低煤阶煤层气成藏特点与勘探开发技术
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我国煤层气的地质特征和勘探开发技术摘要:本文初步分析了影响煤层气的生成,保存和富集的三个主要地质因素:构造和热事件、沉积环境及地下水因素;讨论了我国煤层气的资源状况、分布区域及分布特点;最后对我国煤层气的勘探开发前景进行了展望。
关键字:煤层气;地质特征;勘探技术引言;煤层气俗称“瓦斯”,与煤炭伴生、以吸附或游离状态储存于煤层内的非常规天然气,主要成份是甲烷(ch4)。
其热值是通用煤的2-5倍,与天然气热值相当,可以与天然气混输混用,是上好的工业、化工、发电和居民生活的洁净燃料;当煤层气空气浓度达到5%-16%时,遇明火就会爆炸,这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源;煤层气直接排放到大气中,其温室效应约为二氧化碳的21倍,对生态环境破坏性极强。
因此,从能源、安全和环保的角度看,煤层气的开采具有重要意义。
1 中国煤层气的资源潜力和分布特征我国煤层气资源丰富,我国埋深2000m以内煤层气地质资源量约36万亿立方米,与常规的天然气资源量相当,约占世界煤层气总资源量的10%,居俄罗斯、加拿大之后排第3位。
目前,中国煤层气可采资源量约10万亿立方米,累计探明煤层气地质储量1023亿立方米,可采储量约470亿立方米。
全国95%的煤层气资源分布在晋陕内蒙古、新疆、冀豫皖和云贵川渝等四个含气区,其中晋陕内蒙古含气区煤层气资源量最大,为17.25万亿立方米,占全国煤层气总资源量的一半左右。
中国五大聚煤区包括西北、华北、东北、滇藏及华南聚煤大区,华北和西北聚煤大区为主,分别占全国总资源量的62.67%和27.98%,其次为华南聚煤大区,东北聚煤大区煤层气资源量相对较低,滇藏聚煤大区煤层气资源量极少[8](表2)。
煤层气资源具有主要含气盆地集中分布,中小盆地资源量有限的特点[9,10]。
地质资源量大于1×1012m3的含气盆地有鄂尔多斯、沁水、准噶尔、滇东黔西、二连、吐哈、塔里木、天山和海拉尔9个盆地,其中鄂尔多斯盆地资源量最大,约9.86×1012m3,占全国的26.79%,其次为沁水盆地,资源量为3.95×1012m3,占全国的10.73%;资源量在1×1011~1×1012m3之间的含气盆地有川南黔北等16个盆地;地质资源量在2×1010~1×1011m3之间的含气盆地有阴山等6个盆地;资源量小于2×1010m3的含气盆地有辽西等11个盆地。
煤地质与煤层气勘探开发技术煤地质和煤层气勘探开发技术是煤炭工业中至关重要的领域。
煤炭作为一种主要能源资源,在国家经济发展中起着重要的作用。
本文将探讨煤地质与煤层气勘探开发技术的相关概念、方法以及其在煤炭产业中的应用。
一、煤地质概述煤地质是研究煤炭生成、分布、演化以及对煤炭资源的评价和勘探的学科。
煤炭是由植物残体在一定条件下长期堆积、转化形成的一种质疑,主要成分为碳、氢、氧、氮、硫和灰分。
通过对煤地质的研究,可以了解煤炭的品质、矿化规律以及储量等信息。
二、煤层气开发技术煤层气是指储存在煤层中的天然气。
煤层气的开发利用可对煤炭资源的综合利用产生积极作用。
煤层气开发技术主要包括煤层气勘探技术、煤层气开采技术以及煤层气利用技术。
1. 煤层气勘探技术煤层气勘探技术是指通过各种勘探手段,如地球物理勘探、地球化学勘探、测井技术等,对潜在煤层气资源进行勘探和评价。
这些技术可以帮助确定煤层储量、煤层气压力、渗透系数以及煤层气储集条件等关键参数。
2. 煤层气开采技术煤层气开采技术是指通过井道工程,如钻井、固井、完井等技术,以及注采工程,如提取、净化、输送等技术,将煤层气从煤层中开采出来。
煤层气开采技术不仅可以提高煤炭资源的综合利用效率,还可以为国家提供清洁能源。
3. 煤层气利用技术煤层气的利用技术包括燃烧利用、化工利用和发电利用等。
燃烧利用主要是将煤层气作为燃料进行燃烧,提供热能和动力。
化工利用则将煤层气转化为化工产品,如甲烷制乙烯。
发电利用主要是通过煤层气发电机组,将煤层气转化为电能。
三、煤地质与煤层气勘探开发技术应用煤地质与煤层气勘探开发技术在煤炭产业中广泛应用。
通过煤地质的研究,可以确定煤炭的分布范围、储量和品质等信息,为煤层气的开发提供了重要的依据。
煤层气的勘探与开发技术可以有效地提高煤层气的开采效率和利用率,进一步提高煤炭资源的综合利用效益。
同时,煤地质和煤层气勘探开发技术的应用也有助于环境保护。
煤层气作为一种清洁能源,其利用可以减少煤炭燃烧产生的污染物排放,改善大气环境质量。
煤层气藏特点及煤层气井压裂技术压裂酸化程技术中压裂酸化工程技术中心主要内容一、煤层气藏特点及压裂改造难点二、煤层气压裂工艺技术介绍三、煤层压裂施工分析及认识(以沁南区块为例)四、煤层压裂新思路一、煤层气藏特点及压裂改造难点分析煤层储气特点割理:主要的渗流通道,同时也是水的储集空间。
主要的煤层吸附气储集空间基岩微孔:主要的煤层吸附气储集空间。
一、煤层气藏特点及压裂改造难点分析煤层的解吸渗流特点降压解吸扩散渗流一、煤层气藏特点及压裂改造难点分析煤层开采特点¾煤层既是煤层气的生气源岩又是其储集层。
¾煤层气开采过程中存在一个临界解吸压力,当煤层压力高于解吸压力时,煤层气被吸附在煤层孔隙内表面,而非处于游离状态,这就要求在开采过程中井底气被吸附在煤层孔隙内表面而非处于游离状态这就要求在开采过程中井底流压必须低于其吸附压力。
¾煤层气的产出要经过解吸—扩散—渗流的过程。
煤层气含量越高,煤层气临界解吸压力越高,煤层气开始解吸产出时的地层弹性能量越高,临界解吸压力与原始煤层压力越接近,就越有利于煤层气的高产。
一、煤层气藏特点及压裂改造难点分析煤层具有较强的应力敏感性,压裂中易造成压敏伤害煤层具有较强的应力敏感性压裂中易造成压敏伤害基质岩体的软硬应力敏感性缝面支撑凸体分布岩石中裂缝抵抗闭合的过程,实际上是裂缝上下两面凹凸不平的接触变形过程,煤岩在所有岩体中最软,缝面最平整光滑,因此煤岩最软缝面最平整光滑因此煤岩应力敏感性最强。
一、煤层气藏特点及压裂改造难点分析围压增大后煤层气测渗透率急剧降低,当围压解除,渗透率只能恢复围压增大后煤层气测渗透率急剧降低当围压解除渗透率能恢复到原渗透率的45%左右,因此,压力敏感对煤层的伤害极大。
压裂过程应避免净压力的突然上升和下降,排采过程中应避免排采强度过大、避免流压上下波动,以减小压敏伤害。
一、煤层气藏特点及压裂改造难点分析煤岩具有易碎性,压裂过程中产生煤粉,对储层形成污染。
文章编号:100020747(2009)0120030205中国低煤阶煤层气地质特征王勃1,李景明1,张义1,2,王红岩1,刘洪林1,李贵中1,马京长1(1.中国石油勘探开发研究院廊坊分院;2.中国石油大学(北京))基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB211705)摘要:低煤阶煤层气是中国煤层气勘探开发一个相当重要的潜在接替领域。
中国含煤盆地的地质构造背景复杂,多数煤田经历了不同期次、不同性质构造及其组合以及应力2应变对煤储集层的改造,煤层气的富集成藏有自身的特点:厚度大、层数多、含气量低、渗透性较好、煤层气资源量和资源丰度大,厚度大而分布广泛的煤层及巨大的煤炭资源弥补了含气量小的缺点,使得低煤阶煤层气具有良好的勘探开发前景。
低煤阶煤层气藏开发过程中解吸引起的基质收缩效应造成储集层渗透率增大,从而有利于低煤阶煤层气的开发,易形成工业性气流。
低煤阶煤层气成藏过程简单,多为一次沉降,一次调整,如果构造、成煤环境及水文地质等主控因素能够有利匹配,有可能形成煤层气高产富集区。
图1表1参18关键词:煤层气;低煤阶;渗透性;水文;成藏过程中图分类号:TE122.2 文献标识码:AG eological characteristics of low rank coalbed methane,ChinaWang Bo1,Li Jingming1,Zhang Yi1,2,Wang Hongyan1,Liu Honglin1,Li Guizhong1,Ma Jingzhang1(1.L ang f ang B ranch,Pet roChina Research I nstitute of Pet roleum Ex ploration&Development,L ang f ang065007,China;2.China Universit y of Pet roleum,B ei j ing102249,China) Abstract:Low rank coalbed methane is a very important and potential field of coalbed methane exploration and exploitation in China.The geological structure backgrounds of coal2bearing basins are complicated,and many coalbeds are reconstructed by multi2period and multi2property structures and combinations,as well as stress2strain.The accumulation and enrichment of coalbed methane have the following characteristics:big thickness,multiple beds,low gas content,preferable permeability,great resource and abundance.The thick and widely distributed coalbeds and huge coal resources off set the shortcoming of low gas content,probably leading to the good prospect of exploration and exploitation.Matrix shrinkage effect induced by desorption causes high permeability in exploitation of low rank coalbed methane reservoirs,which is good for coalbed methane exploitation,and prone to form industrial gas flow.Low rank coalbed methane reservoirs have a simple forming process,including one deposition and one adjustment.If the main controlling factors,such as structure,coal2 forming environment and hydrologic geology,are matched well,the enriched coalbed methane zone with high production would be formed.K ey w ords:coalbed methane;low coal rank;permeability;hydrological condition;reservoir formation0引言低煤阶煤层气是指赋存于褐煤(R o值小于0.50%)与长焰煤(R o值为0.50%~0.65%)及其围岩中以甲烷为主要组分的煤层气[1]。
鄂尔多斯盆地彬县--长武地区低煤阶煤层气成藏特点
刘燕;高小康
【期刊名称】《油气藏评价与开发》
【年(卷),期】2014(000)002
【摘要】鄂尔多斯盆地彬县-长武地区(以下称“彬长地区”)的低煤阶煤层气资源量丰富,勘查程度较高。
与高煤阶煤层气成藏特征相比,低煤阶由于热演化程度较低,生气量受到构造演化史、沉积相的限制,同时保存条件影响了煤层气成藏。
阐述了彬长地区低煤阶煤层气基本地质条件,并且从构造、沉积和水动力条件三个方面分析了低煤阶煤层气成藏特点。
通过研究认为侏罗系延安组8号煤是彬长区块的主要目标层位,而且厚度较大,渗透性较好,尤其是研究区中南部的8号煤层又具有有利的盖层条件,是煤层气的富集区。
【总页数】6页(P70-75)
【作者】刘燕;高小康
【作者单位】中国石化华东分公司石油勘探开发研究院,江苏南京 210011;中国石化华东分公司石油勘探开发研究院,江苏南京 210011
【正文语种】中文
【中图分类】TE122.2
【相关文献】
1.鄂尔多斯盆地南部长武地区长81砂组油气成藏条件及勘探方向探讨 [J], 朱振道;陈绵琨
2.二连盆地霍林河地区低煤阶煤层气成藏条件及主控因素 [J], 雷怀玉;孙钦平;孙斌;李五忠;陈刚;田文广
3.低煤阶煤层气成藏特点与勘探开发技术 [J], 李五忠;田文广;孙斌;王宪花;赵玉红
4.低煤阶煤层气成藏特点与勘探开发技术 [J], 赵刚
5.低煤阶煤层气成藏特点与勘探开发技术 [J], 赵刚
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浅谈我国煤层气的基本储层特点与开发对策摘要:全球埋深浅于2000米的煤层气资源约为240万亿立方米,是常规天然气探明储量的两倍多,世界主要产煤国都十分重视开发煤层气。
美国、英国、德国、俄罗斯等国煤层气的开发利用起步较早。
中国煤层气资源丰富,可采资源量约10万亿立方米,累计探明煤层气地质储量1023亿立方米,可采储量约470亿立方米。
全国95%的煤层气资源分布在晋陕内蒙古、新疆、冀豫皖和云贵川渝等四个含气区。
了解我国煤层气的基本储层特点,有助于对煤层气的开发利用。
关键词:煤层气储层特点开发对策煤层气俗称瓦斯,是指与煤炭共伴生、赋存于煤层及围岩中、以甲烷为主要成分的混合气体,是一种新型的清洁能源和优质的化工原料。
煤层气的化学组成有烃类气体,例如甲烷及其同系物、非烃类气体,例如二氧化碳、氮气、氢气、一氧化碳、硫化氢以及稀有气体。
其中,甲烷、二氧化碳、氮气是煤层气的主要化学成分,尤其是甲烷的含量最高。
煤层气的热值是普通煤的2-5倍,与天然气的热值相当,1立方米的纯煤层气的热值相当于1.13千克的汽油,1.21千克标准煤。
可以与天然气混输混用,而且燃烧后很清洁,几乎不产生任何的废气,是上好的工业、化工、发电、居民生活燃料。
煤层气也可用作民用燃料、工业燃料、发电燃料、汽车燃料和重要的化工原料。
用途很广泛。
没标准立方煤层气大约相当于9.5度电、3立方米水煤气、1升的柴油、接近0.8千克的液化石油气,1.2升的汽油。
中国煤层气资源丰富,居世界第三。
每年在采煤的同时排放的煤层气在130亿立方米以上,合理抽放的量应可达到35亿立方米左右,除去现已利用部分,每年仍有30亿立方米左右的剩余量,加上地面钻井开采的煤层气50亿立方米,可利用的总量达80亿立方米,约折合标煤1000万吨。
如用于发电,每年可发电近300亿千瓦时。
在国际能源局势趋紧的情况下,作为一种优质高效清洁能源,煤层气的大规模开发利用前景诱人。
煤层气的开发利用还具有一举多得的功效:提高瓦斯事故防范水平,具有安全效应;有效减排温室气体,产生良好的环保效应;作为一种高效、洁净能源,产生巨大的经济效益。
低煤阶煤层气成藏特点与勘探开发技术[摘要]随着科学技术的发展,我国在煤炭的开发上取得了不小的成就。
我国的煤炭主要集中在华北、东北和西部地区,低煤阶煤层气主要集中于西北地区,如:准噶尔、吐哈、塔里木、柴达木、三塘湖等盆地。
本文对我国低煤阶煤层气成藏的特点进行分析,探讨低煤阶煤层气的勘探开发技术和未来的发展前景。
[关键词]低煤阶煤层气特点勘探开发前景1低煤阶煤层气成藏的特点煤阶代表了煤化作用中能达到的成熟度的级别,煤阶的改变是由于深埋而增加的温度而改变的。
随着煤埋藏深度的增加,煤阶从褐煤,亚烟煤,烟煤到无烟煤间不断变化,煤处于哪种煤阶是很重要的,因为无烟煤煤阶的煤层很可能是最好的煤层气储层。
较不成熟的煤层将产生并保持较少的煤层气,而较成熟的煤层的渗透率较低。
低煤阶的煤层镜煤反射率小于0.65%,主要有褐煤和长焰煤。
低煤阶煤层气是指赋存于褐煤和长焰煤及其围岩中的煤层气,煤层气的主要成分为甲烷。
1.1低煤阶吸附能力弱,含气量较低低煤阶煤层的封闭能力较弱,这是因为低煤阶煤层的顶底板由于成岩作用较低造成的。
煤的变质程度决定着煤层气的生成量和煤的吸附能力,煤阶越高,煤层的吸附能力就越高,煤层的含气量也就较高。
而低煤阶煤层的煤阶较低,煤层的封闭能力较弱,故而含气量较低。
要开发低煤阶煤层,就必须是要较好的渗透力,否则开发会没有多大的价值。
另外,低煤阶的相对孔隙度较高,有的甚至可以达到10%左右,如果没有较好的地质条件,煤层的孔隙度难以被游离气充填,这样就会导致煤层气含量少,没有太大的经济价值。
1.2储集层渗透率高低煤阶的变质程度较低,基质较为疏松,基质的孔隙度较高。
由于煤层的储集层的渗透率的主要贡献者是割理和构造裂隙,当开发低煤阶煤层时,储集层的压力会降低,压力降到临界解吸压力时,煤层气就开始解吸,基质就开始收缩,基质收缩使得割理和构造裂隙的张开程度加大,这样就使得煤层的储集层的渗透率较高。
1.3成藏过程简单低煤阶煤层气成藏过程一般较为简单,以一次沉降为主。
作者简介:刘贻军,1968年生,博士;主要从事石油天然气、煤层气的地质研究和区域评价工作,以及煤层气储层特性和开发潜力研究;已公开发表论文十余篇。
地址:(100011)北京东城区安外大街甲88号。
电话:(010)64298881。
中国煤层气储层特征及开发技术探讨刘贻军 娄建青(中联煤层气有限责任公司) 刘贻军等.中国煤层气储层特征及开发技术探讨.天然气工业,2004;24(1):68~71 摘 要 中国煤层气储层具有独特性,由于成煤期后构造破坏强烈,构造煤发育,所以具有煤层气储层低含气饱和度、低渗透率以及低压力的“三低”特性;煤层气储层的原地应力比较大;目前的煤层气开发以中、高阶煤为主;中、高阶煤具有非常强烈的非均质性。
针对中国煤层气储层的基本特性,文章提出了煤层气的开发技术,主要包括“动中之静”概念在煤层气选区评价中的应用;研究了煤层气储层封盖条件,主要包括煤层气储层的区域盖层研究和地下水动力学研究;煤层气储层保护研究,主要是指在煤层气钻井和完井工程作业过程中对煤层气储层所造成的伤害进行预防并使伤害程度最小化;煤层气储层增产措施研究,指建立有效的原地应力释放区、井间干扰效果明显、提高储层的导流能力以及有效压差;加快煤层气解吸速率和提高解吸量的研究。
主题词 中国 煤成气 储集层特征 开发 技术 我国的煤层气研究始于80年代初,而煤层气地面钻井的勘探和开发始于90年代初,至2001年底已完成煤层气勘探和先导性开发试验井210余口,形成了十多个煤层气先导性开发试验井组,获得了探明地质储量。
目前,煤层气的研究〔1~10〕和勘探、开发非常活跃。
从目前煤层气勘探和开发的情况来看,尽管有些煤层气单井的日产气量峰值超过10000m 3,但是煤层气单井和先导性开发井网的稳定日产气量普遍低。
如何预测煤层气的高渗富集区,以及提高煤层气单井稳定日产气量和增大煤层气井网的井间干扰效果,这是我国目前煤层气开发的关键之所在。
我国低煤阶煤煤层气地质研究综述作者:郭晓策来源:《环球市场》2017年第23期摘要:低阶煤是煤化作用早期阶段形成的产物,通常指煤岩镜质组反射率小于0.65%的煤,主要包括褐煤和长焰煤。
我国以低煤阶煤为主的沉积盆地分布广泛,主要分布在西部地区的早中侏罗世含煤盆地,如准噶尔盆地、吐哈盆地等。
对低煤阶煤层气藏的成因类型和成藏模式进行研究,这将为解决我国低煤阶煤层气开发的瓶颈问题提供一定的理论依据。
基于此,文章就我国低煤阶煤煤层气地质进行研究分析。
关键词:低煤阶;煤层气;地质1.低阶煤产气机理理论上,一个区块只要具有一定煤层厚度和煤层气含量条件,即有可能采取一定措施从地面采出煤层气。
对于低阶煤,由于煤层气含量低,首要问题是气体在储层压力降低时,能否还有气体解吸脱离出煤基质。
即只有在低阶煤的解吸气体能力足够大时,才仍可能有部分气体从低含气量煤层中解吸出来。
煤层气吸附属于物理吸附,固体对气体的物理吸附中,吸附一解吸过程可逆,吸附能力强,则解吸能力弱。
2.低阶煤储层特性分析2.1孔裂隙特征低阶煤基质孔隙度较大,以原生生物孔隙为主,孔隙度变化范围较大,褐煤孔隙度为5.31%~31.91%,平均为14.76%;长焰煤孔隙度为0.79%-27.46%,平均为8.41%。
在R0,max0,增大先减小后增大,当R0,max为0.50%左右时,孔隙率最小,原因为R0,max0,max>0.5%时,max成岩作用结束生烃作用开始,煤中易挥发物质热解,在煤中不断产生气孔,加之煤化作用,早期沥青产生的量较少,孔隙被沥青堵塞的并不明显,因此导致孔隙率后段增大。
除煤变质程度外,煤岩组分对低阶煤孔隙度也有微弱影响。
2.2流动特征在总结前人研究成果基础上,发现低阶煤的吸附、解吸、扩散、渗流特性主要表现在以下方面:1)吸附时间短且集中,无论何种气体(CO2、CH4、N2),低阶煤吸附平衡时间最短,其原因为低阶煤中吸附孔含量较小,且分子的芳构化程度低,煤固体表面对气体分子的吸附能力相对较低,导致低阶煤的吸附气含量少,吸附时间短。
煤层气地质条件的评价与勘探方法煤层气作为一种新型能源,在我国受到了高度的关注和重视。
然而,要实现煤层气的大规模开发利用,首先必须对其地质条件进行充分的评价和认识。
本文将从煤层气的形成、分布规律以及勘探方法等方面进行探讨。
一、煤层气的形成煤层气是由煤层内的有机质在高温高压下经过一系列复杂的生、热化学反应生成的气体。
其中,主要包括甲烷和少量的其他烃类气体。
其形成过程一般分为四个阶段:有机质生、成熟、排出和运移。
有机质生: 有机物来源于沉积物中的残渣和生物遗体等。
在特定条件下,这些有机质会被埋藏在地下数千米深处的煤层中,并慢慢经历煤化作用。
成熟: 随着时间的推移,埋藏在深处的有机质逐渐开始热化,温度一般在60℃以上,当温度达到150℃-200℃时,有机质开始开裂反应,生成大量的烃类化合物,包括甲烷、乙烷等。
排出: 煤层内的气体主要由煤基和孔隙两种类型组成。
当压力达到一定程度,气体开始向孔隙中排出。
由于孔隙结构的不同,煤层气有着不同的运移方式。
运移: 煤层气在煤层内的运移方式包括渗流运移和扩散运移。
前者主要是由于孔隙压缩和气体的浸润引起的,后者则是由于气体的分子扩散引起的。
以上是煤层气的形成过程。
对于煤层气的勘探和开发过程,必须深入了解这一过程以及其分布规律。
二、煤层气的分布规律煤层气的分布规律与煤层的性质密切相关。
一般来说,煤层气具有以下特点。
1. 气体含量较低。
煤层中的气体含量通常在10%-30%之间,相对于其他气田而言较低。
2. 储层复杂多样。
煤层的储层结构复杂,煤的孔隙结构也是多样的。
不同类型的煤层具有不同的储层特征,从而对勘探开发提出了更高的要求。
3. 孔隙结构十分重要。
煤层中的气体主要储存在煤层的孔隙中,因此,煤层的孔隙结构对于煤层气的勘探和开发有着重要的影响。
4. 区域分布具有差异性。
煤层气在不同区域、不同类型的煤层中的分布规律不尽相同,因此,需要根据不同的地质条件精细区分。
以上是煤层气的分布规律。
第30卷 第5期2009年9月石油学报AC TA PETROL EI SIN ICAVol.30Sept. No.52009基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB 211705)“煤层气成藏机制及经济开采基础研究”资助。
作者简介:孙 平,男,1963年8月生,1982年毕业于西南石油学院勘探系石油地质专业,现为中国石油勘探开发研究院廊坊分院煤层气研究所副所长,高级工程师,主要从事煤层气勘探开发研究工作。
E 2mail :sunp 69@文章编号:025322697(2009)0520648206中国低煤阶煤层气成藏模式研究孙 平1 王 勃1 孙粉锦1 郑贵强1,2 李贵中1 王红岩1 刘洪林1 邓 泽1(11中国石油勘探开发研究院廊坊分院 河北廊坊 065007; 21中国地质大学能源学院 北京 100083)摘要:借鉴国外煤层气成藏理论研究的思路和方法,开展了中国低煤阶煤层气藏的地质特征和成藏模式研究。
研究表明,中国低煤阶煤层气藏具有煤储层厚度大、含气量低、渗透率易改造、吸附时间短和两个解吸峰值的特征;存在深部承压式超压成藏模式、盆缘缓坡晚期生物气成藏模式及构造高点常规圈闭水动力成藏模式3种低煤阶煤层气成藏模式。
在目前技术条件下,构造高点常规圈闭水动力煤层气藏和盆缘缓坡晚期生物煤层气藏是勘探开发的首选目标。
关键词:低煤阶煤层气;渗透率;含气量;解吸;成藏模式中图分类号:TE 11213 文献标识码:AR esearch on reservoir patterns of low 2rank coal 2bed methane in ChinaSUN Ping 1 WAN G Bo 1 SUN Fenjin 1 ZH EN G Guiqiang 1,2 L I Guizhong 1WAN G Hongyan 1 L IU Honglin 1 DEN G Ze 1(11L ang f ang B ranch ,Pet roChina Ex ploration and Development Research I nstitute ,L ang f ang 065007,China;21School of Energy Resources ,Chi na Universit y of Geosciences ,B ei j ing 100083,China )Abstract :Development of low 2rank coal 2bed methane (CBM )in overseas has made enormous commercialized progress ,which is mainly due to preferential national policy ,advanced technology and basic theory with guiding significance.The foreign theoretical progress and the basic theoretical research ideas and methods are used for reference to research the geologic characteristics and reservoir pat 2terns of low 2rank coal 2bed methane in China.The results showed that the low 2rank coal 2bed methane in China has characteristics of great thickness of coal bed ,low 2content gas ,easy re 2construction permeability ,short adsorption time and two desorption peaks.On the base of the results ,the paper has put forward three reservoir patterns for low 2rank coal 2bed methane in China ,including deep confined overpressure reservoir pattern ,late 2biogenic gas reservoir pattern in gentle slope of basin margin and structural height con 2ventional hydrodynamic reservoir pattern.The two latter patterns are considered as the preferable development target under the cur 2rent technical conditions in China.K ey w ords :low 2rank coal 2bed methane ;permeability ;gas content ;desorption ;reservoir pattern 煤层气是一种非常规天然气,其成因机理、储集机理、成藏特征及成藏模式都有别于常规气藏。
简述煤层气地质特点与勘探开发摘要:现代工业体系的发展运行离不开能源资源的支持,目前我国仍是能源资源紧张国家,进一步的优化能源结构,促进新能源,清洁、节能环保能源利用,这是目前我国解决能源危机的一大关键途径。
总体上,国内能源储存情况不够均衡,一些资源开发难度较高,我国煤炭资源十分丰富,针对煤层气资源进行开采也成为了一项关键的能源来源,为进一步促进我国国内能源生产能源输出稳定,需要不断革新技术,着重进行相关煤层气资源储存丰富地区的开发和管理。
本篇文章就针对煤层气有关的地质特点与勘探开发进行相关探讨。
关键词:煤层气资源;地质勘探;地质特点;资源开发前言:新时代的社会发展需要足够的能源支撑作为经济发展的重要保障,而我国的经济建设发展初期消耗了不少的自然资源,长期的自然资源开采,导致了目前我国的能源储备出现了枯竭的趋势,传统的不可再生能源,例如石油,煤炭,天然气等储存量逐年下降,为进一步促进我国能源结构优化,推进能源领域健康可持续发展,扩大煤层气资源的勘探与开发利用是非常重要的,煤层气的开发利用能够有效改变能源的使用结构,促进煤矿的生产安全的同时,也能够为我国能源建设提供新的能源来源。
一、国内煤层气资源分布地质特点结合目前我国已经勘测到的煤层气资源,有关数据和经验表明,在我国的不同煤炭储存区域,都有相应的煤层气资源储量,各自区域的地质条件以及地理环境都各有不同,地质特点也存在着较大的差异,因此,总结来看,我国国内的一些煤层气资源储存的地质特点,主要包含以下几个方面:首先,煤层气储量丰富的区域往往具有较差的富水性,总体上看地域内的水文地质条件单一,煤矿资源主要存在于富水性较弱的碎屑岩地层之中,就导致了煤层气资源开发利用难度较大。
在进行资源开发利用时,进行钻井的施工作业,极可能破坏当地的断层带以及煤层破碎带,造成一定的安全生产问题。
其次,煤层气资源的分布区域构造往往较为复杂,煤层成熟往往不够均匀,层数较多经过长期的地质运动和地质变化在含煤层被分割存在于独立次级向斜单元,整体的开发难度较大。
准噶尔盆地低煤级煤层气成藏地质特征崔思华;刘洪林;王勃;杨泳;宁宁;桑树勋【期刊名称】《现代地质》【年(卷),期】2007(21)4【摘要】从煤层气控制因素入手,对准噶尔盆地的煤层气成藏特征和煤层气藏的分布进行了分析,认为准噶尔盆地是西北地区主要的聚煤盆地,煤层厚度大、煤层层数多、煤级低,具有典型低煤级煤层气盆地的特征.准噶尔盆地煤层气资源量很大,南缘无论是井下还是地表,煤层气显示都很活跃.准噶尔盆地低煤级煤层气成藏模式是盆缘陡坡和缓坡模式.通过构造、水文地质特征分析对准噶尔盆地划分出乌鲁木齐河-白杨河煤层气藏、昌吉南煤层气藏、四棵树煤层气藏、小拐煤层气藏、克拉玛依煤层气藏、乌尔禾煤层气藏、彩南-大井煤层气藏,这些区域是开展煤层气勘探的有利区块.【总页数】6页(P719-724)【作者】崔思华;刘洪林;王勃;杨泳;宁宁;桑树勋【作者单位】西南石油大学,资源与环境学院,四川,成都,610500;中国石油勘探开发研究院,廊坊分院,河北,廊坊,065007;中国石油勘探开发研究院,廊坊分院,河北,廊坊,065007;中国石油勘探开发研究院,廊坊分院,河北,廊坊,065007;中国石油勘探开发研究院,廊坊分院,河北,廊坊,065007;中国石油勘探开发研究院,廊坊分院,河北,廊坊,065007;中国矿业大学,资源学院,江苏,徐州,221008【正文语种】中文【中图分类】TE122.1【相关文献】1.低煤级煤储层游离气含量计算--以准噶尔盆地东南缘为例 [J], 贾秉义;晋香兰;李建武;吴信波;徐建军2.准噶尔盆地东部煤层气成藏因素及勘探目标 [J], 刘得光;罗晓静;万敏;龚红燕3.准噶尔盆地南缘阜康矿区煤层气成藏条件分析 [J], 魏聚瑞4.对准噶尔盆地南缘油气成藏组合特征与分布规律的研究——评《准噶尔盆地构造沉积与成藏》 [J], 李欣潞5.“阜康低煤级煤层含气量预测技术”填补新疆低煤级煤层气预测理论空白 [J],因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
煤层气勘探与开发技术综述煤层气是一种重要的非常规天然气资源,具有丰富的储量和广泛的分布。
为了有效地开发和利用这一资源,煤层气勘探与开发技术得到了广泛的研究和应用。
本文将对煤层气勘探与开发技术进行综述,介绍其基本原理、方法和存在的挑战。
首先,煤层气勘探是指通过地质勘探手段,确定煤层气资源的分布、储量和产能。
煤层气的形成是由于地质历史过程中煤层中的有机质经过长时间的生物降解和煤化作用而形成的。
勘探工作主要包括地质勘探、地球物理勘探和地下水文勘探等。
地质勘探通过野外地质调查和钻探等手段,确定煤层的厚度、埋深和产层特征。
地球物理勘探则通过地震勘探、电磁勘探和重力勘探等手段,获取煤层气的地质信息。
地下水文勘探则是为了确定煤层气开发对地下水的影响。
其次,煤层气开发技术是指通过钻井、压裂和提取等工艺手段,将煤层气资源转化为可利用的能源。
煤层气开发的核心是通过钻井获取煤层气,常用的钻井方法包括直井、水平井和斜井等。
直井是最常见的钻井方式,通过垂直向下钻探,可以获取较大面积的煤层气。
水平井则是在煤层中水平延伸,增加了煤层气的开采面积。
斜井则是介于直井和水平井之间的一种钻井方式,可以兼顾开采效果和成本控制。
在煤层气开发过程中,压裂技术是一项重要的工艺手段。
压裂是指通过注入高压液体将煤层裂缝扩大,增加煤层气的渗透性和产能。
压裂技术主要包括水力压裂和化学压裂两种方式。
水力压裂是利用高压水将煤层裂缝扩大,使煤层气能够更容易地流出。
化学压裂则是通过注入化学药剂,改变煤层的物理性质,增加煤层气的释放。
然而,煤层气勘探与开发技术仍然面临一些挑战。
首先,煤层气的勘探和开发需要大量的资金和技术支持。
由于煤层气的地质条件复杂,勘探和开发的成本较高。
其次,煤层气的开发对环境的影响也是一个重要的问题。
煤层气的开采过程中会产生大量的废水和废气,对地下水和大气环境造成污染。
因此,煤层气的开发需要与环境保护相结合,采取有效的措施减少环境影响。
煤层气勘探与开发技术研究煤层气是一种重要的可再生能源,是煤炭资源的有机组成部分。
煤层气勘探与开发技术的研究对于提高煤炭资源的综合利用率,促进能源转型发展具有重要意义。
本文将重点探讨煤层气勘探与开发技术的研究现状、问题和挑战,并提出相应的解决措施和展望。
在煤层气勘探方面,主要存在以下几个技术问题:勘探范围广、勘探成本高、勘探周期长、勘探精度低等。
首先,煤层气资源分布广泛,勘探范围较大,需要投入较大的勘探成本。
其次,由于煤层气的地质条件复杂,勘探周期较长,需要在一定时间内进行多次勘探验证。
最后,由于煤层气的赋存形态独特,固定瓦斯体的勘探精度较低,难以准确预测煤层气的分布情况。
针对上述问题,煤层气勘探技术需要不断创新和发展。
首先,在勘探范围广的情况下,应该通过合理的勘探布点方案,降低勘探成本。
可以利用地质勘探技术,结合现代高精度的地球物理勘探手段,进行煤层气勘探预测。
其次,在勘探周期长的情况下,可以采用不同的勘探方法,如钻井、测井、地震勘探等,结合现代无人机、遥感技术等,进行综合勘探验证,加快勘探进程。
最后,在勘探精度低的情况下,应该注重煤层气的赋存特点,开展更加准确的勘探技术研究,提高勘探精度。
在煤层气开发方面,主要存在以下几个技术问题:开发效率低、技术难度大、环境污染等。
首先,由于煤层气的赋存特点以及开采技术的限制,煤层气开发效率较低,无法充分释放煤层气资源。
其次,由于开发工艺复杂,技术难度大,需要研究和发展更加先进、高效的煤层气开发技术。
最后,由于煤层气开采过程中产生大量的矿井水、瓦斯等有害物质,容易导致环境污染。
针对上述问题,煤层气开发技术需要采取一系列的措施。
首先,应该通过改进开发工艺,提高煤层气开采效率。
可以使用增产技术,如水平钻井、压裂等,增加煤层气产量。
其次,需要加强开发技术的研究和创新,推动煤层气开发技术的进步。
可以通过开展工艺研究,改善煤层气采收工艺,提高开发效果。
最后,要注重环境保护,在煤层气开采过程中,加强治理和监测,控制瓦斯排放,减少环境污染。
低煤阶煤层气成藏特点与勘探开发技术
作者:孔冬云
来源:《地球》2013年第07期
[摘要]随着科学技术的发展,我国在煤炭的开发上取得了不小的成就。
我国的煤炭主要集中在华北、东北和西部地区,低煤阶煤层气主要集中于西北地区,如:准噶尔、吐哈、塔里木、柴达木、三塘湖等盆地。
本文对我国低煤阶煤层气成藏的特点进行分析,探讨低煤阶煤层气的勘探开发技术和未来的发展前景。
[关键词]低煤阶煤层气特点勘探开发前景
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-7-77-1
1低煤阶煤层气成藏的特点
煤阶代表了煤化作用中能达到的成熟度的级别,煤阶的改变是由于深埋而增加的温度而改变的。
随着煤埋藏深度的增加,煤阶从褐煤,亚烟煤,烟煤到无烟煤间不断变化,煤处于哪种煤阶是很重要的,因为无烟煤煤阶的煤层很可能是最好的煤层气储层。
较不成熟的煤层将产生并保持较少的煤层气,而较成熟的煤层的渗透率较低。
低煤阶的煤层镜煤反射率小于0.65%,主要有褐煤和长焰煤。
低煤阶煤层气是指赋存于褐煤和长焰煤及其围岩中的煤层气,煤层气的主要成分为甲烷。
1.1低煤阶吸附能力弱,含气量较低
低煤阶煤层的封闭能力较弱,这是因为低煤阶煤层的顶底板由于成岩作用较低造成的。
煤的变质程度决定着煤层气的生成量和煤的吸附能力,煤阶越高,煤层的吸附能力就越高,煤层的含气量也就较高。
而低煤阶煤层的煤阶较低,煤层的封闭能力较弱,故而含气量较低。
要开发低煤阶煤层,就必须是要较好的渗透力,否则开发会没有多大的价值。
另外,低煤阶的相对孔隙度较高,有的甚至可以达到10%左右,如果没有较好的地质条件,煤层的孔隙度难以被游离气充填,这样就会导致煤层气含量少,没有太大的经济价值。
1.2储集层渗透率高
低煤阶的变质程度较低,基质较为疏松,基质的孔隙度较高。
由于煤层的储集层的渗透率的主要贡献者是割理和构造裂隙,当开发低煤阶煤层时,储集层的压力会降低,压力降到临界解吸压力时,煤层气就开始解吸,基质就开始收缩,基质收缩使得割理和构造裂隙的张开程度加大,这样就使得煤层的储集层的渗透率较高。
1.3成藏过程简单
低煤阶煤层气成藏过程一般较为简单,以一次沉降为主。
未成熟低煤阶煤层气成藏历史短,在煤层形成之后只经历过一次抬升,而且煤层的构造格局和地下水的赋存状态会影响到煤层气的成藏,所以说未熟的低煤阶煤层气成藏有着持续性的特点。
成熟低煤阶煤层气成藏过程以深成变质作用为主。
成熟低煤阶煤层气成藏除了具有持续性的特点,还具有阶段性的特点,这是因为煤层气的热演化时期决定了热成因煤层气的特点,故而又具有阶段性的特点。
2低煤阶煤层气勘探开发技术
随着社会经济的发展,高煤阶煤层气的开发已经取得了很大的成效,在机械设备、勘探开发技术上都有着一定的成就。
然而,经济的发展要求有更多的煤炭资源,而我国的低阶煤煤层气资源占到总资源的大概36%,那么对低阶煤煤层气进行开发研究势在必行,而且自进入21世纪以来世界各国都有不少低煤阶煤层气勘探开发成功的案例。
譬如说:2002年澳大利亚的苏拉特盆地成功开发了低煤阶煤层气;同年,加拿大的阿尔伯塔盆地也成功开始了低煤阶煤层气的大规模开发。
目前,低煤阶煤层气的勘探开发技术主要有两个。
2.1裸眼洞穴完井技术
洞穴完井技术并不是在开发低煤阶煤层气时才开始使用的技术,早在开发高煤阶煤层气时就已经得到了广泛的运用,它从动力学机理角度分析,可以适用于任何煤阶的煤层气开发。
裸眼洞穴完井技术是将空气和水的混合物注入裸眼层,当注入达到一定的压力时,放喷释放井底压力,这样周期的进行注入—放喷,诱发井筒周围煤层中裂隙和节理系统的连通和向外延伸,提高煤储集层渗透性的一种完井技术方法。
裸眼洞穴完井技术在美国圣湖安盆地的低煤阶煤层气勘探开发中得到了广泛的运用,并且获得了较大的成功。
在开采中,裸眼洞穴完井技术与压裂完井技术产生的气比例大约是7:1,单井气产量大于28300m3/d,这充分说明裸眼洞穴完井技术可以有效的达到气产量的增产,尤其是单井气产量的大幅度提高,可以实现较好的经济开发价值。
2.2连续油管压裂技术
连续油管压裂技术在20世纪90年代开始得到了快速的发展,在很多低煤阶煤层气的开发上已经得到了广泛的运用,这是一种安全、经济、高效的勘探开发技术。
连续油管压裂技术特别适用于具有多个气层的井进行逐层压裂作业,它可以在欠平衡的条件下作业,不需要压死井,能够减轻对煤层气的伤害。
能够使得每个小层都得到合理的压裂改造,达到整口井的压裂增产的效果,同时,连续油管压裂技术在作业时速度较快,可以大大节约时间。
加拿大的阿尔伯塔盆地的低煤阶煤层气的勘探开发中就广泛的运用了这项技术,取得了较好的效果。
无论是裸眼洞穴完井技术还是连续油管压裂技术,都能给煤层气的开发带来较好的经济价值,而且连续油管压裂技术还可以大大节约作用时间,具有较高的商业价值。
而且,这两项技
术还能大大减少煤层气开采过程中的浪费,对我国目前的低煤阶煤层气的勘探开发具有重要作用。
3我国低煤阶煤层勘探开发前景
我国的低煤阶煤层气的含量丰富,占到了我国煤层气资源的三分之一,在当前资源紧缺的情况下,注重开采的方法和技术,促进低煤阶煤层气的勘探开发具有重要意义。
从前文两项技术特点上来看,在我国新疆的昌吉、大井等低煤阶区,可以大力采用裸眼洞穴完井技术,这些地区的煤层厚度大,渗透性好,含气饱和度较高。
在鄂尔多斯盆地等低煤阶区,煤层的单层厚度较多,而且层数较多,这些地区可以较多的采用连续油管压裂技术。
4小结
低煤阶煤层气的勘探开发技术研究在当今形势下有着可观的经济价值,可以促进我国煤气资源的开发,促进我国经济的发展。
除了对现有的两种技术进行完善研究外,还应根据低煤阶煤层气的特点进行新技术的开发研究,努力使得低煤阶煤层气的勘探开发中减少资源的浪费,产生更大的经济价值。
参考文献
[1]李五忠,田文广,孙斌,王宪花,赵玉红.低煤阶煤层气成藏特点与勘探开发技术[J].天然气工业,2008(03).
[2]王勃,李景明,张义,王红岩,刘洪林,李贵中,马京长.中国低煤阶煤层气地质特征[J].石油勘探与开发,2009(2).
[3]徐忠美,叶欣.低煤阶煤层气成藏条件及主控因素分析[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2011(2).。