤层吸附能力强和原始渗透率低是和6井组普遍低产的根本原因。

煤层吸附能力强导致解吸压力低，低解吸压力使得煤层解吸后压降困难，压降漏斗难以向远端扩展，仅井筒周围地带解吸；煤层原始渗透率低，已解吸煤层气向井筒运移困难。

渗透性相对较好的背斜翼部与已降压的煤矿采空区周围相对高产，为有利开发区。

关 键 词：和顺区块；解吸压力；吸附能力；压降漏斗；渗透率中图分类号：P618.11 文献标识码：A DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2015.06.005Analysis of controls in CBM wells production of well group He 6 in Heshunblock in Qinshui basinFU Y utong 1, 2, XU Zhidan 3, CUI Bin 1, XU Zuwei 1(1. Unconventional Resources Exploration and Development Headquarter , East China Company , SINOPEC , Nanjing 210011, China ; 2. School of Mineral Resource and Geoscience , China University of Mining and Technology ,Xuzhou 221116, China ; 3. X ′ian Shiwen Software Company , Xi ′an 710075, China ) Abstract: This article has analyzed reasons of low-yield of well group He 6 from CBM content, adsorption ability and permeability. The authors think that the amount of resources is normal, the adsorption capacity is too strong and permeability is too low. Because of strong adsorption ability, desorption pressure is very low. It’s difficult to drop the coal pressure after desorption. The pressure dropdown distribution is difficult to extend and limit near the wellbore. Original permeability is low, which leads difficult migration of fluid. Anticline, where the permeability is high, and goaf, where the pressure has dropped, are relatively high yield area.Key words: Heshun block; desorption pressure; adsorption ability; pressure drawdown; permeability沁水盆地和顺区块煤层气勘探开发已进入第6个年头，累计投产煤层气井50余口，先后建成和6与和2两个试验井组，但区块产气量一直偏低，煤层气勘探尚未取得实质性突破。