沁水盆地南部煤储层显微裂隙发育的影响因素

为研究沁水盆地南部3号和15号煤储层显微裂隙的发育情况,借助扫描电镜显微裂隙分析、荧光显微镜显微裂隙统计、X射线衍射分析等手段,总结了地应力、煤岩显微组分、煤变质程度、煤中矿物质与显微裂隙发育的关系,探讨了影响煤储层显微裂隙发育主要因素。结果表明,该区煤储层显微裂隙较为发育,显微裂隙密度一般为7~59条/9 cm^2,以C型和D型裂隙为主,扫描电镜下常见张性裂隙、剪性裂隙,对煤储层渗透性贡献较大,内生裂隙较少见。显微裂隙通常发育于镜质组中,裂隙密度随变质程度的升高表现出降低的趋势,煤中矿物的充填作用对于显微裂隙的发育影响较大,对煤样渗透性造成了直接破坏作用,地应力场的方向和大小控制着外生显微裂隙的开合程度,进而对煤储层的渗透性产生影响。因此认为,地应力和煤中矿物是影响该区煤储层显微裂隙发育的主要因素。

沁水盆地南部3号煤层含气量主控地质因素分析

以沁水盆地南部四个矿区不同深度的3号煤岩样品为研究对象,采用压汞、低温液氮吸附、显微镜和扫描电镜等试验方法对煤样的孔径、裂缝和孔隙连通性、渗透性以及吸附性进行表征,结合研究区的构造特征、储层特征以及水动力特征,研究该地区3号煤层含气量的主控地质因素。研究区处于一个大型复式向斜构造上,3号煤层煤样总比表面积和总比孔容积与煤层埋深呈负向关系。煤岩类型以半亮煤为主,镜质组含量较高,生气能力较强,顶底板密封性较好。盆地接受大气降水,从向斜翼部流向轴部,有效阻止了煤层气的逸散。研究结果表明,该区3号煤层含气量主控地质因素包括:煤岩类型、孔裂隙结构、水动力特征以及顶底板封闭性,煤层气的富集是上述几项地质因素耦合作用的结果。

漳州风化残积型高岭土矿床的矿物学特征

本文运用化学成分分析、X射线衍射、红外光谱、热重-热流和扫描电镜等方法对福建漳州地区某风化残积型高岭土矿床中的矿物组成和微观形貌进行了系统研究。结果表明:虽然该区风化残积型高岭土的矿物组成简单,主要为高岭石和石英,次为钾长石,但石英含量相对较高导致样品的化学成分呈现高硅低铝的特征,n(Si O_2)/n(Al_2O_3)在4左右。样品的w(K_2O)波动范围较大,w(Na_2O)、w(Mg O)和w(Ca O)低,而有害组分Fe、Ti含量相对较高。该风化残积型高岭土矿床风化不完全,高岭石结晶度较差,其X射线衍射峰峰形弥散,对称程度差。在扫描电镜下高岭石的六方片状晶形难以辨认,其形状不规则,呈片状、鳞片状集合体和团块状。此外,样品的热稳定性相对较差,其脱羟基温度≤500℃,进而说明该地区风化残积型高岭土结晶度较低。

柿庄北区块3号煤含气量影响因素关联性分析

为了确定沁水盆地柿庄北区块3号煤层含气量变化的主控因素，在综合选取了地质构造、顶板盖层、水文地质条件、埋深、煤变质程度、煤厚、孔隙特征、镜质组、水分、灰分这10个地质影响因素的基础上，运用灰色关联分析法，对各地质因素对含气量的影响程度进行定量分析，计算了各地质影响因素与含气量之间的关联度。结果表明：各地质影响因素与含气量的关联度为0.5189~0.8513，均大于0.5，即各地质因素对含气量变化均有影响，其中地质构造与含气量之间的关联度最大，表现出褶皱控气的特点，而煤层厚度与含气量之间的关联性最差，水文地质条件对煤层气分布也具有一定的控制作用，其它几个地质因素与含气量的关联度较小且相互之间比较接近，对含气量变化的控制作用不是十分明显，因此认为地质构造是导致沁水盆地柿庄北区块3号煤层含气量变化的主控因素。

沁水盆地南部3号与15号煤层孔隙特征对比分析

为了弄清沁水盆地南部3号和15号煤层开发效果差异较大的原因,对研究区35块煤岩样品进行扫描电镜观察、压汞试验测试、低温液氮吸附试验测试结果表明:3号和15号煤孔隙类型分为4大类,孔隙结构均以微小孔为主,占总孔隙含量的86.03%。15号煤层微小孔、中孔比例较3号煤层略高,大孔较3号煤层低得多,与矿物对煤层孔隙的充填作用有关,这种孔隙结构导致其孔隙度、渗透率15号煤层较3号煤层低。3号煤层吸附能力、渗流性能较15号煤层好,但储集能力较15号煤层差。3号煤层孔隙以开放型微孔为主,对煤层气的吸附、解吸、扩散均有利,15号煤煤层气孔隙主要为一端封闭的微小孔,极易导致渗流的'瓶颈'问题。矿物充填作用、孔隙结构和孔隙形态是导致3号和15号煤产能差异的重要因素。

基于测井信息对沁水盆地南部构造煤分布规律的研究

基于构造煤和原生结构煤在力学、电学及声学等岩石物理性质方面的差异,采用自然伽马、电阻率、井径及声波时差等测井曲线对沁水盆地南部15#煤层中的构造煤进行了识别。通过对比不同煤体结构煤层的测井响应特征,建立了研究区深部构造煤识别图版。结果表明:构造煤电阻率呈低值,扩径较严重,自然伽马呈现负异常及声波时差正异常,局部出现"周波跳跃"的现象。研究该区15#煤层构造煤的分布规律发现:研究区构造煤分布呈东西厚、中部薄的特点,其分布主要受NE-NNE向的断裂及小规模的褶皱构造控制;西部断裂带内构造煤厚度可达5.25m,中部减薄以致尖灭;东部受局部构造变形影响,最大厚度达5.55 m。