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贵州省盘关向斜煤层气储层地质特征及开发效果评价
1
作者 胡海洋 阳富芹 +2 位作者 陈捷 娄毅 万玉亭 《石油实验地质》 北大核心 2025年第1期213-222,共10页
贵州省上二叠统龙潭组煤层多,煤层气资源丰度高,具备煤层气开发的资源基础,但煤层渗透率较低,影响气、水产出,需探索适应贵州省低渗、多煤层条件下的煤层气开发关键技术。根据盘关向斜煤储层地质特征及煤层气井工程资料,从地质、压裂、... 贵州省上二叠统龙潭组煤层多,煤层气资源丰度高,具备煤层气开发的资源基础,但煤层渗透率较低,影响气、水产出,需探索适应贵州省低渗、多煤层条件下的煤层气开发关键技术。根据盘关向斜煤储层地质特征及煤层气井工程资料,从地质、压裂、排采指标3个维度开展研究分析,总结低渗、多煤层的煤层气开发技术。盘关向斜工程实践表明:(1)该向斜12#、18#煤层合层开发煤层气,渗透率、储层温度、破裂压力、每米煤层的加液量及加砂量、压降速率、提产速率对煤层气井产气的影响较大;(2)提高每米煤层的加液量及加砂量指标,能够显著提高压裂改造后的储层渗透率,YP-1井改造后渗透率达到64.158×10^(-3)μm^(2),提高1304倍;(3)控制合适的压降速率、提产速率能够提高煤层气井的压裂液返排率及扩大压降漏斗半径,YP-1井排采210 d后压裂液累计返排率达到82.53%,产水半径达到压裂影响半径的91%,对扩大有效解吸半径及提高产气效果有利。针对盘关向斜低渗、多煤层的地质条件,建议采取“选层射孔、分段压裂、合层排采”的工艺技术进行煤层气开发,从而提高煤层气开发的地质及工程潜力。 展开更多
关键词 渗透率 储层特征 压裂改造 开发效果 煤层气 盘关向斜
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贵州深部煤层气地质特征及其资源潜力 被引量：14
2
作者 杨兆彪 高为 +10 位作者 秦勇 张孟江 李存磊 颜智华 梁宇辉 卢本举 陈义林 吴财芳 陈捷 李庚 文德修 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期348-361,共14页
加快深部(1000 m以深)煤层气资源勘探开发是煤层气走向规模化开发的重要途径,是近年来煤层气产业的重要发展方向。贵州省煤层气资源丰富,深部煤层气资源占比大,然而目前尚未开展深部煤层气资源的地质研究和勘探开发。立足于贵州煤层气... 加快深部(1000 m以深)煤层气资源勘探开发是煤层气走向规模化开发的重要途径,是近年来煤层气产业的重要发展方向。贵州省煤层气资源丰富,深部煤层气资源占比大,然而目前尚未开展深部煤层气资源的地质研究和勘探开发。立足于贵州煤层气地质背景,基于大量的煤层气试井资料和测试化验资料,分析了深部煤层气地质特征及其资源潜力。研究结果显示:贵州深部煤层气资源主要分布于六盘水、黔北和织纳煤田的众多向斜单元。沉积分异和构造分区导致深部煤储层地质条件具有区域差异性,六盘水煤田以“超压明显、低温、较高应力”为特征,织纳煤田以“超压、较高温度、较低应力”为特征,黔北煤田以“超压、高温、高应力”为特征。深部煤储层渗透率偏低,1000 m以深渗透率将普遍低于0.1×10^(-15)m^(2)。煤储层含气量较高,在1000 m以浅,以六盘水煤田为代表的中阶煤储层平均含气量为10.03 m^(3)/t,以织纳、黔北煤田为代表的高阶煤储层平均含气量为14.51 m^(3)/t,400 m以深超饱和现象较为明显。优选游离气、吸附气预测模型,考虑煤阶随深度的变化,预测深部整体含气量将进一步增加,超饱和现象更为明显,游离气占比增大,在2000 m左右,游离气占比普遍达到10%~25%,且中阶煤游离气占比要高于高阶煤。在此基础上,计算了包含2000 m以深的贵州省重点向斜的煤层气地质资源量,贵州省煤层气地质资源量为3.85万亿m^(3),其中1000 m以深煤层气地质资源量达到了1.90万亿m^(3),六盘水和黔北煤田深部煤层气资源占比大。综合考虑资源规模和资源丰度,提出了开发次序建议,盘关—土城—照子河—旧普安向斜和格目底向斜为首选开发单元,以上向斜均属于高丰度大型气田。 展开更多
关键词 贵州 深部煤层气 地质特征 吸附气 游离气 资源潜力
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贵州无井式UCG选址选层“四性”地质评价模式与资源类型划分 被引量：4
3
作者 周泽 易同生 +3 位作者 秦勇 周永峰 杨磊 汪凌霞 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2414-2425,共12页
为建立科学系统的“地质−工程”一体化地质风险评估模式,解决煤炭地下气化(UCG)选址选层难题,提出了一种以“建炉可行性、过程易控性、气化安全性、开发经济性”四性认识为基础,利用FAHP模糊层次分析法创建的包括4项一级指标、10项2级... 为建立科学系统的“地质−工程”一体化地质风险评估模式,解决煤炭地下气化(UCG)选址选层难题,提出了一种以“建炉可行性、过程易控性、气化安全性、开发经济性”四性认识为基础,利用FAHP模糊层次分析法创建的包括4项一级指标、10项2级指标、26项3级关键地质参数的地质评价要素层次结构模型。该模型引入“阈值”概念,对断层指数、奥亚膨胀度、黏结指数、上覆含水层距离4项指标的超“阈值”情况实施“一票否决”,充分重视特定地质参数对UCG控制的关键作用;通过“两两判断矩阵”确定各指标权重向量,根据隶属函数厘定指标层隶属度;并提出了相应地质评价技术方法,配套建立了权重积、综合权重积以及最优3段分割等算法,将所涉及指标量化分析,精准判断资源类型与级别;同时基于矩阵结构混合编码方式,提出了“四性四级”五位编码的UCG资源类型表征系统。最终形成了以“四性”理论为基础,“算法”为骨架,“四性四级”五位编码为灵魂的科学化、系统化UCG选址选层地质评价体系。该评价体系可在多场耦合的UCG生产过程相关风险识别机制的前沿探索方面发挥关键作用,有效改善现有UCG风险识别理论局限于地质单方面,缺乏工程联系的问题,实现大区域的UCG量化选址选层,为省级乃至国家级煤炭地下气化战略规划提供解决途径,从而提出可供分步实施的典型地质条件先导性试验区建议,推动煤炭地下气化产业化进程。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 地质评价 资源分类 层次结构模型
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金佳区块煤层气地质条件及有利开发层段
4
作者 高为 周国正 +7 位作者 桑树勋 付勇 颜智华 张超 龙钰 娄毅 张栋 彭真 《矿物学报》 北大核心 2025年第3期411-423,共13页
贵州省金佳区块上二叠统龙潭组煤层气资源丰富,具有多薄煤层群地质特点,是我国煤层气勘探开发的重要类型,正确认识其煤层气地质条件与有利开发层段,对指导该区煤层气勘探开发部署乃至提高南方多薄煤层地区煤层气地质认识具有重要意义。... 贵州省金佳区块上二叠统龙潭组煤层气资源丰富,具有多薄煤层群地质特点,是我国煤层气勘探开发的重要类型,正确认识其煤层气地质条件与有利开发层段,对指导该区煤层气勘探开发部署乃至提高南方多薄煤层地区煤层气地质认识具有重要意义。基于煤层气井实际资料,精细解剖了金佳区块龙潭组煤层气地质条件,综合优选了有利开发层段,开展了合层排采工程验证。结果表明,金佳区块龙潭组可采煤层多、层间距小、煤岩煤质好,以单层厚度1.3~3.5 m的中厚煤层为主;煤体结构较复杂,主煤层含气量较高,平均为14.57 m^(3)/t,含气饱和度较高,具备良好开采基础;煤储层微孔发育,煤层气吸附空间大;煤层顶底板主要为粉砂质泥岩,煤层气保存条件好;煤储层原始渗透率介于0.0157×10^(–3)~0.324×10^(–3)μm^(2)之间,储层压力在5.66~7.04 MPa之间。综合分析煤层厚度、含气性、渗透率及煤体结构等关键参数,优选出2个有利勘探开发目标,其中3#煤层为优质储层,10#煤层为较好储层。依据产层优质性与相近性组合原则,对优选的上煤组优质勘探目标层段进行合层排采工程试验,获得了稳定的气流产出,发挥了多煤层合采的资源优势,证实上煤组煤层气合采潜力较好,打破了该区煤层气资源长期“可见难取”的困局,实现了勘查试采重要突破。 展开更多
关键词 煤层气 地质条件 有利层段 优选 合采试验 龙潭组
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贵州威宁县玉龙地区Fe-Al岩系中Nb和REE差异性富集:TIMA和EPMA研究
5
作者 刘旭阳 陈军 +3 位作者 向震中 吴林 罗泰义 黄智龙 《矿物学报》 北大核心 2025年第3期570-580,共11页
铌(Nb)和稀土(REE)是我国重要的战略性关键矿产资源。黔西北地区峨眉山玄武岩(P_(2-3)em)顶部与宣威组(P_(3)x)/龙潭组(P_(3)l)底部的不整合接触界面,分布一套Nb、REE等多种关键金属富集矿化的Fe-Al岩系。微量元素分析结果显示,Nb和REE... 铌(Nb)和稀土(REE)是我国重要的战略性关键矿产资源。黔西北地区峨眉山玄武岩(P_(2-3)em)顶部与宣威组(P_(3)x)/龙潭组(P_(3)l)底部的不整合接触界面,分布一套Nb、REE等多种关键金属富集矿化的Fe-Al岩系。微量元素分析结果显示,Nb和REE在区内Fe-Al岩系剖面上的含量存在明显差异。本次工作以威宁县玉龙地区代表性Fe-Al岩系剖面的铝质黏土岩为对象,进行了矿物自动定量分析系统(TIMA)和电子探针(EPMA)分析,主要从矿物学方面探讨了Nb和REE差异性富集的控制因素及赋存状态。结果显示,矿物组合是控制Fe-Al岩系中Nb和REE差异性富集的重要因素之一。REE含量较高的铝质黏土岩矿物组合相对复杂,高岭石含量约84%,还含有一定量的绿泥石、伊利石、赤铁矿/磁铁矿、锐钛矿和石英,同时出现少量磷铝铈矿;Nb含量较高的铝质黏土岩矿物组合相对简单,高岭石含量95%左右,除少量锐钛矿和石英外,其他矿物很少。铝质黏土岩中Nb和REE的赋存状态存在明显差异。REE最主要以独立矿物磷铝铈矿的形式存在;Nb大部分以类质同象的形式赋存于锐钛矿,部分赋存于金红石等其他钛矿物。该成果对深入揭示黔西北、甚至西南地区同类型Fe-Al岩系中Nb、REE等多种关键金属富集机理及开发利用具有重要意义。 展开更多
关键词 Fe-Al岩系 Nb、REE差异富集 TIMA和EPMA 黔西北玉龙地区
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贵州省贵阳市乌当区东风镇云锦村小团坡组崩塌地质灾害特征和成因分析 被引量：1
6
作者 卢兵 《农业灾害研究》 2024年第12期320-322,共3页
地质灾害时刻威胁着人民的生命财产安全,重大的地质灾害会对人类造成毁灭性的伤害,因此加强对地质灾害的成因、特征及预防措施的研究对人类的生产和发展至关重要。贵州是典型的喀斯特地貌,地质环境脆弱,随着社会经济转向高质量发展,人... 地质灾害时刻威胁着人民的生命财产安全,重大的地质灾害会对人类造成毁灭性的伤害,因此加强对地质灾害的成因、特征及预防措施的研究对人类的生产和发展至关重要。贵州是典型的喀斯特地貌,地质环境脆弱,随着社会经济转向高质量发展,人类工程越加频繁,加重了地质灾害的发生。选择人口密集的贵州省省会城市贵阳的乌当区作为研究区,将典型的地质灾害点乌当区东风镇云锦村小团坡组崩塌作为研究对象,对崩塌的特征和成因进行研究,并对崩塌的稳定性进行评价,为乌当区的地质灾害防治提供依据,同时为喀斯特地区频繁的崩塌研究和防治提供参考案例。 展开更多
关键词 贵阳乌当区 地质灾害 崩塌特征与成因 稳定性评价
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贵州煤矿区煤层气(瓦斯)高效抽采关键技术
7
作者 易旺 梁龙军 +7 位作者 颜利冲 颜智华 陈捷 高为 娄毅 阳富芹 胡海洋 朱家伟 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第3期340-355,共16页
在“双碳”目标背景下,如何解决煤矿区高瓦斯矿井瓦斯超限频发及煤层气地面高效抽采难题,就必须想办法实现煤与煤层气2种资源的高效协同开发。依托国家“十三五”和“十四五”科技重大专项持续攻关,紧密结合贵州煤矿“四区”实际,研究... 在“双碳”目标背景下,如何解决煤矿区高瓦斯矿井瓦斯超限频发及煤层气地面高效抽采难题,就必须想办法实现煤与煤层气2种资源的高效协同开发。依托国家“十三五”和“十四五”科技重大专项持续攻关,紧密结合贵州煤矿“四区”实际,研究探索以煤矿全矿区、全甜点煤层、全时段的煤层气(瓦斯)“四区”联动高效立体抽采模式和技术体系。受煤矿区特殊地质条件的影响,其煤层气抽采及瓦斯治理方式较传统的煤层气开发及井下瓦斯治理技术存在一定差异,特别是在煤矿采空区,当煤层采空后,由于地应力的采后释放与重新分布,在倾向上形成5个应力场,导致临近区域上覆地层会受到不同程度影响,这对煤层气地面开发或瓦斯超前治理带来了新的挑战。现以贵州盘江矿区山脚树矿为例,为实现多薄煤层群发育条件下煤矿“四区”煤层气及卸压瓦斯的高效抽采,基于煤矿区采空、采动、原位地层应力分布及时空错位等特点,采用“一区一策”。创新探索出具有如下贵州特色的煤矿区“四区”联动井上下立体联合高效抽采技术:①通过在采空区布设多功能抽采直井或小斜度定向井,在贵州地区首次实现对采空区上覆煤岩层卸压瓦斯及下伏甜点煤层煤层气高效抽采及开发;②在生产区利用时空错位的特点,针对上保护层开采首采煤层采用“煤层气井+卸压井+井下钻孔”多方式抽采模式,在实现煤层气(瓦斯)井上下立体联合抽采的目的同时也有效解决了贵州煤层群发育条件下采煤过程中多源瓦斯涌入采煤巷及上隅角瓦斯易聚集的难题;③在准备区及规划区,结合两区地形及地质特点,采用水平井“井工厂”+“两俩对错”叠置布井模式,实现了全区域在平面上超前预抽甜点煤层煤层气及后续采动过程中上覆多煤岩层卸压瓦斯的高效抽采,同时以期实现“以井代巷”的目标;④针对研究区多薄煤层群发育及采动后上覆地层“三带”发育特点,由于“四区”角色的不断转变,将先期布设在生产区或准备区的地面煤层气井,采用“桥塞底封+选层射孔”工艺,创新井型结构“变身”技术来实现“一井多用”的目的;真正实现煤层气(瓦斯)井地联合高效协同抽采与利用,也为贵州地区多薄煤层群发育条件下的煤矿区瓦斯治理提供新的技术思路及积累了宝贵的工程经验。 展开更多
关键词 煤矿区 煤层气(瓦斯) 四区 水平井 一井多用
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论多层叠置独立含煤层气系统-以贵州织金-纳雍煤田水公河向斜为例 被引量：163
8
作者 秦勇 熊孟辉 +2 位作者 易同生 杨兆彪 吴财芳 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期65-70,共6页
基于贵州织金—纳雍煤田水公河向斜的实测资料,采用地质分析等方法,探讨了煤层气地质条件在垂向上的非均质分布规律,提出和初步论证了"多层叠置独立含煤层气系统"的学术观点。研究表明,上二叠统龙潭组单一煤层甲烷平均含量及... 基于贵州织金—纳雍煤田水公河向斜的实测资料,采用地质分析等方法,探讨了煤层气地质条件在垂向上的非均质分布规律,提出和初步论证了"多层叠置独立含煤层气系统"的学术观点。研究表明,上二叠统龙潭组单一煤层甲烷平均含量及相邻主煤层之间含气量梯度均呈波动式变化,煤层埋深—压力系数关系在垂向上分为截然不同的两套系统,层序地层格架中二级层序与含气量梯度的独立分段高度吻合。由此揭示,含煤地层地下流体在不同主煤层之间总体上缺乏交换,导致不同煤层群之间的煤层气系统相对独立。笔者等认为,龙潭组层序地层格架特点奠定了该类系统形成的物性基础,含煤地层与上覆、下伏含水层之间缺乏水力联系而构成了该类系统产生的水文地质基础,即多层叠置独立含气系统是沉积—水文—构造条件耦合控气作用的产物。笔者等也指出,在以三角洲—潮坪—潟湖沉积体系为主的多煤层含煤地层中,该类含气系统可能具有普遍意义。 展开更多
关键词 煤层气 层序地层 水力封闭 多层叠置 含气系统
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贵州省织纳煤田煤层特征及煤层气资源潜力 被引量：30
9
作者 黄文 徐宏杰 +1 位作者 张孟江 徐大杰 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期25-30,共6页
贵州省中西部织纳煤田煤层气资源丰富,但煤层气的系统评价工作比较薄弱,为全面分析、评价该区煤层气资源状况、赋存条件,以煤田地质钻孔、煤层气参数井获取的原始资料为基础,对织纳煤田煤层气地质条件,特别是储层含气特征及煤层渗透性... 贵州省中西部织纳煤田煤层气资源丰富,但煤层气的系统评价工作比较薄弱,为全面分析、评价该区煤层气资源状况、赋存条件,以煤田地质钻孔、煤层气参数井获取的原始资料为基础,对织纳煤田煤层气地质条件,特别是储层含气特征及煤层渗透性等方面进行了研究,并采用体积法对煤层气资源进行了计算和评价。结果表明:①该区煤层主要为中—薄层、中等灰分、低挥发分、相对富氢无烟煤,除了煤层气勘探主力煤层6号煤煤体结构较大程度地受到构造破坏外,其余煤层原生结构较完整;②虽然该区煤储层渗透性相对较低,但区内含煤面积大,煤层气资源丰度较高,含气量较高,煤储层厚度较大,可采性好,具备较有利的煤层气勘探地质条件与可采性;③煤层气总资源量为1 852.91×108 m3,其中埋深1 000m以浅煤层气资源量为1 436.59×108 m3,大于15m3/t含气带资源量为1 484.34×108 m3,潜在煤层气可采资源量为747.65×108 m3。结论认为:比德向斜化乐勘探区在煤层气资源丰度、平均含气量和试井渗透率3个方面优势相对明显,可作为煤层气勘探最有利靶区。 展开更多
关键词 贵州省 织纳煤田 煤层气 资源量 区块优选 煤层特征 含气性 试井渗透率 比德向斜 化乐勘探区
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贵州省煤层气地质条件及开发利用现状 被引量：7
10
作者 黄培 《洁净煤技术》 CAS 2011年第5期104-105,共2页
贵州煤层气资源丰富,笔者在分析了贵州省煤层气地质条件的基础上,得出影响煤层气开发的主要因素是复杂的地形条件;煤层气开采成本较高,且成品价格较低;煤层气与煤炭矿权没有分离是导致煤层气不能有效利用的主要原因,解决这些问题的主要... 贵州煤层气资源丰富,笔者在分析了贵州省煤层气地质条件的基础上,得出影响煤层气开发的主要因素是复杂的地形条件;煤层气开采成本较高,且成品价格较低;煤层气与煤炭矿权没有分离是导致煤层气不能有效利用的主要原因,解决这些问题的主要措施是尝试煤层气的井下液化,国家重点扶持大型企业等。 展开更多
关键词 煤层气 贵州 地质条件
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煤炭地下气化的敏感性地质因素探讨 被引量：5
11
作者 周泽 易同生 +3 位作者 秦勇 周永峰 汪凌霞 孔维敏 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期24-36,共13页
相对于地面煤化工装置,煤炭地下气化(UCG)炉体为地质体,地质条件准确认识是推进UCG气化成功的关键前提。为了最大限度避免煤炭地下气化选区选址地质风险,以贵州复杂地质条件为例,系统探讨其煤炭地下气化的敏感性地质因素。通过收集梳理... 相对于地面煤化工装置,煤炭地下气化(UCG)炉体为地质体,地质条件准确认识是推进UCG气化成功的关键前提。为了最大限度避免煤炭地下气化选区选址地质风险,以贵州复杂地质条件为例,系统探讨其煤炭地下气化的敏感性地质因素。通过收集梳理贵州煤炭资源勘查资料,建立归一化的参数分级赋值、参数权重向量算法、参数权重积算法等数学模型,准确获取研究区地质参数量化数据;基于由26个地质因素构成的地质参数集,采用数理统计方法,识别地质风险关键因素对复杂构造区煤层UCG可行性的交叉影响,查明建炉可行性、过程易控性、气化安全性、开发经济性“四性”指标敏感性地质风险源。结果表明:“四性”指标地质参数的敏感性有所差异,建炉可行性、过程易控性、气化安全性、开发经济性的地质因素敏感性依次变弱,UCG可行性对建炉可行性的依赖性最强,过程易控性次之,其他两个条件离散性相对较大,敏感性明显降低;就敏感性程度而言,26项地质参数中最为敏感的是煤的坚固性系数,其他8个主控地质因素分别是煤层厚度、煤层倾角、煤厚变异系数、夹矸厚度系数、断层指数、煤层埋深、奥亚膨胀度和黏结指数,影响建炉可行性、过程易控性两个方面。就贵州UCG敏感性地质因素来说,UCG项目成功与否的关键在于建炉可行性,气化炉选址应优先考虑构造发育特征及其对煤层条件的影响;为持续推进煤炭地下气化产业发展,下一步或可立足于我国煤炭资源特性及赋存条件实际,以“四性”认识为基础建立统一的UCG地质风险评价准则,进而为典型地质条件先导性试验区选址提供科学依据。 展开更多
关键词 无井式 煤炭地下气化 敏感性因素 地质因素 主成分分析 气化炉选址
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贵州福泉牛场向斜勘查区铌钽矿床地质特征及勘探前景分析 被引量：1
12
作者 李鸿磊 伍远学 +2 位作者 孙亚平 孙建伟 谢红东 《中国矿业》 2022年第12期165-171,共7页
针对福泉牛场向斜勘查区二叠系吴家坪组底部凝灰岩层段,运用野外地质调查、样品采集及元素分析等工作方法,对勘查区地质背景、铌钽矿床的含矿层位、矿体特征、矿体成因及勘探前景等开展研究分析。通过分析可知:①勘查区内含矿层系位于... 针对福泉牛场向斜勘查区二叠系吴家坪组底部凝灰岩层段,运用野外地质调查、样品采集及元素分析等工作方法,对勘查区地质背景、铌钽矿床的含矿层位、矿体特征、矿体成因及勘探前景等开展研究分析。通过分析可知:①勘查区内含矿层系位于海相沉积的吴家坪组底部凝灰岩层段,为风化壳型沉积铌钽矿床,通过与上覆地层及下伏地层对比,勘查区内铌钽矿含矿层系测井曲线表现为放射性异常,幅值显著高于邻近岩石,赋存稳定,厚度变化为0.60~8.51 m,平均为2.80 m,实验初步显示区内铌钽矿主要以(Ta,Nb)_(2)O_(5)形式存在,12个钻孔样品的测试(Ta,Nb)_(2)O_(5)平均含量为0.0240%,高于最低工业品位的0.016%;②勘查区内铌钽矿赋存层位潜力较大,开展进一步勘探工作十分必要。同时,勘查区内铌钽矿体的发现也表明区域上海相沉积区特定的地质、地球化学环境中可能同样富集该矿床,因此在贵州东部海相含煤沉积区可以扩大勘查范围,以期发现更大规模的铌钽矿体。 展开更多
关键词 贵州福泉 牛场向斜勘查区 铌钽矿床 矿体成因 控矿因素 勘探前景
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黔西上二叠统煤系关键金属富集层时空分布及地质控制因素
13
作者 杨天洋 沈玉林 +5 位作者 金军 黄文 张云飞 曾丽君 姜帆 赵雅 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2365-2378,共14页
黔西晚二叠世煤系关键金属元素富集层在垂向上叠置分布,但其在地层中的时空分布规律尚不清楚。详细研究关键金属富集层的时空分布规律可以预测其分布特征及了解该时期富集成矿规律与地质事件的联系。本文分析了煤系关键金属富集层的地... 黔西晚二叠世煤系关键金属元素富集层在垂向上叠置分布,但其在地层中的时空分布规律尚不清楚。详细研究关键金属富集层的时空分布规律可以预测其分布特征及了解该时期富集成矿规律与地质事件的联系。本文分析了煤系关键金属富集层的地球化学特征及垂向分布规律,探讨了其形成的地质控制因素。结果表明煤系Ga-Zr-Nb-REY关键金属富集层为自然伽马高异常岩层,具有低Sr/Ba、较高的Rb/Sr和CIAcorr值,以及相对较高的V/Ni和V/(V+Ni),表明在气候相对炎热、海平面仍相对较低时期形成于水体相对较深的缺氧环境中。根据富集层垂向分布特征总结了6种Ga-Zr-Nb-REY富集层沉积序列及3种Li富集层沉积序列,其中Ga-Zr-Nb-REY富集层垂向分布特征表明富集层在沉积旋回内处于相对一致的层位。M2井长兴组的Li富集层在垂向上有显著的旋回性。Ga-Zr-Nb-REY关键金属富集层为含板内火山灰层,其垂向叠置规律及关键金属元素含量受板内火山活动规律及强度控制。古地理格局控制了沉积物在地表遭受淋滤作用的强度,经历较弱或未经历淋滤作用的含板内火山灰层具有关键金属元素富集的特征。弱水动力条件利于火山灰的保存,局限环境可能是形成Li富集层的重要原因。在热液流体的影响下形成了黔西地区偶现的Li、Ti富集层。这种富集成矿规律及分布模式可以有效地预测关键金属元素富集层位的时空分布规律。 展开更多
关键词 关键金属 时空分布规律 地质控因 晚二叠世
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贵州省煤层气井压裂改造对产气量的影响及开发建议——以盘关向斜为例 被引量：3
14
作者 胡海洋 颜智华 +4 位作者 娄毅 杜志刚 李全中 陈捷 高为 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期116-126,共11页
贵州省含煤构造单元多、煤层层数多、厚度薄,多为低渗储层,宜采取“分段压裂、合层排采”工艺进行煤层气开发。研究以盘关向斜煤层气井为例,在分析2口直井压裂改造规模的基础上,分析其压裂效果,进而研究了压裂改造效果对煤层气井气水产... 贵州省含煤构造单元多、煤层层数多、厚度薄,多为低渗储层,宜采取“分段压裂、合层排采”工艺进行煤层气开发。研究以盘关向斜煤层气井为例,在分析2口直井压裂改造规模的基础上,分析其压裂效果,进而研究了压裂改造效果对煤层气井气水产出的影响,最后总结了盘关向斜煤层气井高效改造压裂施工参数的合理阈值。结果表明:水力压裂是低渗储层增渗的有效途径,增渗倍数与压裂改造规模密切相关,盘关向斜2口井每米煤层的加砂量、加液量及单孔排量的差异,导致压裂改造后与改造前的渗透率比值为55∶1,改造后渗透率差异较大;提高每米煤层的加液量、加砂量及单孔排量,对提高煤层的改造效果及产气量有利,建议每米煤层加液量不宜低于400 m^(3),每米煤层加砂量不宜低于20 m^(3),压裂施工排量不低于8 m^(3)/min,且单孔排量宜控制在0.2 m^(3)/min以上;根据压裂改造后的煤层渗透率,针对改造效果好的煤层气井,可以适当快排降压,反之则应控制排采强度,降低快排降压可能引起的储层敏感性伤害。研究成果可以为该区块低渗煤层增渗增能改造提供技术参考。 展开更多
关键词 煤层气井 分层压裂 排采控制 气水产出 开发建议
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2023-2024年煤炭地下气化技术研究进展述评
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作者 秦勇 易同生 汪凌霞 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第4期1-17,共17页
【背景】煤炭地下气化(UCG)技术产业化是保障清洁能源供给安全的一个可能解决方案,当前新一轮UCG技术探索热潮方兴未艾。【方法】系统梳理国内国际文献,评述2023-2024年期间UCG技术研究进展,分析UCG技术发展面临的主要挑战,提出未来重... 【背景】煤炭地下气化(UCG)技术产业化是保障清洁能源供给安全的一个可能解决方案,当前新一轮UCG技术探索热潮方兴未艾。【方法】系统梳理国内国际文献,评述2023-2024年期间UCG技术研究进展,分析UCG技术发展面临的主要挑战,提出未来重点探索方向。【进展】提出了基于UCG的煤炭能源开发利用变革性技术,认为发展UCG–煤层气资源–CO_(2)封存与利用(UCG–CBM–CCUS)协同高效联产工艺技术是推进UCG技术产业化的关键。UCG生产动态与过程控制研究重点范围有所扩大,完善了UCG传热传质模型和模拟方法并建立了UCG腔体生长过程主要参数数学模型,探讨了UCG生产行为对炉内温度、压力、气化剂配方、注气工艺的响应特点和变化规律,论证了UCG生产富氢气体的天然优势和成本优势,揭示声发射定位技术在UCG生产动态监控中的潜在多项功能。UCG安全研究关注重点集中在运行安全、地下水安全、地表沉降防控、碳减排4个方面,研究了UCG粗煤气爆炸特性、井筒喷淋降温措施和管材抗氢腐蚀特点,初步开发出耐高温回填新材料,提出了多种UCG地下水污染防控技术,形成多种UCG地面沉降及残余沉降预测方法,提出了UCG碳减排基本策略及“碳调减”主动减排策略。UCG地质约束与选区选址评价、井下关键装备与工具、技术经济性评价等方面研究进展显著,地质评价高度关注UCG工程行为对地层条件的响应,提出和论证了催化剂注入工艺、新型点火方式、外加电磁场激励加热、气化剂注入方式和工艺改进等新设想,成功研制可燃套管、连续管等关键装备工具,多种新工艺新技术设想颇具新意和潜在实用价值。研究展示了UCG粗煤气生产和利用的经济竞争力。首次实施UCGECBM(煤层气增产)高效联采新工艺现场技术验证。【展望】鉴于近期UCG现场实践揭示的重大问题,提出了UCG地质-工程一体化、施工技术水平提升、关键装备工具研发三大未来重点探索方向。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 技术策略 控制与安全 现场试验 进展 未来探索
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煤层气井产出水微量元素地球化学特征、成因及开发意义——以黔西织金区块为例
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作者 郭晨 高俊喆 +7 位作者 秦勇 易同生 陈贞龙 袁航 王国玲 卢玲玲 李瑞腾 程曦 《煤炭学报》 北大核心 2025年第6期3000-3016,共17页
为深化煤系流体地球化学形成机理与煤层气富集高产机制,促进煤层气效益开发,基于黔西织金区块煤层气井产出水样品采集与微量元素地球化学测试,揭示产出水微量元素组成特征、差异分布与成因机制,探讨其地质意义以及对煤层气富集高产的指... 为深化煤系流体地球化学形成机理与煤层气富集高产机制,促进煤层气效益开发,基于黔西织金区块煤层气井产出水样品采集与微量元素地球化学测试,揭示产出水微量元素组成特征、差异分布与成因机制,探讨其地质意义以及对煤层气富集高产的指示意义。结果表明:织金区块煤层气井产出水较高的微量元素浓度是水与煤中无机矿物相互作用的结果,源于黔西煤中微量元素的赋存方式主要为无机态。微量元素溶出与沉淀为水-煤相互作用的2种机制,滞留条件下,易溶元素大量溶出,导致煤层水中微量元素浓度增加,以Li、Ga、Rb、Sr、Ba这5种特征微量元素为代表,溶出来源主要为黏土矿物。当水中微量元素浓度较高时,碱性水环境将促进可溶性元素的沉淀,反馈煤中微量元素变化。产出水微量元素浓度在不同含煤向斜之间差异显著,源于向斜间水动力条件的差异。产出水Li元素浓度与平均日产气量具有正相关性,特征微量元素浓度蛛网面积与平均日产水量具有负相关性,可指示地下水动力条件与产能潜力。珠藏向斜煤系水动力条件弱,产出水微量元素浓度高,加之构造改造弱,煤体结构相对完整,具有最佳的煤层气富集高产条件;阿弓向斜在保证排液能力的前提下也具有高产潜力,由以南东向缓倾翼为典型。研究成果从煤层气井产出水微量元素地球化学差异分布与成因机理的角度出发,为理解织金区块煤层气富集高产的区控性原因提供了新的思路,并为下一步开发部署提供了方向。 展开更多
关键词 煤层气井 产出水 微量元素 富集高产 水-煤作用
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基于排采初期生产特征的煤层气合采地质条件分析 被引量：51
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作者 秦勇 吴建光 +4 位作者 张争光 易同生 杨兆彪 金军 张兵 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期241-257,共17页
煤层气高效合采的基础是深刻理解合采兼容性,其中的关键在于合采地质条件的量化分析。以滇东-黔西这一典型地区为例,主要基于11口合采试验井前150 d生产历史资料,采用地质统计及因素差异对比法,分析了合采地质条件特点,提出了研究区合... 煤层气高效合采的基础是深刻理解合采兼容性,其中的关键在于合采地质条件的量化分析。以滇东-黔西这一典型地区为例,主要基于11口合采试验井前150 d生产历史资料,采用地质统计及因素差异对比法,分析了合采地质条件特点,提出了研究区合采兼容性阈值及工程设计优化的地质建议。研究发现,合采产层组外在地质因素对排采初期效果的影响不一:产层组底界埋深显著影响排采初期生产行为,这是单采及合采的共性特征;产层组存在一个最佳跨度,但跨度阈值因地而异;产层组层数与初期产气量关系存在极大值,与初期产水量关系存在突变点,与压裂增渗倍数呈负相关关系,压裂增渗倍数随产层数增多而降低。产层组内在地质因素并非对排采初期效果都有影响:加权平均含气饱和度及其差异指数阈值因地而异,地层能量越低及储层可改造性越差,含气饱和度差异对初期生产效果的影响越强;原始压力状态差异对见气时间的影响主要存在于不同区块之间,在同一区块内没有实质性意义。发现产层组见气时间随平均压裂渗透率增大呈指数规律缩短,压裂改造效果与煤储层原始渗透率之间不存在必然联系,统一的压裂改造措施可能导致产层组各产层属性差异拉大,抑制了整体产气潜力的充分释放。为此,提出了合采产层组分层均衡压裂改造的设计思想,目的是通过差异性改造来弱化原始储层属性差异。先前采用的储层改造技术不适应于滇东地区800 m以深的煤储层;合理确定产层组的关键在于单井储层压力剖面精细分析;影响研究区储层可压裂改造性的关键地质因素是煤体结构;实现产层组产气潜力释放最大化的工程措施是各产层之间的均衡改造;合采井憋压与否、憋压程度因区块乃至因井而异,放气时机的把握十分重要。在合采井现行排采管控制度不变的前提下,建议控制产层组底界埋深和最大跨度,优选加权含气饱和度高、饱和度差异系数小和压力状态差异系数小的产层组,注重产层组中各产层的均衡改造。 展开更多
关键词 煤层气 合采地质条件 兼容性 阈值 措施建议 滇东-黔西地区
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超临界条件下煤层甲烷视吸附量、真实吸附量的差异及其地质意义 被引量：46
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作者 杨兆彪 秦勇 +1 位作者 高弟 陈润 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期13-16,122,共4页
煤层甲烷高压等温实验一般已属于超临界条件,由其吸附数据计算出的视吸附量不能反映真实吸附量,两者存在差异,因而由视吸附量建立的煤层气产能评价及含气性评价需要重新进行厘定。为深入研究这一差异性,基于前人成果并结合一般气体状态... 煤层甲烷高压等温实验一般已属于超临界条件,由其吸附数据计算出的视吸附量不能反映真实吸附量,两者存在差异,因而由视吸附量建立的煤层气产能评价及含气性评价需要重新进行厘定。为深入研究这一差异性,基于前人成果并结合一般气体状态方程,给出了甲烷视吸附量和真实吸附量在不同压力点下的关系式,对具体等温吸附数据进行了计算。结果显示:真实吸附量和视吸附量差值随压力增大而增大,煤储层吸附性越强差值越大;同时,以视吸附量代替真实吸附量求取的临界解吸压力和实测饱和度均要大些。据此认为,依据视吸附量预测深部含气量会远远低估深部煤储层的含气性,超临界条件下,深部游离气含量数值可能要远远大于以往的认识。该结论对于重新认识煤储层真实吸附性及含气性具有重要意义。 展开更多
关键词 超临界 煤层甲烷 视吸附量 真实吸附量 差异 地质意义 临界解吸压力 实测饱和度
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煤层气合采地质研究进展述评 被引量：25
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作者 郭晨 秦勇 +7 位作者 易同生 马东民 王生全 师庆民 鲍园 陈跃 乔军伟 卢玲玲 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期42-57,共16页
煤层气合采是提高多煤层区煤层气开发效率的重要途径,但成藏作用的特殊性决定合采方式与产能效果复杂多变,高效开发面临较大挑战。我国煤层气地质工作者围绕多煤层煤层气成藏与合采可行性开展大量基础研究与工程实践,取得丰富的阶段性成... 煤层气合采是提高多煤层区煤层气开发效率的重要途径,但成藏作用的特殊性决定合采方式与产能效果复杂多变,高效开发面临较大挑战。我国煤层气地质工作者围绕多煤层煤层气成藏与合采可行性开展大量基础研究与工程实践,取得丰富的阶段性成果,为深化煤层气开发地质理论、推动产业发展提供有力支撑。从叠置煤层气系统成藏机理、合采地质约束条件、合采可行性判识方法、合采储层伤害4个方面,系统分析评述我国煤层气合采地质领域的最新研究进展,以期为后续研究开展、工程实施与产业建设提供参考。主要认识可概括为:(1)深化了叠置煤层气系统成藏的层序控气机理以及成岩作用与地应力的后期改造效应;构建了煤系地下水环境化学封闭指数,为判识含气系统叠置性及流体动力条件提供了新的参数,结合流体压力剖面识别出3类含气系统叠置地质模式(增长型、衰减型和稳定型);进一步将叠置煤层气系统理念扩展到煤系气范畴,提出煤系复合储层叠置含气系统“共采兼容性”理论与方法体系,并应用于煤系气合采先导示范工程,取得初步应用成效;(2)华北石炭-二叠系(太原-山西组)与黔西-滇东上二叠统(长兴-龙潭组)是煤层气合采研究与工程实践的热点区域(层域),压力系统及渗透性差异是合采中最受关注的地质因素。华北山西组、太原组的水动力系统与供液能力差异是制约合采效果的重要因素,黔西-滇东地区合采煤层的最大层间跨度、累计煤厚、煤体结构受到更多关注,表层水干扰是制约织金区块煤层气合采效率的关键;(3)产能分析、物理模拟、数值模拟、产出水地球化学分析是煤层气合采可行性与干扰判识的重要方法,提出了基于产出水地球化学解析合采井产出水源和判识干扰程度的基本思路、技术图版和评价流程及基于产能曲线分峰剥离的产层贡献分析方法,技术方法的不断成熟、创新为煤层气合采方案、工艺优化与效率提升提供了有力支撑;(4)煤层气合采对地质条件与工程扰动更为敏感,易诱发储层伤害,涉及产层暴露诱发的贾敏效应与气锁伤害,压力系统与渗透性差异诱发的应力与速度敏感伤害。均一化储层改造、分压力系统开采(分时间或分空间)、精细化排采设计与管控是降低储层伤害的有效途径。 展开更多
关键词 煤层气合采 地质研究进展 叠置含气系统 干扰判识 储层伤害 产出水 煤系气
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黔西上二叠统龙潭组菱铁矿层的沉积成因及地质意义 被引量：10
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作者 沈玉林 秦勇 +6 位作者 李壮福 金军 魏展航 郑俊 张涛 宗毅 王晓豪 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期152-161,共10页
基于黔西地区晚二叠世含煤地层钻井岩心观察及样品分析测试结果,研究了煤系中含菱铁矿与黄铁矿层的岩石学特征,划分了6种含菱铁矿与黄铁矿层的垂向沉积序列,归纳总结了5种菱铁矿与黄铁矿的发育模式,指出含菱铁矿层的发育对"多层叠... 基于黔西地区晚二叠世含煤地层钻井岩心观察及样品分析测试结果,研究了煤系中含菱铁矿与黄铁矿层的岩石学特征,划分了6种含菱铁矿与黄铁矿层的垂向沉积序列,归纳总结了5种菱铁矿与黄铁矿的发育模式,指出含菱铁矿层的发育对"多层叠置独立含煤层气系统"的发育具显著的控制作用。研究结果表明,研究区内菱铁矿中CO_2的来源与沉积有机质和海相碳酸盐岩有关,其中,形成于海平面上升背景下的菱铁矿中CO_2的同位素特征与海相碳酸盐岩同位素特征相似,形成于海平面下降背景下菱铁矿中的CO_2主要来源于沉积有机质,海平面持续较高背景下的发育的菱铁矿则受沉积有机质与海水的共同影响,此外成岩环境的改变导致形成菱铁矿与黄铁矿的共生组合。含煤岩系中含菱铁质(黄铁矿)的泥岩及粉-细砂岩具低孔、低渗特征,可作为含气单元间的隔水阻气层,这种岩层的分布受控于沉积环境及区域海平面变化,对"多层叠置独立含煤层气系统"的形成具有分划性的阻隔作用。 展开更多
关键词 菱铁矿 隔水阻气层 含煤层气系统 龙潭组 黔西
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