贵州比德—三塘盆地煤层气水文地质单元划分及控气特征

黔西地区是我国高煤阶煤层气早期勘探的重点区域,差异分布的水文地质单元严重制约了该区煤层气的勘探开发,为了厘清水文地质条件对煤层气开采的影响,以比德—三塘盆地上二叠统龙潭组为研究对象,分析了大量煤田地质勘探资料,结合实际煤层气井生产情况,合理划分了水文地质单元,明确了不同水文地质单元对煤层气富集和控产的影响。研究结果表明:(1)以氢氧同位素为识别指标,得出比德—三塘盆地龙潭组煤系地层水初始来源为大气降水;(2)基于渗透系数、单位涌水量、断层分布、水头标高、矿化度5个指标参数,划分得出补给—强径流区、裂缝干扰强径流区、弱径流区、弱径流—滞留区4个水文地质单元。结论认为:(1)水文地质单元与生产井相结合,得出弱径流—滞留区煤层产气量大呈单峰形态,开发潜力最大,以珠藏向斜为主,弱径流区煤层产气量中等且稳定,开发潜力次之;(2)建议滞留区、径流区水文地质单元分别从压裂规模、排采制度和井网井型方面提高各区煤层气的生产效果。

黔西比德—三塘盆地煤层气井产出水离子动态及其对产能的指示

基于黔西比德—三塘盆地12口煤层气井产出水样品的常规离子测试,揭示该区产出水离子动态特征及其对产能与层间干扰的指示意义:基于R型聚类分析,对离子类别进行了分类并探讨了其意义;比德向斜Z-6,Z-7,Z-10井为压裂液污染井,Cl^-,Na^+,Br^-浓度呈异常高特点;随排采的进行,K^+,Ca^(2+),Mg^(2+),Si4+等离子浓度呈增加趋势,SO_4^(2-)呈降低趋势,反映产出水封闭性增强;提取Cl^-+Na^+离子浓度作为判识合排井层间干扰程度与产能效果的典型指标,高产井介于833.18~1 768.26 mg/L,平均1 321.55 mg/L,低产井介于259.22~519.4 mg/L,平均380.72 mg/L,高产井产出水Cl^-+Na^+离子浓度显著高于低产井,阈值介于600~800 mg/L,揭示产出水封闭性越强,越有利于煤层气高产,初步建立了基于产出水Cl^-,Na^+离子浓度的多层合排井层间干扰判识模板。结合排采层位,上部含气系统与中、下部含气系统共采兼容性差,建议今后优先开发中、下部含气系统。

比德—三塘盆地主采煤层煤岩力学性质特征

通过对贵州省比德—三塘盆地煤岩体物理力学性质实验,结合煤田地质勘探资料,研究了主采煤层煤岩体物理力学参数特征,探讨了其对压裂的影响作用,得出煤岩更易形成短宽裂缝的结论。

黔西比德—三塘盆地独立叠置含煤层气系统垂向分布与煤储层吸附—渗流特征

通过系统采集黔西比德—三塘盆地2口典型钻孔的煤与岩石样品,对岩样分别开展压汞、突破压力、扫描电镜和铸体薄片实验,对煤样开展压汞与液氮测试,以探索独立叠置含煤层气系统的分布规律和形成机制,以及多煤层与多含气系统叠置条件下煤储层的吸附与渗流特征,结果表明：层序地层格架控制了煤层围岩渗流能力的垂向变化,进而控制了含气系统的垂向分布,具体表现为最大海泛面位置发育区域稳定分布的海相泥岩,其中黄铁矿、菱铁矿、碳酸盐胶结作用强烈,岩性高度致密,孔隙极不发育且突破压力较高,可构成区域性的隔水阻气层;而层序界面附近岩层由于沉积间断时期的暴露、冲刷、淋滤造成次生孔隙发育,增强了岩层的渗透性能,使得相邻煤层存在含气性联系。基于此认识,以最大海泛面为界,将含煤地层划分为1~5号煤、6~13号煤、14~21号煤、22~32号煤及33~35号煤共5套独立含气系统。2号煤和35号煤具备有利于煤层气渗流的孔裂隙系统,其他煤层的渗流条件较差,6号煤具有较强的煤层气吸附储集能力,2、16、23、35号煤次之,21、30、32号煤吸附储集能力较差。