煤层气的保存条件浅析
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简述煤层气的赋存及开采机理煤层气是一种以煤层作为富集和储存层的天然气资源。
它与石油和天然气一样,属于化石燃料的一种,具有高热值、清洁环保等特点,被广泛应用于工业、民用和交通等领域。
煤层气的赋存和开采机理涉及到地质学、煤学、岩石力学等多个学科,下面将从煤层气的赋存状态和开采过程两个方面进行简述。
一、煤层气的赋存状态煤层气主要以吸附气和游离气的形式存在于煤层中。
吸附气是指煤层中气体分子与煤质表面发生物理吸附作用形成的气体,它主要存在于孔隙中和煤质表面的微孔中。
游离气是指煤层中气体分子不与煤质发生吸附作用,直接存在于煤体的裂隙中。
煤层中的孔隙主要包括微孔、裂隙和堆积孔隙等,其中微孔是煤层气主要的储存空间。
煤层气的赋存状态与煤质、煤层厚度、地下温度和地下压力等因素密切相关。
二、煤层气的开采过程煤层气的开采过程主要包括勘探、开发、生产和利用四个阶段。
1. 勘探阶段勘探是确定煤层气资源储量和分布的阶段。
通过地质勘探、地球物理勘探和钻探等手段,获取煤层气地质储层参数和地下地质构造信息,以确定适宜的开采地点和开采方式。
2. 开发阶段开发是指利用各种开采技术将地下的煤层气资源转化为可利用的气体。
常见的开发技术包括水平井钻探、压裂和抽采等。
水平井钻探是将钻井技术与井筒完井技术相结合,钻设水平井以提高开采效率。
压裂是指通过注入高压液体将煤层裂缝扩展,以增大气体流动通道。
抽采是通过抽取地下水和降低地下压力,从而促使煤层气向井筒中流动。
3. 生产阶段生产是指煤层气从地下储层中抽采到地面,并进行处理、净化和输送的过程。
煤层气经过地面的分离、除水、脱硫和除尘等工艺处理后,可以供应给工业、民用和交通等领域使用。
4. 利用阶段利用是指将生产的煤层气应用于各个领域。
煤层气可以作为燃料供应给发电厂、工业企业和居民用户使用,也可以作为替代燃料用于交通运输。
煤层气的赋存及开采机理是一个复杂而系统的过程,涉及到多个学科的知识。
通过深入研究煤层气的赋存规律和开采技术,可以有效开发和利用煤层气资源,实现能源的可持续利用。
新田井田煤层气成藏条件分析摘要:煤层气藏是指在一定封闭条件下的煤层中形成一定数量气体的煤岩体。
经过对新田井田煤层气成藏几个主要控制条件分析,认为该区具有煤层热演化程度高、生烃潜力大、埋藏和保存条件较好、煤层含气量较高、煤层割理发育、孔隙度与裂隙度较大的特点,有利于煤层气勘探开发。
关键词:煤层气成藏控制条件1 引言煤层气是煤层中自生自储的一种清洁、高效的非常规天然气资源,我国预测的远景资源量达27万亿m3。
随着我国经济建设速度的迅猛增长,对能源的需求量日益增大,促使我国在不断加大其他能源开发力度的同时,对煤层气的开发也给予高度的重视。
新田井田煤层气资源较为丰富,因此系统地对其煤层气成藏机理分析和研究,加深对煤层气资源的认识,对于进一步加深该区煤层气勘探开发有重大意义。
2 新田井田煤层气地质概况区域上位于扬子准地台黔北隆起遵义断拱毕节北东向构造变形区内,构造形迹以一系列北东或北北东向的背斜、向斜及与之斜交的北东、北西两个方向的断裂为主。
新田井田面积为35.92km2,位于黔西向斜北西翼近轴部地带,区内构造形态为次一级宽缓褶曲;地层总体走向NE,倾向以NW和SE为主,局部地段(转折端附近)为SW或NE;地层倾角较缓,一般为5-10°(见图2-1)。
龙潭组平均厚125.59m,含煤14至20层,全区有两层2层(4#、9#)较厚、较稳定,是煤层气勘探的主要目的层。
3 成藏的主要控制因素分析煤层气藏是指在一定封闭条件下的煤层中形成一定数量气体的煤岩体。
煤层气藏主要形成条件包括煤层厚度、煤阶、埋藏深度、保存条件四个方面,只有这四个方面有机配合才能形成煤层气藏。
不是有煤层就能形成煤层气藏,不同地区煤层气成藏条件也有所不同,下面是对新田井田煤层气成藏几个主要控制因素的分析情况。
4 煤层气烃源条件4.1 地质沉积环境。
国内外煤层气勘探与研究表明在海陆交互沉积中形成的煤层生气潜力大,有利于煤层气气藏的形成。
煤的煤层气储藏及开发利用技术研究煤炭是我国主要的能源资源之一,而煤层气作为煤炭的一种重要衍生能源,其储藏和开发利用技术一直备受关注。
本文将从煤层气的储藏特点、开发利用技术以及研究进展等方面进行探讨。
一、煤层气的储藏特点煤层气是指在煤层中通过煤层气井进行开采的天然气,它具有以下独特的储藏特点。
首先,煤层气是一种非常丰富的资源,我国煤层气资源储量巨大,具有较高的开采潜力。
其次,煤层气的储藏与煤炭储量相对应,即煤层气主要存在于煤炭层中,因此,煤炭资源的丰富程度直接影响着煤层气的储量。
此外,煤层气的储藏具有广泛分布的特点,不受地理条件的限制,可以在全国范围内进行开发利用。
二、煤层气的开发利用技术为了更好地开发利用煤层气资源,研究人员提出了一系列的开发利用技术。
首先,煤层气的开发主要依靠煤层气井,通过钻探煤层气井将煤层气抽采到地面。
其次,煤层气的开发利用还包括煤层气的净化和利用。
煤层气中含有大量的杂质,如二氧化碳、硫化氢等,需要进行净化处理,以提高煤层气的质量。
同时,煤层气可以用于发电、供热、燃气等多种用途,因此,煤层气的利用技术也包括了发电技术、供热技术等多个方面。
三、煤层气储藏及开发利用技术的研究进展近年来,煤层气储藏及开发利用技术的研究取得了一系列的突破。
首先,在煤层气储藏方面,研究人员通过对煤层气的成因、分布规律等进行深入研究,提出了一系列的煤层气储藏评价方法。
这些方法不仅可以准确评估煤层气的储量,还可以预测煤层气的产能和开采效果。
其次,在煤层气开发利用技术方面,研究人员提出了一系列的技术创新。
例如,通过改进煤层气井的设计和施工工艺,提高了煤层气的抽采效率;通过开展煤层气净化技术研究,提高了煤层气的利用效率。
此外,还有一些新兴技术,如水力压裂技术、CO2捕集技术等,也为煤层气的开发利用提供了新的思路。
四、煤层气储藏及开发利用技术的前景展望煤层气作为一种重要的能源资源,其储藏和开发利用技术的研究将对我国的能源结构和经济发展产生重要影响。
浅谈煤层气藏保存条件【摘要】煤层气是一种重要的非常规天然气资源,其保存条件影响着煤层气资源的利用和开发。
本文首先介绍了煤层气的定义和重要性,然后详细阐述了煤层气生成的条件、保存的主要控制因素、富集机制、气体运移方式以及煤层气的吸附特性。
结论部分讨论了煤层气藏保存条件的综合影响、煤层气开发的前景以及煤层气资源的可持续利用。
通过全面了解煤层气的保存条件,可以更好地实现煤层气资源的有效开发和利用,推动我国煤层气产业的健康发展。
【关键词】煤层气藏、保存条件、生成条件、主要控制因素、富集机制、气体运移方式、吸附特性、综合影响、开发前景、可持续利用。
1. 引言1.1 煤层气藏的定义煤层气是指在煤层中自然形成的一种天然气,主要成分是甲烷,同时还含有少量的乙烷、丙烷等烃类气体。
煤层气是一种非常珍贵的清洁能源,具有良好的环保性和经济性,对于缓解能源危机、改善能源结构、保护环境具有重要意义。
煤层气是在地质年代沉积而成的煤层中富集的天然气,是在地质作用过程中形成的。
煤层气的形成需要具备一定的地质、地球化学和物力学条件。
煤层气的形成与煤层的地层特征密切相关,煤层气藏是固体、液体和气体共存的复合相态体系。
煤层气在地质地球化学条件下,形成的气态烃类,在煤层中的密集程度大于地表的任何矿物质,具有较强的吸附能力和孔隙介质吸气能力。
浅谈煤层气藏保存条件的研究,是推动中国煤层气资源科学开发和普遍利用的必然要求。
1.2 煤层气藏的重要性煤层气是一种天然气资源,是煤炭中固定的天然气,在过去被视为煤炭开采的附属资源,而现在煤层气已经成为独立的能源资源。
煤层气不仅是一种清洁能源,而且也是一种可以替代传统能源的重要资源。
随着全球能源需求的增加,煤层气的重要性日益凸显。
煤层气在环境保护方面具有巨大优势,因为燃烧煤层气产生的二氧化碳排放量比燃烧煤炭要少很多。
煤层气开发可以减少对传统能源资源的依赖,降低能源供给的不稳定性,提高国家能源安全水平。
在经济方面,煤层气的开发利用可以刺激当地经济发展,提高当地居民的生活水平。
浅析影响煤层气藏形成和保存的因素摘要:煤层气已成为一种新兴的非常规天然气资源。
煤层气是成煤物质在煤化过程中生成并储集于煤层中的气体,本文主要论述了影响煤层气藏形成和保存的诸多因素,对煤层气的勘探开发和合理利用都具有重要的指导意义。
关键词:煤层气形成保存煤层气俗称“瓦斯”,其主要成份为高纯度甲烷,是近二十年在世界上崛起的新型能源,其资源总量与常规天然气相当。
煤炭开采中排出的大量煤层气作为一种新型能源,具有独特的优势,是优化一次能源结构的重要组成部分,是优质的能源和基础化工原料。
1 煤层气的成因类型与形成机理植物体埋藏后,经过微生物的生物化学作用转化为泥炭(泥炭化作用阶段),泥炭又经历以物理化学作用为主的地质作用,向褐煤、烟煤和无烟煤转化(煤化作用阶段)。
在煤化作用过程中,成煤物质发生了复杂的物理化学变化,挥发份含量和含水量减少,发热量和固定碳的含量增加,同时也生成了以甲烷为主的气体。
煤体由褐煤转化为烟煤的过程,每吨煤伴随有280~350m3(甚至更多)的甲烷及100~150m3的二氧化碳析出。
泥炭在煤化作用过程中,通过两个过程,即生物成因过程和热成因过程而生成气体。
生成的气体分别称为生物成因气和热成因气。
1.1生物成因气生物成因气是指在相对低的温度(一般小于50℃)条件下,通过细菌的参与或作用,在煤层中生成的以甲烷为主并含少量其它成分的气体。
生物成因气的生成有两种机制,即二氧化碳的还原作用和有机酸(一般为乙酸)的发酵作用。
尽管两种作用都在近地表环境中进行,但根据组分研究,大部分古代聚集的生物气可能来自二氧化碳的还原作用。
煤层中生成大量生物成因气的有利条件是:大量有机质的快速沉积、充裕的孔隙空间、低温和高pH值的缺氧环境。
按照生气时间和母质以及地质条件的不同,生物成因气有原生生物成因气和次生生物成因气两种类型,两者在成因上无本质差别。
1.1.1原生生物成因气原生生物成因气是在煤化作用阶段早期,泥炭沼泽环境中的低变质煤(泥炭到亚烟煤)经细菌等有机质分解等一系列复杂过程所生成的气体。
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald66煤层气也称煤层瓦斯,它是储集在煤层及其临近岩层中的一种气体矿产资源。
研究表明],煤层气的成分以甲烷为主,这类矿产是煤化作用过程中的特殊产物并主要以吸附态的形式赋存于煤层之中。
作为一种自生自储式非常规天然气资源,煤层气既属于一种新型的洁净能源,又属于我国21世纪的重要替代能源之一。
随着科技的进步和研究的深入,煤层气已被广泛用作发电、汽车燃料、制甲醇及碳黑等,其组成、成因及储存条件等也因此越来越受到人们的广泛关注。
鉴于此,该文对前人研究成果进行了整理,总结出了煤层气的组成、成因及气藏形成条件。
1 成分及特性煤层气是一种混合气体并主要包括C H 4、C 2H 6、N 2、C O 2及微量的C O 和A r。
煤层气的组分及含量与常规天然气基本一致,其中:甲烷的含量一般为85%~93%,重烃(如C 2H 6等)含量多介于1.0%~14.1%,氮气含量变化范围大且通常低于10%,C O 2含量多低于2%。
据报道,煤层气的热值为35800 kJ/m 3,由于重烃含量较少,因而煤层气的热值略低于常规天然气(天然气发热量为37680 kJ/m 3)。
作为一种特殊的矿产资源类型,煤层气主要具有如下一些特性:(1)附生性。
煤层气以煤(碳)层为载体而共生并随煤炭的开采而散失。
(2)不均性。
煤层气的质和量以及煤储层的特征具有空间分布差异。
(3)稀缺性。
作为能源和化工原料供人类使用的煤层气会逐渐消耗殆尽。
2 成因类型从泥炭到煤的形成过程中均存在气体的产生。
研究表明,煤层气的成因类型大致可划分为生物成因和热成因两类:前者主要形成于煤化作用的未成熟期,而后者则主要形成于煤化作用的成熟期和过成熟期。
2.1 生物成因生物成因气主要为甲烷,它是各种微生物的一系列复杂作用过程导致有机质发生降解作用而形成的,具体包括:(1)原生生物气。
浅析桌子山煤田煤层气资源赋存条件桌子山煤田位于内蒙古自治区西部,地跨乌海及鄂尔多斯市两市,其地理坐标:东经106°47′~107°11′,北纬39°10′~39°53′。
桌子山煤田煤层气评价研究区域:包括铁盖苏木矿区、千里山矿区、老石旦矿区、阿巴斯矿区、骆驼山井田、白云乌素矿区等,面积约1111km2。
煤层气田成藏的主控因素主要体现在三个方面,一是煤層气烃源条件,二为煤层气储层物性条件,三为煤层气保存条件。
这三个方面有机组合,才使得煤层物性好、含气量高,并最终形成具有高产富集条件的煤层气藏。
本文通过对桌子山煤田以上三个煤层气成藏因素的分析研究,预测了桌子山煤田煤层气赋存的有利区块[1]。
1 地质背景桌子山煤田位于华北赋煤区鄂尔多斯盆地西缘北段赋煤构造带,该构造单元位于鄂尔多斯盆地西缘。
该赋煤构造带是由10余条近SN向延伸的大型逆冲断裂、数条同向大型正断层及一些近EW走向的大型平移断层组成构造骨架,基本构造形态为总体由东向西扩展的逆冲断裂组合(如图1)。
主要含煤地层为石炭系太原组和二叠系山西组,除煤田东北部千里山一带有侏罗系煤层外,大部分为石炭二叠系含煤地层。
桌子山煤田主要可采煤层为9、10、16号煤层,厚度较稳定,但结构复杂。
2 烃源条件2.1 有利的成煤环境桌子山煤田主要气源岩为石炭系上统太原组(C2t)的9号煤层和二叠系下统山西组(P1s)的16号煤层,有利的成煤环境为该区煤层气藏的形成提供了很好的物质基础。
山西组为发育于陆表海沉积背景之上的三角洲沉积,一般以三角洲河口沙坝、支流间湾过渡到三角洲平原相。
太原组为一套海陆交互相沉积,形成了陆表海台地相碳酸盐岩沉积体系和堡岛沉积体系的复合沉积体系。
国内外煤层气勘探与研究表明在海陆交互沉积与陆表海沉积背景上的三角洲沉积体系中形成的煤层生气潜力大,有利于煤层气藏的形成。
如美国圣湖安盆地水果地组煤层属于三角洲泛滥平原沉积,拉顿盆地拉顿组煤层属于陆相泛滥平原沉积。
第五章油气聚集与油气藏的形成5.16 煤层气藏一、基本概念及分类煤层气是一种在煤化过程中生成并主要以吸附形式储集在煤层中的自生自储式的天然气。
主要成分为甲烷,也称为煤层甲烷。
在煤炭工业中的煤层瓦斯,是煤成气的一部分。
煤层气藏是指受相似地质因素控制、含有一定资源规模以吸附状态为主的煤层气、具有相对独立流体系统的煤岩体。
煤层气藏具有明显的边界与周围地质体分隔。
一、基本概念及分类宋岩等(2010)根据水动力条件和煤层气藏边界,将煤层气藏划分为水动力封闭型和自封闭型2大类及多种基本类型:二、煤层气的赋存状态煤层气在煤储中的三种赋存方式:吸附、游离、溶解。
吸附气:是煤层甲烷的主体,占70~95%,一般占90%;游离气:存在于煤的孔隙、裂隙或空洞中;溶解气:溶解于地层水中,不足1%。
三、煤层气的富集◆煤层气在煤层主要依赖吸附作用,有无圈闭无关要紧。
但常规天然气必须在圈闭中。
◆煤层的含气量:一般为10~40m3/t煤,而煤的生气量至无烟煤阶段累计可达210~490m3/t煤。
◆至少有90%的由煤生成的气从煤中析出,大部分气运移出煤层,一部分赋存于煤层中并有一定规模的运移调整。
在不同演化阶段,煤层气的运移特征不同。
有缘学习更多+谓ygd3076或关注桃报:奉献教育(店铺)四、煤层气藏形成的地质条件煤层气藏为具有一定规模,并含有商业性开采价值煤层气的煤岩体。
现代技术条件下,具有商业性开采价值的煤层甲烷气藏的煤层厚度通常1~30 m ,埋深45~2730 m ,煤阶可从褐煤到无烟煤。
四、煤层气藏形成的地质条件煤层厚度和含气性:厚度大、含气量高、解析条件好—有利,下限1m。
渗透性:受控于多种复杂地质因素,天然裂缝发育有利。
保存条件:上覆地层有效厚度和煤层顶底板特征,顶底板好有利封闭。
水文地质条件:水动力条件好,便于降压解吸,利于开采。
吸附状态煤层甲烷是煤储集天然气的主体。
当煤处于一定的温度、压力等条件下时,吸附即达到一种平衡状态,吸附状态的天然气要能流动,必须打破这一平衡状态,使煤层甲烷解析出来。
一、生气因素:1、有机质成分:越高生气性越好,有机质类型为腐植型的生气能力较强。
2、镜质组反射率:是反映煤化程度的一个指标,煤化程度越高,产生的煤层气越多。
但煤化程度达到一定程度(大于1.8%~3%)过成熟时,其生气能力会逐步下降。
3、厚度:厚度越大越好二、储(保)气影响因素(或形成气藏的影响因素)1、埋深:影响煤层气赋集的地质因素主要是埋藏深度。
煤化作用过程中产生的大量气体能否很好保存,与上覆有效地层厚度有关。
煤层上覆有效地层厚度增加,煤层的保存能力增强,气含量也随之增加。
到一定深度后,随着地压增大,地温也随之增高,煤的储集性能相对变差,煤层气沿煤层缓慢向上运移,含气量减少。
一般情况下,埋深大有利于储气,但超出一定深度后,受地应力等各种因素影响,游离气的量会大大减小,开发成本会增大。
2、断层:开放性(或连通性好的)断层,不利于储气;封闭性断层储气能力强。
逆断层、平推断层构造应力大,低渗,有利于储气,但不利于开发,正断层构造应力较小,高渗,利于开发;因此在选区时要从断层的多个方面评价。
3、构造:向斜埋深大,储层压力大,含气量往往较高。
背斜埋深较浅,储层压力较小,裂隙较发育,不利于储气。
4、上覆下伏地层的封盖性:对煤矿来讲就是煤层顶底板岩性,一般来说砂岩透气性好,不利于储气,泥岩的封盖性比较好。
5、水文地质:地下水活动频繁的地层渗透性较好,随着水的运移,煤层气也会产生运移,导致该区域含量较低。
三、影响开发效果的因素1、储层自身条件因素煤层对CH4的吸附性:吸附性强的煤层开发难度大。
渗透性:透气性越好越利于开发顶底板及煤层的可改造性:脆性矿物含量高利于压裂改造。
厚度:厚度越大,资源丰度越高。
地层压力:一般地应力大,储层渗透性会较低;同时,主应力方向影响压裂主裂缝的延展方向,因此对水平井布置方向及直井井网间距确定影响较大。
储层压力:一般储层压力大,储层渗透性会较好有效应力越大的储层,一般渗透性都较差(有效应力是地应力与储层压力的差值)水文条件:地下水频繁不利于气储存,在排采过程中也会加大排采开发难度地温:地温高有利于气体解吸2、开发过程中的生产工艺影响因素钻井:钻进工艺:欠平衡或平衡钻进钻井液:比重越大,对储层伤害越大,要求低固相,比重不大于1.03 固井:固井泥浆密度不大于1.6,满足固井质量要求情况下,降低固井注浆压力井身质量:狗腿弯会对油管造成磨损,造成频繁停排修井,易形成缝堵。
煤层气的保存条件浅析【关键词】煤层气藏封盖条件地壳运动煤层气藏与常规天然气藏不同:煤既是气源岩,又是储集岩。
一般来讲,气量主要是由于煤岩自身的吸附能力和保存条件的不同造成的。
一、较强的吸附能力是煤层气富集的前提煤层气以溶解气、游离气和吸附气三种方式赋存于煤层的双孔隙系统中,煤层气主要以吸附状态存在于煤的基质微孔中。
在地层条件下,吸附气、游离气和溶解气处于一种动态平衡过程中,在达到吸附平衡后,吸附量是压力和温度的函数。
但煤对气体的吸附属于物理吸附,吸附与解吸是可逆的,当温度和压力条件改变后,吸附量也会改变:当压力下降或温度升高时,吸附气就会解吸,转化为游离气。
同样,在地层水交替作用下,原有的平衡条件也会被打破而使吸附气越来越少。
由于吸附气的活性较游离气和溶气弱得多,更易保存,因此煤的吸附能力越强,吸附量越大,越有利于煤层气的保存。
各种地质作用就是通过改变吸附与解吸及吸附与溶解的关系而影响煤层气的保存。
二、良好的封盖条件是煤层气保存的重要因素煤层气属于自生自储式,不需要初次运移,这就要求自生气开始,就需要有良好的封盖条件才能使煤层气得以保存。
盖层对于煤层气藏的作用主要是维持吸与解吸的平衡,减少游离气的逸散和减弱交替地层水的影响。
泥页岩、盐岩、膏岩及致密碳酸盐岩等,如其透气性差,就可以形成良好的封盖层而有效地阻止煤层气的垂向运移,有利于煤层气的保存。
三、地层水弱交替区或交替水阻滞区有利于煤层气的保存除了需要良好的盖层之外,煤层气藏的形成还需要有一个较稳定的水动力条件,它直接影响着地层液体压力分布及流体的运移,由此改变吸附气与溶解气和游离气间原有的平衡,从而影响到煤层气的保存。
如果地层水处于阻滞状态,且渗透层自身具有良好的保存条件,煤层气则可能会在渗透层中聚集形成煤成气藏;如果存在良好的顶底板条件,则会在向斜轴部或单斜底部形成超压区,有利于煤层气的保存,在煤层渗透性较差,水动力较弱时,煤层气则会由煤层低部位向高部位运移,如具有封闭能力,则可能在上倾方向聚集成藏。
地理地质论文我国煤层气富集地质条件与成藏特征研究1 引言煤层气是在煤化作用过程中形成并赋存在煤层中的以甲烷为主的混合气 [1-2],既包括煤岩中颗粒基质表面吸附气、割理和裂隙游离气和煤层水中溶解气,也包括在开采中煤层内常规薄储集层中聚集的天然气[3]。
煤层气与常规天然气最根本的区别在于其源于储层又储于煤层,可谓“自生自储”,气体以吸附形式赋存于煤孔隙介质;后者源于常规烃源岩,大多经过运移聚集在储集岩中,可谓“他生他储”,气体主要以游离气方式存在 [4]。
我国地质历史上聚煤期有14个,主要聚煤期有7个,分别为早石炭世、石炭―二叠纪、晚二叠世、晚三叠世、早―中侏罗世、白垩纪、古近纪和新近纪。
煤炭资源分布不均导致我国煤层气资源地区差异显著。
统计结果显示,我国的煤层气资源量和技术可采资源量分布基本一致,主要集中在中部和西部地区,东部和华南地区分布较少。
中部的晋陕蒙含气区煤层技术可采资源量最大,占全国技术可采资源量的47.88%;西部的北疆含气区次之,占26.98%;华南含气区最小 [4]。
2 煤层气富集的地质条件煤层气属于自储型天然气,煤层既是生气层又是储集体,因此煤层气的分布受构造、沉积等条件控制。
储集条件、构造条件和保存条件等因素相互联系和制约,共同影响储层性质、气体吸附量和含气饱和度。
2.1 储集条件煤层是煤层气的气源岩,又是煤层气的储集岩。
作为源岩,要求煤层具有一定的厚度和成熟度,煤层厚度大,可保证煤层气的生成量。
热演化程度是有机质向煤层转化的必要条件,陆生高等植物沉积埋藏后,在泥炭化和煤化作用过程中都有气体生成,但各阶段生气量和气体组分有较大差别[6]。
煤化作用的低―中变质阶段(R=0.5%~2.0%),干酪根经过热降解生成重烃、轻烃及甲烷等挥发物;贫煤和无烟煤阶段(R>2.0%),干酪根演化过成熟,有机质发生热降解和热裂解作用,主要产生甲烷;若演化程度太低(R<0.45%),生物气生成量少且不易保存,很难形成煤层气藏。
浅析影响煤层气保存的地质条件
耿筱磊;石希民
【期刊名称】《低碳世界》
【年(卷),期】2016(000)021
【摘要】下面我们主要把地质条件对煤层气保存的意义和主要作用进行讲述,保存的地质条件泛指水动力条件、封盖能力和构造运动等条件内容.在地质发展史当中,以上的地质因素经过把地层的温压情况做出改变而使溶解与吸附和解吸与吸附它们之间的均衡有所改变,造成对煤气层的保存产生影响.以下我们与有关事例相结合来分析煤层气保存的地质条件和对煤层造成影响的因素.
【总页数】2页(P78-79)
【作者】耿筱磊;石希民
【作者单位】河南省煤田地质局三队,郑州450053;河南省煤田地质局三队,郑州450053
【正文语种】中文
【中图分类】TD84
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煤层气的保存条件浅析
【关键词】煤层气藏封盖条件地壳运动
煤层气藏与常规天然气藏不同:煤既是气源岩,又是储集岩。
一般来讲,气量主要是由于煤岩自身的吸附能力和保存条件的不同造成的。
一、较强的吸附能力是煤层气富集的前提
煤层气以溶解气、游离气和吸附气三种方式赋存于煤层的双孔隙系统中,煤层气主要以吸附状态存在于煤的基质微孔中。
在地层条件下,吸附气、游离气和溶解气处于一种动态平衡过程中,在达到吸附平衡后,吸附量是压力和温度的函数。
但煤对气体的吸附属于物理吸附,吸附与解吸是可逆的,当温度和压力条件改变后,吸附量也会改变:当压力下降或温度升高时,吸附气就会解吸,转化为游离气。
同样,在地层水交替作用下,原有的平衡条件也会被打破而使吸附气越来越少。
由于吸附气的活性较游离气和溶气弱得多,更易保存,因此煤的吸附能力越强,吸附量越大,越有利于煤层气的保存。
各种地质作用就是通过改变吸附与解吸及吸附与溶解的关系而影响煤层气的保存。
二、良好的封盖条件是煤层气保存的重要因素
煤层气属于自生自储式,不需要初次运移,这就要求自生气开始,就需要有良好的封盖条件才能使煤层气得以保存。
盖层对于煤层气藏的作用主要是维持吸与解吸的平衡,减少游离气的逸散和减弱交替地层水的影响。
泥页岩、盐岩、膏岩及致密碳酸盐岩等,如其透气性差,就可以形成良好的封盖层而有效地阻止煤层气的垂向运移,有利于煤层气的保存。
三、地层水弱交替区或交替水阻滞区有利于煤层气的保存
除了需要良好的盖层之外,煤层气藏的形成还需要有一个较稳定的水动力条件,它直接影响着地层液体压力分布及流体的运移,由此改变吸附气与溶解气和游离气间原有的平衡,从而影响到煤层气的保存。
如果地层水处于阻滞状态,且渗透层自身具有良好的保存条件,煤层气则可能会在渗透层中聚集形成煤成气藏;如果存在良好的顶底板条件,则会在向斜轴部或单斜底部形成超压区,有利于煤层气的保存,在煤层渗透性较差,水动力较弱时,煤层气则
会由煤层低部位向高部位运移,如具有封闭能力,则可能在上倾方向聚集成藏。
四、煤层气保存的影响
地壳的升降运动可以改变地层的温压条件,打破煤层中原有的平衡条件,使吸附气与游离气相互转化,从而影响煤层气的保存:如果地壳台升并遭受剥蚀,则地层压力和温度都降低,煤中气体的吸附能力降低,相反,地壳下降接受沉积,由于压力和温度的提高使气体的吸附能力提高,游离气则向吸附气转化,有利于煤层气的保存。
断裂构造和岩浆活动及其它热运动也会改变煤层气的平衡条件,从而影响煤层气的保存条件。
五、小结
1.煤对气体的吸附能力越高,吸附量越大,越有力于煤层气的保存,易于形成高含气量煤层气藏。
2.盖层的作用主要是阻止游离气的散失,即使是在构造运动过程中,亦可以使煤层处于过饱和状态从而保存了游离态的煤层气,同时阻止煤层气受地层水交替作用的影响。
3.处于弱地层水交替区或地层水阻滞区中,煤层气散失少,同时保持地层压力,吸附比例大,有利于煤层气的保存。
4.地壳的多次升降运动对煤层气的保存不利,但良好的盖层可减弱煤层气的散失。
强烈的断裂活动不利于煤层气的保存,中等程度的断裂如使附近煤层产生裂隙而提高煤层渗透率,则有利于煤层气的开发。