煤系天然气电潜螺杆泵举升管柱水粉两相流动态特性

分析油管柱煤粉颗粒群体随水流运移特性对提高电潜螺杆泵的可靠性和保障煤系天然气井连续稳定排采具有重要意义。综合大浓度、低流速和低黏度等多因素影响,把管柱内流固耦合作用和煤粉颗粒运移动力学统一起来,建立适用于电潜螺杆泵油管柱水粉两相双流体运移数学模型及其求解方程,从而更全面和准确地分析煤粉粒径、两相流速和油管内径对水流携煤粉运移特性的影响。结果表明:电潜螺杆泵油管柱煤粉颗粒群体随水流沿径向整体呈现抛物线运移特征,且煤粉固相运移速度要小于井液流动速度,煤粉随水流朝上运移主要分布于管柱中心区域,随两相流量的增大,煤粉固相运移速度不断提升且排出量先是显著增加而后两相流量升至一定阈值后排出量增加趋势逐渐减弱,合理选取筛缝控制煤粉粒径同时采用衬管减小管柱内径可有效提高煤粉排出量。

煤系天然气的资源类型、形成分布与发展前景

煤系天然气是煤系中煤、炭质泥页岩和暗色泥页岩生成的天然气,是天然气工业中极其重要的组成部分,具有巨量的资源规模,包括连续型煤层气、页岩气、致密气和圈闭型煤系气藏等资源类型。通过梳理国内外煤系天然气勘探开发进展,重点论述了圣胡安、苏拉特、西西伯利亚、鄂尔多斯盆地煤系气的形成与分布特征,明确煤系天然气是天然气供应的重要战略领域,主要取得3项认识:①欧亚东西向聚煤带和北美南北向聚煤带是全球两个主要聚煤区,晚石炭世—二叠纪、侏罗纪和晚白垩世末期—新近纪是3个主要聚煤期;②"连续型"和"圈闭型"是煤系天然气的两种主要成藏模式,提出生气强度大于10×10~8 m^3/km^2是形成煤系大气田的基本条件,揭示中高阶煤层气向斜富集、低阶煤层气源盖配置的成藏规律;③预测全球煤系天然气剩余资源潜力巨大,源外煤系气仍集中分布在中亚—俄罗斯、美国、加拿大等国家或地区,源内煤层气集中分布在12个主要国家,预测中国2030年煤系天然气产量有望超过1 000×10~8 m^3,其中常规煤系气产量为(500～550)×10~8 m^3,煤系致密气产量为(400～450)×10~8 m^3,煤层气产量有望达到(150～200)×10~8 m^3。

两淮煤田煤系天然气勘探开发研究进展

为进一步开发安徽两淮煤田天然气,基于近年来煤系天然气的研究成果,系统总结了两淮煤田煤系天然气主要的成藏地质条件,结合潘气-1井最新钻探成果,深入剖析了石炭-二叠系煤层气、页岩气和致密砂岩气的垂向展布特征,并进一步提出了两淮煤田煤系天然气勘探开发方向。结果表明:两淮煤田煤系天然气资源潜力大,主要层位泥页岩有机质丰度高,热演化进入成熟阶段,孔裂隙系统发育一般,垂向上发育了多套稳定沉积的煤系"三气"共生组合形式。在此基础上,指出了两淮煤田下一步工作重点应立足于多种天然气资源共探共采系统开展工作,同时建立煤炭与煤系天然气勘查开发过程中各种技术规范和标准,促进煤炭与煤系天然气协同开发。

河北省煤系天然气资源及其成藏作用

为摸清河北省煤系天然气资源潜力,揭示其耦合成藏作用,采用等温吸附、TOC含量测试、X衍射、岩石热解、高压压汞、液氮吸附、显微组分镜鉴、脉冲渗透率等试验测试,对源-储地化和物性特征进行研究,结合各赋煤构造区煤系沉积-构造演化史,进行煤系天然气资源评价并揭示其成藏作用。结果显示：河北省煤系天然气资源丰富,煤层气资源量39 015×108m3,页岩气资源量33 447×108m3,致密砂岩气资源量24 000×108m3,石炭二叠系占绝对优势;烃源岩有机质以Ⅲ型为主,成熟度Ro介于0.5%～3.0%,以成熟—过成熟阶段为主;煤对煤系天然气藏起决定作用,富有机质泥页岩起关键作用,泥页岩的厚度优势弥补了有机质＂欠缺＂;煤系储层连通性较好,属低孔低渗型,二次生烃作用是煤系天然气成藏的关键;共生调节机制煤层气表现为层间调节,页岩气为层内调节,砂岩气为协调调节;基于共生调节机制和空间叠置关系,将煤系天然气藏分为＂远源＂致密砂岩气藏、＂自源＂页岩气/煤层气藏和＂自源＋他源＂叠合气藏3类,后者包括3种成藏模式。

沁水盆地煤系天然气系统富集成藏的主控因素分析

沁水盆地是我国最大的构造聚煤盆地,也是国内首个实现煤系天然气商业化开采的区块。盆地内石炭-二叠系煤层厚度大、分布稳定、吸附能力强、含气量大,目前产能已超过20×108m3,具有良好的勘探开发潜力。以煤田、煤系天然气勘探阶段积累的资料为基础,系统探讨了沁水盆地煤系天然气富集成藏的主控因素,分析认为构造演化、埋藏史和热演化、沉积体系和水文地质条件是控制沁水盆地煤系天然气富集成藏的主要地质因素。沁水盆地两期生气都是在构造运动的影响下发生,煤系赋存状态为印支、燕山和喜山期构造运动叠加的结果,断裂及陷落柱发育区含气量低;区内煤层埋深呈现北部深南部浅,中部深东西部浅的特点,南部热演化程度高,煤系天然气含量大;沉积体系影响煤层的空间展布;水文地质条件关系着煤系天然气的形成和保存,弱水动力区为煤系天然气的有利区。

中国煤系天然气共探合采的战略选择与发展对策

我国煤系气资源潜力巨大,开发利用前景广阔,加快煤系气共探合采的进程对于保障国家能源安全具有重要的战略意义。为此,通过对煤系气资源特点、我国煤系气资源潜力和试采成果、相关管理制度及产业政策的剖析,探讨了我国煤系天然气共探合采作为重要战略选择的依据,梳理了制约其发展的关键问题并提出了相应的对策建议。研究结果表明:①我国具有显著的煤系天然气资源优势,但因综合认识和实践经验不足,共探合采探索起步较晚;②近年来煤系天然气共探合采获得快速发展,但也暴露出理论技术不成熟、管理制度不健全和产业政策不完善等问题,以此为导向摸索共探合采的发展对策十分关键。结论认为:发展煤系气共探合采是促进我国天然气产业可持续发展的重要战略选择,需要从以下方面统筹协调:①以专业技术团队和专项综合试验区引领理论技术不断提高;②基于资源特点,统筹煤系天然气的综合管理,扫清制度障碍;③优化配套产业政策和激励手段,多措并举推动煤系天然气共探合采进程。

淮南煤田构造演化与煤系天然气成藏

针对淮南煤田复杂的煤系天然气地质条件,以区域构造演化为主线,结合盆地模拟和最新钻探成果(潘气1井),深入探讨了淮南煤田构造演化阶段以及构造控制下的煤系天然气成藏过程和赋存特征。结果表明:淮南煤田晚古生代成煤期以来经历了稳定沉降(C2-T2)、构造形变(T3-J3)、伸展隆升(K-E)和坳陷沉积(N-Q)四个构造演化阶段;在经历了晚石炭-中三叠世的沉降埋藏之后,淮南煤田煤系有机质热演化在三叠纪末期达到最大值,生成大量的热成因气,在侏罗纪-古近纪持续隆升剥蚀和新近纪以来的坳陷沉积后,潘气1井现今煤系最大埋深超过了2 000 m;淮南煤田总体表现为压性构造特征,对煤系天然气资源保存有利,内部发育的小型正断层,一定程度上改善了煤系储层物性,其中潘集煤矿外围地区是淮南煤田最为有利的煤系天然气勘查开发区域。

绳索取芯在潘集外围深部地区煤系天然气钻探施工技术探讨

通过钻孔施工实例介绍煤系天然气钻孔施工中遇到的问题,发生的事故及解决的方法,预防的措施。为今后同类工程施工提供借鉴。

以煤系天然气开发促进中国煤层气发展研究

通过分析我国煤层气开发的现状及面临的挑战,对我国煤系地层所蕴含复合天然气的潜力进行了探讨,在此基础上对煤层气和煤系砂岩气的开发特点及策略加以探究,旨在为煤系天然气的勘探和开发提供参考意见,以此推动我国煤层气开发工作的稳步发展。

煤系非常规天然气勘查方法探讨

近年来,随着基础地质理论研究和勘探开发技术取得突破,海陆交互相含煤地层煤系非常规天然气勘探开发越来越受重视。但是,目前对煤系非常规天然气主要还是集中在理论研究方面,如何对其进行勘查开发尚无一套完整可供参考的标准和方法。以山西省煤炭地质局实施的沁水煤田榆社-武乡区块煤层气页岩气普查项目为例,介绍山西省煤炭地质局在煤系非常规天然气方面的一些勘查经验和方法:一是采用"滚动式开发""地震先行、钻探验证"等油气勘查理念以及气测录井、DST试井、页岩气测试、二维三分量地震、微地震裂缝监测等一些油气勘查手段;二是通过走"产学研用"相结合的工作模式,联合科研院校开展综合研究工作,取得了煤系非常规天然气的地震储层反演、有利目标区预测、测井精细化解释、资源潜力综合评价、大口径深井连续绳索取心300m等一批科研成果,逐步形成了一套系统的煤系非常规天然气勘查方法,并结合现有工作成果,提出了本区下一步的工作方向。

山西省临汾-洪洞区块煤系非常规天然气成藏特征

临汾-洪洞区块位于山西省霍西煤田南部,石炭二叠系煤系总体上埋深在2000m以深,非常具有煤系非常规天然气成藏的可能性。通过对研究区最新勘查成果的分析,依据泥页岩、煤层、致密砂岩层地球化学、储层物性、含气性等数据分析了研究区煤系非常规天然气的赋存特征。研究表明煤及富有机质泥页岩为非常规天然气系统的烃源岩,二者有机质处于高-过成熟度阶段;致密砂岩的孔隙度最大,煤层其次,页岩孔隙度最小;在含气性方面,泥页岩含气量平均为1.17m 3/t,煤层含气量为8.50m 3/t,上石盒子组底部近200m砂岩层均显示出了较好的气测值,表明该地区煤系非常规天然气有较大的成藏潜力。

大宁-吉县区块煤系地层天然气井节流工艺应用分析

采气节流工艺主要为地面节流与井下节流两种,针对不同的气田区块、不同的开发阶段,不同的井型,采气节流工艺必须与之相匹配,从而最大程度的优化生产方式。本文主要针对大宁-吉县区块煤系地层天然气的采气节流工艺展开研究,分析井下节流与地面节流的工艺特点,得出适合应用于煤系地层天然气井生产的节流方式,得出现阶段中高产井适合使用井下节流工艺,低产井适合使用地面节流工艺。

“源-储-输导系统”联控煤系气富集成藏机制——以鄂尔多斯盆地东缘为例

煤系气资源丰富,如何系统认识煤系多种非常规天然气富集成藏机制,是实现气藏有效开发的关键。从“源-储-输导系统”时空耦合配置角度,阐明煤系生烃—运聚—成藏的关键过程和主控因素,建立煤系气富集序列,丰富煤系气综合成藏内涵。稳定烃源岩是煤系气富集的基础,沉积微相宏观上控制优势储层展布,储层物性微观上决定成藏有效性,在输导体系影响下动态调整构成煤系综合含气系统。输导系统和储集系统受控于构造、沉积和成岩作用,生烃强度和生烃演化过程直接影响气体运移和聚集,输导系统转换是界定源内滞留和源外富集成藏的关键因素。输导系统转换界面之下,以煤系煤层和页岩内部发育的微纳米孔喉网络作为储集系统,煤系气在其中不运移或短距离运移;界面之上以砂体、裂缝和断层作为输导系统,煤系气就近或远距离运移。在此基础上,提出煤系气综合成藏序列,包括原位滞留型(包括太原组和山西组煤层气及页岩气)、近源充注型(包括山西组和下石盒子组致密气)和远源调整型(包括上石盒子组、石千峰组砂岩气和马家沟组灰岩气)的煤系气综合聚集模式,借此分析了华北地台煤系气富集规律和勘探方向,为煤系多气多层综合开发提供借鉴。

深部煤系储层损伤扩容点的天然裂隙与围压效应及声发射识别

由于天然裂隙的不可重复性,创新采用数理统计方法结合单轴、三轴压缩和声发射试验研究了天然裂隙和围压作用对煤系非常规天然气储层损伤强度的影响及其综合效应特征,并分析了声发射识别对储层损伤扩容点的判别可靠性,结果表明:围压对损伤强度具有线性强化效应,天然裂隙对损伤强度具有先慢后快的非线性弱化效应;获得了体积应变和声发射2种方法下围压和天然裂隙对损伤强度的拟合方程,其中围压起主要作用,天然裂隙起次要作用;受天然裂隙影响,在侧向应变测量点初期激增时,声发射参数法更能反应储层整体情况,所得出的损伤扩容点更具有可靠性.

沁水盆地南部砂岩储层发育特征及主控因素分析

沁水盆地南部蕴藏着丰富的煤系天然气资源,是目前我国煤系天然气资源勘探开发的重点区域。研究区构造简单,石炭-二叠系煤层厚度大、分布稳定,具有很高的煤系天然气含量。砂岩在石炭-二叠系各层位均有发育,厚度稳定,为该区最主要的煤系天然气储层。结合大量岩石薄片、压汞曲线资料、储层物性的分析,对沁水盆地南部石炭-二叠系砂岩储层的分布规律、岩石学特征、储集空间等进行了分析研究,探讨了影响砂岩储层发育的主要因素。研究表明,研究区砂体厚度从中南部向北部呈递减趋势;储层的岩石类型以细-中粒长石石英砂岩、石英长石砂岩为主,部分岩屑砂岩,矿物成分中石英含量占绝对优势,岩屑、长石次之;储集空间以粒间孔和粒内溶孔为主,微裂缝次之。物源、成岩作用、沉积相、砂岩粒径和埋藏方式等因素共同控制着砂岩储层的发育。

鄂尔多斯盆地神府地区含煤层气系统特征

为指导神府地区上古生界煤系天然气共探合采,综合应用岩心、测井及生产动态等资料,对煤层气及煤系砂岩气成藏地质条件展开系统研究,划分含煤层气系统并分析其成藏模式。结果表明:神府地区稳定的构造背景和优越的沉积环境为煤系天然气成藏奠定了良好的源-储-盖条件。受区域性低渗透泥质岩层阻隔,区内上古生界煤系地层可划分为8+9#煤-本1段、太2段砂岩下含煤层气系统和4+5#煤-太1段、山2段砂岩上含煤层气系统2套叠置含煤层气系统,西部深陷带中南部是含煤层气系统内煤层气与煤系砂岩气的合采有利区。

煤成气多层系富集机制与全含气系统模式--以鄂尔多斯盆地东缘临兴区块为例

鄂尔多斯盆地发育以煤成气为主要气源的多层系常规和非常规含气系统,不断在新区、新层系、新类型和新领域中取得勘探突破。为了进一步提升盆地油气勘探效率,重新认识油气地质理论,在系统剖析盆地东缘临兴区块下古生界、上古生界和中生界含气层系分布规律基础上,探讨奥陶系—三叠系的含气序列,刻画了多层含气系统形成条件及富集特征,揭示了煤成气在源岩层系滞留、源外层系富集的成藏过程,并建立了全含气系统模式。研究结果表明:①研究区发育煤系烃源岩主控的石炭系—二叠系连续型煤层气、页岩气、铝土岩天然气和准连续型致密砂岩气,圈闭条件主控的不连续型三叠系岩性—构造气藏,输导条件主控的奥陶系马家沟组碳酸盐岩气藏;②多层系气藏垂向叠置分布,形成煤系及其上覆下伏层系全含气系统,该系统受沉积、储层和输导体系等综合控制,发育连续型、堆叠型、侧叠型、孤立型等含气层;③全含气系统形成的基础是煤系生烃持续充注,核心是天然气“生—运—聚—散”动态变化,体现为常规构造—岩性气藏和非常规连续型气藏有序共生、垂向叠置,需要立体勘探开发。结论认为:①盆地天然气勘探应从源储耦合、有序聚集的视角寻找煤系及其上覆下伏地层的滞留气、近距离充注气和远距离运移气,以期实现多层系、多类型天然气有效开发;②研究成果有效指导了临兴区块天然气立体开发,为鄂尔多斯盆地和其他含煤盆地天然气持续勘探提供了参考。

煤系成矿学内涵与发展——兼论煤系成矿系统及其资源环境效应

煤炭、煤系气、煤制油气和煤基新材料是中国能源安全稳定供应和经济社会发展的有力保障.以煤炭为主的资源禀赋和经济社会发展阶段,决定了煤炭资源在中国能源体系中的重要地位.煤系矿产包括有聚集或分散的固态、液态、气态多类型能源、金属和非金属矿产,是地球多圈层相互作用和成矿物质形成、运移和聚集的产物.煤系记录了海陆过渡相和陆相泥炭沼泽丰富的深时地质信息,是揭示表生生态系统演化、巨量有机碳埋存、大气O/CO变化和野火事件的重要载体;煤系演化伴随成岩-变质作用过程中的多种物质迁移、转化,形成差异化的煤岩煤质及赋存其邻近层系的多种矿产;煤系矿产的富集条件、赋存状态和分离潜力,是煤炭分质分级利用和矿产资源高效开发的前提.围绕多种矿产共生机制、共探基础和共采条件,认识成矿物质源-汇体系变化、差异聚碳/富氢效应、有机(煤岩及烃类)-无机(矿产)相互作用,将成矿过程天然富集与选冶过程人工富集有机结合,形成以煤系成矿系统及其资源环境效应为基础的煤系成矿学,对推动煤炭资源由燃料向原料转变、强化煤系矿产资源属性具有重要作用.煤系成矿学是研究煤系矿产资源类型、形成机理、分布特征、富集规律、产出机制、评价方法和发展战略的地质学科,研究煤系地质作用与矿产富集过程、成矿机制与成矿规律、赋存状态与精准开发等关键科学问题,对完善关键矿产成矿理论、揭示深时地球系统变化、实现国家能源转型和高质量发展具有重要意义.

安徽淮南新探获煤炭储量达48亿吨

据《淮南煤田潘集煤矿外围煤炭详查》项目获知,淮南煤田共探获煤炭总资源量48亿4737万吨,通过在潘集外围地区实施两淮煤田首口最深的'煤系天然气'综合调查评价井'潘气1井'(2003.0米),首次识别出淮南煤田煤系天然气(煤层气、页岩气)有利储层组合类型。