煤层气系统的定义、内涵、形成及应用——以鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系煤层为例 被引量：19

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作者 孙粉锦 周国晓 +2 位作者 田文广 邓泽 申建 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期42-53,共12页

煤层气在温度、压力和应力等敏感地质要素的作用控制下形成煤—气—水强耦合系统,深刻理解该系统对加快发展煤层气赋存地质理论、高效推进煤层气勘探开发具有重要意义。为此,提出了煤层气系统的基本概念,并在明确煤层气系统的基本要素... 煤层气在温度、压力和应力等敏感地质要素的作用控制下形成煤—气—水强耦合系统,深刻理解该系统对加快发展煤层气赋存地质理论、高效推进煤层气勘探开发具有重要意义。为此,提出了煤层气系统的基本概念,并在明确煤层气系统的基本要素基础上,研究了煤层气系统形成过程及基本特点,总结分析了煤层气系统储层压力、地层温度、地下水化学特征和煤层气的赋存状态、构成、含气饱和度以及生产特征,最后以鄂尔多斯盆地煤层气为例,分析了煤层气系统在空间上的展布规律。研究结果表明:①煤层气系统应考虑的基本要素包括煤层及其与之相关联的地层压力系数相近的煤系其他岩层、盖层系统以及相近地层压力系数下的煤层气/水流体系统。②储层—盖层—流体3大要素与系统环境演化的耦合决定了不同深度煤层气系统的煤—气—水的赋存状态。③以煤层气赋存状态等为主要依据将煤层气系统划分为“两带”,两带为改造带和原生带,其中改造带对应于通常意义上的浅层煤层气,原生带对应于深层煤层气;原生带进一步划分为吸附气为主带(原生A带)、游离气—吸附气带(原生B带)、吸附气—游离气带(原生C带)。结论认为:①改造带煤层气主要以向斜控气模式为主,原生带煤层气特别是原生B带、原生C带应重视圈闭区的勘探;②鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系煤层气系统自东西两翼至中部由改造带—原生A带—原生B带—原生C带依次转变,盆地中部主要为原生B带及原生C带煤层气。 展开更多

关键词 煤层气系统 温度 压力 地下水化学特征 赋存状态 鄂尔多斯盆地

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中国煤岩气突破及意义 被引量：11

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作者 邹才能 赵群 +15 位作者 刘翰林 孙粉锦 陈艳鹏 邓泽 于荣泽 李士祥 杨智 吴松涛 马锋 高金亮 沈振 周国晓 尹帅 宋昱 郭秋雷 李勇 《天然气工业》 北大核心 2025年第4期1-18,共18页

近年来,中国煤岩气革命是非常规天然气的一匹“黑马”,中国石油建成了世界首个年产200×10^(4) t油气当量煤岩气田,实现煤岩气科技、管理与战略3个创新,对全球非常规油气发展具有重大意义。煤岩气突破体现出坚持以“源岩油气”为导... 近年来,中国煤岩气革命是非常规天然气的一匹“黑马”,中国石油建成了世界首个年产200×10^(4) t油气当量煤岩气田,实现煤岩气科技、管理与战略3个创新,对全球非常规油气发展具有重大意义。煤岩气突破体现出坚持以“源岩油气”为导向的勘探战略及“立足常规、突破非常规”理论体系的科学性,或可能是中国继页岩油气革命之后的一场“新革命”。为了进一步促进煤岩气规模化勘探开发进程,在阐述煤岩气概念、内涵、类型及发育特征的基础上,系统论述了煤岩气革命的科学意义,总结了当前煤岩气核心勘探开发技术,指出了煤岩气面临的挑战和未来的发展方向。研究结果表明:①中国非常规油气发展历经油砂稠油、致密砂岩油气、页岩油气和煤岩油气4个阶段,煤岩气革命历经了“煤成气”理论、“煤层气”理论、“煤岩气”理论3个阶段与3次突破。②煤岩气指煤岩地层内形成的天然气,煤岩气富集具有“原生原储、原位原聚”特点。③煤岩气革命的科学内涵包括将资源视野从浅层煤岩气扩展到深层煤岩气的科技革命、注重降本增效的管理革命和新增中国天然气新气源的战略革命。④煤岩气两种类型包括地下原位先天地温形成的“煤岩气”、地下原位人工加热形成的“煤岩气”,前者富集的3个关键特征是进入中高成熟度、自封闭顶底板和较高占比游离气;随着原位加热改造技术的发展,地下原位人工加热形成的“煤岩气”资源,有望在天然气工业中发挥出更大的战略性潜力。⑤目前中国煤岩气5个核心勘探开发技术进展包括煤岩气甜点区/段分类标准的制定、高精度地震/地质一体化导向的实现、聚能经济压裂技术的探索、控压排采开发模式的创建、煤岩气数智化平台的开发。⑥煤岩气革命发展仍面临4个关键挑战包括“甜点区/段”分布规律认识不清、低成本少水—无水压裂工艺研发滞后、智能化井工厂建设不能满足需求、煤岩气产量峰值维持难度大。结论认为,中国煤岩气革命将对天然气工业产生重大影响,具体体现在将不断丰富非常规油气地质学理论、地下煤炭气化有望成为一场“真正革命”、人工智能驱动煤岩气创新发展、加速构建天然气经济效益评价完整体系。 展开更多

关键词 煤岩气概念 煤岩气地质理论 煤岩气类型 煤岩气技术 煤岩气革命 非常规天然气

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煤炭采空区下伏煤层气资源潜力及抽采效果--以山西省晋城西部矿区为例 被引量：7

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作者 张江华 秦勇 +5 位作者 李国富 孟召平 李国庆 李军军 季长江 陈召英 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期146-153,共8页

煤炭采空区以往煤层气抽采主要针对采空区上覆煤层,下伏丰富煤层气资源长期未能得到有效开发,同时也给下伏煤层的煤炭开采造成了安全隐患。为了进一步提高煤炭采空区煤层气的利用效率,利用“上三带”理论、底板破坏带深度计算公式、稳... 煤炭采空区以往煤层气抽采主要针对采空区上覆煤层,下伏丰富煤层气资源长期未能得到有效开发,同时也给下伏煤层的煤炭开采造成了安全隐患。为了进一步提高煤炭采空区煤层气的利用效率,利用“上三带”理论、底板破坏带深度计算公式、稳压区开采计算模型及FLAC3D软件模拟等方法,确定了晋城西部矿区(以下简称晋城西区)3号煤层采空区下伏地层卸压范围,研究了下伏煤层气赋存状态并建立了资源量估算方法,分析了过采空区煤层气抽采效果和经济效益。研究结果表明:①晋城西区采空区卸压范围可达山西组3号煤层底板以下143 m,覆盖太原组9号煤层和15号煤层;②下伏煤层气游离态和吸附态并存,其中游离气资源量占比普遍大于50%;③根据见气时间长短将过采空区煤层气井产气潜力分成3类,分别占跟踪研究井总数的60%、28%和12%,平均套压分别为0.43 MPa、0.32 MPa和0.29 MPa,单井日均产气量依次为2570 m^(3)、3324 m^(3)和1496 m^(3),最高日抽采量分别达到11040 m^(3)、9643 m^(3)和4800 m^(3);④与研究区常规煤层气井相比,前两类井产气效果显著较好,第3类井大致相当;⑤过采空区单井投资回收期比常规煤层气井缩短1.5年,经济效益显著。结论认为,晋城西区3号采空区对下伏9号煤层和15号煤层起到了良好的卸压作用,提高了过采空区煤层气井抽采效率,推广应用前景可观。 展开更多

关键词 山西省 晋城西部矿区 煤层气 采空区 下伏煤层气资源 抽采效果 经济效益 安全

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华南江南-雪峰造山带逆冲推覆构造体系与油气资源效应

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作者 李建青 滕龙 +6 位作者 方朝刚 章诚诚 邵威 吴通 刘桃 黄正清 廖圣兵 《地质通报》 北大核心 2025年第5期746-765,共20页

【研究目的】华南地区复杂的构造特征,使得油气勘探充满了挑战和风险,亟需探索复杂构造区油气勘探突破路径。本次研究旨在剖析江南-雪峰造山带油气地质条件,探寻该区油气勘探新方向。【研究方法】综合地表构造填图、地球物理探测、钻井... 【研究目的】华南地区复杂的构造特征,使得油气勘探充满了挑战和风险,亟需探索复杂构造区油气勘探突破路径。本次研究旨在剖析江南-雪峰造山带油气地质条件,探寻该区油气勘探新方向。【研究方法】综合地表构造填图、地球物理探测、钻井等地质手段,结合古油藏与残余油气藏石油地质条件解剖,分析烃源岩、储层、盖层、构造期次等关键要素。【研究结果】研究发现,江南-雪峰造山带推覆岩片下部可能存在被掩埋的海相中生界、古生界“影子盆地”;推覆构造虽破坏部分油气藏,但可有效遮挡下伏地层油气逸散;油气源主要为古生界3套优质烃源岩,最终成藏期为燕山晚期,与造山带定型期一致;同时推覆构造活动有利于构成区域不整合面,形成优质储集层和构造圈闭,为二次成藏创造了良好的生储盖时空匹配关系,有利于逆冲推覆型油气藏的形成。【结论】基于上述成果,创新性提出江南-雪峰造山带常规天然气与页岩气“一井双探”新思路,突破传统单一资源勘探模式,开辟油气资源综合勘探的新范式。 展开更多

关键词 江南-雪峰造山带 逆冲推覆 油气资源 构造圈闭 构造定型

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多层叠置含煤层气系统递进排采的压力控制及流体效应 被引量：56

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作者 傅雪海 葛燕燕 +1 位作者 梁文庆 李升 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期35-39,共5页

为了研究多煤层发育地区各含气系统排采次序及压力控制下的流体效应,以指导煤层气井排采制度设计,从贵州省织纳煤田选择了1口煤层气参数+试验井,在划分多层叠置含气系统的基础上,分析了各含气系统静止液面压力、储层压力、临界解吸压力... 为了研究多煤层发育地区各含气系统排采次序及压力控制下的流体效应,以指导煤层气井排采制度设计,从贵州省织纳煤田选择了1口煤层气参数+试验井,在划分多层叠置含气系统的基础上,分析了各含气系统静止液面压力、储层压力、临界解吸压力特征,设计了各含气系统递进排采次序及排采压力控制方案;模拟了单含气系统分排、多含气系统合排及多含气系统递进排采各阶段的流体效应。模拟结果表明:①单独排采各含气系统时,产气量低,排采时间短,成本高;②多含气系统递进排采平均气产能和累计产能高、稳产期时间长,但多含气系统在合层排采时,由于各系统压力不同,系统间存在相互干扰,并非所有含气系统都有产能贡献;③多层叠置独立含煤层气系统可根据各系统内煤储层压力、临界解吸压力和产气压力来设计递进排采次序,先排采临界解吸压力和产气压力高的含气系统,当压力降到另一含气系统的临界解吸压力和产气压力时,再进行两个含气系统合排,依此递进排采所有含煤层气系统。 展开更多

关键词 中国南方 煤层气 多煤层 递进排采 流体效应 排采压力控制 多层叠置含气系统 合排

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延川南气田近薄层煤层气开发实践及其示范意义 被引量：12

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作者 杨松 刘晓 +4 位作者 申建 陈贞龙 崔彬 张国林 张文洪 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期90-97,共8页

鄂尔多斯盆地东缘延川南气田自2013年启动产能建设以来,下二叠统山西组2号煤层已累计生产天然气23.3×10^(8)m^(3),实践重复压裂、氮气泡沫洗井等开发措施后,气田仅能保持天然气产量稳定。为保障气田的高效开发,聚焦该区2号煤层下... 鄂尔多斯盆地东缘延川南气田自2013年启动产能建设以来,下二叠统山西组2号煤层已累计生产天然气23.3×10^(8)m^(3),实践重复压裂、氮气泡沫洗井等开发措施后,气田仅能保持天然气产量稳定。为保障气田的高效开发,聚焦该区2号煤层下伏的上石炭统太原组的近薄10号煤层(煤层发育厚度不足2 m),通过对比10号和2号两套煤层含气性、渗透性和可压性的差异,查明了10号煤层地质—工程条件,分析了增效压裂后裂缝形态和产气效果,形成了近薄层煤层气的勘探理论和开发技术。研究结果表明:(1)10号煤埋藏深、变质程度高、镜质组含量高、灰分产率低、生气潜力大;(2)10号煤吸附能力强,顶底板封隔性好、含水性弱,滞留水环境有利于煤层气保存,含气量高达44 m^(3)/t,资源基础好;(3)10号煤心割理更发育,水平应力差异系数大,压裂易形成主裂缝且不易突破顶底板,成缝效率更高,可压性更好;(4)增效压裂能“横向”延伸储层缝长以弥补“纵向”厚度不足、提高储量动用程度,应用后天然气提产效果显著。结论认为,延川南气田近薄层煤层气的开发实践,坚持从地质条件和开发工艺两方面出发,形成了针对于近薄煤层的开发关键技术,为延川南气田的天然气长期稳产明确了方向,为我国沁水盆地、楚雄盆地等多层叠置煤层气藏中的近薄层煤层气开发提供了新的启示。 展开更多

关键词 延川南气田 煤层气 近薄层 地质条件 储层改造 增效压裂 开发实践

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二连盆地吉尔嘎朗图凹陷煤层气成因类型及勘探方向 被引量：5

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作者 陶俊杰 申建 +2 位作者 王金月 李叶朋 李超 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期295-301,共7页

低煤阶煤层气地球化学特征及成因判识是勘探选区重要基础。通过解剖煤层气井气、水组成及其碳、氢同位素特征,探讨了二连盆地吉尔嘎朗图凹陷煤层气成因。结果表明:煤层气组分中甲烷占93.41%,重烃及二氧化碳含量低,为典型干气;甲烷碳同位... 低煤阶煤层气地球化学特征及成因判识是勘探选区重要基础。通过解剖煤层气井气、水组成及其碳、氢同位素特征,探讨了二连盆地吉尔嘎朗图凹陷煤层气成因。结果表明:煤层气组分中甲烷占93.41%,重烃及二氧化碳含量低,为典型干气;甲烷碳同位素(δ^(13)C)值介于-62.5‰～-60.1‰之间、氢同位素(δD)值介于-275.1‰～-270.2‰之间、二氧化碳碳的同位素(δ^(13)C)值介于5.1‰～6.2‰之间,反映其为生物成因气。煤层水来源于大气降水,呈弱碱性、较低矿化度。煤层气井气、水氢同位素特征表明研究区97%左右生物成因气形成于二氧化碳还原机制。生物气藏是吉尔嘎朗图凹陷重要煤层气勘探方向,适宜地下水环境是勘探选区关键因素。 展开更多

关键词 吉尔嘎朗图凹陷 煤层气 同位素 生物气 二氧化碳还原

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不同升温速率下褐煤热解特征及产氢过程 被引量：3

8

作者 石莹 朱炎铭 +2 位作者 陈尚斌 王阳 徐倩男 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期157-166,共10页

煤制氢是现阶段中国H_(2)的主要来源,开展不同温度条件下的褐煤热解反应和产氢机理研究,对提高H_(2)产率、优化工艺流程以及褐煤的高效清洁利用至关重要。为此,基于实验测试—分子模拟—理论分析的研究思路,通过热分析红外气质联用仪(TG... 煤制氢是现阶段中国H_(2)的主要来源,开展不同温度条件下的褐煤热解反应和产氢机理研究,对提高H_(2)产率、优化工艺流程以及褐煤的高效清洁利用至关重要。为此,基于实验测试—分子模拟—理论分析的研究思路,通过热分析红外气质联用仪(TG—FTIR—MS)实验测试和分子动力学模拟(ReaxFF MD)对云南省先锋煤矿的褐煤热解过程进行了研究,分析了不同升温速率下(10℃/min、20℃/min和30℃/min)的主要热解产物,尤其是H_(2)的生成特征,标定了氢原子的热解路线,从多角度探究了褐煤热解生成H_(2)的分子作用机理。研究结果表明:①不同升温速率下褐煤热解的最终失重率接近,升温速率越高反应越易进行;②20℃/min条件下褐煤热解气体产物最多,主要成分为CO_(2)、H_(2)等小分子气体,气体析出总量随升温速率的增大呈先增加后降低的趋势;③H_(2)的生成过程主要为脂肪链上的氢原子发生脱落,生成氢自由基,氢自由基之间再进行结合而生成H_(2)。结论认为,褐煤热解H_(2)析出过程分为3个阶段:第一阶段为约350~700℃,H_(2)缓慢生成,主要由脂肪链甲基C—H和羟基中的O—H键断裂后组合形成;第二阶段为700~900℃,H_(2)快速生成,主要与羧基官能团、脂肪烃结构以及吡咯结构中氢键断裂的反应有关;第三阶段为900℃以上,H_(2)大量生成,主要表现为芳香结构的氢自由基增多。 展开更多

关键词 先锋煤矿褐煤 煤热解 产氢过程 分子动力学 升温速率 热分析红外气质联用仪

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电厂煤及其副产品中微量元素的环境效应与资源潜力评价

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作者 毛礼鑫 朱士飞 +3 位作者 秦云虎 刘威 赵倩 曹磊 《中国煤炭》 北大核心 2024年第12期188-196,共9页

电厂煤及副产品中敏感元素和关键元素的富集规律研究,可为燃煤引起的环境污染防控及固废资源化利用提供依据。以江苏省徐州市某电厂原煤、飞灰、底灰为例,在分析煤及副产品中微量元素富集特征的基础上,评价了敏感元素的环境风险和关键... 电厂煤及副产品中敏感元素和关键元素的富集规律研究,可为燃煤引起的环境污染防控及固废资源化利用提供依据。以江苏省徐州市某电厂原煤、飞灰、底灰为例,在分析煤及副产品中微量元素富集特征的基础上,评价了敏感元素的环境风险和关键元素的资源潜力。结果显示,该电厂煤为中铅低镉低砷特低汞煤,与世界煤相比,Cr达到富集,关键元素中Tm、Se为亏损,Li、Sc、Ga、La、Ce、Sm、Er、Yb、Y等元素轻微富集,其余元素为正常水平;大部分微量元素在燃煤副产品中富集,与世界灰相比,元素Li、Sc、Ga、Zn、Pb含量较高,分异系数显示环境敏感元素和关键元素在飞灰中更加富集(Cr除外),稀土元素相似的分异系数和分布模式表明其分馏作用较弱;内梅罗指数法和潜在生态风险指数法结果显示,煤及副产品中敏感元素的环境风险均较低,且飞灰环境污染风险高于原煤和底灰,煤及副产品中敏感元素环境风险的差异性受到元素富集特点与元素生理毒性的影响;元素Li、Sc、Ga、Ge、Y相对于基准值的富集倍数小于0.5,回收利用潜力小,稀土元素前景系数和紧要稀土元素占比显示其具有一定的开发利用潜力,结合土壤硒含量与农作物硒含量的关系认为,燃煤副产品中硒具有潜在利用价值。 展开更多

关键词 燃煤副产品 煤中微量元素 重金属 战略性元素 富集

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川南龙马溪组页岩气储层纳米孔隙结构特征及其成藏意义 被引量：382

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作者 陈尚斌 朱炎铭 +3 位作者 王红岩 刘洪林 魏伟 方俊华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期438-444,共7页

以川南龙马溪组页岩气储层为例,运用氮气吸附法对储层纳米孔隙进行测定,通过等温线和DFT分析,对孔结构特征表征并讨论控制纳米孔隙结构的主因和纳米孔隙对页岩气成藏的意义。结果表明:龙马溪组页岩气储层孔隙结构较复杂,主要由纳米孔组... 以川南龙马溪组页岩气储层为例,运用氮气吸附法对储层纳米孔隙进行测定,通过等温线和DFT分析,对孔结构特征表征并讨论控制纳米孔隙结构的主因和纳米孔隙对页岩气成藏的意义。结果表明:龙马溪组页岩气储层孔隙结构较复杂,主要由纳米孔组成,具有一定的无规则孔结构,孔隙多呈开放形态,以两端开口的圆筒孔及4边开放的平行板孔等开放性孔为主;垂向上由深到浅,孔隙开放程度减小;纳米主孔位于2～40 nm,占孔隙总体积的88.39%,占比表面积的98.85%;2～50 nm的中孔提供了主要的孔隙体积,小于50 nm的微孔和中孔提供了主要的孔比表面积;TOC是控制该储层中纳米孔隙体积及其比表面积的主要内在因素,也是提供页岩气主要储存空间的重要物质;纳米孔对页岩气的吸附能力极强,在其内部有大量页岩气以结构化方式存在,增加了页岩气的存储量,并使模型表征复杂化;开放状纳米孔可提高页岩气解吸效率和储层渗透率,提高页岩气的产量。 展开更多

关键词 页岩气储层 纳米孔隙结构 下志留统龙马溪组 氮吸附

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蜀南地区龙马溪组页岩气成藏基础分析 被引量：17

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作者 方俊华 朱炎铭 +2 位作者 魏伟 陈尚斌 杜志立 《特种油气藏》 CAS CSCD 2010年第6期46-49,共4页

蜀南地区早志留世处于较深水的陆棚沉积环境,广泛发育一套静水、缺氧环境下的黑色页岩,其中下志留统黑色笔石页岩十分发育。通过对以往研究资料分析处理、野外露头调查以及实验测试等手段,从页岩空间展布、埋藏与演化、有机地球化学等... 蜀南地区早志留世处于较深水的陆棚沉积环境,广泛发育一套静水、缺氧环境下的黑色页岩,其中下志留统黑色笔石页岩十分发育。通过对以往研究资料分析处理、野外露头调查以及实验测试等手段,从页岩空间展布、埋藏与演化、有机地球化学等角度对龙马溪组黑色页岩进行了深入研究,结果表明:研究区龙马溪组黑色页岩有机质丰度高、成熟度较高、有机质类型好、演化程度高、厚度大、裂缝发育,具有形成页岩气藏的基础。该研究可加深对页岩气成藏基础条件认识,为其他有利区优选提供参考。 展开更多

关键词 龙马溪组 页岩气 资源前景 有机质丰度 非常规气藏 油藏规律

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煤系气叠置含气系统与天然气成藏特征——以沁水盆地榆社—武乡示范区为例 被引量：12

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作者 陈尚斌 侯晓伟 +5 位作者 屈晓荣 王阳 周宝艳 朱炎铭 苏育飞 刘正 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期12-22,共11页

中国煤系气资源丰富,其中沁水盆地是中国煤系气分布的主要盆地之一,明确煤系气叠置含气系统分布特征,有助于实现煤系气的共探合采。为此,以沁水盆地榆社—武乡示范区石炭系—二叠系含煤地层为研究对象,在分析煤系气地质特征的基础上,划... 中国煤系气资源丰富,其中沁水盆地是中国煤系气分布的主要盆地之一,明确煤系气叠置含气系统分布特征,有助于实现煤系气的共探合采。为此,以沁水盆地榆社—武乡示范区石炭系—二叠系含煤地层为研究对象,在分析煤系气地质特征的基础上,划分了煤系气叠置含气系统,研究了煤系气的源岩—储层共生组合特征、储层分布特征、共生成藏特征,并详细分析了示范井的压裂合采效果,预测了示范井产量。研究结果表明:①研究区目标煤系空间上发育3个独立叠置含气系统,其中含气系统Ⅰ是以15号煤和富有机质泥岩为主要烃源岩的“泥岩—煤—泥岩”组合;含气系统Ⅱ是以11号、12号煤和富有机质泥岩为主要烃源岩的“泥岩—砂岩—煤—泥岩”组合和以8号煤与富有机质泥岩为主要烃源岩的“泥岩—煤—砂岩—泥岩”组合;含气系统Ⅲ是以3号煤和富有机质泥岩为主要烃源岩的“泥岩—煤—砂岩”组合;②煤系气储层具有单层厚度薄、累计厚度大的空间展布特征,各含气系统中气藏组合类型以煤层气为主,页岩气和致密砂岩气发育较差;③示范井煤系气合采甜点含气层段发育于含气系统Ⅱ和Ⅲ,具备压裂合采基础,运用电缆桥塞与射孔联作投球分层压裂工艺配套技术实现了深部煤系气的有效开采。结论认为:①叠置含气系统兼容性是控制煤系气开采的关键因素,未来仍需不断优化排采制度以提高煤系气的合采产能;②研究成果对深化煤系气共生成藏机理、优选合采甜点层段、释放深部煤层气资源和实现煤系气高效合采均具有理论和实践意义。 展开更多

关键词 煤系气 叠置含气系统 共生成藏 压裂合采 榆社—武乡示范区 沁水盆地

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贵州凤冈区牛蹄塘组页岩气成藏条件分析 被引量：10

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作者 闫高原 朱炎铭 +1 位作者 王阳 周泽 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期75-78,144,共4页

对贵州凤冈区野外实地调研,测绘野外露头剖面,并对目的层黑色页岩进行系统采样,利用XRD、压汞、SEM、等温吸附等手段对所采露头样品进行测试分析。结合收集资料及本次测试结果综合研究认为,牛蹄塘组黑色页岩TOC大于2%,厚度为45.1 m,Ro为... 对贵州凤冈区野外实地调研,测绘野外露头剖面,并对目的层黑色页岩进行系统采样,利用XRD、压汞、SEM、等温吸附等手段对所采露头样品进行测试分析。结合收集资料及本次测试结果综合研究认为,牛蹄塘组黑色页岩TOC大于2%,厚度为45.1 m,Ro为2.67%~3.13%,有机质类型为Ⅰ型,孔隙度为0.71%~1.09%,微孔隙比较发育且连通性较好,含气量达1.70 m3/t,埋深普遍为500~3 500 m,具有较好的页岩气成藏条件,并采用综合信息叠加法,预测马山—复兴—洗马一带为勘探有利区。 展开更多

关键词 贵州凤冈区 牛蹄塘组 页岩气 成藏条件 有利区

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煤层底板突水危险性分析:以唐山市钱家营矿12煤层底板为例 被引量：10

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作者 胡常清 刘景 +1 位作者 谢卫东 李伍 《中国矿业》 北大核心 2020年第7期92-99,105,共9页

唐山市钱家营矿地处开平向斜南东翼,地质条件复杂,为探究钱家营矿12煤层底板突水危险性,基于矿井钻孔与水文地质资料,选取钱家营矿12煤层底板受奥灰水水压、隔水层厚度、有效脆性岩层厚度以及断层与褶皱分布作为影响钱家营矿12煤层底板... 唐山市钱家营矿地处开平向斜南东翼,地质条件复杂,为探究钱家营矿12煤层底板突水危险性,基于矿井钻孔与水文地质资料,选取钱家营矿12煤层底板受奥灰水水压、隔水层厚度、有效脆性岩层厚度以及断层与褶皱分布作为影响钱家营矿12煤层底板突水的主控地质因素,运用层次分析法对各主控因素进行评价、构造判断矩阵、计算各主控因素所占权重、引入危险性评价模型并为所得数据选取合理的界限值,最终得到钱家营矿12煤层底板突水危险性评价分区图。研究表明:钱家营矿12煤层底板突水可能性较大,尤其是构造较为发育的东北地区,对比矿井水文地质资料,评价结果与实际拟合较好。本次研究为有效防治煤层底板水害提供了理论与技术支持。 展开更多

关键词 层次分析法 底板突水 主控地质因素 危险性分析 钱家营矿

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热解和生物降解对木本泥炭生烃与结构演化的红外光谱响应 被引量：9

15

作者 鲍园 琚宜文 +2 位作者 韦重韬 王超勇 李小诗 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期603-608,共6页

傅里叶变换红外光谱分析物质分子结构具有独特的优势。为认识成煤有机质在微生物降解和热解阶段的生烃演化特征及物质结构变化特征，采用密封体系生烃热解和厌氧微生物降解岩样生烃物理模拟实验及傅里叶变换红外光谱分析等技术手段，研... 傅里叶变换红外光谱分析物质分子结构具有独特的优势。为认识成煤有机质在微生物降解和热解阶段的生烃演化特征及物质结构变化特征，采用密封体系生烃热解和厌氧微生物降解岩样生烃物理模拟实验及傅里叶变换红外光谱分析等技术手段，研究了成煤母质（木本泥炭）的生烃演化特征（包括热解作用生成热成因气和微生物降解作用生成生物成因气的生烃潜力）及发生微生物降解和热解作用前后样品的分子结构变化特征及其机理。结果表明随模拟温度的升高，热解气烃类气体（主要为 CH4）累计产率逐渐增加，非烃类气体（如 CO2）分别在250和375℃出现两个产气高峰；随煤岩镜质组反射率的升高，微生物对其降解能力逐渐减弱；镜质组反射率介于1．6％～1．8％的泥炭热解样没有气体产出；泥炭经热解作用后，羟基含量随热解温度的升高先减少后增多，醛羰基、亚甲基和磷酸根的含量降低，芳香酸酯呈不单一减少趋势，伸缩振动 S—O 键在350℃之后的样品中出现且含量逐渐增加，说明其对微生物降解具抑制作用；泥炭经微生物降解作用后，酚、醇羟基、醛羰基、芳香酸酯、亚甲基和磷酸根的相对含量都大幅下降，且这些基团的分子间作用力相对减弱。 展开更多

关键词 木本泥炭 热解作用 生物降解作用 分子结构 红外光谱

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岩石力学地层理论方法及其煤系气高效勘探开发应用基础述评 被引量：17

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作者 桑树勋 周效志 +10 位作者 刘世奇 黄华州 王冉 韩思杰 王建国 潘冬明 张志镇 汪吉林 陈同俊 赵立明 郑司建 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期304-316,共13页

煤系气高效勘探开发是当前中国煤地质与非常规油气地质研究关注焦点,"岩石力学地层与非常规油气"是当前非常规油气勘探开发国际前沿研究领域,煤系岩石力学地层与煤系气研究具有理论和实际意义。本文综述了岩石力学地层经典学... 煤系气高效勘探开发是当前中国煤地质与非常规油气地质研究关注焦点,"岩石力学地层与非常规油气"是当前非常规油气勘探开发国际前沿研究领域,煤系岩石力学地层与煤系气研究具有理论和实际意义。本文综述了岩石力学地层经典学术思想和新学术思想,评述了岩石力学地层理论方法及其非常规油气勘探开发现状进展,分析了煤系岩石力学地层理论方法构建的基础和条件,展望了岩石力学地层理论方法应用于煤系气高效勘探开发的前景。研究表明:煤系气共储共采与高效开发机理是制约煤系气高效勘探开发的关键科学问题,岩石力学地层具有有机衔接非常规油气地质与储层工程理论的天然属性和优势,有望成为破解关键科学问题的地质理论技术利器;岩石力学地层经典学术思想核心内涵为沉积地层及其岩石力学特征控制岩层天然裂隙为主的构造发育规律,新学术思想凝练为沉积岩(地)层既控制致密储层天然裂隙发育和非常规油气成藏,又控制致密储层人工诱导裂隙发育和非常规油气开发;聚焦煤系岩石力学地层的独特性及其与煤系气成藏、开发的响应关系,揭示煤系气共储共采岩石力学地层控制机理,创新和构建煤系气勘探开发的岩石力学地层理论方法体系,成为煤系岩石力学地层研究的目标任务;以典型煤系含煤段煤系叠合型气藏为示例,构建和应用煤系岩石力学地层模型,开展煤系气甜点预测、产层优选、开发工艺优化,是我国煤系气(含煤段)高效勘探开发实践当前急需。 展开更多

关键词 岩石力学地层 裂隙 模型与模拟 煤系气 勘探开发

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CO_2和CH_4在煤基质表面竞争吸附的热力学分析 被引量：57

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作者 周来 冯启言 秦勇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1307-1311,共5页

利用煤表面自由能变化值和等量吸附热评价了25、30、40℃条件下CO2在煤层中优先吸附性以及CO2与CH4竞争吸附机理。煤吸附CO2后的表面自由能变化值要普遍大于煤吸附CH4后的表面自由能变化值,揭示了单位面积煤基质表面对CO2吸附量要高于对... 利用煤表面自由能变化值和等量吸附热评价了25、30、40℃条件下CO2在煤层中优先吸附性以及CO2与CH4竞争吸附机理。煤吸附CO2后的表面自由能变化值要普遍大于煤吸附CH4后的表面自由能变化值,揭示了单位面积煤基质表面对CO2吸附量要高于对CH4吸附量的热力学本质;通过变换CO2和CH4的等量吸附曲线,得到煤样对CO2和CH4的初始等量吸附热值Qst0分别为48.2 kJ/mol和33.4 kJ/mol,揭示了煤对CO2的吸附作用力要强于CH4,并且煤对CO2的等量吸附热随吸附量的增加呈现增加趋势,与吸附气体分子间的相互作用力相关,表明CO2在煤基质表面存在多分子层吸附。 展开更多

关键词 二氧化碳 甲烷 竞争吸附 表面自由能 等量吸附热

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多因素叠加作用下煤储层渗透率的动态变化规律 被引量：30

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作者 汪吉林 秦勇 傅雪海 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1348-1353,共6页

分析了煤储层渗透率的主要影响因素,讨论了有关黏性渗流的基本理论问题。在不同轴压、围压和气体压力梯度下,对山西晋城矿区原状无烟煤煤样进行了三维应力场的CH4渗流实验,计算并分析了有效应力、煤基质收缩、气体滑脱效应等因素对渗透... 分析了煤储层渗透率的主要影响因素,讨论了有关黏性渗流的基本理论问题。在不同轴压、围压和气体压力梯度下,对山西晋城矿区原状无烟煤煤样进行了三维应力场的CH4渗流实验,计算并分析了有效应力、煤基质收缩、气体滑脱效应等因素对渗透率的影响及其叠加作用的表现。认为吸附态的CH4分子组成了煤储层孔-裂隙气体渗流的边界层,滑脱效应存在于边界层以外,煤储层渗透率的动态变化是有效应力、煤基质收缩效应和滑脱效应叠加作用的结果,渗透率在压力梯度0～0.1 MPa阶段衰减最为显著,滑脱效应对渗透率的贡献远小于基质收缩效应,且随着压力梯度的增大而几乎可以忽略。 展开更多

关键词 煤储层 渗透率 叠加作用 影响因素 黏性渗流

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大巴山弧形构造的成因--来自数值模拟的证据 被引量：13

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作者 王瑞瑞 许志琴 梁凤华 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1489-1497,共9页

大巴山弧形构造位于秦岭造山带的南缘,以其醒目的弓形几何形态而获得广泛的关注。大巴山弧形构造的形成机制历来是研究的热点。前人提出了若干大巴山弧形构造的成因模式。然而,目前存在的模式无法很好地解释为什么大巴山构造带会形成一... 大巴山弧形构造位于秦岭造山带的南缘,以其醒目的弓形几何形态而获得广泛的关注。大巴山弧形构造的形成机制历来是研究的热点。前人提出了若干大巴山弧形构造的成因模式。然而,目前存在的模式无法很好地解释为什么大巴山构造带会形成一系列形态独特的构造。最近,一些学者的应力场反演的工作显示,大巴山地区具有放射状的最大水平主压应力场的分布。因此,本文运用数值模拟的方法模拟了大巴山地区的主造山期的应力场和位移场,并在笔者之前物理模拟工作的基础上对大巴山弧形构造的成因进行了探讨。模拟结果表明,大巴山地区印支-燕山主造山期的最大水平主应力轨迹受城口-房县弧形断裂和前缘两侧隆起所控制。大巴山弧形构造是以早期伸展背景下形成的弧形断裂边界、前缘两侧隆起的砥柱作用和底部滑脱作用为主要控制因素而形成的。 展开更多

关键词 数值模拟 大巴山 弧形 边界 砥柱 滑脱

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煤矿井下长钻孔水力压裂技术研究 被引量：20

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作者 刘晓 张双斌 郭红玉 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第3期42-44,共3页

为了实现煤矿井下长钻孔的有效大规模压裂，结合中马村矿羽状长钻孔施工情况，采用HTB500型水力压裂泵组进行重复水力压裂试验，并使用大地电场岩性探测仪对水力压裂有效范围进行探测。试验结果表明，抽采瓦斯纯量由压裂前几近为0增大至... 为了实现煤矿井下长钻孔的有效大规模压裂，结合中马村矿羽状长钻孔施工情况，采用HTB500型水力压裂泵组进行重复水力压裂试验，并使用大地电场岩性探测仪对水力压裂有效范围进行探测。试验结果表明，抽采瓦斯纯量由压裂前几近为0增大至739．8m^3／d；抽采体积分数由0增大为44．1％～99．9％；煤层透气性系数由压裂前的3．2～4．0m^2／（MPa^2·d）增大至25．6～44．8m^2／（MPa^2·d）；压裂有效范围以压裂孔为中心呈不对称形式展布，长度沿钻孔延伸方向达370m，宽度为30～60m、 展开更多

关键词 长钻孔 重复压裂 抽采效果 大地电场岩性探测

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