鄂尔多斯盆地府谷地区深部煤层气富集成藏规律及有利区评价

鄂尔多斯盆地东缘神府区块是典型深部煤层气田,资源丰富且勘探开发潜力巨大。2023年10月,神府深部煤层大气田成功申报探明地质储量超1100亿m^(3)。府谷地区位于神府区块中部,是最早深部煤层气生产试验区,但目前对其煤层气的富集成藏规律和勘探开发潜力的认识尚不清楚。综合应用地震、测井、钻井和煤岩测试等资料以查明该地区深部煤层气地质特征、富集成藏规律和有利区分布。结果表明:主力煤层4+5、8+9号煤发育稳定且厚度较大(4+5号煤:3.2~5.8 m;8+9号煤:8.7~13.5 m),有利层段主要分布在煤层中上部位置;宏观煤岩类型主要为光亮-半亮煤,煤体结构主要为原生-碎裂结构煤;受深成变质作用的影响,煤类以气煤、肥煤和焦煤为主,煤的变质程度处于热解生气的高峰期,煤储层表现出中-高含气量(4+5号煤:3.0~12.0 m^(3)/t;8+9号煤:7.5~18.5 m^(3)/t)和中-高含气饱和度(35.0%~115.0%)等特征;主力煤层属于低渗储层((0.01~0.09)×10^(-3)μm^(2)),孔隙结构主要以微孔和小孔为主。提出府谷地区煤层气为“挠褶-断层-水动力”富集成藏模式,煤层气富集区位于构造平缓区和斜坡带。建立深部煤层气地质-工程双甜点评价体系,识别出I类地质-工程甜点区位于东部和西南部,是研究区深部煤层气勘探开发首选区带。因此,该研究认识进一步丰富了深部煤层气富集成藏理论,对鄂东缘深部煤层气勘探开发实践具有重要指导意义。

沁水盆地古交区块煤层气水平井产能影响因素分析

近年来,水平井逐渐成为中国煤层气开发的主要井型,在多个区块取得显著产气效果,但井间产量差异大,整体达产率偏低。为摸清煤层气水平井产能影响因素,从地质因素、工程工艺和排采管理等方面展开研究。选取沁水盆地北部古交区块20口煤层气L型水平井,在地质条件和生产动态剖析基础上,筛选出含气性、井控地质储量、钻井质量、储层改造、生产动态参数等10个关键参数,探讨了对煤层气水平井产能的影响,并提出适用于研究区地质条件的针对性技术对策。研究表明:位于构造高部位的煤层气水平井,含气量、含气饱和度和井控地质储量是实现水平井高产的资源基础;在构造简单和断层不发育的情况下,水平段长应在600 m以上,且保证煤层钻遇率80%以上;水平段长600~800 m时,压裂段数应控制在10段以下,压裂段长最佳为60~80 m;尽量降低排采中断次数,提高排采连续性,在排水期和提产期要分别制定不同合理压降速率,增大泄压面积,实现煤层气水平井产能最大释放。

价值链视角下企业成本管理优化研究

随着国内经济环境的演变,我国企业所习惯的传统经营模式逐渐无法满足现代化的需求和趋势。有效的成本管理能使企业更有力地跟踪和控制其开支,优化资源分配,提升盈利能力,并在激烈的市场竞争中建立优势。文章从价值链的视角出发,对A公司的成本管理进行深度分析,并针对其提出专门的建议。这不仅对于完善A公司的成本管理具有实际意义,也为同类企业的成本管理提供了有价值的参考和借鉴。

煤层气储层相对渗透率试验及数值模拟技术研究进展

气水相对渗透率是评价煤层气是否具有工业价值的关键参数之一,测量和估算煤层气储层的相对渗透率是推进煤层气产业化亟需解决的基础问题。通过梳理国内外气水相对渗透率的研究进展,重点从煤储层气水相对渗透率的试验方法、理论模型和数值模拟3方面展开论述,主要取得了4项认识:①非稳态法在煤储层相对渗透率的测试中应用范围更广泛,但较少探究原位温度的影响;微流控试验在可视化和量化多相流体渗流行为方面有很大的应用前景。②利用核磁共振成像、CT三维扫描试验等新兴技术手段对渗透率试验装置进行改进,可以实时捕获多相流体的驱替过程并使测试结果更为准确。但试验环境较难还原地层的原位条件,且传感器的精度和稳定性仍需要进一步提高。③尽管目前针对煤层气储层已建立了多种相对渗透率计算模型,但其之间仍存在不同的假设条件和适用范围,难以统一推广,且未考虑真实孔裂隙结构的几何形态。④数值模拟方法破除了物理试验中的样品尺寸限制,在结合煤层气现场开发数据的基础上,可以实现提高采收率过程中相对渗透率变化的动态刻画。最后指出,未来需要将气水相对渗透率的测试环境进一步拓展至原位储层温度条件,探究多类型混合气体与水相流动行为,建立微流控试验的统一测试工序、扩展其应用场景和地质理论联系,并加深数值模拟与物理试验的联动分析与应用。

阜新煤田注二氧化碳提高煤层甲烷的研究

针对阜新煤田煤储层的地质特征,选取了刘家煤层气勘探区和东梁矿2个地点,开展了注二氧化碳置换煤层甲烷的试验模拟研究。试验结果表明,二氧化碳的吸附能高于甲烷的吸附能,它可以将甲烷从煤的微表面置换出来,从而提高煤层甲烷的采出率。在置换过程中总是吸附能力弱的甲烷首先解吸,而吸附能力强的二氧化碳最后解吸,而且较高压力下的置换效果总比低压下的好。与东梁矿煤样相比,刘家煤样具有较强的吸附能力和较高的单位压降下的解吸率,但置换效率相差不大,主要原因是二者的二氧化碳对甲烷分离因子差别较小。注气试验时应该充分考虑注入压力点和气体注入量才能保证满意的置换效果。

红阳煤田煤层气赋存特征及有利区预测

通过对红阳煤田采集煤样的煤岩显微组分、煤级、煤相、煤岩显微裂隙分析和压汞孔隙结构测试,研究了该区的煤层气赋存地质条件、煤层气生气地质条件和煤储层物性特征。并采用基于GIS的多层次模糊数学评价方法计算了该区的煤层气资源量,预测了煤层气资源分布的有利区。结果表明,该区煤层气总资源量为217.87×108m3,资源丰度平均为1.54×108m3/km2,该区具有良好的煤层气资源开发潜力。其中,红阳矿的东南部及红菱-红阳的东南深部预测区,煤层累计有效厚度大,煤层气资源丰度高,煤储层物性较好,是该区煤层气勘探、开发的最有利目标区。

注气提高煤层气采收率研究进展

煤层气将成为我国继煤炭和石油天然气之后的战略性接替能源,它的开发和利用既能解决我国天然气的不足,又能从根本上消除了煤炭开采中造成的瓦斯突出等灾害,还可以减少了大量瓦斯排放到大气中造成的环境污染以及改善我国的能源结构。论文详细阐述了煤层气赋存状态、煤层气吸附与解吸机理、煤层气开采基础与提高采收率方法,分析了注气增产法开发煤层气机理,指出了注气增产法开发煤层气的研究方向。

马头岭井田二叠纪含煤岩系分布赋存规律

在马头岭井田新发现一个滑覆构造和白垩系红层掩盖下的二叠系上统龙潭组含煤构造。含煤地层分为上下两段,上段煤系一般厚250 m,由于断层破坏和白垩系红层剥蚀而保存不完整,主要可采煤层为6煤和7煤,煤层主要赋存于井田中部和南部。6号和7号煤层均为中灰、特低硫和中发热量的无烟煤。近南北向和北北东向的断裂为正断层,对马头岭赋煤向斜构造造成切割破坏,使西翼浅部煤层未能保存。

基于煤体结构的煤层气井煤粉产出规律研究

以韩城矿区为研究对象,采用煤矿井下精细观察和描述,以及产出煤粉镜下形态观察的方法,阐述了不同煤体结构类型煤与煤粉产出的关系。研究表明,韩城矿区各煤层构造煤普遍发育,厚度百分比约46%,3号煤层发育鳞片煤为主,5号煤层以碎粒煤为主,碎裂煤次之,11号煤层以碎裂煤和碎粒煤为主;煤体结构类型决定了煤粉产出的破坏形式、产出特征及产出的倾向性,构造煤是煤粉产生和产出的主要控制因素。因此,查明不同煤体结构类型煤的平面展布规律和纵向分布特征,对煤层气的区带优选和储层改造层段选取具有重要的指导意义。

柿庄南区块煤层气储层有利区综合评价研究

为克服煤层气有利区评价参数缺失不全、主控参数权重难确定等问题,通过灰色关联方法优选煤层气有利区评价主控因素,借助判断矩阵量化评价权重,为煤层气有利区快速评价提供客观可靠的快速评价方法。充分利用参数井和生产井的钻井数据、压裂数据及生产数据等动静态参数对柿庄南区块主力煤储层特征进行精细评价,构建多层次模糊数学评价模型,预测了有利储层的分布,划分出三级开发地质单元。研究结果表明:区块煤储层以Ⅰ类和Ⅱ类储层为主,Ⅰ类储层主要集中在中部地区,沿NNE向呈条带状分布,Ⅲ类储层则分布于北部和南部地区,其他地区为Ⅱ类区。此外,通过生产动态进行结果验证,评价结果与产气效果具有很好的吻合性;划分出23个三级开发地质单元,认为C-I1、C-I2、C-I3和C-I4为煤层气提产有利区。

中国深部煤层气勘探开发前景初探

目前我国煤层气勘探开发大多集中在中浅煤层。近年来,在鄂尔多斯盆地东缘和沁水盆地开展了深部煤层气的勘探评价及试采工作。深部煤层气的研究和勘探开发在我国尚处于起步阶段。依据煤层气勘探开发经验,一般认为深部煤层气是指埋藏深度在1000 m以深的煤层,其煤岩性质、含气性和储层物性与中浅部煤层有着较大的差异,这样势必造成深部煤层气富集成藏和工艺技术上的特殊性。我国深部煤层气资源量占全国煤层气资源量的61%。借鉴美国和加拿大深部煤层气开发的成功经验,开展我国深部煤层气富集成藏及深部煤层气工艺技术研究,将有助于全面开发我国煤层气资源。!

柿庄南煤层气富集主控因素及开发潜力分析

基于煤层气富集主控因素及开发潜力,对柿庄南区块进行详细解剖。从沉积环境、水文地质条件、地质构造等3个方面对柿庄南区块煤层气富集的主控因素进行分析,此外,还通过研究柿庄南煤储层参数,分析了煤层气的开发潜力。结果表明,3号煤层顶底板以厚层泥岩为主,15号煤层顶板为大套灰岩沉积,封闭性较好,均有利于煤层气的保存;区内地下水由高势能的东南部向低势能的西北方向顺层流动,煤层气在水力运移作用下发生解吸、扩散,并形成一定程度的富集;封闭性较好的寺头断层可以作为煤层气富集的侧向边界,使得断层东部气体含量升高。3号和15号煤层厚度较大,煤级较高,埋深适中,含气量、含气饱和度较高,均有利于煤层气的开发;而煤储层渗透率较低,且受最小主应力影响较大,采取压裂措施时应当避开应力异常高值区。

基于随机森林算法的煤层含气量三维精细建模

煤储层含气性是贯穿于煤层气勘探开发全生命周期关键参数之一,为解决煤层气开发过程对含气量认知程度和空间分布特征等难题,选取沁水盆地南部柿庄南高煤阶煤层气田山西组3号煤层为研究对象,依托38口煤层气参数井含气量测试数据和476口生产井常规测井资料,采用随机森林算法建立含气量预测模型,与盲井验证吻合度较好,并利用常规油气成熟建模软件构建含气量三维模型,精细刻画3号煤层含气量空间分布特征。研究表明,区内3号煤层含气量分布在6.4~25.4 m^(3)/t,空间上高含气区分布在西部和北部,纵向上分布在煤层上部1.0 m和下部2.0 m范围内。该模型对煤层气精准选区、水平井轨迹设计、射孔层段优选以及低产低效井综合治理方面具有指导意义。

基于煤层“三结构”的煤岩品质综合评价

为解决煤层气勘探开发过程中煤岩品质评价问题,梳理出煤岩品质评价关键要素为“三结构”即煤层结构、煤体结构和宏观煤岩类型结构。以沁水盆地SZB区块3号煤层为例,依托27口煤层气参数井煤岩描述和常规测井资料,分别建立了基于测井响应的煤岩“三结构”定量表征方法,形成了一套煤岩品质定量化评价体系。依据煤岩品质评价结果,研究区以Ⅰ类优质煤岩和Ⅱ类良好煤岩为主,主要特征表现为夹矸不发育或者发育较薄,以原生结构煤和碎裂煤为主,光亮煤和半亮煤发育,平面上主要发育在研究区东部和中部;Ⅲ类较差煤岩主要发育在研究区西部。该评价方法不仅可应用于煤层气优质储量和可采性评估,还可以用于指导煤层气井位部署、射孔选层以及排采制度制定等。

神府区块成煤环境及对煤储层发育影响研究

沉积环境控制着煤层气生成和储集的物质基础,同时影响煤层气成藏的储盖组合。研究区含煤层系主要是"石炭系本溪组和二叠系太原组。通过岩性、电测、粒度分析以及化石等综合分析认为:本溪组为一套障壁海岸-三角洲沉积体系,太原组为一套受潮汐作用影响的三角洲体系。不同的沉积环境造成了主力煤层4+5号和8+9号煤层稳定性、厚度、煤岩煤质以及封盖保存条件的差异性。通过对比两套主力煤层特征认为:本溪组的沉积相组合较太原组更有利于煤层气藏的富集和保存。

深部(层)煤层气成藏模式与关键技术对策——以鄂尔多斯盆地东缘为例

我国埋深大于1500 m的深部(层)煤层气资源丰富,但由于地质条件复杂,煤层气富集成藏特征和成藏模式尚不明晰,严重制约了勘探与开发过程中的关键技术选择,一直被公认为是效益勘探与规模开发的禁区,面临许多世界级难题。本文基于鄂尔多斯盆地东缘煤层气生烃、储集、保存条件的系统分析,通过深、浅部(层)煤层气富集成藏条件的精细对比,总结出深部(层)煤层气具有煤层厚度大、煤体结构完整、热演化程度高、煤层含气量高、含气饱和度高、游离气丰富、水动力条件弱等有利成藏条件和基质渗透率低、孔隙连通性差等不利成藏条件,提出“广覆式生烃、自生自储毯式成藏”基本成藏特征;在进一步分析构造、沉积、水文地质成藏条件及开发动态特征基础上,建立深部(层)煤层气微幅褶皱、单斜与水动力耦合、断层与水动力耦合、鼻状构造等4类成藏模式;针对储层精细描述与甜点区识别标准、地质-工程一体化钻井、压裂等理论技术难题,提出地质-工程甜点综合定量评价、工厂化水平井优快钻完井、水平井大规模体积缝网储层改造等关键技术发展方向,助推深部(层)煤层气资源的高效探明和规模效益开发。

鄂东北缘低阶煤渗透性特征及主控因素

为了分析低阶煤储层渗透率对煤层气勘探选区和产能建设的影响,在分析煤层气储层渗透率特征的基础上,通过煤层地应力、埋藏深度、显微组分、煤级及割理间距、煤体结构与渗透率之间相关性分析,探讨鄂尔多斯东北缘低阶煤渗透率主控因素。结果表明,该区低阶煤储层渗透率高于我国中高阶煤层气田煤储层渗透率,且主要受到煤级及割理间距和地应力的共同作用,煤级及割理间距通过煤演化过程改变煤岩力学性质控制渗透率,地应力通过影响割理的开启程度和方向控制渗透率,而埋藏深度与渗透率相关性不强。

基于测井参数宏观煤岩类型预测及三维地质建模

为实现定量判别宏观煤岩类型分布特征,依据煤层气参数井煤岩描述结果,利用不同宏观煤岩类型在测井响应特征的差异性,建立宏观煤岩类型指数(HMLZ)。通过该判别方法完成SZB区块30口井宏观煤岩类型定量识别及验证,进一步采用随机建模方法实现宏观煤岩类型空间分布特征的三维可视化。结果表明HMLZ>20.0为光亮煤;10.0<HMLZ<20.0为半亮煤;5.5<HMLZ<10.0为半暗煤;HMLZ<5.5为暗淡煤。研究区3号煤层宏观煤岩类型主要为光亮煤和半亮煤,半暗煤次之,暗淡煤不发育。光亮煤平均厚度占比36%;半亮煤平均厚度占比46%,主要分布在区块的北部和南部煤层的中上段;半暗煤主要分布在区块的中部煤层的中下段,平均占15%;暗淡煤零星发育在区块的西南角煤层的底部,厚度较薄,占3%。总体来看,模型能有效地定量评价煤岩类型分布规律,为煤层气开发提供有力支撑。

平转法转体在跨胶济铁路施工中的应用分析

最近几年,在进行铁路客运的专线建设时,需要运用平转法的转体施工来处理连续梁跨越铁路的情况,在连续梁方面,大多数具备平面的曲线半径相对较小、转体的重量相对较大以及跨度相对较大等特点。因此,要计算以及分析转体结构中关键的环节以及部位,同时充分地研究平面的曲线对转体的结构产生的影响。文章结合青荣城际铁路即墨上行联络线跨胶济铁路转体桥施工中平转法的转体应用进行简单分析。

基于NMR和X-CT的不同煤阶煤储层物性定量表征

随着煤层气田开发程度逐渐深入,煤储层物性定量表征与评价对煤层气规模开发愈发重要。为解决常规煤储层物性表征技术存在的尺度局限性,采用了核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance Technology,NMR)和X-CT(Computed Tomography,X-CT)扫描等技术,实现了煤储层孔裂隙的跨尺度、原位态及完整性表征,为准确获取煤储层孔裂隙等物性参数提供新途径。研究依托神府区块中低阶煤和柿庄南区块高阶煤样品,开展核磁共振和CT扫描实验,快速、准确、定量地获得了煤储层孔隙类型、孔径分布、孔隙连通性、有效孔隙度和孔裂隙空间配置等煤储层物性参数,形成了一套可应用于不同煤阶煤储层物性定量表征的分析技术。