滇东-黔西地区现今地应力场与二叠系煤储层渗透率特征

现今地应力状态(大小和方向)和煤储层渗透率是影响煤层气勘探开发的重要地质因素。基于震源机制解反演、水力压裂等方法确定了滇东-黔西地区现今地应力状态,揭示了二叠系煤层地应力大小垂向变化规律,并在此基础上剖析了滇东-黔西地区二叠系煤储层渗透率发育特征及其控制因素。研究结果表明:滇东-黔西地区水平最大主应力(S_(H,max))方向总体为WNW-ESE向;水平最大主应力为2.67~29.84 MPa,平均为14.10 MPa,水平最小主应力(S_(h,min))为1.85~23.76 MPa,平均为10.36 MPa,垂向应力(S_(v))为0.86~31.93 MPa,平均为14.49 MPa。现今地应力大小随煤层埋深的增加而增大,在垂向分布上呈现出分带性,在600 m以浅,地应力分布整体表现为S_(H,max)>S_(v)>S_(h,min),水平最大主应力起主导作用,为大地动力场型,而在700 m以深之后,地应力机制转换为S_(v)>S_(H,max)>S_(h,min),垂向应力起主导作用,为大地静力场型,地应力垂向转换深度为600~700 m。滇东-黔西地区二叠系煤储层渗透率的变化受多种因素的综合影响,天然裂隙发育特征与现今地应力状态耦合对该区煤储层渗透性具有重要的控制作用。

六盘水煤田土城向斜煤储层现今地应力分布特征及其效应

近期勘探实践显示,六盘水煤田土城向斜内煤层气资源丰富,如何实现高效开发是关键,而现今地应力在煤层气开发过程中具有重要作用。本次研究基于研究区注入/压降地应力实测数据,分析土城向斜煤储层现今地应力分布特征及其效应,结果表明:煤储层现今地应力随埋藏深度的增加而逐渐增大,呈明显的线性关系。水平最大主应力和最小主应力均随着煤储层压力的增大而增大,表明现今地应力对于煤储层能量有所贡献,影响独立叠置含煤层气系统的形成。现今地应力影响煤层渗透性,进而控制煤层气开发。土城向斜内煤储层渗透率随有效地应力增大呈指数减小。本次研究成果期望可以在六盘水煤田土城向斜煤层气开发中提供新的地质参考与科学依据。

滇东北新庄地区煤层现今地应力分布预测与分析

现今地应力场影响煤层渗透率、压裂缝形态以及煤层气井的部署和施工,在煤层气勘探开发中具有至关重要的作用。我国滇东北新庄地区煤层结构简单稳定,煤层气含量较丰富,但目前该地区研究程度较低,实测地应力数据少,对压裂工艺以及煤层气高效开发不能提供充足的数据支持。为查明研究区煤层现今地应力分布,在现有实测地应力与岩石力学参数基础上,选取区内最具开发潜力的上二叠统龙潭组C 5煤层作为研究对象,利用三维有限元数值模拟的方法预测研究区现今地应力分布特征。结果表明:研究区以埋深650 m为界,以浅为走滑应力状态,以深主要表现为走滑-正断型应力状态。研究区C 5煤层最大水平主应力为13.0~37.5 MPa;最小水平主应力为9.0~33.0 MPa,整个区内的高应力集中在东北部,低应力区主要出现在南部边缘。煤层地应力受构造作用、煤岩类型及埋藏深度等影响,断层带附近的应力值相对较小,且水平应力差值明显大于其它区域,越靠近向斜核部应力值越大,水平应力差值也越大。研究成果期望可以为新庄地区煤层气勘探开发提供新的地质参考。

盘江矿区月亮田矿煤储层物性差异分布特征及其控制机理

为了综合分析盘江矿区月亮田矿煤层气勘探开发地质条件与潜力,研究采用多种测试手段,系统分析了该矿煤储层在孔隙度及孔隙结构、渗透性和储层压力在垂向分布的特征与差异。结果表明,盘江矿区月亮田矿二叠系龙潭组煤储层孔隙度较低,小孔体积占明显优势并且比例接近,微孔和小孔比表面积占优势但变化较大,主要发育狭缝状孔和细径广体的墨水瓶状孔。该区煤层渗透率在垂向上的变化较大,且并非为应力主控,受多种地质条件的综合影响。龙潭组煤储层压力属于异常低-异常高压范围,随埋藏深度的增加而增大,推测区内龙潭组煤系地层在垂向上至少存在2个独立含煤层气系统。针对龙潭组煤储层物性垂向分布特征的研究,期望可以为月亮田矿煤层气开发提供新的地质参考。

喜马拉雅多期运动下库车坳陷构造变形响应特征

喜马拉雅期构造运动对中国西部地质地貌具有决定性影响,库车坳陷内的构造变形特征对其多期运动存在何种响应尚待解决。在库车坳陷克拉苏构造带地震剖面解译的基础上,采用离散元数值模拟、构造物理模拟等手段,探讨挤压背景下,喜马拉雅期构造活动造成的多期运动、垂向抬升、同构造沉积等因素对库车坳陷克拉苏构造带的构造变形响应特征与变形演化过程。克拉苏构造带对喜马拉雅多期运动的响应主要体现在,控制盐上层滑脱褶皱向前陆方向传播,挤压端褶皱隆升强度变弱;盐下层挤压端前展式叠瓦状逆冲断裂系统的倾角呈规律性变化,靠近挤压端的断裂倾角较大,远离挤压端断裂的倾角较小,但其逆冲的位移量大;同时,同构造沉积控制盐上层滑脱褶皱变形范围,垂向抬升主要控制盐下层叠瓦状逆冲断裂向前陆方向传播范围。构造变形过程研究显示,喜马拉雅多期运动导致克拉苏构造带构造分层的差异变形,盐上层滑脱褶皱变形范围更广,褶皱相关断层更发育,盐下层在发育前展式叠瓦状逆冲断层后会加强反冲构造的形成。研究结果揭示了喜马拉雅多期运动对克拉苏构造带动力学演化过程的影响,深化了对库车坳陷克拉苏构造带构造变形机理和演化过程的认识。