沁水盆地成庄区块煤层气成藏优势及富集高产主控地质因素

成庄区块是沁水盆地煤层气开发最为成功的区块之一。为了指导相似地质条件的煤层气区块的勘探开发,基于大量的勘探开发实践数据,利用数理统计、室内实验、测井解释、构造解析、数值模拟及递减分析等方法,系统开展了该区块煤层气成因、成藏条件及产气规律等方面的研究。研究表明:该区具备构造简单、煤层展布稳定、埋藏深度浅、有机热成因气、含气量高、渗透率高等优越的成藏条件;该区高产井比例高(占总井数47%),具有单井平均产量高(介于4 000~7 000 m^3/d)、采收率高(预计采收率为55.1%)等产气特征。进一步分析了富集、高产主控因素的控气作用机理,结果认为:构造热事件提高生气能力,改善了物性,封盖条件与水动力优势配置,利于煤层气富集;张性水平应力分布区及煤矿卸压应力释放区的煤储层渗透率高,利于储层高产。

成庄区块煤层气井产气特征及控制因素研究

查明煤层气井生成特征的控制因素是进行开发工艺选择、参数优化的前提和基础,以成庄区块为例,从煤层气勘探开发资料出发,对该区已投产2年以上的煤层气井的生产特征及其控制因素进行了分析研究。结果表明:成庄区块总体上煤层气井产气量较低,气水产出关系复杂,煤层气井可分成高产气低产水、高产气高产水、低产气高产水、低产气低产水以及既不产水也不产气等多种形式,煤层气的产出特征受含气饱和度、临储压力比、煤层气井所处构造部位、断层和陷落柱、地下水动力条件、压裂效果、地应力及煤层气排采方式多种因素的共同影响。

成庄区块3号煤层煤层气储层特征

对成庄区块3号煤层的煤岩特征、含气性、渗透性、煤储层压力及煤的吸附特性等储层参数进行了测试与分析。结果表明,3号煤层厚度大,为煤层气的生成提供了大量的物质基础,煤的高变质进一步提升了煤层气的生气率,使得区内煤层含气量高、煤层气资源储层丰度较好,可为煤层气开发提供较好的资源条件;煤层孔隙度低,孔隙以微孔和过渡孔为主。煤中裂隙主要为微-小裂隙,中裂隙次少见,未见大裂隙和巨型裂隙。煤中孔裂隙常见被无机矿物质充填现象,彼此连通性较差,在一定程度上影响了煤层渗透性,后期可通过人工储层改造措施,提高煤层的增透导流能力;煤层压力状态以略欠压状态为主,其压力正效应有助于煤层气在煤中的吸附保存,但对其煤层气开发排水降压的时间和难度均相对正常压/超压煤层时间长和难度大;煤层的略欠饱和状态,进一步增加了排水降压的难度和影响着煤层气的最终采收率。研究结果,可为区内煤层气开发和矿井瓦斯治理提供可靠技术参数。

对沁水盆地成庄区块煤层气富集成藏规律的研究

本文根据成庄区块煤层气勘探开发资料,从煤层空间展布、煤层气含气量空间展布、吸附特征等方面对区块煤层气成藏条件进行研究,分析了成庄区块煤层气富集成藏规律,对类似地质条件的煤层气井有一定的借鉴作用。

成庄煤层气区块15号煤层气储层物性及特征研究

基于成庄煤层气区块煤层气勘探开发资料,对区内15号煤层气储层物性及特征进行了较系统的研究。结果得出:15号煤层含气量和含气饱和度较高、煤层气资源量总体较大;15号煤层为严重欠压储层,驱动煤层气产出的动能较弱;煤层渗透率较高,煤层气产出的通道较好;煤的高变质,煤中微孔较发育、煤吸附甲烷能力强且量较大,吸附时间亦较其他中低煤级稍长。研究结果对区内和邻近煤层气区块后续煤层气开发提供技术支撑。

沁水盆地南部煤层气井排采伤害判别模式

为分析煤层气排采生产过程中储层伤害对煤层气井产能的影响,以沁水盆地南部成庄区块为例,对22口煤层气井排采生产特征进行了分析,划分了高、中、低产井和产水井,界定了不同产能井排采伤害发生的时间,建立了煤层气井的排采伤害判别模式。研究结果表明:成庄区块高、中、低产井和产水井排采前期易产生速敏效应,中期是地层气锁的高发期,后期会出现应力闭合伤害;3种主要排采伤害中,气锁发生的可能性比煤粉堵塞要大,速敏出现概率又比应力闭合大;高产井在生产过程中一般会发生一种类型的伤害,中产井中出现2种伤害类型的几率增大,低产井与产水井多为多种伤害类型组合甚至出现伤害的耦合效应。