茅口组灰岩水对其上覆15^(#)煤层开采影响研究

金沙县龙潭组底部15^(#)煤层平均厚度1.81 m,为全区可采的稳定煤层,但因受其下伏茅口组灰岩水的影响迟迟没有开采。通过研究金沙县茅口组灰岩水富水特征,采用突水系数法,结合15^(#)煤层与茅口组灰岩之间的隔水层情况,分矿区研究了茅口组灰岩水对其上覆15^(#)煤层的影响程度。通过开采实践,例证了研究成果的准确性。

山西省沁水煤田黎城县黎侯勘查区15号煤层煤化学性质特征

山西省沁水煤田黎城县黎侯勘查区15号煤层为大部可采煤层,通过分析各个钻孔15号煤层煤质化验结果,确定15号煤层煤化学性质特征。

山西阳城大桥煤矿15号煤层地质特征及开发利用前景研究

大桥煤矿位于阳城县北留镇大桥村西北侧,目前正在开采3号和9号煤层,15号煤层是其下一步开采的重要矿体。通过分析15号煤层的地质构造、煤层、煤岩、煤质以及开采地质条件发现,15号煤层顶、底板裂隙不发育,地层产状简单,是全区较稳定可采煤层,属无烟煤二号,预测15号煤层矿井正常涌水量约为21.78 m^(3)/h,井田内奥灰水位标高为+472.00~+473.00 m,奥灰水由北东流向南西。15号煤层底板标高为+480.00~+530.00 m,该煤层为不带压开采煤层,工程地质及其他开采地质条件为中等型;15号煤层煤炭资源储量丰富,为949万t,交通便利,其开采对提高人们的生活水平、稳定就业形势、实现乡村振兴等方面具有积极作用。

沁南3~#煤与15~#煤显微煤岩组分对微裂隙的控制研究

利用光学显微镜、扫描电镜对沁水盆地南部10个煤矿的3#煤与15#煤样品进行观察与研究,探讨了微裂隙的特征及其与煤岩组分的关系。研究发现微裂隙在3#煤与15#煤中普遍存在,15#煤裂隙较3#煤发育,但15#煤中的裂隙被矿物充填较严重。微裂隙在镜质组内最为发育,内生裂隙和外生裂隙均有发育,均质镜质体中的裂隙最为密集,其次是基质镜质体,其他显微组分中裂隙发育较少甚至不发育;惰质组中的裂隙主要发育于丝质体中,主要为外生裂隙中的张性裂隙,内生裂隙在高煤阶煤的惰质组中不发育。煤岩组分对煤中微裂隙的控制主要体现在成煤作用过程中,包括不同组分在泥炭化作用中吸收的水再释放、组分结构与生气量的综合作用及力学性质3个方面。

沁水盆地南部15号煤层和顶板K2灰岩水文地球化学演化特征

针对煤层气井产水量大、降压困难、产气效果不佳等问题,基于沁水盆地南部煤矿15号煤层顶板K2灰岩水以及15号煤层气井水矿化度和离子数据,利用统计、对比方法,系统研究两者的水化学成分特征、类型、成因机理,建立了地层水演化模型,系统阐述灰岩和煤层水在补给区、径流区、滞流区发生的各种反应和作用。研究结果表明:K2灰岩水和15号煤层水会发生离子交换、混合作用及CO2作用,在补给区和强径流区,K2灰岩水水型以Ca-Mg-HCO3-SO4型为主,煤层水水型以Na-HCO3-SO4型为主;缓径流区K2灰岩水一般为Na-Ca-Cl-HCO3型,而煤层水以Na-Cl-HCO3或Na-HCO3型为主;滞流区K2灰岩水和煤层水水型相同,为Na-HCO3或Na-Cl-HCO3水型。研究结果为15号煤的煤层气开发提供可靠的水文地质依据。

潘河区块15号煤层煤层气的生产特征及其影响因素分析

为了掌握潘河区块15号煤层煤层气的生产动态特征,确定影响产能释放的主要因素,实现区域内产气量的平稳接替和潘河区块煤层气的稳定有序开发,本文以潘河区块所实施的15号煤层煤层气试验井为研究对象,统计分析了生产动态参数,全面研究了排采过程中的产水、产气和产煤粉的变化趋势、特征以及影响因素。研究结果表明:15号煤层煤层气储层具有产水量低、高产气井少和煤粉产出量大的特点,产水量和产煤粉量对产气量有明显的抑制作用;在区块整体开发期,区内煤层气井适宜部署在煤层气保存较好的包括背斜等构造高点及斜坡,且含气量超过20 m 3/d,水动力条件弱的滞留水区;施工液量对压裂效果影响较大,尤其是造缝功能的前置液,在压裂正常情况下以及前置液量在110~210 m 3范围内,液量和产气量同步变化;在排采过程中,排采初期的降液速度、见气初期的流压控制以及排采的连续性是影响区内煤层气井产能释放的主要原因。

阳泉新景矿太原组沉积环境及其对15~#煤层瓦斯赋存控因分析

在系统观察野外露头剖面、煤钻孔岩心的基础上,运用高倍显微镜、粒度分析、微量稀土元素分析、测井曲线分析等实验技术手段,详细划分新景矿太原组沉积相类型及亚相类型,并从沉积环境角度对新景矿太原组15#煤层瓦斯赋存控因进行探讨。

沁水盆地和顺区块15号煤储层特征及试采效果分析

在分析和顺区块太原组15号煤层的孔隙裂隙特征、吸附特性、含气性、煤体结构和储层压力的基础上,结合后期试采效果,认为在埋深1 000m以浅15号煤储层的低含气量、低解吸压力和低储层压力是制约煤层气井低产的根本因素;在1 000m以深,15号煤储层在含气量高、解吸压力和储层压力高的有利储层条件下,实施合适的压裂和排采工程工艺,单井产气量可实现高产稳产。

沁南潘河区块15号煤煤层气高效开发技术

本文在系统分析制约15号煤开发关键地质问题的基础上,总结了第一批15号煤12口试验井产气效果未达到预期的主要原因,针对性提出了15号煤煤层气开高效开发技术。研究结果表明,影响15号煤层开发的主要地质条件为15号煤层顶底板灰岩稳定发育且局部高含水,同时,局部高含H2S,制约15号煤开发先期开采效果的主要原因为开发工艺技术与地质条件不匹配,在此基础上提出了以L型水平井为主要开发井型,采取开发有利区优选、井型井网优化、批钻项目管理、储层保护、螺杆泵配套地面回注水排采工艺技术等技术策略进行15号煤单采试验。现场应用结果表明,采取调整后开发策略技术应用效果较好,试验井稳产阶段单井产量最高达到32000m^3/d、平均单井产量10000m^3/d。

潞安矿区司马煤矿15号煤层带压开采分区划分

通过收集潞安矿区司马煤矿及周边矿井以往水文、地质资料,对司马煤矿15号煤层进行了带压开采分区划分,重新确定了井田内的奥灰水水位标高为635 m^638 m,并绘制了司马煤矿奥灰水等水位线图;计算了15号煤层突水系数为0.010 MPa/m^0.181 MPa/m,根据突水系数和底板完整性将司马煤矿全井田划分为非突水危险区、突水威胁区和突水危险区,并绘制了司马煤矿15号煤层带压开采分区图.针对突水威胁区、突水危险区分别提出了防治措施,为司马煤矿未来开采15号煤层提供了技术保障.

寿阳七元煤矿15#煤层煤岩特性研究

利用扫描电子显微镜和室内煤样试验手段,分析研究了寿阳七元煤矿15#煤层的煤岩特性,包括全岩矿物及黏土矿物分析、扫描电镜分析、煤岩对钻井液的膨胀性、煤岩表面润湿性等。研究结果表明,寿阳七元煤矿15#煤层煤岩中含有少量黏土矿物及碳酸盐岩矿物,煤岩内部微裂缝与溶孔发育,个别孔隙中充填有黏土矿物;煤岩在蒸馏水中表现出较强的水化膨胀效应,其次是KCl和聚合物溶液,且随着KCl和聚合物含量增加,膨胀性减弱;煤样表面对清水接触角68.3°,但亲水性比砂岩弱很多,属于弱亲水性。研究结果可为钻井工程实施方案的制定及分析判断钻井过程中煤储层的伤害机理研究提供依据。

15号煤层承压开采安全性研究

煤层底板突水危险性评价是保障承压安全开采的关键,而煤层底板突水机理及影响因素的复杂性和多样性,是承压开采安全性研究的难题。凤凰山矿目前主采15号煤层,在井田西部存在底板奥陶系灰岩承压水威胁,通过对含水层富水性、隔水层突水系数、断裂构造和陷落柱发育程度及导水性等进行定量与定性分析,应用突水系数法对15号煤层承压开采安全性进行了评价,其结果表明15号煤层可安全承压开采。

阳泉矿区15号煤层储层物性特征研究

阳泉矿区是我国最大的无烟煤生产基地之一,15号煤层是该区的主采煤层之一。文章以煤田地质勘探资料和煤层气试井资料为基础,结合实验室测试分析数据,研究了15号煤层的储层物性特征。结果表明:本区15号煤层为变质程度较高的瘦煤—无烟煤,埋藏深度为400～800 m;厚度介于2.00～11.00 m,平均为6.50 m,煤层厚度的分布具有明显的分异性,表现为北高南低,西高东低的总体趋势;渗透率为0.43×10-3um2,属于中等偏低;储层压力为4.67 MPa,压力梯度为0.85 MPa/hm,属于略欠压储层;临储压力比较低,可能在煤层气排水降压方面具有一定的困难。

岳城矿15号煤层承压开采安全性研究

岳城煤矿拟开采的石炭系太原组中下部15号煤层,存在承压开采问题。采用定量与定性分析相结合的方法,以含水层富水性、隔水层隔水性、断裂构造发育程度及导水性为主要指标,评价了承压开采安全性,并提出了相应的防治水技术措施,可为15号煤层开采提供科学依据。

阜生矿15#煤层自燃特性实验研究及应用

针对阜生矿15#煤层容易自燃的特点进行程序升温实验研究,测试研究了不同温度下CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2等自燃发火标志性气体的浓度和热解温度,遴选出自燃发火标志性气体,并利用标志性气体的浓度指标对矿井的自燃灾害进行预测预报,为阜生矿早期自燃预测预报和矿井火灾防治提供有针对性的预防措施。

基于测井曲线区分沁水研究区块15号煤层煤体结构方法

针对沁水盆地研究区块(以下称研究区块)受到构造破坏,煤体结构复杂,易于垮塌,对煤层气开发影响较大,目前对区内煤体结构分布规律研究不足,制约了区内煤层气产能提高。通过利用研究区块测井资料与钻井取芯样品进行对比分析,本文选择双侧向电阻率曲线、自然伽马曲线、密度曲线等测井曲线对15号煤层煤体结构精细划分,建立了煤体结构划分标准。

开采15#煤层采用高可靠性液压支架的探讨

为综合利用井下煤炭资源,晋煤集团着力15#煤与3#煤配采,而15#煤的开采与3#煤有很大不同,特别是在工作面的布置和液压支架的选型方面要求更高。通过对比分析支撑掩护式支架和掩护式液压支架主要优缺点,提出了适合15#煤层开采的高可靠性两柱掩护式高端液压支架的设计方案,为工作面设计和液压支架选型提供了可行的技术参考,值得在今后15#煤开采中推广应用。

沁水盆地东缘洪水地区15号煤层储层特征研究

洪水地区位于沁水盆地东缘中部，15号煤层是该区主要的可采煤层之一，根据区内煤层气参数井测试数据、试井资料及煤炭地质勘查资料，对15号煤层储层特征进行了研究。结果显示：研究区15号煤层为高变质程度的贫煤，煤储层渗透率在0．047～0．1lmD，属低渗透率煤层，储层压力梯度为0．402～0．965MPa／lOOm，平均为0．672MPa／100m，属于欠压地层，煤层含气量为9．02—20．67m3／t，平均16．18m。／t，含气量较高。整体来看，研究区属于低渗透、低储层压力梯度和临储比，高含气量的煤层气富集区。

郑村井区15号煤煤层气开发实践与认识

通过对郑村井区15号煤构造、煤厚、埋深、含气性、储层物性、顶底板岩性等煤层气基本开发地质深入细致剖析后,形成了"变排量、大液量、高砂量、活性水"的综合压裂工艺技术,提出了15号煤产气产水规律遵循双驼峰曲线理论的推论,制定了"控压排水、少量快放"的排采制度,并现场应用39口井。试采结果表明,采用优化后的压裂工艺、产气产水规律模型和排采制度后,试采井产量稳步增长,目前单井平均产气量达1635m3/d,且仍有进一步上升空间,开发效果理想。本次试采工作系统的探索了15号煤煤层气开发技术,对今后樊庄、郑庄区块的15号煤煤层气资源开发利用起到了较好的指导作用。

潘庄煤层气区块15号煤储层物性特征研究

煤储层物性特征是影响煤层气开发成效的关键因素,文章基于潘庄煤层气区块地质、煤层气地质及煤层气勘探开发资料,采用煤层气地质理论对该区15号煤储层物性特征进行了研究。结果表明:研究区15号煤储层具有较好的含煤性和含气性,可为煤层气开发提供较好开发对象和气源保障;煤的孔裂隙系统相对发育,煤层渗透性好、渗透率高,有利于煤层气吸附、储集、扩散及渗流;15号煤储层地层能量普遍较弱,煤储层压力为“欠压”状态,不利于驱动煤层气高效产出;煤中具有良好的吸附储集煤层气空间,煤对煤层气的吸附能力强、吸附量大,但煤层气解吸速率较低。