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富(含)CO_(2)煤层气多源多阶成因研究进展及勘探开发启示 被引量：11
1
作者 唐淑玲 汤达祯 +5 位作者 孙斌 陶树 张泰源 蒲一帆 张奥博 支元昊 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期58-68,共11页
富(含)CO_(2)煤层气承载着煤层气成因成藏的重要地质信息,与煤层气资源勘探及评价密切相关。在系统总结现阶段煤层气成因研究进展的基础上,通过解剖准噶尔盆地南缘富CO_(2)煤层气藏特殊地质范例,科学分析富(含)CO_(2)煤层气成因机制研... 富(含)CO_(2)煤层气承载着煤层气成因成藏的重要地质信息,与煤层气资源勘探及评价密切相关。在系统总结现阶段煤层气成因研究进展的基础上,通过解剖准噶尔盆地南缘富CO_(2)煤层气藏特殊地质范例,科学分析富(含)CO_(2)煤层气成因机制研究现状,全面梳理煤层气成因研究过程中存在的问题。结果表明,煤层气生成具有多源多阶段性,不同成因煤层气地球化学特征差异显著;现有煤层气成因判识图版及标准存在局限性,有必要建立煤层气成因多因素综合判识方法体系,结合区域地质条件及母质继承性差异,综合解释煤层气成因起源及伴生地质作用过程;富(含)CO_(2)煤层气藏含气构成、同位素组成及成藏过程,与早期煤化作用CO_(2)生成积聚、地下水参与下的CO_(2)差异溶解消耗、运移分馏、微生物后期改造等地球化学和生物地球化学作用息息相关;针对不同成因类型的煤层气藏应建立相应的资源评价指标体系,有效圈定甜点区与甜点层,对富含CO_(2)的煤层气藏需科学建立风氧化带深度界定标准,开展煤层气资源有效性评价。 展开更多
关键词 富(含)CO_(2)煤层气成因 多源多阶 同位素 地球化学
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考虑煤层割理的多分支水平井煤层气开发数值模拟研究 被引量：2
2
作者 徐加祥 赵洋 +3 位作者 董丹丹 王玫珠 杨焦生 田丰华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3167-3177,共11页
开发煤层气的多分支水平井形态多样且在对开发过程中割理的作用认识不清,有必要探究煤层中离散割理分布特征和多分支水平井形态对气井产能的影响。根据煤层中面割理和端割理的发育情况和正交特性,采用随机方法在煤层中分别构建了低密度... 开发煤层气的多分支水平井形态多样且在对开发过程中割理的作用认识不清,有必要探究煤层中离散割理分布特征和多分支水平井形态对气井产能的影响。根据煤层中面割理和端割理的发育情况和正交特性,采用随机方法在煤层中分别构建了低密度、中密度和高密度的离散割理系统,并与等长型、纺锤型、交错型和哑铃型4种不同形态的多分支水平井结合,构建出多分支水平井开发煤层气的物理模型。在考虑开发过程中煤层有效应力变化和基质收缩效应的条件下建立了煤层基质和割理系统的应力敏感模型,并采用Langmuir定理计算煤层气的解吸附,建立了一种可压缩煤层气在煤层基质–割理系统–多分支水平井耦合中流动的开发模型,进而研究了多分支水平井形态和割理密度对煤层气开发的影响。结果表明:煤层中的离散割理可以极大地增加多分支水平井在短时间内对煤层的动用范围,但是仅限于与多分支水平井直接联通的割理及周围基质区域,未与多分支水平井联通的部分则需要较长的开发时间,这也是气井在较短的时间获得峰值产量并迅速减产的重要原因;等长型多分支水平井控制的储层范围最大,交错型、哑铃型和纺锤型的控制范围依次减小;在煤层中割理密度相同时,等长型多分支水平井的煤层气峰值日产量和20 a内的累积产量均高于其他3种类型的多分支水平井,可以取得更好的开发效果;增大多分支水平井主次井筒的夹角,等长型多分支水平井开发效果更好,同时纺锤型分支水平井的峰值日产量提高显著;交错型和哑铃型多分支水平井的峰值日产量对分支数量更加敏感,纺锤型多分支水平井的分支数量应不少于8条,而哑铃型多分支井的分支数量不多于6条。 展开更多
关键词 煤层气 多分支水平井 煤层割理 应力敏感 产能分析
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基于“疏导式”改造理念的煤层气水平井压裂技术适应性研究
3
作者 肖宇航 朱庆忠 +9 位作者 赵群 王玫珠 赵洋 孙钦平 王三帅 李宗源 董晴 王子涵 周智 郭纪刚 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第5期243-254,共12页
水平井压裂改造是当前非常规煤层气资源实现高效开发最为核心的技术手段,现今虽已取得较好现场成效,但目前煤层气压裂改造仍存在压裂改造目的不清晰、主体水平井压裂技术适应性不明、压裂改造效果评价手段欠缺等问题。为进一步提升压裂... 水平井压裂改造是当前非常规煤层气资源实现高效开发最为核心的技术手段,现今虽已取得较好现场成效,但目前煤层气压裂改造仍存在压裂改造目的不清晰、主体水平井压裂技术适应性不明、压裂改造效果评价手段欠缺等问题。为进一步提升压裂水平井产量和开发效益,依托已在沁水盆地南部取得显著成效,并被实践所验证的“疏导式”改造理念,立足沁水盆地南部高阶煤储层中原始天然孔-裂隙特征和煤层气“疏导式”改造理念对高阶煤储层压裂改造要求,吸收前人压裂改造评价经验,筛选出水平井各段压裂施工曲线类型和数量、平均施工压力、停泵压力、事故类型和发生率、投产后见气压力、当前流压和气量(生产1 a)和综合平均稳产气量7项关键指标,在此基础上提出基于煤层气“疏导式”改造理念的压裂改造效果评价办法,进而结合现场对比试验,开展主体水平井压裂技术适应性研究,借此落实主体压裂技术的改造能力上限和不足。结果表明:随埋深和地应力增大,煤储层改造难点由易滤失,易近井筒地带天然裂隙过度开启,难造优势主压裂裂缝,转变为优势主压裂裂缝周边的天然裂隙难以逐级规模开启,次级裂缝张开程度不够以及压裂砂携送困难,易脱砂、砂堵。底封拖动压裂技术因井筒内沿程压力损耗过大,在1000 m以深难以满足煤储层“疏导式”压裂改造需求。连续油管压裂技术在深度超过1200 m后,存在对压裂砂携送能力不足问题。桥射联作压裂技术不仅可满足1250 m深度高阶煤储层“疏导式”压裂改造需求,同时还具备进一步增大压裂改造规模的潜力,可满足更深条件下煤储层“疏导式”压裂改造的施工和实现。研究可为沁水盆地南部和国内外其他煤层气区块压裂技术的合理优选和升级提供重要依据和支撑。 展开更多
关键词 高阶煤储层 “疏导式”改造理念 压裂改造效果评价 主体压裂技术 适应性
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煤层气开发井网样式和井距优化研究——以鄂尔多斯盆地大宁区块为例 被引量：3
4
作者 黄赞 周瑞琦 +6 位作者 杨焦生 王玫珠 王大猛 马遵青 祁灵 门欣阳 方立羽 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期121-131,共11页
煤层气井网优化设计与部署是煤层气开发方案编制的关键部分,合理的井网部署不仅可以优化煤层气产量,还可降低煤层气开发成本,提高经济效益。针对这一问题,以鄂尔多斯盆地大宁区块为研究对象,系统分析了研究区煤层条件及煤储层特征,确定... 煤层气井网优化设计与部署是煤层气开发方案编制的关键部分,合理的井网部署不仅可以优化煤层气产量,还可降低煤层气开发成本,提高经济效益。针对这一问题,以鄂尔多斯盆地大宁区块为研究对象,系统分析了研究区煤层条件及煤储层特征,确定了煤层气开发适用的井型和井网方位。结果显示:大宁区块山西组5号煤层具有厚度大,结构简单,含气量高,渗透率低等特点,煤层顶底板封隔性好,资源潜力巨大。煤层气开发井型应以定向井为主,水平井为辅,配合相应的井网进行规模开发,井网方位为NE66°;利用煤层气产能数值模拟软件COMET3,对大宁区块当前采用的井网样式和井排距进行产能预测,模拟评价了不同井网样式和不同井排距开放方案下的产能。数值模拟结果表明:当前大宁区块煤层气开发所采用的井网样式和井排距,在排采3086 d后,煤层气采收率仅为19.03%,煤层气资源动用程度低。在井排距为300 m×80 m和400 m×100 m(即井排距比为4∶1)时五点式井网的单井累计产气量最大,在井排距为300 m×100 m和360 m×120 m(即井排距比为3∶1)时矩形井网单井累计产气量最大,据此认为大宁区块在设置4∶1的井排距比时应选用五点式井网,设置3∶1的井排距比时应选用矩形井网,井网样式和井排距经过优选后,煤层气采收率分别达44.18%和36.85%,煤层气资源动用程度大幅度提高。 展开更多
关键词 煤层气 大宁区块 COMET3 产能模拟 井网优化
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鸡西盆地煤储层吸附孔特征及分形表征研究 被引量：6
5
作者 黄赞 孙斌 +5 位作者 杨青 马施民 邵延文 田文广 祁灵 黄雷 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期218-226,共9页
为研究有利于煤层气勘探开发的煤储层孔隙结构特征,采集8个具代表性的鸡西盆地不同矿区煤岩样品进行了工业分析和低温液氮吸附试验。基于低温液氮吸附数据,采用分形几何学原理及方法定量表征了鸡西盆地煤储层吸附孔孔隙结构特征。运用Fr... 为研究有利于煤层气勘探开发的煤储层孔隙结构特征,采集8个具代表性的鸡西盆地不同矿区煤岩样品进行了工业分析和低温液氮吸附试验。基于低温液氮吸附数据,采用分形几何学原理及方法定量表征了鸡西盆地煤储层吸附孔孔隙结构特征。运用Frenkel-Halsey-Hill(FHH)模型计算了吸附孔分形维数D_(1)(相对压力为0~0.5)和D_(2)(相对压力为0.5~1.0),并探讨了分形维数与孔隙结构、物质组成以及煤变质程度的关系。研究结果表明:研究区煤岩样品吸附孔的孔隙形态主要包括半封闭的狭缝形孔、开放性较好的平行板状孔以及墨水瓶或细颈瓶形孔3种类型。较小相对压力阶段分形维数D_(1)变化范围1.38~2.74,平均为2.32,较大相对压力阶段分形维数D_(2)变化2.30~2.84,平均为2.59。其中,D_(1)表征煤吸附孔表面粗糙程度而D_(2)表征吸附孔结构的不规则性,D_(1)越高,孔比表面积越大;D_(2)越高,平均孔径越小,微孔含量越高,孔隙内部非均质性越强。不同吸附回线类型的煤样分形维数D_(1)呈现出Ⅲ类>Ⅱ类>Ⅰ类的规律,D_(2)则呈现出Ⅲ类>Ⅰ类>Ⅱ类的规律,D_(1)与水分、灰分以及镜质组含量均呈多项式分布,而D_(2)与水分及镜质组含量呈现负相关关系,与灰分关系不明显。D_(1)和D_(2)与镜质体反射率R_(o)关系均不明显。 展开更多
关键词 鸡西盆地 低温液氮吸附 孔隙特征 分形维数
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煤层裂缝网络联通性对其中支撑剂输送的影响
6
作者 徐加祥 赵洋 +2 位作者 王玫珠 付万鑫 朱星元 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第4期312-323,共12页
煤层气开发过程中采用的水平井分段多簇压裂会在煤层内与割理共同形成复杂裂缝网络,且由于割理发育和开启程度不同,各簇缝网之间的联通性存在差异,直接影响支撑剂在缝网内的输送。为了探究煤层内各簇缝网的联通情况对支撑剂铺置情况的影... 煤层气开发过程中采用的水平井分段多簇压裂会在煤层内与割理共同形成复杂裂缝网络,且由于割理发育和开启程度不同,各簇缝网之间的联通性存在差异,直接影响支撑剂在缝网内的输送。为了探究煤层内各簇缝网的联通情况对支撑剂铺置情况的影响,建立了联通和未联通两种裂缝网络,该裂缝网络由水平井段串联两簇水力裂缝并与正交割理组合,两簇缝网之间的联通情况取决于二级裂缝的联通性。在考虑支撑剂球度的基础上,采用Eulerian-Eulerian的多相流模型中的Mixture模型模拟不同携砂液黏度、携砂液排量和支撑剂粒径条件下联通和未联通裂缝网络中支撑剂在各级裂缝中的分布特征,并对比两种裂缝网络中支撑剂的填砂比例明确裂缝网络联通性对裂缝内支撑剂铺置特征的影响。模拟结果表明,由于联通缝网中分别由两簇裂缝进入的携砂液在缝网联通部分互相干扰,该联通部分几乎没有支撑剂分布。但是与未联通裂缝相比,支撑剂在联通缝网的主裂缝内输送距离更远。就裂缝网络整体的填砂比例而言,未联通缝网的整体填砂比例要远高于联通缝网,在本研究的模拟参数条件下平均高出53.3%。联通和未联通裂缝网络中各级裂缝内铺砂浓度小于5%的区域均占较大比例,其次是铺砂浓度大于10%的区域,铺砂浓度介于5%~10%的区域最小。同时降低携砂液黏度、提高携砂液排量、使用粒径较小的支撑剂均可以有效改善两种缝网中支撑剂的铺置情况,特别是联通缝网中携砂液排量应不小于12 m^(3)/min,支撑剂粒径不大于100目(0.15 mm)。 展开更多
关键词 煤层气 水力压裂 裂缝网络 支撑剂输送 混合模型
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准噶尔盆地深部煤层气赋存状态分析 被引量：40
7
作者 孙斌 杨敏芳 +4 位作者 杨青 田文广 孙钦平 徐元岗 杨银平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期195-202,共8页
准噶尔盆地腹部白家海凸起深部煤层气测试取得了较高产气量,通过分析该区煤层气试采情况,结合钻孔岩芯含气量测试、等温吸附试验及煤岩煤质分析化验数据,确定准噶尔盆地深部煤层气以游离气为主,吸附气次之,计算出游离气量占总气量的53.9... 准噶尔盆地腹部白家海凸起深部煤层气测试取得了较高产气量,通过分析该区煤层气试采情况,结合钻孔岩芯含气量测试、等温吸附试验及煤岩煤质分析化验数据,确定准噶尔盆地深部煤层气以游离气为主,吸附气次之,计算出游离气量占总气量的53.9%。并通过反推等温吸附曲线,发现解吸曲线平缓,排水降压12 MPa以上,仅解吸3~4 m3甲烷,解吸难度大,而游离气产气速度快,产量大。在此基础上,提出了准噶尔盆地深部煤层气勘探应以游离气为主,吸附气次之,并且煤层气应与常规气有机结合的综合勘探新思路。 展开更多
关键词 准噶尔盆地 白家海凸起 深部 煤层气 吸附气 游离气 资源量
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页岩气地质评价关键实验技术的进展与展望 被引量：30
8
作者 王红岩 周尚文 +2 位作者 刘德勋 焦鹏飞 刘洪林 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1-17,共17页
页岩气地质评价实验结果为页岩气地质“甜点”评价、地质选区、储量计算、水平井压裂层段优选及开发方案确定等提供了重要的数据基础与科学依据。近年来,随着我国页岩气勘探开发工作的不断深入,相关地质评价实验技术也取得了较大的进展... 页岩气地质评价实验结果为页岩气地质“甜点”评价、地质选区、储量计算、水平井压裂层段优选及开发方案确定等提供了重要的数据基础与科学依据。近年来,随着我国页岩气勘探开发工作的不断深入,相关地质评价实验技术也取得了较大的进展。特别是在页岩微观孔隙结构、含气性和物性这3个方面,通过引进先进技术与自主设备研发相结合,建立了适用于我国海相页岩的分析测试技术和标准,对于推动我国页岩气的勘探开发进程发挥了重要的作用。为了给我国页岩气基础地质研究、实验室建设及相关标准制定提供参考和指导,归纳总结了国内外在上述3项页岩气地质评价关键实验技术方面所取得的进展,并对相关技术未来的发展趋势进行了展望。研究结果表明:①对于页岩微观孔隙结构测试,目前已经形成了多种手段相结合的定性观测和定量表征测试方法,实现了由静态表征向动态表征的转化,未来需要在页岩孔隙结构的原位表征和孔内流体赋存特征直接观测等方面做进一步的研究;②对于页岩含气性测试,目前已经建立了现场与室内相结合的含气性定量表征系列技术,实现了对页岩吸附气和游离气赋存特征的定量评价,未来需要在深层页岩损失气量计算、页岩气吸附机理及模型等方面做进一步的研究;③对于页岩物性测试,目前已经建立了多种方法相结合的孔隙度和渗透率测试技术,实现了对页岩孔隙有效性的定量评价,未来需要在孔隙度测试条件和方法等方面进行对比研究并统一标准。结论认为,只有不断地改进和优化页岩气地质评价实验技术,才能够满足科研与生产的需求。 展开更多
关键词 中国 页岩气 地质评价 实验技术 孔隙结构 含气性 物性 实验室建设
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含气页岩实验评价指标与测试方法综述 被引量：3
9
作者 马超 秦颦 +8 位作者 周尚文 孙莎莎 王红岩 施振生 武瑾 昌燕 梁峰 张琴 李宁 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期161-169,共9页
页岩具有源储一体、低孔隙度和超低渗透率的特点而与常规的砂岩、碳酸盐岩等储集体存在较大差异。因此,明确含气页岩实验评价指标与测试方法对于页岩分析显得尤为重要。现阶段对含气页岩的分析主要分为有机地球化学特征、储层特征、含... 页岩具有源储一体、低孔隙度和超低渗透率的特点而与常规的砂岩、碳酸盐岩等储集体存在较大差异。因此,明确含气页岩实验评价指标与测试方法对于页岩分析显得尤为重要。现阶段对含气页岩的分析主要分为有机地球化学特征、储层特征、含气性特征3个方面进行。对总有机碳含量测定、干酪根显微组分分析、镜质体反射率测定、矿物组分分析、孔渗测量、扫描电镜、低温氮气吸附、纳米CT扫描、含气性测定、等温吸附共10个实验的指标意义与分析方法进行了论述,提出了现阶段国内外存在的实验共性问题和探索思考,为含气页岩实验测试方法的进一步研究提供了指导与思路。 展开更多
关键词 含气页岩实验 评价指标 测试方法 有机地球化学 储层 含气性
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海相页岩定量古地理编图及深水陆棚沉积微相划分——以川南泸州地区五峰组—龙马溪组龙一11⁃4小层为例 被引量：12
10
作者 施振生 周天琪 +2 位作者 郭伟 梁萍萍 程峰 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1728-1744,共17页
海相页岩古地理编图和深水陆棚亚相微相细分一直是细粒沉积学研究的热点和难点。以川南泸州地区五峰组—龙一_(1)^(4)小层为编图单元,通过页岩编图关键单因素的选取和典型钻井矿物组分测井数据的统计分析,编制了关键单因素图件。在此基... 海相页岩古地理编图和深水陆棚亚相微相细分一直是细粒沉积学研究的热点和难点。以川南泸州地区五峰组—龙一_(1)^(4)小层为编图单元,通过页岩编图关键单因素的选取和典型钻井矿物组分测井数据的统计分析,编制了关键单因素图件。在此基础上,通过深水陆棚亚相各微相划分标准的确定及多因素图件综合分析,编制了海相页岩定量古地理图。结果表明:1)海相页岩定量古地理编图的关键单因素是地层厚度(m)、碳酸盐矿物含量(%)、石英含量(%)和黏土矿物含量(%)。其中,地层厚度(m)反映了该地层单元在区域上的分布范围、厚度变化及沉积时期的大地构造背景;碳酸盐矿物含量(%)及分布能够反映古水深,水深越浅,碳酸盐矿物含量(%)越高;石英含量(%)及分布主要受古水深控制,水深越大,石英含量越高;黏土矿物含量(%)和分布可以反映古物源方向,黏土矿物含量越高,受陆源碎屑影响越大。2)依据海相页岩的碳酸盐矿物含量(%)、石英含量(%)和黏土矿物含量(%),深水陆棚亚相可划分出深水斜坡、深水洼地、重力流沉积和深水平原4种沉积微相。其中,深水斜坡碳酸盐含量最高(15%~20%),深水洼地石英含量最高(>55%),重力流沉积黏土矿物含量最高(>40%),深水平原各矿物含量介于其他微相之间。3)五峰组—龙一_(1)^(4)小层发育时期,川南泸州地区发育深水斜坡、重力流沉积、深水洼地和深水平原4种沉积微相,整体呈“3高1洼1复合体”的分布格局,其中,深水斜坡分布于研究区西北部和东北部,重力流沉积发育于研究区东南部,深水洼地发育于研究区中部,其他地区发育深水平原。沉积微相分布是该时期古地形及古构造活动的产物。 展开更多
关键词 单因素分析多因素综合作图法 定量 沉积微相 川南 五峰组 龙马溪组
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