沁水盆地南部3号煤层含气量主控地质因素分析

以沁水盆地南部四个矿区不同深度的3号煤岩样品为研究对象,采用压汞、低温液氮吸附、显微镜和扫描电镜等试验方法对煤样的孔径、裂缝和孔隙连通性、渗透性以及吸附性进行表征,结合研究区的构造特征、储层特征以及水动力特征,研究该地区3号煤层含气量的主控地质因素。研究区处于一个大型复式向斜构造上,3号煤层煤样总比表面积和总比孔容积与煤层埋深呈负向关系。煤岩类型以半亮煤为主,镜质组含量较高,生气能力较强,顶底板密封性较好。盆地接受大气降水,从向斜翼部流向轴部,有效阻止了煤层气的逸散。研究结果表明,该区3号煤层含气量主控地质因素包括:煤岩类型、孔裂隙结构、水动力特征以及顶底板封闭性,煤层气的富集是上述几项地质因素耦合作用的结果。

沁水盆地柿庄南3号煤压裂地质研究

长期以来,在煤层气水力压裂研究中多偏重于压裂工艺的研究,而系统考虑地质因素的影响力度不够,从而导致压裂施工效果不明显。基于目标区的钻井、测井和岩心分析测试等资料,分析了主煤层煤岩孔裂隙发育特征、渗透率等特征,柿庄南区块及邻区煤层渗透率平面上变化较大,一般0.01-0.3 m D,平均0.09 m D以上。基于煤岩渗透率和煤岩敏感性测试,确定了煤层渗透率敏感性的主要地质因素——随着地应力梯度的增加呈指数降低,煤储层渗透性受地应力影响明显,随着弹性模量的增大,岩石的可压缩性降低,渗透率受到的影响也越小。

基于扫描电镜的寺河矿3号煤微孔裂隙精细定量表征

煤的微孔裂隙是控制煤层气赋存和运移最为关键的因素,为了实现对寺河矿3号煤的微孔裂隙精细定量表征,利用EVOMA15钨灯丝扫描电子显微镜对其进行了大量观测和分析。研究发现:寺河矿3号煤中可见气孔、摩擦孔、溶蚀孔、铸模孔4种不同成因类型微孔隙发育且孔隙的连通性较差,不同成因类型微孔隙的发育程度、形态、大小、充填情况及其连通性等有所不同;煤中张、剪裂隙较发育,裂隙多呈张开状态且部分被充填;剪裂隙仅发育于原生结构煤中,而碎裂煤中张、剪裂隙均有发育,它们的展布形态、裂隙面宽度、裂隙充填情况等各异。

莒山煤矿3号煤复采水害分析与防治措施

通过分析复采工作面水文地质条件、水害因素资料,提出3号煤复采水害防治措施,消除或解决3号煤复采中的水害问题。

潞安矿区3号煤煤层气储层物性综合评价

基于潞安矿区主力煤层3号煤煤田勘探资料及煤层气试井资料,综合评价了其储层物性。研究显示:潞安矿区3号煤储层煤层变质程度高,厚度大,厚度在4m左右,埋深适中,大部分埋深小于1000m;煤层含气量较高但含气饱和度低,平均含气量在10m3/t左右。储层压力梯度低为欠压储层,部分区域地下水环境较为封闭适宜煤层气保存,渗透性较差为低渗储层。与晋城矿区相比,在煤级变化基本相似的条件下,在煤层气含量及渗透性方面均处于劣势。因此对于地面煤层气开发来说,寻找圈定煤层气的富集高渗甜点区,是确保地面开发成功的必要条件。

潞安CC矿区3号煤的煤岩煤质特征研究

研究区3号煤的煤岩煤质特征研究结果表明,研究区3号煤分布稳定,厚度较好,可作为动力用煤和民用煤或高炉喷吹用煤;3号煤的资源利用面临煤层夹矸的排放与堆积、煤中有害元素通过燃烧等向外界释放两个环境问题,对煤矸石及煤炭进行化工预处理等将有助于减弱环境影响。

贵州省盘县红果镇苞谷山煤矿3号煤储层参数浅析

苞谷山煤矿位于贵州省盘县东北部,已查明井田内3号煤层矿产资源量649万t。本文通过矿区内的3402孔的试井测试资料,根据测试的相关参数和分析数据绘制3号煤层的关井压降双对数拟合曲线图和关井压降半对数拟合检验曲线图。在综合研究井筒附近渗透率、3号煤的煤岩层物性及地层压力系数等方面的基础之上,进一步总结和分析了3号煤的储层参数。

高、低阶煤润湿性对甲烷吸附/解吸的影响

为研究不同煤阶煤体润湿性对煤层气吸附/解吸的影响,采集寺河煤矿3号煤与大佛寺煤矿4号煤样品进行接触角测量及吸附/解吸实验,通过热力学计算分析等量吸附热特征。结果表明,大佛寺4号煤水润湿性远好于寺河3号煤,原因在于大佛寺4号煤为低变质长焰煤,其所含羧基、羟基等含氧官能团数量较多,同时具有物质组分亲水性好及孔裂隙较发育的优势。煤体润湿性影响煤自身含水率大小,间接影响煤层气吸附/解吸特征。大佛寺4号煤与寺河3号煤润湿性、含水率、解吸率及采收率间关系复杂,受临界含水量制约,存在温度临界点。等量吸附热对比发现煤体亲水性不利于煤层气的吸附。煤层气吸附放热远小于解吸吸热,存在解吸滞后,且解吸滞后程度随着吸附/解吸量增加而逐渐减弱,低阶煤的减弱趋势更加明显。

水力冲孔在赵庄煤业底抽巷的应用研究

赵庄煤业井田范围内的3号煤具有瓦斯含量高、煤层松软、透气性差的特点,采用普通钻孔预抽煤层瓦斯,抽采达标所需时间长。为了解决瓦斯治理难题,缩短抽采达标所需时间,赵庄煤业在底抽巷采用了水力冲孔工艺。经过不断优化设计、改进冲孔工艺,水力冲孔在赵庄煤业底抽巷取得了成功,抽采效果提升明显,抽采达标所需时间缩短了1/3。

大同煤田东边缘太原组3-5号煤中稀土元素分布特征

采用X射线荧光光谱法(XRF)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术测定了大同煤田东边缘石炭系太原组3-5号煤层共计6个煤样中的常量元素含量和稀土元素含量。综合分析了大同煤田东边缘石炭系太原组3-5号煤层中稀土元素的分布特征及分布模式,探讨了稀土元素的主要来源及赋存状态。研究结果表明,与周边煤田和中国各区域煤田的均值相比,大同煤田东边缘煤中稀土元素相对富集,ΣREE平均值为152.19×10^(-6);同时本区域内煤层轻稀土元素较重稀土元素明显富集,Eu呈现负异常,Ce呈现微弱正异常,表明当时的成煤环境为酸性还原环境,成煤时期受海水影响较小;大同煤田平面上煤中稀土元素分布模式相近,说明成煤时期物质来源及沉积环境基本一致。煤中稀土元素含量与灰分、SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、CaO相关性系数较低,表明煤中稀土元素可能赋存于有机质中。

沁水盆地南部水动力强度判断方法研究与应用

煤层水动力条件对煤层气开发和煤矿开采均具有重要意义。为更加准确的预测煤层水动力条件,文章基于沁水盆地南部煤层气井水文地质资料,研究了煤层原始水头高度、煤层水类型、矿化度及煤层甲烷碳同位素等参数与煤层水动力条件的关系,结果表明利用煤层原始水头高度可以划分煤层水动力分区,并且划分结果与煤层含气量具有良好的匹配关系。