中国南方煤层气主要地质特点、勘探开发进展及策略 被引量：1

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作者 郭涛 周亚彤 +2 位作者 金晓波 高小康 彭兴平 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第3期44-53,共10页

【目的和方法】中国南方多、薄煤层叠置条件下煤层气资源丰富,是我国煤层气勘探开发的重要接替区,近年来煤层气产业取得长足进展,但要实现全面效益开发仍面临诸多挑战。为进一步助推煤层气产业快速发展,总结南方煤层气主要地质特点,梳... 【目的和方法】中国南方多、薄煤层叠置条件下煤层气资源丰富,是我国煤层气勘探开发的重要接替区,近年来煤层气产业取得长足进展,但要实现全面效益开发仍面临诸多挑战。为进一步助推煤层气产业快速发展,总结南方煤层气主要地质特点,梳理勘探开发现状与进展,基于存在问题提出开发对策。【结果】结果表明:南方地区煤层气资源丰富,具有“煤层层数多而薄、累厚大、中−高热演化、高含气,深部高饱和、富含游离气;构造条件与煤体结构复杂”典型特征。勘探开发经历了资源调查与技术借鉴(1989−2009年)、技术探索(2010−2020年)与技术升级及深部煤层气攻关(2021年至今)3个阶段,当前正处于南方深部煤层气地质理论认识提升、适应性有效支撑压裂技术升级优化阶段,有望支撑南方煤层气快速发展。【结论】针对南方煤层气地质特点,提出“加大地震勘探投入,优选构造稳定区,边评价边建产,井组式滚动开发;优化产层组合实施多层大规模压裂合采;优选主力煤层实施水平井分段压裂;加快深部煤层气勘探评价”4项开发建议。发挥多煤层优势、实施有效支撑压裂改造、加快深部煤层气地质评价与选区是南方煤层气走向规模化开发的重要途径。 展开更多

关键词 南方煤层气 多煤层 地质特点 勘探开发 技术策略

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国内外深层煤层气勘探开发进展与启示 被引量：9

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作者 张嘉琪 刘曾勤 +3 位作者 申宝剑 赵石虎 陈新军 叶金诚 《石油实验地质》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页

2021年以来,我国深层煤层气勘探开发接连取得重大突破,成为天然气增储上产战略接替资源。为进一步支撑我国深层煤层气高质量发展,亟需对国内外主要含煤盆地煤层气资源禀赋与勘探开发现状进行研究。美国、澳大利亚、加拿大煤层气勘探开... 2021年以来,我国深层煤层气勘探开发接连取得重大突破,成为天然气增储上产战略接替资源。为进一步支撑我国深层煤层气高质量发展,亟需对国内外主要含煤盆地煤层气资源禀赋与勘探开发现状进行研究。美国、澳大利亚、加拿大煤层气勘探开发起步早,目前以中低阶浅层煤层气开发为主,煤层埋深浅、渗透率高,主要采用直井开采,单井日产超万立方米;伴随油气战略调整,美国和加拿大不再将煤层气作为勘探重点,澳大利亚则通过探索试验煤系地层合采,煤层气产量跃居全球首位。我国以中高阶深层煤层气开发为主,煤层具有埋深差异大、渗透率低的特征。目前鄂尔多斯盆地成为最大深层煤层气生产基地,大宁—吉县、大牛地等气田多口水平井日产气量超十万立方米;四川盆地深层煤层气勘探取得了积极进展,准噶尔盆地也具备深层煤层气勘探的潜力。国内外煤层气勘探开发经验表明,富集规律认识的突破、工程技术的进步、一体化管理模式的运行及产业扶持政策的出台是煤层气产业快速发展的重要因素;加大不同类型深层煤层气勘探力度、加强理论技术攻关、加快标准体系建设、加大产业扶持政策支持力度,有助于我国深层煤层气高质量勘探和高效开发。 展开更多

关键词 勘探开发 富集规律 产业政策 深层煤层气 中国 美国 澳大利亚 加拿大

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深层煤层气勘探开发标准体系建设思考及实施战略探讨 被引量：1

3

作者 陈新军 刘曾勤 +3 位作者 申宝剑 赵石虎 张嘉琪 叶金诚 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第4期74-85,共12页

【目的】我国深层煤层气(埋深>1 500 m)资源潜力巨大,作为战略性清洁能源,其开发利用价值日渐凸显,对于促进我国能源结构转型、支撑“双碳”目标具有重大现实意义。近年来在鄂尔多斯、四川、准噶尔等盆地取得重大勘探突破,单井日产... 【目的】我国深层煤层气(埋深>1 500 m)资源潜力巨大,作为战略性清洁能源,其开发利用价值日渐凸显,对于促进我国能源结构转型、支撑“双碳”目标具有重大现实意义。近年来在鄂尔多斯、四川、准噶尔等盆地取得重大勘探突破,单井日产气量突破10万m3,初步实现规模化开发。然而,现有煤层气标准体系主要针对浅层资源(埋深<1 000 m),难以适应深层储层高温、高压、高应力、强非均质性、高游离气占比等复杂及特殊地质条件,导致勘探开发技术适配性不足、安全环保风险突出。【方法】通过系统分析深层煤层气地质-工程特征差异,提出“三个维度–四项原则”的标准体系架构,并指出了标准体系建设的阶段目标:短期聚焦勘探精度提升与开发工艺优化,建立地质–工程一体化标准框架,推动技术创新和产业转型升级;中期构建全产业链技术标准集群,推动全生命周期风险管理,实现资源高效利用和投资收益最大化;长期参与国际标准制定,促进国际技术交流和合作,提升我国深层煤层气产业的国际竞争力。【结果和结论】结果表明,深层煤层气标准体系建设应涵盖基础通用、地质勘探、地震测井、开发评价、工程建设和安全环保六大领域,采用“继承性改良+颠覆性创新”相结合的研制策略,重点关注储层评价、甜点评价、压裂改造等核心技术标准的建设。建议通过“标准体系框架构建、关键标准制修订、技术创新与标准化结合、国际合作与交流以及政策支持与保障”等战略路径,加速形成标准化工作格局,为深层煤层气产业高质量发展提供制度保障和技术支撑。 展开更多

关键词 深层煤层气 勘探开发 标准体系 实施战略

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鄂尔多斯盆地延川南煤层气田地质特征及勘探开发关键技术 被引量：1

4

作者 何希鹏 肖翠 +3 位作者 高玉巧 李鑫 郭涛 蔡潇 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第3期54-71,共18页

【目的】我国煤层气资源丰富,是天然气增储上产的重要接替领域,近年来煤层气勘探开发逐步向深层、薄层拓展,但整体上具有非均质性强、超低渗、地应力高、富集规律复杂等地质特点,面临地质理论不完善、关键技术适应性差、投资回报率低等... 【目的】我国煤层气资源丰富,是天然气增储上产的重要接替领域,近年来煤层气勘探开发逐步向深层、薄层拓展,但整体上具有非均质性强、超低渗、地应力高、富集规律复杂等地质特点,面临地质理论不完善、关键技术适应性差、投资回报率低等挑战,制约了煤层气规模效益开发。【方法】以鄂尔多斯盆地延川南中深部薄煤层勘探开发实践为例,系统分析气田地质特征,总结煤层气富集高产主控因素,建立了地质工程一体化的中深部薄煤层高效勘探开发技术系列。【结果】(1)延川南气田发育谭坪、万宝山两个构造带,不同构造带沉积、煤岩煤质、储层、保存、地应力特征差异较大,但总体上为中深层、欠饱和、低温、低压的热成因优质煤层气藏,生产特征受控于压裂改造效果,常规疏导式压裂气井具有“见气上产慢、单井产能及可采储量低”的生产特征,有效支撑压裂气井具有“上产快、单井产能及可采储量高”的生产特征。(2)动静结合,形成了中深层煤层气“沉积控煤、保存控富、地应力控渗、有效改造控产”的四元耦合富集高产地质认识。(3)建立地质–工程“双甜点”定量化指标评价体系,指导有利区优选;形成了煤多尺度孔缝特征定量表征技术,实现储集空间厘米−毫米−微米−纳米级多尺度定量表征。(4)基于煤层气建模数模一体化关键技术明确了剩余气类型及分布规律,指导剩余气富集区重构井网,提高气田储量动用率、采收率;强化井网与缝网的适配性,建立了不同地质条件下“井网–缝网–产能–效益”一体化开发技术政策。(5)针对煤层厚度薄、构造起伏大等问题,兼顾高效钻完井与压裂、排采需求,形成了薄层水平井导向–压裂–排采一体化成井技术;通过深化煤岩特性认识,开展多轮次攻关实践及迭代优化,形成了“高液量前置拓缝长,变排量稳压控缝高,变粒径支撑不同尺度裂缝”有效支撑压裂优化技术;基于压裂技术进步,排采理念由“缓慢长期”向“优快上产”转变,形成了基于有效支撑压裂的“四段两压三控”优快上产排采制度。(6)形成“节点–区域–中心”的“三级增压”模式,最大限度释放产能。【结论】在研究成果的指导下,气田产量稳中有升,单井产能大幅提升,定向井日产气量由0.1万m^(3)提升至1万m^(3),水平井日产气量由(0.5~0.6)万m^(3)提升至(2.5~6.0)万m^(3),取得较好开发效果,实现效益开发,对于国内同类型深、薄煤层气资源的效益开发具有较好的借鉴意义。 展开更多

关键词 中深部煤层气 薄层煤层气 鄂尔多斯盆地 延川南 富集高产规律 高效勘探开发 技术体系

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中国深层煤层气地质特征与勘探实践 被引量：15

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作者 郭旭升 赵培荣 +10 位作者 申宝剑 刘曾勤 罗兵 赵石虎 张嘉琪 贺甲元 付维署 魏海鹏 刘炯 陈新军 叶金诚 《石油与天然气地质》 CSCD 北大核心 2024年第6期1511-1523,共13页

中国深层煤层气资源丰富,近年勘探工作取得了积极进展,是非常规天然气的战略接替领域,但效益开发面临复杂的地质-工程挑战。本文研究了中国典型地区深层煤层气地质特征,总结了理论与技术研究进展,提出了深层煤层气的发展前景。研究结果... 中国深层煤层气资源丰富,近年勘探工作取得了积极进展,是非常规天然气的战略接替领域,但效益开发面临复杂的地质-工程挑战。本文研究了中国典型地区深层煤层气地质特征,总结了理论与技术研究进展,提出了深层煤层气的发展前景。研究结果表明:①与浅层对比,深层煤层气具有“非均质性强、游离气-吸附气双富、塑性强”的地质-工程特点。②深层中-低煤阶煤储集空间大,以原生植物组织孔为主,中-高煤阶煤微孔与裂隙发育,孔隙以有机质气孔为主,裂隙以割理和外生裂隙为主。③经过多年攻关,中国石化已经初步形成了深层煤层气选区评价、甜点预测、水平井钻井与有效支撑压裂改造技术系列,为深层煤层气的勘探突破提供了有效支撑。④建议进一步加强深层煤层气富集规律与“甜点”及开发技术政策与排采规律研究,研发薄煤层水平井优快钻完井与压裂改造降本增效技术。 展开更多

关键词 勘探实践 富集高产 地质-工程特征 游离气 深层煤层气

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延川南深部煤层气开发关键技术与地质工程一体化实践 被引量：5

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作者 陈贞龙 王运海 +4 位作者 刘晓 崔彬 杨松 李鑫 房启龙 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第1期142-151,共10页

【目的和方法】针对深部煤层气储层非均质性强、开发井网部署模式单一、常规水力压裂适用性较差、传统排采周期过长以及低效井占比大等难题,以国内首个深部煤层气田−延川南煤层气效益开发实践为例,力图通过深部煤层气地质工程一体化技... 【目的和方法】针对深部煤层气储层非均质性强、开发井网部署模式单一、常规水力压裂适用性较差、传统排采周期过长以及低效井占比大等难题,以国内首个深部煤层气田−延川南煤层气效益开发实践为例,力图通过深部煤层气地质工程一体化技术的深度融合,形成延川南深部煤层气的高效开发建产模式。【结果和结论】结果表明:(1)延川南深部煤层气田规模化产能建设历经规模建产、技术攻关、创新推广3个开发阶段,形成了“四元耦合”地质工程“双甜点”优选和高效开发地质认识,创立了“有效支撑”压裂理念及储层改造关键配套技术,提出了“四段三稳三控”优快上产排采等针对性技术,平均见气周期由240 d缩短至30 d,单井产量实现大幅提升,定向井单井日产气量达2.0万m3,水平井单井日产气量达6.5万m3。(2)深部煤层气非均质性强、效益开发难度大,产能建设按照“整体部署、分批实施、评建一体、滚动建产”的思路,不断评价调整地质工程“双甜点”区,及时优化开发方案,有效规避低效井成批出现,产能到位率由最初84%提升至100%,经济效益明显提高。(3)立足井位部署−钻完井−储层改造−试气排采−集输处理等气藏全生命周期,遵循地质工程一体化理念,形成了“储量−井网−缝网”相匹配的合理井距,单井动用储量提高30%~50%;建立了“提速+降本”为核心的优快钻完井技术,钻进速度较早期提速34%;提出了“高低压分输+三级增压+站间互通”为内涵的低压集输工艺技术,平台投资降低10.8%、节约用地20%。延川南煤层气田地质工程一体化实践,为深部煤层气产业发展提供了技术支持,具有较好的示范和带动意义。 展开更多

关键词 延川南 深部煤层气 高效开发 有效支撑压裂 地质工程一体化

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鄂尔多斯盆地东北部斜坡区深层煤层气地质特征与勘探潜力 被引量：1

7

作者 赵石虎 刘曾勤 +7 位作者 申宝剑 罗兵 陈刚 陈新军 张嘉琪 万俊雨 刘子驿 刘友祥 《石油与天然气地质》 CSCD 北大核心 2024年第6期1628-1639,共12页

近年来,鄂尔多斯盆地北部大牛地地区深层煤层气勘探取得重大突破。利用区域地质资料、岩心观察、显微组分分析、扫描电镜、工业分析、压汞测试、低温液氮吸附、二氧化碳吸附、甲烷等温吸附以及现场含量测试等多种技术多段,研究大牛地地... 近年来,鄂尔多斯盆地北部大牛地地区深层煤层气勘探取得重大突破。利用区域地质资料、岩心观察、显微组分分析、扫描电镜、工业分析、压汞测试、低温液氮吸附、二氧化碳吸附、甲烷等温吸附以及现场含量测试等多种技术多段,研究大牛地地区深部煤层的空间展布、煤岩煤质、储集性和含气性等地质特征,以明确该区深层煤层气勘探潜力。结果表明,大牛地地区主力煤储层太原组8^(#)煤层:①全区稳定分布,厚度2~14 m,镜质体反射率(R_(o))1.7%,上部层段发育光亮-半亮煤,灰分较低,煤质条件较好,具备煤层气富集的物质基础。②微孔和宏孔都较发育,以微孔为主,占比为67.5%,低灰光亮-半亮煤的总孔容、孔隙比表面积、微孔占比及孔隙度较大。③顶板发育厚层灰岩与暗色泥岩,构造简单,地层含水量低,属于干煤含气系统,总含气量20.3~47.1 m^(3)/t,游离气占比33.2%~66.2%,煤储层具有吸附气-游离气双富特征。④含气面积2003 km^(2),资源量5422×10^(8)m^(3),资源丰度2.71×10^(8)m^(3)/km^(2)。鄂尔多斯盆地北部深部煤层具有有利煤层气地质特征,是重要的勘探开发目的层。 展开更多

关键词 等温吸附 游离气量 宏观煤岩类型 勘探潜力 深层煤层气 大牛地地区 鄂尔多斯盆地

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四川盆地东南部南川地区煤层气地质特征及富集主控因素 被引量：3

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作者 何希鹏 汪凯明 +5 位作者 罗薇 高玉巧 刘娜娜 郭涛 周亚彤 武迪迪 《石油实验地质》 北大核心 2025年第1期64-76,共13页

四川盆地东南部南川地区上二叠统龙潭组深层煤层气勘探取得重要战略突破,展现出该区煤层气良好的勘探潜力。为揭示其富集主控地质因素,利用钻井、岩心、测井及实验分析等资料,从龙潭组煤层分布、煤岩煤质、物性、含气性以及可压裂性特... 四川盆地东南部南川地区上二叠统龙潭组深层煤层气勘探取得重要战略突破,展现出该区煤层气良好的勘探潜力。为揭示其富集主控地质因素,利用钻井、岩心、测井及实验分析等资料,从龙潭组煤层分布、煤岩煤质、物性、含气性以及可压裂性特征等方面入手,开展了煤层气地质特征与富集主控地质因素研究。研究表明:(1)龙潭组主力煤层具有分布稳定(厚度2.8~5.7 m)、煤体结构好(主要为原生结构煤)、镜质组含量高(平均含量79.7%)、热演化程度较高(R_(o)平均为1.9%)和灰分产率较低(平均14.3%)的特点,具备形成煤层气藏的基本条件;(2)煤储层为孔隙—裂隙型储层,微孔占比78%,其比表面积占比达99.6%,有利于煤层气的吸附及压裂后渗流;(3)煤层总含气量为14.0~46.7 m^(3)/t,游离气占比为39%~44%,具有“高含气、富含游离气、过饱和”及含气量随埋深增加而增大的特征;(4)研究区地应力适中(35~60 MPa),两向水平应力差异系数小(<0.1),顶底板条件好,可形成良好的应力隔挡,有利于压裂改造;(5)南川地区煤层气富集主控地质因素为沉积环境控制含煤建造、演化程度控制生烃强度、保存条件控制富集程度。 展开更多

关键词 沉积环境 构造作用 保存条件 富集主控因素 深层煤层气 龙潭组 上二叠统 四川盆地

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深层高阶煤层CO_(2)-ECBM技术研究与应用启示——以沁水盆地晋中地区为例 被引量：3

9

作者 郑永旺 崔轶男 +3 位作者 李鑫 肖翠 郭涛 张登峰 《石油实验地质》 北大核心 2025年第1期143-152,共10页

深层高阶煤层资源潜力大,但具有“强吸附、难解吸”的特点,常规开发方式难以实现效益动用。与化学驱、热力驱等其他提高采收率技术相比,CO_(2)-ECBM(CO_(2)地质封存及强化煤层开采)技术具有节能减排和提高煤层气采收率双重效益。为明确C... 深层高阶煤层资源潜力大,但具有“强吸附、难解吸”的特点,常规开发方式难以实现效益动用。与化学驱、热力驱等其他提高采收率技术相比,CO_(2)-ECBM(CO_(2)地质封存及强化煤层开采)技术具有节能减排和提高煤层气采收率双重效益。为明确CO_(2)吸附、解吸特性,论证CO_(2)-ECBM技术提高深层高阶煤层气采收率可行性,助力深层高阶煤层气产能释放,以沁水盆地晋中地区为研究对象,开展深层高阶煤层CO_(2)吸附、解吸特征研究实验。研究结果表明,随着平衡压力的增加,煤层对CH_(4)的吸附量逐渐增加,而受煤层孔裂隙发育特征及CO_(2)特征影响,煤层对CO_(2)的吸附量呈先持续上升再在临界压力附近骤降后大幅上升的特征。深层高阶煤层对CO_(2)的吸附能力约为CH_(4)的2~5倍,超临界CO_(2)在煤层中的吸附能力更强,CO_(2)的敏感解吸压力为CH_(4)的3/4,且吸附于煤层后,CO_(2)呈现出明显的吸附、解吸滞后特征,大比例CO_(2)以吸附封存和残余封存形式滞留在煤层中无法脱附,成为实现大规模封存CO_(2)和替换CH_(4)的有利条件。通过实验结果分析,明确了深层高阶煤层气开展CO_(2)-ECBM具备大幅提高采收率的可行性。矿场应用中,可通过超前注气、加大注入压力等方式提高气藏压力水平,提升竞争吸附效率,同时低敏感解吸压力也表明注入CO_(2)后返排率较高,需考虑CO_(2)循环利用。 展开更多

关键词 深层煤层气 高阶煤 CO_(2)-ECBM 竞争吸附 矿场应用启示

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鄂尔多斯盆地大牛地气田深部煤层气勘探突破及其关键技术 被引量：9

10

作者 何发岐 雷涛 +3 位作者 齐荣 徐兵威 李晓慧 张茹 《石油与天然气地质》 CSCD 北大核心 2024年第6期1567-1576,共10页

鄂尔多斯盆地是中国最重要的石炭系-二叠系煤层发育区。近年来,盆地东缘2000 m深度以深煤层气勘探的持续突破,促使深部煤层气勘探开发成为煤层气增储上产的最重要方向。盆地北部大牛地气田阳煤1HF井在2800 m深度获得高产工业气流,再次... 鄂尔多斯盆地是中国最重要的石炭系-二叠系煤层发育区。近年来,盆地东缘2000 m深度以深煤层气勘探的持续突破,促使深部煤层气勘探开发成为煤层气增储上产的最重要方向。盆地北部大牛地气田阳煤1HF井在2800 m深度获得高产工业气流,再次实现深部煤层气勘探的重大突破,极大地提升了业界对释放深部煤层气资源潜力的信心。依托阳煤1HF井测试结果,结合大牛地气田上古生界气藏地质研究,分析石炭系太原组煤岩煤质特征、含气性及物性特征。基于此,进一步探讨深部煤层气高产潜力的地质控因,并明确了“饱和加砂、有效支撑”压裂建立区域缝网是关键。研究结果表明,上古生界太原组8^(#)煤层和山西组5^(#)煤层分布稳定、厚度较大、热演化程度较高和游离气丰富,开发地质条件优越,与浅层煤层气赋存及生产特征明显不同。高热演化程度、灰岩和泥岩顶板的良好封盖条件是大牛地气田深部煤层气富集的主控因素。结合国内最新进展,指出中国2000 m深度以深的煤层气资源丰富,勘探开发潜力巨大,是中国天然气资源“增储上产”的新兴领域。 展开更多

关键词 成藏条件 资源潜力 深部煤层气 太原组 石炭系 大牛地气田 鄂尔多斯盆地

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中国低煤阶煤层气资源潜力及发展方向 被引量：5

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作者 李勇 郭涛 +1 位作者 刘欣妍 彭苏萍 《石油与天然气地质》 CSCD 北大核心 2024年第6期1537-1554,共18页

中国低煤阶煤层气在西北和东北地区均有分布,主要赋存于侏罗系、白垩系和古近系,煤层数量多、厚度大但含气量低。埋深2000 m以浅低煤阶煤层气资源量约14.7×10^(12)m^(3),勘探开发潜力巨大。系统分析了中国4个典型盆地低煤阶煤层气... 中国低煤阶煤层气在西北和东北地区均有分布,主要赋存于侏罗系、白垩系和古近系,煤层数量多、厚度大但含气量低。埋深2000 m以浅低煤阶煤层气资源量约14.7×10^(12)m^(3),勘探开发潜力巨大。系统分析了中国4个典型盆地低煤阶煤层气资源情况,研究了不同埋深和地质组合条件下低煤阶煤层气的典型成藏特征和勘探开发潜力。结果表明:①中国低煤阶煤层气储层渗透性差(渗透率<1×10^(-3)μm^(2)),煤层水矿化度相对较高(>5000 mg/L);②基于构造、水动力场和温-压场协同驱动下的低阶煤层气成藏要素解剖,提出了“微相控煤、水文控烃、埋深控储、构造控藏”四元控气模式;③基于典型区带解剖,建立了6种低煤阶煤层气富集模式;④结合美国粉河盆地和澳大利亚苏拉特盆地低煤阶煤层气地质特征和开发实践,认为中国存在多薄煤系共聚和深部煤层气多元封存2种富集高产模式;⑤基于对低煤阶煤层气高效开发至关重要的煤岩条件、资源条件、保存条件、产出条件和可改造性等5种因素的分析,构建了煤层气选区评价方法及指标体系。未来勘探领域是盆地边缘山前逆掩断层下盘、盆地斜坡带深部-中部隆起区2大领域。 展开更多

关键词 资源潜力 成藏模式 控气要素 选区评价体系 低煤阶煤层气 勘探方向

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不同压裂规模下煤储层缝网形态对比研究——以延川南煤层气田为例 被引量：9

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作者 刘晓 《油气藏评价与开发》 CSCD 北大核心 2024年第3期510-518,共9页

以大砂量、大液量为特点的储层改造技术推动深层煤层气开发取得突破,煤层气增储上产保持着良好势头。为探索深部煤储层水力压裂过程中裂缝扩展形态,在鄂尔多斯盆地延川南煤层气田开展不同压裂规模煤储层改造的矿场试验,对比分析压后裂... 以大砂量、大液量为特点的储层改造技术推动深层煤层气开发取得突破,煤层气增储上产保持着良好势头。为探索深部煤储层水力压裂过程中裂缝扩展形态,在鄂尔多斯盆地延川南煤层气田开展不同压裂规模煤储层改造的矿场试验,对比分析压后裂缝扩展形态和储层改造面积,查明了不同类型气井、不同施工规模下裂缝形态的差异性,分析投产后的产气效果,形成了适合研究区深部煤储层改造工艺。结果表明:①低效老井多次中等规模压裂、新井多次大规模压裂和新井单次超大规模压裂均能有效延伸裂缝长度、扩大储层改造面积,但缝网形态存在较大差异。受排采过程和诱导应力影响,低效老井经多次中等规模压裂后,形成主裂缝延伸、次裂缝扩展的“玫瑰花”型缝网;新井压裂改造后形成的缝网形态呈“长椭圆”型,但单次超大规模的液体使用效率更高,相同规模下裂缝半长和改造面积更大。②随压裂次数增加,裂缝半长和改造面积均呈对数增加的趋势,且有明显的递减效应,试采证实2次大规模压裂施工具有良好的经济性,研究结果为井网部署提供了依据。以柴油为动力来源的压裂设备较难适应提升规模后的连续施工,电驱动压裂装置是未来整装煤层气田开发的可靠途径。 展开更多

关键词 延川南气田 深层煤层气 压裂规模 裂缝监测 缝网形态

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基于测井参数的延川南气田煤层含气量预测模型

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作者 刘晓 陈贞龙 +2 位作者 杨松 李松 常闯 《地质通报》 北大核心 2025年第5期792-800,共9页

【研究目的】煤层含气量是煤层气资源评价与开发的核心参数,但当前含气量预测模型普遍存在精度不足、泛化能力弱等问题,制约着煤层气的勘探开发。【研究方法】基于延川南气田煤层含气量的测井响应特征,利用MIV(Mean Impact Value)方法... 【研究目的】煤层含气量是煤层气资源评价与开发的核心参数,但当前含气量预测模型普遍存在精度不足、泛化能力弱等问题,制约着煤层气的勘探开发。【研究方法】基于延川南气田煤层含气量的测井响应特征,利用MIV(Mean Impact Value)方法优选测井参数,引入BP神经网络与随机森林思想,建立高精度煤层含气量预测模型。【研究结果】相比传统的多元线性回归模型,BP神经网络模型与随机森林模型的预测精度有明显提升,其中随机森林模型预测精度更高。【结论】随机森林模型更适用于研究区煤层含气量的预测,基于模型预测结果,研究区煤层含气量的分布范围为4.84~21.83 m^(3)/t,平均为11.63 m^(3)/t;平面上,煤层含气量由东南向西北逐渐升高,变化规律与煤层埋.深规律大体一致;纵向上,随着埋深的增大,煤层含气量逐渐升高,但含气量分布的离散程度增大。 展开更多

关键词 含气量 测井参数 MIV BP神经网络 随机森林

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鄂尔多斯盆地西南缘断缝体油藏开发特征与潜力 被引量：4

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作者 何发岐 李俊鹿 +3 位作者 高一龙 吴锦伟 白兴盈 高盾 《油气藏评价与开发》 CSCD 北大核心 2024年第5期667-677,F0002,共12页

鄂尔多斯盆地西南缘广泛发育不同规模断层和裂缝,极大地改善了致密储层渗流能力,形成了基质储层低渗透背景下的优质油藏类型——断缝体油藏,同时也加剧了油藏的非均质性和产能的差异性,给油藏内幕结构精细刻画和产能控制因素研究带来挑... 鄂尔多斯盆地西南缘广泛发育不同规模断层和裂缝,极大地改善了致密储层渗流能力,形成了基质储层低渗透背景下的优质油藏类型——断缝体油藏,同时也加剧了油藏的非均质性和产能的差异性,给油藏内幕结构精细刻画和产能控制因素研究带来挑战。充分运用断裂体系空间刻画、断裂分类分级和产能对比分析等方法,基于井-震-藏联合攻关进一步明确了断缝体油藏开发特征。建立了断缝体油藏“二元四区”模型,划分出断核破碎带、诱导裂缝带、微裂缝改造带、基质孔隙带等4个区带,其中断核破碎带是主要产量贡献单元。断层延伸长度越长、实钻构造位置越高,断核破碎带单井产能越高。诱导裂缝带距离断层越近,产能也越高。断缝体油井生产特征主要分为3个阶段:①断裂系统作为储集体的高产阶段;②断裂系统既作为储集体又同时发挥导流作用的储-导转化阶段;③裂缝主要发挥导流作用阶段。通过研究大幅提升了断缝体油藏高产井占比,同时对盆地西南缘中生界油藏高效滚动勘探开发部署具有重要的指导作用。 展开更多

关键词 鄂尔多斯盆地西南缘 断缝体油藏 “二元四区”模型 开发特征 高产富集规律

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延川南区块深部煤炭地下气化地质条件评价及有利区优选

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作者 李鑫 陈贞龙 +5 位作者 郭涛 高小康 肖翠 金晓波 吴财芳 王芳芳 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第2期44-54,共11页

【目的和方法】煤炭地下气化(UCG)地质条件评价将极大降低其工程风险,科学选址则是UCG工程能否成功的先决条件。为研究延川南区块深部UCG地质条件评价和优选有利区域,对研究区2号煤层的煤岩煤质、煤层赋存、围岩、水文地质、构造等指标... 【目的和方法】煤炭地下气化(UCG)地质条件评价将极大降低其工程风险,科学选址则是UCG工程能否成功的先决条件。为研究延川南区块深部UCG地质条件评价和优选有利区域,对研究区2号煤层的煤岩煤质、煤层赋存、围岩、水文地质、构造等指标进行量化处理,利用TOPSIS法,对各开发区域进行数学评价和等级划分,最终形成有利区、较有利区以及潜在有利区的综合评价结果。【结果】结果表明:研究区2号煤层属于三角洲平原相沉积环境,大部分属于中煤级煤,焦煤、贫煤和瘦煤均有分布;平均水分和灰分平均含量较低,挥发分产率较高,硫分含量则是从低硫煤到高硫煤都有一定发育;煤层厚度较大,稳定性较好,平均夹矸层数和夹矸系数相对较小,煤层结构简单,属于稳定的中厚−厚煤层,煤体结构较完整。2号煤层的顶底板岩性多为泥岩类,围岩综合岩性指数较大,封闭性能好;总体断层分形维数值中等,断层发育程度简单,开发条件较好;研究区地表水部分发育,水文分形维数值中等,地下水封闭系数较大。【结论】整体而言,研究区2号煤层的资源条件和地质条件适合进行UCG工程实施。依据构造、埋深、河流和矿井边界等分布特征,结合地勘资料描述,将目的煤层划分为11个开发单元,有利区主要集中在北部,最有利区域是中北部的单元Ⅴ和Ⅲ,较有利区主要为Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ,区域Ⅷ和Ⅺ为煤炭地下气化开发的潜在有利区。 展开更多

关键词 煤炭地下气化(UCG) 深部地质条件评价 TOPSIS法 有利区优选 延川南

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大牛地8^(#)煤与压裂液相互作用机制分析

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作者 胡艾国 王翔 +4 位作者 祁生金 常辉 王子雨 杨阳 鲁红升 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第8期2352-2362,共11页

煤层气开采过程中常采用水力压裂技术进行储层改造,压裂液侵入会导致煤岩储层物性改变;但压裂液与煤岩之间相互作用的规律仍不明确,不利于压裂液的选择和现场施工设计。以大牛地8#煤与现场用压裂液为基础,开展压裂液与煤岩相互作用规律... 煤层气开采过程中常采用水力压裂技术进行储层改造,压裂液侵入会导致煤岩储层物性改变;但压裂液与煤岩之间相互作用的规律仍不明确,不利于压裂液的选择和现场施工设计。以大牛地8#煤与现场用压裂液为基础,开展压裂液与煤岩相互作用规律研究。考察压裂液对煤岩表面性质、表面官能团及微观形貌的影响,研究压裂液对煤岩矿物组成变化,孔隙结构及甲烷解吸的影响规律。结果表明,压裂液侵入后会与煤岩发生化学反应,同时通过吸附和溶蚀作用导致煤岩亲水性增加,表面粗糙度增加。弱酸型的清洁压裂液能够溶蚀方解石,黄铁矿及部分黏土矿物,增加煤岩小孔占比。然而,清水、粉剂压裂液与变黏压裂液对白云石、方解石、黄铁矿和黏土矿物反应微弱,与石英、有机质基本不发生反应;浸泡后,煤岩水化严重,导致部分小孔堵塞。采用自制甲烷解吸装置评价了不同类型压裂液对甲烷解吸量的影响;结果表明,变黏压裂液的解吸效果好于清水、粉剂压裂液和清洁压裂液。低粘压裂液在1 MPa、3 MPa、5 MPa下的解吸量分别为1.4 mL/g、1.45 mL/g、1.47 mL/g,而高粘压裂液的解吸量分别为1.35 mL/g、1.42 mL/g、1.45 mL/g。增加甲烷分压,甲烷最大解吸量增加不明显,但解吸速率加快。因此,开发低粘度、低吸附和高携砂的压裂液有利于提高煤层气产量。 展开更多

关键词 煤层气 压裂液 相互作用 孔隙结构 矿物变化 甲烷解吸

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渝东南南川地区龙潭组煤储层可压性特征及改造效果分析 被引量：1

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作者 刘尽贤 郭涛 +2 位作者 周亚彤 李东阳 金晓波 《石油实验地质》 北大核心 2025年第1期77-88,共12页

压裂改造是增加煤层气井煤储层渗透率及导流能力的重要手段。为更好指导渝东南南川地区龙潭组煤层气井开发生产,综合应用测录井资料、工业分析、扫描电镜、光片观察、全岩分析等多种实验手段,基于煤岩孔隙、顶板、底板展布和含气性特征... 压裂改造是增加煤层气井煤储层渗透率及导流能力的重要手段。为更好指导渝东南南川地区龙潭组煤层气井开发生产,综合应用测录井资料、工业分析、扫描电镜、光片观察、全岩分析等多种实验手段,基于煤岩孔隙、顶板、底板展布和含气性特征,分析并探讨了煤储层可压性地质特征及其对储层改造的影响。研究表明:(1)煤岩具有“中高演化、中高镜质组、中低灰分”特征,煤岩储集空间主要为微孔隙和裂隙,有利于气体吸附;煤层分布稳定,底板为铝土质泥岩,顶板为泥岩,局部变为泥质灰岩、灰岩;煤储层及其顶、底板组合模式和顶板矿物组成差异为海陆过渡沉积环境的体现。(2)煤层及顶、底板力学参数及地应力差异大,初步说明可压性较好;三轴应力实验揭示高压力下煤层力学参数会超过顶板,增加压裂风险。(3)受煤系地层沉积条件差异控制,煤层与顶板的岩性组合、顶板矿物组成直接影响了水平井钻井的井壁稳定性,高含黏土矿物的泥岩顶板性脆、易碎、遇水易膨胀,是导致剥落风险的主要原因,影响水平井钻遇率。(4)不规则的天然裂缝会导致压裂窜通和缝高失控;与最大主应力方向一致的规则裂缝有利于人工裂缝扩展,可对储层有效改造。 展开更多

关键词 深层煤层气 煤储层可压性 煤储层改造 龙潭组 南川地区 渝东南 四川盆地

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基于原子力显微镜的煤岩微观孔隙结构与力学性质研究 被引量：1

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作者 赵石虎 李勇 +4 位作者 刘雅利 王延斌 刘曾勤 陈刚 陈新军 《石油实验地质》 北大核心 2025年第1期173-183,共11页

煤岩孔隙结构与力学性质是煤层气地质评价的关键参数,反映煤的储集性与可压性。以山西沁水、大同等盆地4块煤样(大同侏罗系煤、镜质体反射率R_(o)=0.91%,古交山西组2号煤、R_(o)=1.34%,古交太原组8号煤、R_(o)=1.70%,翼城山西组2号煤、R... 煤岩孔隙结构与力学性质是煤层气地质评价的关键参数,反映煤的储集性与可压性。以山西沁水、大同等盆地4块煤样(大同侏罗系煤、镜质体反射率R_(o)=0.91%,古交山西组2号煤、R_(o)=1.34%,古交太原组8号煤、R_(o)=1.70%,翼城山西组2号煤、R_(o)=1.77%)为研究对象,基于原子力显微镜实验,利用图像分割法与Derjaguin-Muller-Toporov力学模型建立微观孔隙结构与力学性质联合表征技术,明确煤样的微观孔隙结构与力学性质,揭示了物质组成、孔隙结构及热演化程度对微观力学性质的影响。结果表明,煤样的面孔率主要分布于2.72%~4.60%,平均3.58%;总孔表面积为(3.413~5.638)×10^(-2)μm^(2)/μm^(2),总孔容为(0.5~3.9)×10^(-4)μm^(3)/μm^(2),孔径主要分布于10~100 nm,杨氏模量分布于2.24~3.10 GPa,平均2.77 GPa。煤的力学性质受到物质组成、孔隙结构与热演化程度的共同作用,随着水分的减少、挥发分与矿物含量的增加,杨氏模量呈现增大趋势;表面粗糙度、平均孔径、面孔率、比表面积及总孔容增大,杨氏模量表现出减小趋势;随着热演化程度增加,杨氏模量减小。基于原子力显微镜可同步揭示煤岩微观孔隙结构与力学性质,为煤储层储集性与力学研究提供新方法与新思路,对于非常规储层储集性评价及可压性研究具有重要意义。 展开更多

关键词 表面粗糙度 孔径分布 杨氏模量 原子力显微镜 图像分割 煤层气

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同心双管射流泵流量修正系数的优化研究

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作者 乔倩瑜 罗懿 +2 位作者 赵润冬 周瑞立 周舰 《石油机械》 北大核心 2025年第3期109-114,共6页

射流泵排水采气工艺是释放高产水气井产能的重要排采工艺,但在实际应用中射流泵理论方程存在气井适应性差、计算结果误差大、无法精准指导工艺参数设计的问题。基于射流泵理论排量方程,分析造成理论计算值与实际值之间存在误差的原因,... 射流泵排水采气工艺是释放高产水气井产能的重要排采工艺,但在实际应用中射流泵理论方程存在气井适应性差、计算结果误差大、无法精准指导工艺参数设计的问题。基于射流泵理论排量方程,分析造成理论计算值与实际值之间存在误差的原因,明确流量修正系数优化对射流泵工艺设计的重要作用,并依托Q1井同心双管射流泵工艺+井下智能监测技术,建立了一套有效的流量修正系数计算方法,拟合出一个六元参数流量修正系数经验方程,准确率达98%;相较于常规计算方法误差减小了48.2%,提升了吸入口压力的计算精度。采用该方程对另外3口同心双管射流泵进行参数优化,优化后的平均日产气量增加1542 m^(3),平均日产液量增加2.5 m^(3)。所得结论对于进一步指导射流泵工艺在排水采气中的实际应用具有重要意义。 展开更多

关键词 排水采气 同心双管射流泵 理论排量方程 流量修正系数 吸入口压力 多因素拟合

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东胜气田气体射流泵排采工艺的设计及应用

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作者 周瑞立 罗懿 +4 位作者 乔倩瑜 吴伟然 杨芾汕 赵润冬 薛朝阳 《石油机械》 北大核心 2025年第7期122-128,共7页

为有效克服水力射流泵工艺注入压力高、能耗高的瓶颈问题,亟需对高产水气井排水采气工艺进行改进优化。基于文丘里效应设计原理,对气体射流泵进行设计优化,从而提高工艺适应性,并选取东胜气田Q1井为试验井进行射流泵工艺应用评价。试验... 为有效克服水力射流泵工艺注入压力高、能耗高的瓶颈问题,亟需对高产水气井排水采气工艺进行改进优化。基于文丘里效应设计原理,对气体射流泵进行设计优化,从而提高工艺适应性,并选取东胜气田Q1井为试验井进行射流泵工艺应用评价。试验结果表明:气体射流泵工艺仅需5~7 MPa压力即可实现正常运行排液,生产时率高达98.4%;排液能力比单井循环气举工艺提高了18.42倍,较电动阀间开工艺日产液量提高了13.1倍,且无需泡沫排水采气工艺辅助;相较于水力射流泵工艺,泵压仅为水力射流泵的20.6%~32.3%,日均耗电量仅为水力射流泵的34.6%~75.3%,充分验证了气体射流泵低压、低能耗工作的有效性,成功解决了水力射流泵注入压力高、能耗高的问题。这对于实现气井连续携液采气、高效盘活高产水气井产能具有重要意义。 展开更多

关键词 东胜气田 气体射流泵 排水采气工艺 装置设计 应用评价 高产水气井

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