黔北地区复杂构造区下古生界页岩气成藏地质条件及勘探方向 被引量：4

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作者 刘达东 田辉 +7 位作者 范青青 唐梓俊 陈祎 冯霞 杜威 姜振学 赵帅 张子亚 《天然气工业》 北大核心 2025年第2期51-62,共12页

黔北地区下古生界发育多套富有机质页岩层系,具有良好的页岩气勘探前景,但区内构造展布复杂、页岩储层品质差异较大,且保存条件认识尚浅,制约了该区页岩气的高效勘探开发。为了深入认识上述因素对区内页岩气勘探开发的影响,以黔北地区... 黔北地区下古生界发育多套富有机质页岩层系,具有良好的页岩气勘探前景,但区内构造展布复杂、页岩储层品质差异较大,且保存条件认识尚浅,制约了该区页岩气的高效勘探开发。为了深入认识上述因素对区内页岩气勘探开发的影响,以黔北地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组和寒武系牛蹄塘组页岩为研究对象,系统梳理了研究区2套海相页岩的沉积及地球化学特征、储层孔隙结构及储集能力特征以及保存条件等,明确了2套海相页岩成藏条件差异,指出了页岩气有利勘探方向。研究结果表明:①五峰组—龙马溪组页岩以深水陆棚相硅质页岩、碳质页岩为主,有机质丰度高,有机质类型好,该套页岩分布局限于残留向斜内,热演化程度适中,物性好,有机质孔隙发育;②牛蹄塘组页岩分布范围广,热演化程度高,物性差,储集空间以无机孔为主;③五峰组—龙马溪组页岩的顶底板条件良好,页岩气富集主要受控于构造变形强度,其中遵义—南川断裂东侧的向斜东翼构造变形较弱,是页岩气勘探有利区;④牛蹄塘组页岩的底板条件整体较差,热演化程度相对适中的古隆起区域、发育硅质岩底板的构造弱变形区是页岩气勘探有利区。结论认为,研究成果明确了区内下古生界页岩气成藏地质条件,并指出了页岩气勘探开发有利区,为盆外复杂构造区页岩气的勘探指明了方向,有助于此类页岩气产业的高质量发展。 展开更多

关键词 黔北地区 页岩气 复杂构造区 五峰组—龙马溪组 牛蹄塘组 成藏条件 勘探有利区

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黔西北地区上二叠统煤层气富集机理与有利区优选评价

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作者 李鸿磊 郭志军 +3 位作者 易同生 秦勇 杨通保 金军 《中国地质》 北大核心 2025年第2期597-612,共16页

【研究目的】优选研究区煤层气勘查开发有利区,为贵州省煤层气勘查部署提供参考。【研究方法】以煤层气勘查资料及实验测试成果为基础,系统分析研究区主煤层(6、14、27号煤层)的厚度、含气量、渗透率、储层压力和煤体结构发育特征,利用... 【研究目的】优选研究区煤层气勘查开发有利区,为贵州省煤层气勘查部署提供参考。【研究方法】以煤层气勘查资料及实验测试成果为基础,系统分析研究区主煤层(6、14、27号煤层)的厚度、含气量、渗透率、储层压力和煤体结构发育特征,利用五指标法对19个含气区进行了优选评价。【研究结果】(1)上述三个主煤层具有南西厚,北东薄的厚度变化趋势;煤层含气量平均11.73 m^(3)/t,向斜控气特征典型。(2)区域上划分出7个大含气区,其中煤层含气量大于16 m^(3)/t的地带主要分布于比德-三塘向斜及金龙-黔西-金沙向斜群。(3)煤层试井渗透率平均0.173 mD,属于中-低渗透率煤层,渗透率在横向上由西向东总体趋于降低,纵向上随着层位降低而降低,但在不同煤层之间出现明显波动。(4)试井煤储层压力平均4.98 MPa,压力系数平均0.86,总体上欠压,由东向西方向具有由欠压状态向正常和超压状态转变的趋势。(5)构造煤具有自东向西逐渐增多的趋势,东部煤层以原生结构与碎裂煤为主,西部以碎粒煤与碎粉煤为主。【结论】本文优选出Ⅰ级有利区7个,Ⅱ级有利区8个,Ⅲ级有利区4个,认为土城、杨梅树、大河边、水公河、比德、以支塘、金龙(北)等7个向斜为Ⅰ级有利区,是研究区煤层气开发潜力较大的含气构造单元;格目底、金盆、三塘、黔西(北)、金沙、流长、莫老坝7个向斜为Ⅱ级有利区;其余向斜为Ⅲ级有利区。 展开更多

关键词 煤层气 上二叠统 储层属性 有利区 能源勘查工程 黔西北

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毕节试验区煤层气开发分支井类型优选

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作者 步玉环 路通 +2 位作者 路畅 向刚 郭胜来 《油气藏评价与开发》 北大核心 2025年第6期1088-1095,共8页

多分支水平井是煤层气高效开发方式之一,具有较高的产能潜力。研究选取贵州省毕节试验区作为研究对象,该区域煤层气资源丰富,地质储量可观,整体构造相对简单,无较大断裂带发育,具有典型的煤层气开发地质特征。为探究适合毕节试验区的分... 多分支水平井是煤层气高效开发方式之一,具有较高的产能潜力。研究选取贵州省毕节试验区作为研究对象,该区域煤层气资源丰富,地质储量可观,整体构造相对简单,无较大断裂带发育,具有典型的煤层气开发地质特征。为探究适合毕节试验区的分支井类型,研究基于PETREL软件建立煤层气数值模拟模型,分析鱼骨状分支井和扇形分支井2种典型多分支井型在煤层气开发中的产能影响规律,研究过程中,重点考察了分支角度、分支长度、分支间距等关键参数对产能的影响,并通过数值模拟方法定量评价了2种井型的开发效果差异。同时还综合对比分析了两者在钻井难度、施工成本、适应性方面的差异。研究结果表明:在一定范围内,鱼骨状分支井产能随分支长度增大,分支井波及范围增大,产量也随之增大但增大到一定程度,产能增幅减小;鱼骨状分支井产能随分支角度、分支数量、井斜角的增大而增大。扇形分支井主井筒夹角介于30°~90°时,随夹角增大,日产气量增大;在一定条件下,产能随分支长度增大而增大,但达到一定程度后增长减缓。扇形分支井分支角度和数量增大时,产能也增大。鱼骨状分支井在复杂地层条件下适应性更强,能够有效降低钻井难度和施工成本,而扇形分支井在提高单井产能方面表现更为突出。因此,在实际煤层气开发中,需综合考虑地质条件、经济成本和技术水平等因素,选择合适的分支井类型,以实现最佳的开发效果和经济效益。研究为毕节试验区及类似地区煤层气高效开发提供了理论依据和实践价值。 展开更多

关键词 分支井 煤层气 压降模型 产能分析 钻井难度

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黔东地区青溪1井震旦系陡山沱组页岩气地质特征及资源潜力

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作者 张大权 邹妞妞 +3 位作者 陈祎 姬胜源 冯霞 杜威 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1-10,共10页

为探索贵州东部地区震旦系陡山沱组页岩气勘探潜力,利用风险探井青溪1井陡山沱组页岩岩心样品,分析其矿物组成、有机地球化学、物性、裂缝和含气性特征,探讨陡山沱组页岩气资源潜力。研究结果表明:陡山沱组烃源岩具有较高的脆性,TOC含... 为探索贵州东部地区震旦系陡山沱组页岩气勘探潜力,利用风险探井青溪1井陡山沱组页岩岩心样品,分析其矿物组成、有机地球化学、物性、裂缝和含气性特征,探讨陡山沱组页岩气资源潜力。研究结果表明:陡山沱组烃源岩具有较高的脆性,TOC含量平均值为2.27%,有机质类型为Ⅰ型,R_(o)平均值2.04%;储层物性为超低孔、超低渗,孔隙类型以有机孔、无机孔和微裂缝为主,有机孔和无机孔提供大量页岩气储集空间,微裂缝有效改善了页岩储层输导通道;岩心裂缝特征以水平裂缝最为发育,是控制页岩气侧向运移的关键,高角度裂缝和垂直裂缝对页岩气的保存产生不利影响;含气层位于陡山沱组中下部,厚度42.02 m,现场解析总含气量最大可达1.93 m 3/t,气体成分以CH_(4)和N_(2)为主,气体含量主要受矿物成分和有机碳含量的双重控制。青溪1井陡山沱组页岩具有良好的基本地质静态特性,认为陡山沱组页岩气有利区主要位于地表被寒武系地层覆盖的三穗向斜宽阔舒缓处,页岩气资源潜力良好。 展开更多

关键词 震旦系陡山沱组 地质特征 页岩气资源潜力 青溪1井 黔东地区

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海陆过渡相页岩地球化学及生烃演化特征——以鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县地区下二叠统山西组为例

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作者 张洋洋 李勇 +13 位作者 张雪莹 罗力元 何清波 李树新 刘向君 李翔 李星涛 杨强 陈世加 路俊刚 张楠 刘喆 余锐阳 马海川 《石油实验地质》 北大核心 2025年第4期857-871,共15页

为明确海陆过渡相页岩地球化学和生烃演化特征,以鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县地区下二叠统山西组页岩为研究对象,通过总有机碳(TOC)、岩石热解、干酪根碳同位素、有机显微组分、古生物、镜质体反射率(R_(o))、生烃热模拟等分析测试,开... 为明确海陆过渡相页岩地球化学和生烃演化特征,以鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县地区下二叠统山西组页岩为研究对象,通过总有机碳(TOC)、岩石热解、干酪根碳同位素、有机显微组分、古生物、镜质体反射率(R_(o))、生烃热模拟等分析测试,开展了山西组页岩矿物组成、成烃母质、生烃潜力、生烃动力学过程和累计产气率计算模型等研究。研究结果表明:(1)大宁—吉县地区山西组页岩矿物组成以石英和黏土矿物为主,平均TOC含量为4.06%,有机显微组分以腐殖无定形体和镜质组为主,平均R_(o)为2.61%,整体上表现为高有机质丰度、腐殖型有机质、过成熟演化阶段的特征,具有较高的生气潜力。(2)封闭体系下,山西组页岩气态烃C_(1)和C_(1-5)最大产率分别为138.74和139.22 mg/g;半封闭体系下,山西组页岩气态烃C_(1)和C_(1-5)的最大产率分别为86.51和102.59 mg/g,远低于封闭条件下气态烃最大产率。(3)山西组页岩气态烃产物C_(1)和C_(1-5)的活化能均出现了两个明显的高峰,分别代表了干酪根降解和重烃二次裂解,C_(1)活化能两个高峰分别为56 kcal/mol(26.53%)和61 kcal/mol(30.10%),频率因子为2.0×10^(11) S^(-1),C_(1-5)活化能两个高峰分别为56 kcal/mol(28.45%)和61 kcal/mol(19.18%),频率因子为2.2×10^(11) S^(-1)。(4)山西组海陆过渡相页岩累积产气率与R_(o)的变化趋势具有y=1/(1+e^(-x))的函数特征,并建立了两种体系下的累计产气率计算模型。研究成果为海陆过渡相页岩气资源量计算和有利区预测提供了重要的理论支持。 展开更多

关键词 海陆过渡相 页岩气 地球化学特征 生烃演化特征 山西组 下二叠统 鄂尔多斯盆地

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天然裂缝对水力压裂煤的起裂及扩展试验研究 被引量：6

6

作者 蒋长宝 杨毅毫 +3 位作者 刘辉辉 郭建泉 付银兰 吴家耀 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期92-101,共10页

水力压裂是提高低渗透高瓦斯煤层抽采效率和瓦斯产量的有效方法之一。由于煤层中存在丰富的天然裂缝,天然裂缝与水力裂缝相互作用会使水力裂缝的起裂和扩展形式呈现出复杂多样性,从而影响煤层的增透效果。为研究水力压裂煤在天然裂缝作... 水力压裂是提高低渗透高瓦斯煤层抽采效率和瓦斯产量的有效方法之一。由于煤层中存在丰富的天然裂缝,天然裂缝与水力裂缝相互作用会使水力裂缝的起裂和扩展形式呈现出复杂多样性,从而影响煤层的增透效果。为研究水力压裂煤在天然裂缝作用下的起裂和扩展规律,利用自主研发的多功能真三轴流固耦合试验系统开展了煤的水力压裂试验。基于“孔壁应力集中诱发拉伸破裂”理论研究了水力压裂煤的裂缝起裂规律,并结合断裂力学从细观角度揭示了水力压裂煤的裂缝扩展机制。研究结果表明:天然裂缝的存在会诱导水力裂缝沿着天然裂缝方向扩展,极大降低了煤岩的起裂压力。不含明显天然裂缝煤岩压裂所需的起裂压力与根据拉伸破坏起裂准则计算的理论起裂压力结果相近,符合“孔壁应力集中诱发拉伸破裂”准则;含明显天然裂缝煤岩压裂所需的起裂压力均小于根据拉伸破坏起裂准则计算的理论起裂压力,且当天然裂缝方向垂直于最小主应力方向时,所需的起裂压力较小,为3.355 MPa;当天然裂缝平行于最小主应力时,所需的起裂压力仅大于最小主应力,为7.902 MPa。水力裂缝类型为I型时,不含明显天然裂缝煤岩的实测最小和最大扩展压力值均大于理论计算最小和最大扩展压力值,差值范围分别为2.043~6.845 MPa和3.951~8.576 MPa;当煤岩含明显天然裂缝且天然裂缝方向平行于X方向时,水平应力差的存在将引起煤岩的实测扩展压力值小于理论计算的扩展压力值。水力裂缝类型为Ⅱ型或I-Ⅱ型时,随着水力裂缝长度的增加,裂缝扩展所需压力逐渐减小。 展开更多

关键词 天然裂缝 地应力 水力压裂 裂缝扩展 纳米压痕

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黔北地区五峰组—龙马溪组海相页岩储层非均质性特征及其控制因素 被引量：4

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作者 李一鸣 刘达东 +9 位作者 冯霞 赵福平 陈祎 王奕松 林瑞钦 杜威 范青青 宋岩 姜振学 张子亚 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期780-798,共19页

【研究目的】页岩非均质性是其自身固有属性,研究页岩的微观非均质性特征对明确页岩气富集机制研究及优质储层段优选具有重要的指导意义。【研究方法】本文以黔北地区五峰组—龙马溪组海相页岩为研究对象,通过XRD、低温N_(2)吸附、高压... 【研究目的】页岩非均质性是其自身固有属性,研究页岩的微观非均质性特征对明确页岩气富集机制研究及优质储层段优选具有重要的指导意义。【研究方法】本文以黔北地区五峰组—龙马溪组海相页岩为研究对象,通过XRD、低温N_(2)吸附、高压压汞等实验方法,重点分析了研究区海相页岩的宏观与微观孔隙结构非均质性特征。【研究结果】黔北地区五峰组—龙马溪组页岩主要发育硅质页岩岩相,其次为混合质页岩、黏质页岩岩相;不同岩相页岩在总有机碳含量、矿物组分、微观孔隙结构特征等方面具有较强的非均质性。采用N_(2)吸附曲线FHH分形模型,及高压压汞岩石多孔结构分形理论,计算得到N_(2)吸附低压分形维数D_(1)(0<P/P_(0)<0.45)为2.5351~2.6722,高压分形维数D_(2)(0.45<P/P_(0)<1)为2.8311~2.9113,另外,高压压汞分形维数D_(Hg)为2.0904~2.3736,表明黔北地区五峰组—龙马溪组不同孔径范围内孔隙结构均具有较强的非均质性,分形维数越大,则页岩储层孔隙结构越复杂,对页岩气的吸附作用越强。同时,不同类型孔隙分形维数与TOC、矿物组分、孔隙结构参数等影响因素之间的相关性存在明显差异。分形维数D_(Hg)与矿物含量之间相关性较强,表明宏孔孔隙分形特征主要受矿物组分的控制;分形维数D_(1)、D_(2)与页岩TOC含量及孔隙比表面积参数之间呈现良好相关性,表明微孔和中孔孔隙非均质性的主要影响因素为有机碳的富集程度与有机质孔的发育规模。【结论】综合分析发现,硅质页岩具有高TOC含量、高脆性矿物含量、高分形维数的特征,证明硅质页岩为黔北地区五峰组—龙马溪组优质页岩岩相,其次为混合质页岩岩相;同时有机质含量越高,则该岩相在具备优质生烃条件的同时,也具备良好的开发开采条件。该研究可为指导黔北地区海相页岩储层有利开发层段的优选提供理论和实践支撑。 展开更多

关键词 页岩气 五峰组 龙马溪组 非均质性 孔隙结构 分形维数 油气勘查工程

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黔北狮溪地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏条件及其勘探前景 被引量：2

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作者 林瑞钦 石富伦 +11 位作者 王奕松 张大权 冯霞 姜振学 刘达东 杨威 张子亚 赵福平 孙钊 陈祎 卢树藩 杜威 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期728-742,共15页

【研究目的 】文章旨在通过分析狮溪地区狮溪1井五峰组—龙马溪组页岩成藏要素,揭示黔北地区复杂构造区页岩气成藏条件,查明黔北地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏潜力。【研究方法 】本次研究基于黔北地区狮溪1井的系列钻井取心、测井曲... 【研究目的 】文章旨在通过分析狮溪地区狮溪1井五峰组—龙马溪组页岩成藏要素,揭示黔北地区复杂构造区页岩气成藏条件,查明黔北地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏潜力。【研究方法 】本次研究基于黔北地区狮溪1井的系列钻井取心、测井曲线、地震资料、地化测试以及储层特征等综合实验分析,围绕“生—储—保”三个维度开展页岩气成藏综合研究。【研究结果 】狮溪1井五峰组—龙马溪组富有机质页岩厚度约25 m,TOC含量分布在2.79%~4.77%,等效镜质体反射率为2.01%~2.59%,有机质类型以I型为主,具有良好的生气基础;富有机质页岩层段脆性矿物含量较高,平均值约为61.05%,具有较高的脆性;发育大量微纳米级孔隙,主要为有机质孔、无机—有机质复合孔,孔体积以及比表面积参数表现良好,为页岩气的赋存提供了良好的储集空间;残留向斜内部富有机质页岩段顶底板具有较好的封闭能力,三者纵向上形成良好的生储盖组合;狮溪1井东部与西部发育两条通天断裂,距离断层较远的同时,得益于断层较好的封闭性以及平缓的地层产状,狮溪1井因而具有良好的含气显示。【结论 】黔北地区残留向斜内部五峰组—龙马溪组页岩同样具有页岩气高效、规模建产的油气地质条件,是下一步勘查与攻关研究的重点方向。该成果扩大了页岩气勘查范围,拓宽了四川盆地周缘页岩气勘探深度和广度,有望形成新的资源接替区。 展开更多

关键词 页岩气 五峰组—龙马溪组 成藏条件 油气勘查工程 狮溪向斜 黔北地区

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灰岩隧道开挖损伤区特征研究:以桐梓隧道为例 被引量：3

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作者 柏明武 陈世万 +3 位作者 左双英 魏元龙 田娇 田云雷 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第5期71-83,共13页

【目的】隧道损伤区范围及其损伤特征的精确表征对隧道工程岩体质量评价和围岩支护优化十分重要。【方法】以贵州桐梓隧道为研究对象,通过围岩钻孔岩芯精细编录、钻孔波速测试和钻孔电视摄影,获得围岩内开挖诱发裂隙分布及岩体波速劣化... 【目的】隧道损伤区范围及其损伤特征的精确表征对隧道工程岩体质量评价和围岩支护优化十分重要。【方法】以贵州桐梓隧道为研究对象,通过围岩钻孔岩芯精细编录、钻孔波速测试和钻孔电视摄影,获得围岩内开挖诱发裂隙分布及岩体波速劣化特征;并对不同钻进深度的岩芯开展核磁共振测试,认识损伤区岩芯细微观结构改变特征。【结果】结果显示,岩芯获得率在1.25倍洞径范围内降低,新生裂隙在1.25倍洞径范围内出现,岩体波速在0.4~0.6倍等效洞径范围内降低明显;孔隙率在0~3 m内急剧下降,该范围内大孔孔隙增大明显。【结论】对比多种理论强度计算的开挖损伤区范围结果发现,Hoek-Brown准则、统一强度理论和数值模拟计算获得的损伤区范围与实测结果一致,适用于灰岩体损伤强度理论计算。损伤范围判定的经验公式,获得了判定损伤区的指标,对定量判定灰岩隧道开挖损伤范围具有重要意义。 展开更多

关键词 隧道 开挖损伤区 灰岩 新生裂隙 波速 影响因素

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黔北凤冈地区下寒武统牛蹄塘组页岩孔隙结构特征及油气地质意义 被引量：1

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作者 朱彪 邹妞妞 +2 位作者 张大权 杜威 陈祎 《岩性油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期147-158,共12页

利用全岩X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、核磁共振(NMR)和低温氮气吸附实验方法多尺度定性-定量表征黔北凤冈地区永凤1井下寒武统牛蹄塘组页岩孔隙结构特征,并探讨其影响因素与油气地质意义。研究结果表明:(1)黔北凤冈地区下... 利用全岩X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、核磁共振(NMR)和低温氮气吸附实验方法多尺度定性-定量表征黔北凤冈地区永凤1井下寒武统牛蹄塘组页岩孔隙结构特征,并探讨其影响因素与油气地质意义。研究结果表明:(1)黔北凤冈地区下寒武统牛蹄塘组页岩矿物组成以石英、长石与黏土矿物为主,其次为碳酸盐矿物与黄铁矿;孔隙类型主要为有机质孔、粒间孔、粒内孔与微裂缝,有机质孔与黏土矿物粒间孔最为发育。(2)研究区牛蹄塘组页岩比表面积平均值为9.536 6 m^(2)/g,总孔体积平均值为0.009 02 cm^(3)/g,介孔体积平均值为0.007 95 cm^(3)/g,宏孔体积为0.000 37~0.004 58 cm^(3)/g,平均为0.001 07 cm^(3)/g,平均孔径为3.381~5.947 nm,介孔最为发育。页岩孔体积主要由介孔与宏孔贡献,比表面积主要由微孔与介孔贡献,微孔与介孔、宏孔连通性相对较差,介孔与宏孔连通性较好,孔隙形态主要为墨水瓶形、圆柱形和裂缝形。(3)研究区牛蹄塘组孔隙结构主要受TOC、黏土矿物与脆性矿物影响,TOC与黏土矿物对比表面积、总孔体积、介孔体积及孔隙度具有积极影响,脆性矿物则对比表面积、孔隙度、介孔体积具有消极影响。 展开更多

关键词 孔隙结构 有机质孔 黏土矿物粒间孔 介孔 宏孔 页岩 牛蹄塘组 下寒武统 永凤1井 黔北凤冈地区

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煤层气井产出水地球化学特征差异及排采指示——以黔西三塘向斜为例 被引量：1

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作者 周效志 王帅琪 +5 位作者 朱世良 王少雷 向刚 陈学华 董吉航 邱鑫 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第7期169-182,共14页

煤层气井产出水蕴含丰富地质信息,分析其地球化学特征及井间差异,可为精细化排采工作提供科学指导。以黔西织纳煤田三塘向斜为研究区,探究了复杂构造背景下煤层气井产出水地球化学特征差异、成因及精细排采管控策略。基于3口煤层气井产... 煤层气井产出水蕴含丰富地质信息,分析其地球化学特征及井间差异,可为精细化排采工作提供科学指导。以黔西织纳煤田三塘向斜为研究区,探究了复杂构造背景下煤层气井产出水地球化学特征差异、成因及精细排采管控策略。基于3口煤层气井产出水定期采样测试,剖析了产出水水质、水化学、水中氢氧同位素等特征差异,探讨了煤层气井排采水产出规律及井间差异的地质-工程协同控制作用,提出了压后精细放溢流与排采管控措施,对复杂构造区煤层气井排采具有指导作用。研究表明:区内煤层气井排采产出水特征差异显著,基于水中氢氧同位素、Cl^(-)浓度、pH等判识,W1、E1和N1井产出水分别主要来源于煤系滞留水补给、上覆含水层水补给和前期注入压裂液返排;受此影响,煤层气井压后放溢流及排采过程中产出水水质变化趋势有别,水中阴、阳离子浓度及水化学类型不同,氢氧同位素漂移趋势各异。结合煤层气井产出水水质、水化学特征监测,将压后放溢流过程划分为试放喷、恒速放喷、放喷速度缓慢提升、放喷速度快速下降4个阶段,前期排采过程划分为试抽、控压排液、缓慢降压、控压产气、降压提产5个阶段。对于产出水来源差异的煤层气井,综合煤储层渗透性、外源水补给强度确定排采管控基本原则,如地层水补给弱的低产水井维持高套压、低流压日降幅排采,地层水补给强的高产水井维持低套压、高流压日降幅排采,以保证降压提产阶段气水的连续、稳定产出,并在长期排采过程中持续携带出低浓度煤粉。 展开更多

关键词 复杂构造区 煤层气井 产出水地球化学 精细排采管控 三塘向斜

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多级荷载下煤储层支撑剂嵌入规律与弹塑性嵌入深度模型

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作者 刘伟 朱轩世 +4 位作者 魏元龙 赵福平 赵凌云 黄腾达 李江豪 《煤炭学报》 北大核心 2025年第9期4247-4259,共13页

为了研究煤层气开采中支撑剂的弹塑性嵌入规律,利用力学试验系统和高精度位移传感器,设计并开展了多级荷载条件下支撑剂嵌入特性试验。对比分析了每一级加卸载的荷载−位移曲线和支撑剂嵌入特征,根据加卸载过程中的荷载−位移曲线提出了... 为了研究煤层气开采中支撑剂的弹塑性嵌入规律,利用力学试验系统和高精度位移传感器,设计并开展了多级荷载条件下支撑剂嵌入特性试验。对比分析了每一级加卸载的荷载−位移曲线和支撑剂嵌入特征,根据加卸载过程中的荷载−位移曲线提出了一种测量支撑剂嵌入过程中弹塑性变形值的方法。利用该方法测试了6组不同粒径、不同铺置质量浓度的支撑剂嵌入值,并对支撑剂弹塑性嵌入特征进行分析。基于Hertz弹性接触理论和Von Mises屈服准则,建立了支撑剂弹塑性嵌入深度模型,并通过试验数据对模型进行验证。结果表明:随着荷载的增加,荷载−位移曲线逐渐表现出非线性特征,曲线呈现“疏—密—疏”的特点,压痕的变形由弹性逐渐向塑性转变。随着支撑剂铺置浓度的增大,支撑剂颗粒相互作用导致煤样在受轴向应力的同时也受到颗粒的切向应力,导致接触面处发生剪切破坏。支撑剂的嵌入主要发生在加载初期和高荷载期,嵌入值随着荷载的增加均呈现“增加—稳定—增加”的趋势,对应嵌入过程的3个阶段:由弹性变形主导的接触面局部压溃;由塑性变形主导的接触面塑性区扩展;高荷载下支撑剂完全塑性嵌入。对应着压痕弹性变形、弹塑性变形和完全塑性过程。所构建的模型与试验数据有较好的一致性,平均误差为13.5%,模型能够有效地描述不同荷载下支撑剂嵌入深度。 展开更多

关键词 煤储层 支撑剂 嵌入值测量 弹塑性 多级荷载下 预测模型

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贵州省煤层气规划区块煤储层特征与有利区优选 被引量：24

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作者 向文鑫 桑树勋 +5 位作者 吴章利 屠斌 郭志军 韩思杰 周效志 周培明 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期156-164,共9页

煤层气有利区块的科学评价,是煤层气勘探开发部署和效益最大化。基于贵州省新划定的18个矿权空白的煤层气规划区块,综合区块现有地质与工程数据,系统研究了18个区块煤层气地质背景、资源特征、赋存特征和储层特征,并基于煤阶分类评价原... 煤层气有利区块的科学评价,是煤层气勘探开发部署和效益最大化。基于贵州省新划定的18个矿权空白的煤层气规划区块,综合区块现有地质与工程数据,系统研究了18个区块煤层气地质背景、资源特征、赋存特征和储层特征,并基于煤阶分类评价原则,运用多层次模糊数学综合评判法对18个区块进行了区块优选。结果表明:(1) 18个规划区块龙潭组煤层形成于海陆过渡相沉积环境,构造条件相对复杂,煤阶变化范围宽,煤储层地域性特征明显,具有薄-中厚煤层发育、含气量高、储层能量高但渗透率低的总体特征;(2)建立了高阶煤煤层气、中阶煤煤层气有利区分类优选方法,基于不同类型煤层气评价指标体系不同的方法原则,优选了15个选区评价参数,采用层次分析法获得参数权重,并建立各参数隶属度函数,结合模糊综合评判法确定评价样本得分,得到综合评价系数;(3)根据综合评价系数,划分出有利区3个、次有利区6个、后备区9个,其中中阶煤煤层气大河边向斜区块、照子河向斜盘北区块和高阶煤煤层气大方背斜南段区块为煤层气勘探开发有利区。评价结果为未来贵州省煤层气整体有序的勘探开发工作部署提供支持。 展开更多

关键词 煤层气规划区 煤层气有利区 煤储层特征 分类评价 层次分析法 复杂构造区 贵州省

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贵州省煤层气勘探开发进展及“十四五”开发战略 被引量：21

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作者 赵福平 孙钊 +4 位作者 桑树勋 周效志 韩忠勤 赵凌云 吴章利 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期65-75,共11页

贵州省煤层气资源丰富,近十年来勘探开发取得重要进展,但当前仍面临若干问题。为了推进煤层气产业发展,梳理了贵州煤层气勘探开发现状及存在问题,并对“十四五”期间煤层气勘探开发战略目标、总体布局、工作部署、工作重点等进行了研究... 贵州省煤层气资源丰富,近十年来勘探开发取得重要进展,但当前仍面临若干问题。为了推进煤层气产业发展,梳理了贵州煤层气勘探开发现状及存在问题,并对“十四五”期间煤层气勘探开发战略目标、总体布局、工作部署、工作重点等进行了研究探讨,提出了煤层气产业发展的保障措施与建议。研究结果表明:①工作进展:煤层气勘探开发理论与技术体系已逐步建立,煤层气井产气效果取得了不断突破,六盘水、毕节煤层气开发利用已初具规模;②战略目标:完成16~20个区块煤层气勘探工作,累计提交探明储量800×10^(8)m^(3),年产能8×10^(8)m^(3),年产量4×10^(8)m^(3);③总体布局:以钟山为勘探开发示范区,盘州、织金为重点建产区,带动周边重点勘探开发试验区、后备勘探区的勘探开发工作;④工作重点:分批投放探矿权16个以上,开展毕节、遵义等区块煤层气基础地质调查项目5项,实施煤层气重点勘探开发项目30项,开展煤层气开发地质理论与高效开发技术重大专项研究;⑤保障措施:省级政府加强组织领导,为煤层气勘探开发企业提供政策支持,完善资金投入支持体系建设,推进专业团队建设与人才培养,创新煤层气地质理论与勘探开发技术。结论认为,贵州省煤层气开发潜力巨大、产业化前景广阔,在省级层面引导与政策支持下,依托专业人才培养与技术模式创新,“十四五”期间可迎来贵州地区煤层气产业快速发展的新格局。 展开更多

关键词 贵州省 煤层气 勘探开发进展 十四五 开发战略 工作重点 总体布局 保障措施

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贵州狮溪铝土岩型锂资源的发现及意义 被引量：14

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作者 邓旭升 余文超 +9 位作者 杜远生 杜威 熊兴国 曾禹人 龙建喜 张晗彬 符宏斌 何犇 卢树藩 罗香建 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期133-147,共15页

狮溪锂资源位于贵州省桐梓县狮溪向斜东翼,是首次在黔北务(川)、正(安)、道(真)地区之外的下二叠统大竹园组中发现锂元素的异常富集。狮溪锂富集层位于大竹园组中—上部,具有厚度和品位均较为稳定的特征,含锂岩石类型为致密状和碎屑状... 狮溪锂资源位于贵州省桐梓县狮溪向斜东翼,是首次在黔北务(川)、正(安)、道(真)地区之外的下二叠统大竹园组中发现锂元素的异常富集。狮溪锂富集层位于大竹园组中—上部,具有厚度和品位均较为稳定的特征,含锂岩石类型为致密状和碎屑状铝土岩,主要矿物为伊利石(水白云母)。综合矿物学、岩石学及地球化学特征分析认为,该区域Li的富集与风化淋滤作用密切相关,受古气候、古地貌、地下水位等多因素控制。通过统计黔北地区和狮溪地区含铝岩系数据发现,Li含量与Al2O3、Al/Si值呈规律性变化,Li富集程度与大竹园组的岩性相关,大致可分为Li一般富集区(含矿岩石为泥岩或铝土质泥岩、较高品位铝土矿)和Li高度富集区(含矿岩石为铝土岩和低品位铝土矿)。笔者等通过狮溪锂资源的发现及综合分析认为,在黔北务(川)、正(安)、道(真)地区外围的近岸平原环境,特别是在地势低洼处形成的致密状和碎屑状铝土岩中,具有发现较高品位铝土岩型锂资源的巨大潜力。 展开更多

关键词 锂资源 大竹园组 早二叠世 铝土岩 贵州

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贵州织金县以那地区龙潭组煤质特征及其沉积环境指示 被引量：6

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作者 赵凌云 郭志军 +5 位作者 韩思杰 魏元龙 张斌斌 周培明 吴章利 徐虎 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期974-984,共11页

成煤环境与煤质特征关系紧密,泥炭沼泽期陆源输入强度、海水进退以及氧化还原条件对煤中元素分布和组成具有重要影响。本次研究利用贵州织金县以那地区三个煤矿勘查区共46口钻孔主采煤层的煤质分析结果,分析了龙潭组自下而上煤质参数分... 成煤环境与煤质特征关系紧密,泥炭沼泽期陆源输入强度、海水进退以及氧化还原条件对煤中元素分布和组成具有重要影响。本次研究利用贵州织金县以那地区三个煤矿勘查区共46口钻孔主采煤层的煤质分析结果,分析了龙潭组自下而上煤质参数分布特征,并在此基础上探讨了硫分和灰成分指数对成煤环境的指示作用。研究结果表明:(1)以那地区无烟煤全硫分含量较低,平均为2.19%,以无机硫为主,煤灰分中主量元素以SiO_(2)为主,Al_(2)O_(3)和Fe_2O_(3)次之,其他含量较低;(2)各煤层全硫含量、有机/无机硫在全硫中占比、主量元素组合(Fe_2O_(3)+CaO+MgO和SiO_(2)+Al_(2)O_(3))含量呈现相互匹配的变化规律,煤灰成分指数变化规律不明显;(3)以那地区龙潭组自下而上经历了三期海水进退过程,发育潮坪下三角洲平原、三角洲分流间湾和潮坪-瀉湖三种成煤环境,硫分与灰成分指数在成煤环境指示作用上具有较好的一致性。 展开更多

关键词 龙潭组 无烟煤 硫分含量 灰成分指数 成煤环境 以那地区 织金县 贵州

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薄—中厚煤层群煤层气井高产的地质与工程协同控制技术——以贵州织纳煤田文家坝区块为例 被引量：13

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作者 陈畅然 周效志 +4 位作者 赵福平 孟海涛 朱世良 赵有州 魏元龙 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期55-64,共10页

中国西南地区煤层气资源量十分丰富,且主要赋存于上二叠统煤系薄—中厚煤层群中,贵州地区虽然有近10年的煤层气规模化试采与探采工程实践,但仍存在低产井、低效井比例偏高的问题。为了推进贵州地区薄—中厚煤层群煤层气高效探采工作,在... 中国西南地区煤层气资源量十分丰富,且主要赋存于上二叠统煤系薄—中厚煤层群中,贵州地区虽然有近10年的煤层气规模化试采与探采工程实践,但仍存在低产井、低效井比例偏高的问题。为了推进贵州地区薄—中厚煤层群煤层气高效探采工作,在系统梳理织纳煤田文家坝区块地质条件、煤储层特征、开发工艺与开发效果基础上,分析了煤层气井高产及井间产气差异的地质控制因素,探讨了地质适配性分层压裂与合层排采技术。研究结果表明:①薄—中厚煤层群具有埋藏浅、含气性好、渗透率较高、储层压力欠压—正常的特征;②煤层气井高产既受阿弓向斜轴部构造应力集中、水力封堵作用下煤层气富集影响,同时也与浅埋藏条件下煤储层原始渗透性较高有密切关系,区内断裂构造与水文地质条件共同导致了丛式井组内井间产气效果差异;③应根据丛式井压裂煤层靶点间距及导水断层距离合理控制水力压裂施工规模,注前置液造缝阶段快速提升注入排量并非连续段塞增大裂缝延伸长度,注携砂液支撑阶段阶梯式连续加砂有效支撑裂缝;(4)长期维持小于0.5 MPa的低套压合层排采条件,缩短憋压持续时间,延长提产持续时间以提高稳产前的压裂液返排率,保证排采过程连续性以避免储层伤害,产气量提升阶段主动缓慢暴露上部产层。结论认为,文家坝区块具备煤层气探采的有利储层条件,浅埋藏背景下的煤储层特征及井区构造、水文条件共同影响到煤层气井的产气表现,选择与煤储层特征相匹配的分层水力压裂、合层排采工艺对提高煤层气采收率具有促进作用。 展开更多

关键词 织纳煤田 文家坝区块 上二叠统 煤层气高产井 地质因素 工程因素 协同控制 水力压裂 合层排采

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黔北地区五峰组-龙马溪组页岩沉积环境及有机质富集机理 被引量：14

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作者 连梦利 刘达东 +8 位作者 林瑞钦 王奕松 石富伦 蔡俊滢 范青青 张子亚 赵福平 陈祎 杜威 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期3756-3772,共17页

系统采集黔北地区两口典型井的页岩样品,开展古氧化还原、古生产力和陆源碎屑等条件的分析,揭示富有机质页岩形成的主控因素。研究结果表明:黔北地区五峰组—龙马溪组黑色页岩主要受控于氧化还原条件的影响,同时,古生产力水平对有机质... 系统采集黔北地区两口典型井的页岩样品,开展古氧化还原、古生产力和陆源碎屑等条件的分析,揭示富有机质页岩形成的主控因素。研究结果表明:黔北地区五峰组—龙马溪组黑色页岩主要受控于氧化还原条件的影响,同时,古生产力水平对有机质富集具有一定的影响,而陆源碎屑输入的影响较小。因此,黔北地区五峰组—龙马溪组富有机质黑色页岩的发育主要受有机质保存条件的影响,属于“保存模式”。五峰组沉积早期,由于宽阔流通的海洋环境,还原性较低从而导致了低的有机质富集;五峰组沉积后期,在构造作用形成的缺氧条件下,加上高的古生产力促进了有机质的富集;龙马溪沉积前期主要由强还原条件控制,并受到陆源碎屑输入的一定影响,在高古生产力水平促进作用下形成了厚层的富有机质页岩。龙马溪组沉积后期,缺氧条件被破坏,加上低的古生产力水平,导致有机质丰度较低。 展开更多

关键词 黔北 五峰组—龙马溪组 古环境 有机质富集

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黔北正安地区五峰组–龙马溪组页岩气随钻C同位素特征及地质意义 被引量：2

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作者 吴松 于继良 +4 位作者 李海龙 蓝宝锋 李龙 何新兵 李刚权 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期615-624,共10页

C同位素分析已应用于钻探现场,可以实时连续监测随钻泥浆气及岩屑罐顶气C同位素值的变化情况,分析页岩气富集规律与勘探潜力。黔北正安地区3个平台(Ay1、Ay2、Ay4)随钻泥浆气与岩屑罐顶气的C同位素结果显示,泥浆气纵向上从石牛栏组至五... C同位素分析已应用于钻探现场,可以实时连续监测随钻泥浆气及岩屑罐顶气C同位素值的变化情况,分析页岩气富集规律与勘探潜力。黔北正安地区3个平台(Ay1、Ay2、Ay4)随钻泥浆气与岩屑罐顶气的C同位素结果显示,泥浆气纵向上从石牛栏组至五峰组的C同位素总体由重变轻,C同位素倒转主要出现在龙马溪组,C同位素从S_(1)l^(4)→S_(1)l^(2)→O3w先变重后变轻,S_(1)l^(2)的C同位素倒转程度明显。根据岩屑罐顶气C同位素分馏特征将五峰组–新滩组划分为5段,第2、3段C同位素分馏程度均匀且较高(2.51‰~4.59‰,平均3.60‰),放气量及气测值具有相应的响应特征;第2段(S_(1)l^(1)~S_(1)l^(2))中上部响应特征更明显,具备良好的孔隙度及含气性。龙马溪组δ^(13)C_(1)主要分布在−36‰~−32‰之间,平均−33.47‰,δ^(13)C_(2)主要分布在−38‰~−34‰之间,平均−35.58‰,δ_(13)C_(1)和δ^(13)C_(2)的倒转主要开始于S_(1)l^(3),龙马溪组页岩气主要由原油裂解气贡献。各平台间湿度存在差异(Ay1平台>Ay2平台>Ay4平台),反映了不同构造位置热演化程度的差异,五峰组–龙马溪组的热演化程度高于威远地区,低于焦石坝及长宁地区,与富顺–永川、南川地区相近。通过C同位素分馏特征、放气量及孔隙压力指数结合储层评价相关参数,对Ay1-X井五峰组–龙马溪组纵向上甜点划分3类,进一步确定了龙马溪组最优甜点段为龙马溪组底部3.2 m,具有岩屑罐顶气C同位素重、分馏程度高、生烃能力强、总含气量高、可压裂性好、有机孔发育、空隙压力指数大等特点,为黔北正安地区五峰组–龙马溪组箱体选择提供了理论依据。 展开更多

关键词 页岩气 五峰组–龙马溪组 C同位素录井 甜点识别 黔北地区

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四川盆地及周缘筇竹寺组与五峰组-龙马溪组页岩孔隙结构对比 被引量：2

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作者 谢国梁 焦堃 +3 位作者 刘瑞崟 邓宾 叶玥豪 刘树根 《成都理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期813-832,共20页

四川盆地及周缘筇竹寺组、五峰组-龙马溪组2套页岩是目前中国海相页岩气勘探的主攻层位,但页岩气勘探效果差异较大。为进一步探究这2套海相页岩储层的微观孔隙结构特征及其差异,采用定性和定量相结合的方法(包括场发射扫描电子显微镜、... 四川盆地及周缘筇竹寺组、五峰组-龙马溪组2套页岩是目前中国海相页岩气勘探的主攻层位,但页岩气勘探效果差异较大。为进一步探究这2套海相页岩储层的微观孔隙结构特征及其差异,采用定性和定量相结合的方法(包括场发射扫描电子显微镜、低压CO_(2)/N_(2)吸附、多重分形分析)对研究区筇竹寺组、五峰组-龙马溪组页岩的孔隙结构进行精细表征和对比,并揭示两者的成因机制差异。结果表明,研究区筇竹寺组、五峰组-龙马溪组页岩孔隙结构在孔隙发育程度及类型、孔径分布以及微孔、介孔-宏孔连通性、非均质性等方面存在明显差异。相较于筇竹寺组,五峰组-龙马溪组页岩具有有机质孔隙更为发育、孔隙度高、孔隙连通性较低、非均质性更强、微孔占比高以及孔隙比表面积和孔体积高等特征。导致筇竹寺组、五峰组-龙马溪组页岩孔隙结构差异的原因包括:①沉积环境差异导致两者页岩岩相不同,进而影响原始孔隙的有效保存;②机械压实作用、有机质热成熟作用、热成熟阶段页岩系统的封闭性以及深埋藏阶段强烈的机械压实作用是造成2套页岩孔隙结构差异的关键成岩作用。五峰组-龙马溪组由于其高的生物硅质含量、适中的热演化程度、相对封闭的页岩系统、相对较浅的埋藏作用和相对稳定的构造条件更有利于页岩中残余无机孔隙及有机质孔隙的发育和有效保存。 展开更多

关键词 孔隙结构 成因差异机制 五峰组-龙马溪组 筇竹寺组 四川盆地及周缘

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