晋中盆地西南缘石炭-二叠系煤储层孔隙结构及分形特征

以晋中盆地西南缘石炭-二叠系煤储层为研究对象,基于高压压汞试验,分析研究了煤储层的孔隙结构及分形特征,运用Washburn方程和海绵模型计算了大孔(>100nm)分形维数DM,对比讨论了孔隙结构参数与分形维数的关系,以及煤岩工业分析、煤化程度及煤岩显微组分对分形维数的影响。研究结果表明:本区孔径分布在6~10000nm,以“双峰型”为主,墨水瓶状孔发育。孔隙结构以微孔、小孔为主,中孔与大孔次之,其中微孔和小孔对总孔容贡献率最大,吸附孔和渗流孔比表面积贡献率相当,反映本区煤层有利于煤层气的储集、扩散及渗流。本区中变质程度煤储层渗流孔(>100nm)具有分形特征,煤岩总孔容越小、总比表面积越大、分形维数DM越大,即孔隙结构非均质性越强,分形维数DM可以有效反映孔隙结构特征。分形维数DM与Ro,max、水分、镜质组含量呈正相关,与灰分、惰质组含量呈负相关,本区中煤阶烟煤分形维数受煤岩热演化程度影响明显。

晋中盆地西南缘煤层气地质特征及资源潜力研究

在分析煤层构造演化特征、沉积环境及岩性岩相特征、空间展布特征、煤岩煤质特征及含气性的基础上,评价了晋中盆地西南缘煤层气资源勘探潜力,并优选了有利区。研究结果表明:研究区主力煤层镜质体反射率(R o)在0.94%~1.32%,主要为焦煤;煤层埋深较大,3号煤为700~1800m,9号煤为800~1900m;厚度适中,3号煤为0.0~1.91m,平均1.61m,10+11号煤为1.5~6.5m,平均4.8m。通过Langmuir方程建立的煤层含气量计算模型预测含气量中等较高,3号煤为7.07~11.19m^3/t,平均9.67m^3/t,10+11号煤为7.84~12.57m^3/t,平均10.97m^3/t。煤层位于构造稳定带,埋深越大、厚度越大、顶底板岩性越致密及厚度越大,煤层含气量越高,含气量分布主要受控于构造样式和煤层埋深。并通过建立区块煤层气有利区优选标准,优选出3号煤有利区3处,10+11号煤有利区5处。