沁水盆地煤储层渗透性影响因素研究

山西沁水盆地南部煤层气储层特征及成藏主控因素研究潘思东1，崔周达2（1.中国地质大学（武汉）资源学院，湖北武汉430074； 2.云南恩洪煤矿，云南曲靖655005）［摘要］以沁水盆地南部3号煤为研究对象，利用压汞法、扫描电镜观察等分析方法，研究了煤层气储层特征。

结合构造解析、盆地分析以及前人研究成果，探讨了区内煤层气成藏主控因素。

研究表明：3号煤层煤岩类型以半亮煤为主，储层裂隙系统发育，煤岩热演化程度较高，生烃潜力巨大；压汞孔隙度在1.40% 5.87%之间，渗透率（0.06 0.58）ˑ10－3um 2，储层较致密，储集空间以孔隙和裂隙为主。

逐一分析了沉积作用、岩浆侵入活动、水动力作用以及构造作用对煤层气聚集成藏的控制，综合分析认为顶、底板泥岩（致密砂岩）发育区、岩浆侵入活动活跃区、水动力弱 滞留区以及构造活动较弱区为煤层气的主要富集区域。

［关键词］煤层气；储层特征；成藏条件；控制因素［中图分类号］TE122.2［文献标识码］A［文章编号］1006-6225（2016）06-0011-04Accumulation Main Control Factors and Ｒeservoir Characters of CoalbedGas in Southern Part of Qinshui Basin of Shanxi ProvincePAN Si-dong 1，CUI Zhou-da 2（1.Ｒesource School ，China Geological University （Wuhan ），Wuhan 430074，China ； 2.Yunnan Enhong Coal Mine ，Qujing 655005，China ）Abstract ：It taking the third coal seam of the southern part of Qinshui basin as studying object ，then coalbed gas reservoir characters was studied by pressure pump method and scanning electron microscope.Accumulation main control factors were discussed by structural analysis ，basin analysis and studying results of predecessors.The results showed that the lithotype of the third coal seam was seimbright coal ，fractures developed fully in reservoir layers ，the thermal evolution degree of coal and rock mass was high ，and the potential that generating hydrocarbon is tremendous ，the pore ratio of pressure pump belong 1.40% 5.87%，and permeate ratio is about （0.06 0.58）ˑ10－3um 2，reservoir layers is densely ，the main reservoir room is pore and fracture.The actions that to coalbed gas accumula-tion and reservoir were analyzed ，which included deposition effect ，rock magma invade ，water dynamic ，structural effect and so on.After synthesis analysis ，the main accumulation zone of coalbed gas were the development zone of mudstone （densely sandstone ）in roof and floor ，the active zone of magma invading ，the weak-retention zone of water dynamic and the weak zone of structural move-ment.Key words ：coalbed gas ；reservoir character ；accumulation condition ；main control factor［收稿日期］2016－06－22［DOI ］10.13532/11－3677/td.2016.06.003［基金项目］国家自然科学基金（41101098）［作者简介］潘思东（1965－），女，云南昆明人，高级工程师，在职博士研究生，主要从事矿产普查与勘探科研及煤层气专业方向的实验教学工作。

沁水盆地煤储层渗透率实验和模拟研究郑贵强;凌标灿;朱雪征;杨德方【摘要】作为中国煤储层开发的一个关键参数,割理的可压缩性一直没有得到充分的研究.在本次研究中,从山西省沁水盆地选取了一些有代表性的煤样,并对这些煤样进行了包括He,N2,CH4和CO2四种气体在不同有效应力和温度下的实验研究.在实验数据的基础上,计算了兰氏常数并绘制出了兰氏曲线,并且也分别绘制了吸附和渗透率的曲线.实验结果表明:有效应力对煤储层的渗透率有重要的影响.在恒温35℃下,对于同一孔隙压力下的四种不同气体,随着有效应力的增加,渗透率是降低的.在实验结果的基础上,通过拟合数据计算出了割理的压缩系数.计算结果显示:对于四种测试气体,在恒温35℃下,随着孔隙压力的增加,割理的压缩系数呈现降低的趋势.此外,随着温度的增加,割理的压缩系数仅仅略微地增长.通过对实验结果的分析和资料研究,有效应力被认为是影响割理压缩性的重要参数.【期刊名称】《华北科技学院学报》【年(卷),期】2014(011)002【总页数】7页(P67-73)【关键词】中国煤;渗透率;割理压缩率;有效应力;温度【作者】郑贵强;凌标灿;朱雪征;杨德方【作者单位】华北科技学院安全工程学院,北京东燕郊101601;华北科技学院安全工程学院,北京东燕郊101601;华北科技学院安全工程学院,北京东燕郊101601;华北科技学院安全工程学院,北京东燕郊101601【正文语种】中文【中图分类】TD712+.50 引言中国煤层气的勘探开发潜力巨大。

然而，因为中国煤储层的“三低”特征，即低储层压力、低渗透率和低饱和度，使得在过去的几十年内，中国煤层气的产能一直比较低。

渗透率是提高煤层气采收率的关键参数之一，而割理的压缩率对渗透率有着重要影响，因此，很有必要对割理的可压缩性随着不同有效应力和温度的变化特征和变化规律进行研究。

实验室测得的数据可以转化为原位数据，因而对于现场的生产具有重要的指导意义[1-3]。

沁水盆地煤系地层页岩储层评价及其影响因素陈晶;黄文辉;陈燕萍;陆小霞【摘要】以沁水盆地中部及南部的煤系地层的泥页岩取芯为研究对象,重点剖析了石炭系太原组及二叠系山西组两套主力产气层位,分别从烃源岩、岩石学性质、储层物性及其影响因素等方面进行分析.研究表明,沁水盆地泥页岩样品生烃潜力较好,样品总有机碳含量在厚层泥岩发育段具有较高值,有机质成熟度指标R0在1.33％～2.17％,已达到生气窗,有机质显微组分以腐泥组为主,有机质类型均为Ⅰ型干酪根;全岩分析表明,泥页岩样品脆性矿物含量较高,多数在40％以上;黏土矿物主要以伊/蒙混层矿物及高岭石为主,绿泥石及伊利石含量次之;经扫描电镜观察,泥页岩中矿物溶孔、粒间孔及微裂隙较为发育;孔隙度分布于0.7％～3.8％,略低于北美页岩,渗透率在0.002 8×10-15 ～0.127 3×10-15 m2,与北美页岩无太大差异;黏土矿物中高岭石及伊利石对储层物性影响较大,其中前者对孔渗发育具有建设作用,而后者含量越多对储层物性影响越不利.各项有机地球化学参数表明沁水盆地泥页岩具有较高的生烃潜力,储层孔隙度及渗透率适中,较高的脆性矿物含量有利于页岩气的后期储层压裂改造.%Based on the coring samples of shales in the center and south of Qinshui Basin,this study focuses on Taiyuan formation in Carboniferous system and Shanxi formation in Permian system which are the main gas production layers and analyses on the aspects including source rocks,petrology characteristics,reservoir property and its influence factors.The research shows that the shale samples has good hydrocarbon generating potential and the high content of TOC is found in the areas with thick shale.As one of the organic matter maturity indexes,R0 is between 1.33％-2.17％,which reaches the threshold of gas generation.Theorganic matter types are all type Ⅰ kerogen.Whole rock analysis shows that shale samples has a high content of brittle minerals,and most of the content of which is more than 40％.The illite/smectite mixed layers and kaolinite contains the highest content of clay minerals,next is chlorite and illite.According to the scanning electron microscope,shale develops mineral dissolution pores,intergranular pore,and microfractures.The porosity is between 0.7％-3.8％,which is little lower than that in North American shale,and the permeability is between 0.002 8× 10-15-0.1273×10-15 m2,which has no much difference with that of North American shale.It is the kaolinite and illite in the clay minerals which have great influence on reservoir physical properties.The kaolinite plays a constructive role in the development of porosity and permeability.While the higher content of illite is,the worse the effect on reservoir is.The parameters of organic geochemistry show that the shale in Qinshui Basin has high hydrocarbon potential.The porosity and permeability of the reservoir is well and the high content brittle minerals in it are favorable to the shale reservoir fracturing treatment.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2017(042)0z1【总页数】10页(P215-224)【关键词】沁水盆地;页岩气;烃源岩;储层物性;黏土矿物【作者】陈晶;黄文辉;陈燕萍;陆小霞【作者单位】中国地质大学(北京)能源学院,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)非常规天然气地质评价及开发工程北京市重点实验室,北京100083;中国地质大学(北京)能源学院,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)非常规天然气地质评价及开发工程北京市重点实验室,北京100083;中国地质大学(北京)能源学院,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)非常规天然气地质评价及开发工程北京市重点实验室,北京100083;中原油田分公司物探研究院,河南郑州457001;中国地质大学(北京)能源学院,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)非常规天然气地质评价及开发工程北京市重点实验室,北京100083;中联煤层气有限责任公司研究中心,北京100011【正文语种】中文【中图分类】P618.13沁水盆地位于中国中北部地区，作为中国主要的含煤盆地之一，该区煤层气已经开发了数十年，但其他非常规油气的勘探程度较低。

029Huabei Natural Resources论文华北自然资源1 引言石哲地区地处沁水盆地中东部，该区的煤层气研究薄弱。

煤层气是自生自储型非常规天然气，其生气基础和赋存基础均离不开煤储层。

煤层含气性除受煤储层本身的影响外，还受到其他地质因素的控制。

2 煤储层特征与含气性2.1 煤储层厚度研究区3号煤层位于山西组下部，煤层厚度0.3-5.51m，局部出现沉积变薄现象，含夹矸0-1层，厚度为0-0.55m，属全区稳定煤层。

15-2号煤层位于太原组一段顶部，煤层厚度0.40-6.10m，含夹矸0-2层，结构简单，属全区大部可采稳定煤层。

研究区煤层厚度与煤层气含量之间的关系见图1。

一般而言，煤储层越厚，煤层气扩散遇到的阻力越大，[1]越有利于煤层气保存。

3号煤层厚度集中在4.5-5.5m，在此区间含气量波动较大，含气量的最大值位于煤层厚度最薄处。

15-2号煤层厚度变化范围广，最大值也位于煤层厚度最薄处。

通过分析发现，这两个点均是埋深最深点。

若不考虑这两个特殊点，发现煤层含气量随着煤储层厚度增加有增大的趋势。

2.2 煤储层煤岩特征3号和15-2号煤层显微煤岩组分均以镜质组为主，惰质组次之。

镜质组含量平均都在80%以上。

3号煤层镜质组最大反射率（R ）平均2.55%；15-2号煤层镜质组最大反射o,max 率（R ）平均2.60%。

研究区3号和15-2号煤层都属于高变o,max 3质无烟煤。

据统计，3号煤层平均含气量12.87m /t，15-2号3煤层平均含气量15.16m /t，煤储层现存含气量普遍较高。

2.3 煤储层围岩物性及封盖能力研究区3号煤层顶板以泥岩、砂质泥岩为主，局部为中至细粒砂岩、粉砂岩；15-2号煤层顶板为泥岩、含炭泥岩、砂质泥岩。

各煤层直接顶板岩性的不同，表现出一定的差异型。

通常情况下，泥质岩类利于煤层气保存，砂岩类总体上[2]不利于煤层气保存。

3号和15-2号煤层顶板为泥质岩类时，对煤层气整体的封盖是有利的。