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深部储层煤层气产出影响因素
被引量：
3
1
作者
王振至
傅雪海
+2 位作者
潘结南
金毅
王海超
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025年第2期84-98,共15页
【目的】深部煤层气产出与浅部存在较大差异,维持储层渗透性或尽可能减小渗透率损失、提高煤层气(CH_(4))解吸效率及准确预测扩散规律是深部煤层气产出面临的重要挑战,亟需通过技术创新和理论研究攻关突破。【方法】对国内外煤储层渗透...
【目的】深部煤层气产出与浅部存在较大差异,维持储层渗透性或尽可能减小渗透率损失、提高煤层气(CH_(4))解吸效率及准确预测扩散规律是深部煤层气产出面临的重要挑战,亟需通过技术创新和理论研究攻关突破。【方法】对国内外煤储层渗透性、煤层气解吸、扩散等基础研究进展进行系统分析,结合深部煤储层排采阶段划分和不同阶段煤层气运移主要形式,总结深部煤层气产出机制及其影响因素。【结果和结论】结果表明:(1)深部煤层气产出划分为快速上产、相对稳产、缓慢递减和低产4个阶段。(2)快速上产和相对稳产阶段,储层压力高,气源以游离气为主,甲烷运移以渗流为主导,其主要影响因素包括煤体结构、孔裂隙发育程度、储层温度、原位地应力、有效应力等。该阶段应尽可能地减少渗透率损失,避免直接压开碎粒煤、糜棱煤占比较大的储层;相对稳产阶段之后储层温度的增渗作用会随着滑脱效应的增强逐渐增大;控压降、慢排采有助于减缓储层渗透率衰减。尽管在低产气阶段原生裂隙及人工裂隙渗透率损失率均接近100%,但不可逆渗透率损失率却远远低于浅部煤储层,昭示着储层二次改造增产的可行性。(3)快速上产至相对稳产阶段,吸附气开始缓慢解吸,扩大解吸范围、保证渗流通道,提高煤层气井产量是重中之重。深部煤储层中吸附气解吸较浅部所需时间长,临界解吸压力难以准确判断,解吸气体运移通道易压缩闭合,解吸范围受限。实验研究时应选用逐级降压解吸方式,可精准预估煤层气开采率;排采过程控制储层压力缓慢降低,可有效提升微孔中吸附气的解吸率。(4)低产气阶段,产气以远井区域解吸气供给为主,甲烷扩散决定煤层气井产量,扩散系数的准确测试和动态模型构建是关键。扩散系数各向异性特征显著,目前CH_(4)扩散模型对煤体结构的各向异性特征很少涉及;构建CH_(4)时变扩散模型,需考虑煤体多尺度孔隙-显微裂隙中扩散模式;结合煤中多尺度孔裂隙精细表征实验与高温高压核磁成像分析技术,可表征不同孔径间CH_(4)密度变化。本次系统的总结和认识,将理论与生产实践相结合,进一步完善深部煤层气开发理论基础。
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关键词
煤层气
渗透率
解吸
扩散
深部煤储层
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职称材料
不同变质变形煤微晶结构的XRD试验研究
被引量：
11
2
作者
周贺
潘结南
+2 位作者
李猛
王振至
牛庆合
《河南理工大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2019年第1期26-35,共10页
煤的变质、变形作用不仅对煤的宏观特征具有重要影响,而且也影响着煤的微晶结构,煤微晶结构是影响煤储层物性的内在因素之一。为深入研究不同变质变形煤的微晶结构演化特征,本文采用X射线衍射(XRD)试验方法,综合前人的试验结果,对全煤...
煤的变质、变形作用不仅对煤的宏观特征具有重要影响,而且也影响着煤的微晶结构,煤微晶结构是影响煤储层物性的内在因素之一。为深入研究不同变质变形煤的微晶结构演化特征,本文采用X射线衍射(XRD)试验方法,综合前人的试验结果,对全煤级不同变质变形煤的微晶结构参数进行研究。结果表明:随着煤级的升高,面网间距d002逐渐减小、堆砌度Lc以及芳香层数Nc逐渐增大,呈现一定的阶段性,其数值最终趋于稳定;延展度La与最大反射率Ro,max呈线性关系,随着煤级的升高而逐渐增大。在变质作用的基础上,构造变形作用拉长了煤微晶参数的变化区间,使微晶结构得以提前演化;构造变形作用对堆砌度Lc、延展度La以及芳香层数Nc的增大有积极的影响;弱构造变形作用对d002最终稳定值影响较小,强构造变形煤d002的最终稳定值较原生煤的小;原生结构煤、弱构造变形煤以及强构造变形煤微晶参数随煤级变化时具有不同的特征,构造变形煤的微晶参数较原生结构煤变化空间更大。
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关键词
原生结构煤
弱构造变形煤
强构造变形煤
X射线衍射
最大反射率
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职称材料
平顶山煤田南部二叠系煤层煤相演化规律研究
被引量：
2
3
作者
翟迎铨
李猛
+4 位作者
潘结南
王振至
王相龙
牟朋威
葛涛元
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期191-198,共8页
基于不同沉积环境形成的煤在显微组分、储层物性等方面有很大的差异,为了能够在后续的研究中找出沉积环境对储层物性的影响,在平顶山煤田采集不同煤层的多个样品,利用光学显微镜进行煤岩显微组分鉴定分析,对平顶山煤田南部二叠系煤层的...
基于不同沉积环境形成的煤在显微组分、储层物性等方面有很大的差异,为了能够在后续的研究中找出沉积环境对储层物性的影响,在平顶山煤田采集不同煤层的多个样品,利用光学显微镜进行煤岩显微组分鉴定分析,对平顶山煤田南部二叠系煤层的煤相进行了分析研究。结果表明:平顶山煤田南部地区煤层显微组分以镜质组为主,主要矿物为黏土类矿物及黄铁矿。根据不同煤相参数之间的差异性将研究区煤相划分为:较浅水覆水森林沼泽、湿地草本沼泽、弱覆水湿地草本沼泽、潮湿森林沼泽相、低位沼泽五种类型。庚20煤层沉积环境由湿地草本沼泽到低位沼泽再转换为较浅水覆水森林沼泽;己15煤层由底部湿地草本沼泽变为中上部弱覆水湿地草本沼泽。戊8煤层从底部的湿地草本沼泽转变为潮湿森林沼泽,后转变为湿地草本沼泽,最终转化为较浅水覆水森林沼泽。
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关键词
沼泽演化
平顶山煤田
煤岩显微组分
煤相
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职称材料
题名
深部储层煤层气产出影响因素
被引量：
3
1
作者
王振至
傅雪海
潘结南
金毅
王海超
机构
河南理工大学资源环境学院
中国矿业大学资源与地球科学学院
新疆大学地质与矿业工程学院
出处
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025年第2期84-98,共15页
基金
国家自然科学基金项目(42202207)
新疆维吾尔自治区重大科技专项课题(2023A01004-1)。
文摘
【目的】深部煤层气产出与浅部存在较大差异,维持储层渗透性或尽可能减小渗透率损失、提高煤层气(CH_(4))解吸效率及准确预测扩散规律是深部煤层气产出面临的重要挑战,亟需通过技术创新和理论研究攻关突破。【方法】对国内外煤储层渗透性、煤层气解吸、扩散等基础研究进展进行系统分析,结合深部煤储层排采阶段划分和不同阶段煤层气运移主要形式,总结深部煤层气产出机制及其影响因素。【结果和结论】结果表明:(1)深部煤层气产出划分为快速上产、相对稳产、缓慢递减和低产4个阶段。(2)快速上产和相对稳产阶段,储层压力高,气源以游离气为主,甲烷运移以渗流为主导,其主要影响因素包括煤体结构、孔裂隙发育程度、储层温度、原位地应力、有效应力等。该阶段应尽可能地减少渗透率损失,避免直接压开碎粒煤、糜棱煤占比较大的储层;相对稳产阶段之后储层温度的增渗作用会随着滑脱效应的增强逐渐增大;控压降、慢排采有助于减缓储层渗透率衰减。尽管在低产气阶段原生裂隙及人工裂隙渗透率损失率均接近100%,但不可逆渗透率损失率却远远低于浅部煤储层,昭示着储层二次改造增产的可行性。(3)快速上产至相对稳产阶段,吸附气开始缓慢解吸,扩大解吸范围、保证渗流通道,提高煤层气井产量是重中之重。深部煤储层中吸附气解吸较浅部所需时间长,临界解吸压力难以准确判断,解吸气体运移通道易压缩闭合,解吸范围受限。实验研究时应选用逐级降压解吸方式,可精准预估煤层气开采率;排采过程控制储层压力缓慢降低,可有效提升微孔中吸附气的解吸率。(4)低产气阶段,产气以远井区域解吸气供给为主,甲烷扩散决定煤层气井产量,扩散系数的准确测试和动态模型构建是关键。扩散系数各向异性特征显著,目前CH_(4)扩散模型对煤体结构的各向异性特征很少涉及;构建CH_(4)时变扩散模型,需考虑煤体多尺度孔隙-显微裂隙中扩散模式;结合煤中多尺度孔裂隙精细表征实验与高温高压核磁成像分析技术,可表征不同孔径间CH_(4)密度变化。本次系统的总结和认识,将理论与生产实践相结合,进一步完善深部煤层气开发理论基础。
关键词
煤层气
渗透率
解吸
扩散
深部煤储层
Keywords
coalbed methane(CBM)
permeability
desorption
diffusion
deep coal reservoir
分类号
P618.13 [天文地球—矿床学]
P618.11 [天文地球—矿床学]
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职称材料
题名
不同变质变形煤微晶结构的XRD试验研究
被引量：
11
2
作者
周贺
潘结南
李猛
王振至
牛庆合
机构
河南理工大学资源环境学院
中国矿业大学资源与地球科学学院
出处
《河南理工大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2019年第1期26-35,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(41372161)
河南省高校科技创新团队支持计划项目(17IRTSTHN025)
文摘
煤的变质、变形作用不仅对煤的宏观特征具有重要影响,而且也影响着煤的微晶结构,煤微晶结构是影响煤储层物性的内在因素之一。为深入研究不同变质变形煤的微晶结构演化特征,本文采用X射线衍射(XRD)试验方法,综合前人的试验结果,对全煤级不同变质变形煤的微晶结构参数进行研究。结果表明:随着煤级的升高,面网间距d002逐渐减小、堆砌度Lc以及芳香层数Nc逐渐增大,呈现一定的阶段性,其数值最终趋于稳定;延展度La与最大反射率Ro,max呈线性关系,随着煤级的升高而逐渐增大。在变质作用的基础上,构造变形作用拉长了煤微晶参数的变化区间,使微晶结构得以提前演化;构造变形作用对堆砌度Lc、延展度La以及芳香层数Nc的增大有积极的影响;弱构造变形作用对d002最终稳定值影响较小,强构造变形煤d002的最终稳定值较原生煤的小;原生结构煤、弱构造变形煤以及强构造变形煤微晶参数随煤级变化时具有不同的特征,构造变形煤的微晶参数较原生结构煤变化空间更大。
关键词
原生结构煤
弱构造变形煤
强构造变形煤
X射线衍射
最大反射率
Keywords
raw structural coal
weak tectonic deiormed coal lstrong tectonic deformed coal lX-raylmaximun reflectivity
分类号
P618.11 [天文地球—矿床学]
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职称材料
题名
平顶山煤田南部二叠系煤层煤相演化规律研究
被引量：
2
3
作者
翟迎铨
李猛
潘结南
王振至
王相龙
牟朋威
葛涛元
机构
河南理工大学资源环境学院
中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心
中国矿业大学
出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期191-198,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(41772162)
河南省高校科技创新团队支持计划资助项目(17IRTSTHN025)。
文摘
基于不同沉积环境形成的煤在显微组分、储层物性等方面有很大的差异,为了能够在后续的研究中找出沉积环境对储层物性的影响,在平顶山煤田采集不同煤层的多个样品,利用光学显微镜进行煤岩显微组分鉴定分析,对平顶山煤田南部二叠系煤层的煤相进行了分析研究。结果表明:平顶山煤田南部地区煤层显微组分以镜质组为主,主要矿物为黏土类矿物及黄铁矿。根据不同煤相参数之间的差异性将研究区煤相划分为:较浅水覆水森林沼泽、湿地草本沼泽、弱覆水湿地草本沼泽、潮湿森林沼泽相、低位沼泽五种类型。庚20煤层沉积环境由湿地草本沼泽到低位沼泽再转换为较浅水覆水森林沼泽;己15煤层由底部湿地草本沼泽变为中上部弱覆水湿地草本沼泽。戊8煤层从底部的湿地草本沼泽转变为潮湿森林沼泽,后转变为湿地草本沼泽,最终转化为较浅水覆水森林沼泽。
关键词
沼泽演化
平顶山煤田
煤岩显微组分
煤相
Keywords
marsh evolution
Pingdingshan Coalfield
coal-rock microstructure
coal facies
分类号
P618.11 [天文地球—矿床学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深部储层煤层气产出影响因素
王振至
傅雪海
潘结南
金毅
王海超
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025
3
在线阅读
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职称材料
2
不同变质变形煤微晶结构的XRD试验研究
周贺
潘结南
李猛
王振至
牛庆合
《河南理工大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2019
11
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
平顶山煤田南部二叠系煤层煤相演化规律研究
翟迎铨
李猛
潘结南
王振至
王相龙
牟朋威
葛涛元
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
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职称材料
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