构造煤与原生结构煤的孔隙结构及吸附性差异

基于晋城和焦作煤样的吸附实验,对比分析了构造煤与原生结构煤的孔隙结构、吸附能力差异及其影响因素。结果表明,与原生结构煤相比,构造煤低温液氮吸附两阶段的拐点相对提前,中值孔径显著偏小,总孔容、微孔-中孔范围内各孔径段孔容以及相应的孔比表面积均要大几到十几倍。构造煤平均孔容具有微孔≈小孔>中孔的特点,原生结构煤却呈中孔>小孔≈微孔的规律,但两类煤体分段孔比表面积比例却不存在实质性差别。同时,构造煤吸附能力显著强于相同煤级的原生结构煤,原因在于构造煤的吸附孔孔容及相应的孔比表面积显著较高。此外,构造动力对煤孔隙结构乃至煤吸附性的改造可能涉及与煤大分子结构相关的微孔层次,有关现象和机理值得进一步深入探讨。

煤层气资源赋存条件与垂直井产能关系研究

基于樊庄区块煤层气垂直井勘探开发资料,为寻找樊庄区块高产能有利目标区,运用数值模拟、对比分析法,在考虑构造因素和不考虑构造因素2种情况下分析了煤层气资源丰度、含气饱和度、含气量、煤层厚度、临储比与日均产气量的关系。结果表明:在不考虑开发工艺的影响条件下,煤层气5个赋存参数对产能影响大小的先后顺序为临储比、含气饱和度、资源丰度、含气量、煤层厚度,并且临储比是影响樊庄区块产能的直接主控因素。因此高临储比、高含气饱和度储层是该区煤层气垂直井勘探开发的首选目标层。

潘庄区块煤层气排采过程中水压传播数值模拟

以潘庄区块煤层气直井勘探开发资料为基础,运用对比分析法,采用Visual Modflow 4.2软件分别模拟了原始渗透率与改造后渗透率差别较大的7号井、差别不大的14号井以及群井排采时的水压传播规律.结果表明,单井排采时,当煤储层原始渗透率较差,且与改造后渗透率差别较大时,受煤储层非均质性以及最大水平主应力的影响,水压传播轨迹形成以井筒为中心的椭圆形,且随着排采时间的增长,椭圆的长短半径比例逐渐增大;当原始渗透率较好,且与改造后渗透率差别不大时,则形成以井筒为中心的近似圆形;群井排采时,初始阶段受煤储层的非均质性影响,区域地下水降低不具规律性.随着排采的进行,地下水势具有整体下降趋势,形成井间干扰,成为该地区高产的关键因素.

资源条件与煤层气垂直井产能关系——以沁水盆地南部樊庄与潘庄区块为例

以沁水盆地南部樊庄和潘庄两区块煤层气垂直井勘探开发资料为基础,运用数值分析方法,分别研究了两区块煤层气井的含气量、资源丰度、含气饱和度、临储压力比与对应的平均日产气量的关系。结果表明:在樊庄、潘庄单个区块内,在忽略开发工艺对煤层气井产能影响的条件下,含气饱和度、临储压力比对煤层气垂直井产能影响均比较大;在樊庄和潘庄共同所在的区域范围内,临储压力比对煤层气产能的贡献最大。

CO_2注入煤层中煤储层渗透率变化规律研究

基于煤层渗透率变化对提高煤层气采收率的重要性，研究了煤中矿物质与CO2反应引起的煤层渗透率随时间变化以及渗透率的改善效果。结果表明：煤体渗透率随CO2注入时间的增加呈现出先增大后减小的趋势，渗透率变化量最大值出现在注入CO2后的1．75个月左右；煤储层中注入CO2对原始渗透率较低或较高的煤层改善效果都不理想，而对中等原始渗透率（0．3036-3．0990）×10-3μm。的煤层改善效果较好。最后通过分析渗透率与孔隙度随时间的关系，建立了R-R型、I-R型、I-I型3种孔隙度一渗透率关系模型，其中，I-I型对煤层气开发最为有利。

CO_2置换CH_4试验中煤体应变及渗透率的变化

为研究煤层注CO2置换CH4过程中煤体应变及渗透率的变化特征,采用沁水煤田屯留矿3号煤层圆柱体原煤试样,在不同围压（820 MPa）及注入压力（16 MPa）条件下,进行注CO2置换煤层CH4试验。研究表明:置换试验中,煤样的轴向、径向及体积应变随有效应力的增加呈指数关系降低,随围压的增加而降低;同时随围压的增加,相同压降范围内的轴向、径向、体积应变降幅呈增大趋势;且相同围压条件下,径向应变大于轴向应变。试验同时发现,同一围压下,受有效应力效应、基质收缩效应及滑脱效应等作用影响,煤体渗透率随着有效应力的增加呈现先降低后增加的变化关系;相同有效应力条件下,渗透率随着围压的增大而减小;且在试验压力范围内,有效应力增加后期渗透率相对初期提高了8.53%22.45%。

新型干法分选机分选过程影响因素分析

设计了一种新型空气重介质流化床,利用振动反倾角工作面替代刮板排出矸石。采用正交法对影响新型干法分选机分选和输送效果的主要因素进行了实验研究和方差分析,结果表明:风量和振动频率对分选效果有高度显著的影响,风量、振动频率以及实验时间对输送效率都有高度显著的影响,风量Q=160 m3/h、振动频率f=16.6 Hz、实验时间T=40 s时,可能偏差Ep=0.055 g/cm3、输送效率90%,取得了理想的分选和输送效果。

气水两相流阶段煤基质收缩量预测方法

为了尽量避免实验室对煤中甲烷气体解吸时煤基质收缩量测试结果的局限性,综合考虑煤层气井排采时气、水两相流阶段煤储层中气、水产出时引起的煤基质压缩变形与解吸收缩,构建具有一定普适性的力学预测模型显得很有必要。基于有效应力、损伤等力学理论,结合煤储层孔隙结构特征,构建了有效应力压缩煤基质的压缩效应模型;根据吉布斯公式、Bangham理论和Langmuir方程,构建了气体解吸引起的煤基质收缩解吸效应模型;基于表面自由能和煤基质弹性能等能量理论、断裂力学理论,建立了压缩效应与解吸效应相互影响下煤基质收缩数理模型。以沁水盆地樊庄区块为实例对气、水两相流阶段的煤基质收缩量进行了计算。结果表明:对基质收缩量的贡献方面,压缩、解吸效应及2者相互影响的4种效应贡献能力处于同一数量级。其中解吸效应影响最大,解吸效应的收缩量计算结果与其他学者实验室的测试结果基本相符。所建煤基质收缩量数学模型能对不同储层地质条件下气、水两相流阶段煤基质收缩量做出较准确的预测。

煤层气开发决策系统的设计与实现

为降低煤层气地面勘探开发风险,节约成本,应用煤层气资源评价方法中的单因素指标法、模糊综合评价法、阶梯优选法、BP神经网络法等,结合C#开发语言,建立了煤层气资源评价系统;对煤层井开发影响因素分析基础上,应用模糊综合评价嵌套Comet产能模拟软件,建立了井型选择井网优化系统;根据GIS原理,建立了开发决策图形显示系统;煤层气开发决策系统采用了公共接口模块的外联式结构进行集成,将专家系统技术与地理信息技术结合并引入传统的地质学科是一个有益探索,该系统能较准确地为煤层气地面开发提供决策。

深部煤层CO_2置换CH_4过程中煤岩特性变化研究

综述了在高压条件下CO2置换CH4过程中煤岩特性变化的试验及模型等方面的研究进展,分析注入CO2后煤岩特性变化对煤岩结构、渗透率及CH4产量的影响,指出我国深部煤层CO2置换CH4过程中煤岩特性变化的研究方向.分析表明,由于CO2较CH4具有更强的可吸附性,CO2置换CH4过程中煤基质发生吸附膨胀,应力、应变同时增大,造成渗透率下降,初期CH4产量较低,随着CH4气体解吸量的不断增大,开采一段时间后CH4产量将大幅度增加,这种煤岩特性变化规律及CH4产量变化特征与现场试验结果具有很好的一致性.

不同含气饱和度下煤岩力学性质变化研究

采用对比测井曲线计算结果和数学模型验证的方法,以成庄矿3号煤为研究对象,研究不同含气饱和度下煤岩力学性质(弹性模量、泊松比)的变化趋势。结果表明:含气饱和度对煤岩弹性模量影响较大,含气量较多时影响较为剧烈,弹性模量随着含气饱和度增加呈明显减小趋势,且相关性较好,规律性较强;同时随着含气饱和度增加泊松比减小,但减小趋势不明显,含气饱和度对煤岩泊松比的影响规律较复杂,相关性较差,规律性差。

一种新型干法分选设备的研究

分析了当前空气重介质流化床分选技术存在的问题,设计了一种新型干法分选设备,介绍了新设备的分选原理及创新之处,模拟分选煤实验取得了良好效果,为开发新型干法分选设备和实现工业化提供了可靠依据。

山西浑源煤中层状藻类体的生烃潜力与特征

为了对山西浑源煤中层状藻类体各生烃参数进行定量的综合分析,进而对该区层状藻类体的生烃能力进行评价,采用热模拟试验、荧光试验、离子探针等方法对该区煤中层状藻类体的生烃潜力、生烃特征和生烃模式进行了研究。研究表明:该区层状藻类体普遍具荧光,在低成熟阶段,具有中强的浅绿色荧光,强的正荧光变化,荧光光谱呈现双峰,前峰出现在波长500 nm附近,后峰出现在680 nm附近,前峰比后峰大;生油时镜质组反射率R0为0.4%～1.2%,温度为250～475℃以及生烃的峰值R0=0.95%,且排烃高峰晚于生烃高峰,说明该区的层状藻类体的生烃能力强,生油带很宽,能生成一定量的液态烃和气态烃。

三塘湖盆地上石炭统烃源岩有机相研究

本文主要通过运用有机岩石学、有机地球化学、生物标志物等方法进行了上石炭统烃源岩的评价及有机相划分,从而确定原始优质烃源岩及分布区。有机相的研究实质上是对沉积岩中不同有机质的类型、丰度、成因及其分布组合的归类和生烃潜力的评价,从而对油气资源评价和勘探具有重要的意义。

测井曲线识别鱼卡煤田东部ZK0-4井

基于鱼卡煤田东部大量勘探和开采资料,采用地球物理测井中自然伽马、密度、声波时差和电阻率测井划分煤体结构的方法,对鱼卡煤田东部ZK0-4井下含煤段M7煤层进行了煤体结构的识别.结果表明,根据不同煤体结构曲线形态及异常幅值的范围识别出ZK0-4井四段煤层的不同煤体结构：745～746 m段上部0.6 m为原生结构煤,下部0.4 m为夹矸;748～749.5m段中间夹杂0.5 m泥岩,其余均为碎裂煤;752.5～753.5m段为粉煤;758～761 m段上下各有1 m碎裂煤,中间为原生结构煤分布少量夹矸.由此判定该井周围M7煤层煤体结构以碎裂煤-粉煤为主,后期煤层气生产井位设计应避开该区域,寻找煤体结构较完整的高渗区域.

二连盆地东缘中二叠统哲斯组海相烃源岩特征

应用有机碳、岩石热解、干酪根显微组分鉴定、镜质体反射率、饱和烃气相色谱-质谱等有机地球化学和有机岩石学分析资料,综合分析了二连盆地东缘中二叠统哲斯组海相暗色泥岩露头样品的有机质丰度、类型和成熟度,探讨了有机质的原始沉积环境和生源特征。研究表明:哲斯组泥岩样品有机碳平均为0.58%,校正后达到中等-好烃源岩标准;有机显微组分以腐泥组为主,有机质类型为Ⅱ1型;镜质体反射率平均为2.12%,处于高成熟-过成熟阶段;沉积环境为较高盐度的还原环境,有机质生源以低等水生生物为主,有部分陆生高等植物输入。二连盆地东缘哲斯组海相泥岩具有良好的生烃潜力。

煤田地质行业内部实行监理制的实践

近几年新疆煤田地质勘查进入到了史无前例的高峰期,在钻探施工中,安全、质量、环保、效率、费用等问题也层出不穷。本文就近几年的内部监理工作的实践,总结出一套行之有效的监理体系,确保了勘探生产过程安全有序的进行。

黔北下寒武统牛蹄塘组页岩气有利目标区预测

基于黔北页岩气区测井及钻井资料,为寻找黔北页岩气开采有利目标区,运用实验、数值分析的方法,在考虑沉积环境和构造因素的情况下,对采集的样品的干酪根有机碳同位素(δ13 C)、总有机碳(TOC)、镜质体反射率(Ro)进行了测试对比。结果表明:在综合分析资源丰度、含气量、页岩厚度、总有机碳(TOC)等条件下,选定凤岗务川沿线以东,思南印江沿线以西为黔北页岩气勘探开发的有利目标区。

浅谈新疆乌鲁木齐市水磨沟—八道湾断裂带地热资源利用现状及其发展建议

本文通过介绍新疆乌鲁木齐市水磨沟—八道湾断裂带地热资源的开发现状,从地热疗养等多个方面论述了地热资源在该区利用,对该区地热资源在开发利用过程中存在的问题进行了深入分析,并提出相关建议,从资源、社会、经济、环境等角度指出地热资源在该区具有广阔的发展前景。

石头梅南勘查区煤层煤质特征分析

新疆巴里坤县石头梅南勘查区煤炭资源赋存条件好,资源丰富,资源量约为7亿吨。通过对煤的物理性质、化学性质和工艺特征进行分析,对其工业用途进行了评述,探讨了煤炭综合利用和深加工的思路,为煤炭资源开发提供参考。