潘庄区块煤层含气性分布规律及地质控制因素分析

基于沁水盆地南部潘庄区块主煤层的含气性特征,从煤阶、显微煤岩组分、构造、水文地质条件等4个方面探讨了影响该区块主煤层含气性的地质控制因素。结果表明:区块煤层含气性具有2个典型特征,太原组15号煤层含气性好于山西组3号煤层,与水力逸散作用对太原组煤层气保存条件破坏相对微弱的特点相关;含气饱和度随埋深加大呈现先减后增的变化,转折点埋深约500 m。同时发现,该区块随煤阶增高,含气量、孔隙度、吸附性均呈先升后降的变化,认为这是第4次煤化作用跃变对煤层气地质条件控制效应的具体体现;煤层含气量显现为次级向斜控气的典型特征。

潘庄区块煤层气井网优化设计与产能预测

为科学地布置煤层气井,保证煤层气资源得到合理、充分的开发,在综合分析潘庄区块煤储层地质条件的基础上,选择该西部QN-3井为中心的1 000 m×1 000 m正方形区段作为模拟区域,模拟目的层为3号煤,运用COMET3软件,通过历史拟合校正了基础数据,基于不同井数(4～6口)设计了4种井网方案,并对各方案进行了产能数值模拟和预测。结果表明,该区最优井间距为500 m左右,最佳布井方案为正方形加心和正五边形加心,中心井可以大幅提高产量。

天津东丽湖CGSD-01井取心问题及技术探索

天津东丽湖CGSD-01井位于天津潘庄凸起构造区,该井设计井深4000 m,完钻井深4051.68 m,该井的主要目的之一是通过分段取心钻进获取各地层的地质资料。本文主要介绍了通过尝试不同的取心钻具与钻进方法的组合,探索出一种高效的取心钻进方案,成功地解决了三开雾迷山组复杂地层岩心采取率低的难题,并高质量地达到了取心要求。通过对各技术方案的取心对比分析,总结了地热深井取心钻进的关键技术,以期对后续的钻探取心提供技术上的借鉴和指导。

天津潘庄井水位突升异常的调查与分析

咸水层是华北沿海平原地区特有的含水层。多年观测实践表明,咸水层水位动态表现出较好的映震能力。天津宁河潘庄井是现存的一口咸水观测井,水位动态一般较为稳定,日变幅度小于10cm。多年来该井在首都圈尤其是唐山老震区中等以上地震前有很好的水位异常显示。2010年5月该井水位出现大幅度突升异常,上升幅度近3m这种显著的异常变化是与地震孕育有关,还是由其他因素引起的干扰变化,需要给出一个科学的判定意见,笔者为此进行了跟踪分析。通过对环境调查、井深测量、抽水试验及水质检测等结果认为,此异常是井管老化、腐蚀、渗漏,浅层高矿化度水渗入井内引起的,与地震孕育、区域构造活动等无关。

煤层气井排采时地下水响应瞬变电磁法探测研究

为了有效地对煤层气排采期间水文地质动态变化规律进行监测,以潘庄区块为研究对象,利用瞬变电磁探测技术对3号煤层排采井PE-055附近的地下水进行探测,探讨垂直煤层气排采井地下水的运移规律。结果显示,煤层气井排采降压过程会使地下水的存储和水力联系发生动态变化,瞬变电磁探测技术能够较好监测地下水运移特征,表现为视电阻率和水力联系的同步变化具有较好的耦合性。在地下水连通性差的区域,排采后视电阻率具有升高趋势;而在地下水连通性较好区域,视电阻率明显降低;视电阻率的动态变化不仅反映储层改造前后的差异性,而且指示出煤层气井排采期间地下水的运移方向,试验结果为煤层气开发期间的地下水运移监测提供了新思路和技术。

潘庄凸起奥陶系地热井施工风险分析

通过对潘庄凸起8眼奥陶系地热井钻井、测井资料分析研究,笔者认为在奥陶系顶部及亮甲山组—马家沟组之间分别发育两层古风化壳岩溶带,其中奥陶系顶部"潜山型"古风化壳岩溶溶洞、裂隙发育,连通性好,富水性强,是良好热储层,但钻井钻遇该处时易发生钻井液严重漏失,埋钻等事故。因此在该类地层钻井施工中除了及时仔细观察岩屑外,还要结合钻机运行状态注意钻进参数变化,做好地层综合判定工作,降低施工风险。

沁水盆地潘庄区煤层气井产出水水质分析

本文以沁水盆地的潘庄地区煤层气井产出水的测试数据为依据,利用统计对比方法,以排采时间为主线,对多口井的水质及水型的动态变化规律加以研究分析,得出煤层气井排采112天以后至排采383天之间的产出水水质变化规律:矿化度及各离子浓度大体上呈现下降或者基本稳定的规律,水型在Na-HCO3-Cl型之后并有逐渐向稳定的Na-HCO3型变化的趋势,稳定的产出水的水质水型基本接近该区的地层水水质情况。

沁水盆地潘庄煤层气田地质工程一体化应用实践

潘庄煤层气田是我国煤层气产量最高的气田,发育多套煤层,具有埋深浅、厚度大、含气量高、渗透性好等优越地质条件,煤层气资源丰富。在开发过程中,面临3号煤层开发主体技术效果不佳、产量递减、15号煤层开发未突破等技术难题。针对这些问题,在前期地质、工程认识的基础上,充分利用现有地震、煤田钻孔、煤层气钻探等资料,深入研究各煤层地质特征,开展厚、薄煤互层综合地质评价技术研究,探索适用于厚、薄煤层的煤层气勘探开发技术及脱硫技术,建立地质工程一体化协同工作平台。通过工程反复试验、不同井型比选,攻克了厚、薄煤互层勘探开发技术瓶颈,形成了4项煤层气开发技术:厚、薄煤互层综合地质评价技术、厚煤层主体单支水平井开发技术、15号煤层脱硫开发技术、薄煤层多层合采开发技术,建立了最优的立体开发模式,使低品位、难动用资源实现低成本、高效开采。

潘庄地区煤层气U型水平井技术工艺研究

我国已在多个地区进行了20余口煤层气U型水平井施工,但总体尚处于勘探实验阶段。为了研究潘庄地区煤层气U型水平井施工技术工艺,以寺河井田西区煤层气U型水平井为例,分析了实验区地质条件的可行性,重点研究了钻井技术工艺并初步考察了产气效果。结果表明：潘庄地区3#煤层含气量大、构造及水文地质条件简单,煤层产状稳定且厚度较大,原生结构煤体发育,比较适合U型水平井的施工。煤层气U型水平井具有技术工艺复杂、增产效果明显的特点,先进的工具仪器和技术工艺为煤层气U型水平井施工成功提供了技术保障,其最高产气量达到22 000m^3/d,相当于5-6口普通高产垂直井的产气效果,可为煤矿区煤层气抽采利用提供关键技术支撑。

开发中后期煤层含气量反算技术及其在储量复算中的应用——以沁水盆地潘庄气田3号煤层为例

煤层气田勘探阶段测试含气量的参数井较少,对区域的代表性和控制性相对较差,导致储量估算时煤层含气量预测可能存在偏差。以开发中后期的沁水盆地潘庄煤层气田为例,提出了利用开发井进行煤层含气量反算的新方法。以Langmuir等温吸附理论为基础,在充分论证兰氏体积、兰氏压力和临界解吸压力取值的基础上,根据27口煤层参数井等温吸附特征及300余口开发井动态资料,对煤层原始含气量进行了反算。结果表明,潘庄煤层气田3号煤层含气量在19~30 m^(3)/t,平均含气量23.3 m^(3)/t,相较提储时平均18 m^(3)/t提高了29.6%。结合开发中后期取心测试含气量资料,利用数值模拟法对此次含气量反算结果进行了验证,误差在7.2%以内。本文研究为老气田煤层气储量复算提供了新思路,适用于参数井较少、煤岩等温吸附测试符合兰氏方程且气井产能认识清晰,处于开发中后期的煤层气田。

潘庄区块煤层气U型水平井下套管技术探讨

下入生产套管的煤层气U型井具有产气量高、成本低的优点,逐渐成为潘庄区块煤层气开发的主要井型。潘庄区块煤层埋深一般在500 m以浅,同时要求U型井的水平段在1000 m左右,生产套管的下入成为该区块垂深浅、水平段长的煤层气U型井的技术难题,经过多口井试验,优化钻井轨迹的平滑度,采用原钻具、短螺旋扶正器和生产套管内置钻铤3次划眼,以及严格控制下套管程序,可提高套管一次性下入的成功率,并提高生产效率。

潘庄煤层气区块15号煤储层物性特征研究

煤储层物性特征是影响煤层气开发成效的关键因素,文章基于潘庄煤层气区块地质、煤层气地质及煤层气勘探开发资料,采用煤层气地质理论对该区15号煤储层物性特征进行了研究。结果表明:研究区15号煤储层具有较好的含煤性和含气性,可为煤层气开发提供较好开发对象和气源保障;煤的孔裂隙系统相对发育,煤层渗透性好、渗透率高,有利于煤层气吸附、储集、扩散及渗流;15号煤储层地层能量普遍较弱,煤储层压力为“欠压”状态,不利于驱动煤层气高效产出;煤中具有良好的吸附储集煤层气空间,煤对煤层气的吸附能力强、吸附量大,但煤层气解吸速率较低。

潘庄区块3号煤层煤层气储层特征分析

从煤层、煤岩、煤层含气性、煤孔裂隙特征、煤储层压力及煤的吸附特性等方面对潘庄区块3#煤层气储层特征进行了分析和研究。结果得出:3#煤层含气饱和度以略欠饱和为主,个别地带可见过饱和现象。煤层气地质储量丰度为中等;煤的孔隙度低,孔裂隙被无机矿物质充填现象较甚,彼此连通性较差;煤储层压力较接近正常地层压力系数,为略为欠压状态;煤中具有大量的储集甲烷空间。

潘庄煤层气区块3号煤多尺度裂隙特征

煤裂隙对煤层气赋存、运移和生产实践具有重要控制作用,是煤层气开发的重要研究内容之一。为探究潘庄煤层气区块3号煤多尺度裂隙发育特征,采用煤矿井下和煤芯大裂隙观测和统计、扫描电子显微镜煤微观裂隙观测相结合方法对煤多尺度裂隙进行了研究。结果表明:研究区3号煤中大裂隙较发育,煤中发育有3个不同走向的裂隙系,走向为150~160°的裂隙最为发育。裂缝间距变化范围广,裂隙密度级别为较密-密型,裂隙发育规模属于微型-中型,以小型裂隙为主;煤中可见张裂隙、剪裂隙两种微裂隙,二者的成因机制和发育特征不同。张裂隙延伸短、产状不稳定、裂口基本为敞开状、裂隙面凹凸不平。剪裂隙延伸相对较长且延伸有规律、产状稳定,裂隙面光滑平整。张裂隙和剪裂隙均具有多种形态,裂口常见碎屑物质和部分裂口被方解石脉充填。

潘庄煤层气区块3号煤层压裂裂缝延展特征

压裂裂缝延展特征对煤层气开发效果具有重要影响,是压裂方案设计及优化、井网布置和井间距确定等的重要参数。文章以潘庄煤层气区块为工程背景,对区块3号煤层压裂裂缝延展特征进行了研究。结果表明,受水平主应力控制,裂缝以水平裂缝为主,垂直裂缝次之,裂缝延展优势方位为NNE13~NE58°。裂缝总长度131.5~192.6 m,平均153.4 m;裂缝高度16.7~29.2 m,平均21.5 m。压裂液总量及排量对裂缝总长具有重要控制作用,具有显著的线性正相关性,同时,压裂裂缝延展特征受多地质要素、储层物性、物理力学特性等控制,导致煤层气井在压裂规模相当的情况下,压裂裂缝长度、高度和延展方位具有一定分异现象。

引黄济津(潘庄线路)关键调度技术探析

为确保引黄济津(潘庄线路)持续成功实施,德州市以线路优化、输水技术、管理方式为中心,进行关键调度技术研究。通过模拟试验、输水演习、数据推算、冰期研究、总结归纳等方式方法,提炼了引黄济津(潘庄线路)不同渠段、不同时段、不同阶段、不同地段的输水运行和险情应对关键调度技术,为类似跨流域输水调度提供借鉴和参考。

沁南潘庄井田煤层气产能预测研究

煤层气产能预测是煤层气开发潜力评价和决策的重要研究内容。文章基于潘庄井田煤层气开发及实测资料,采用COMET3煤层气藏模拟软件对潘庄井田煤层气产能进行了模拟。结果表明:煤层气产能受诸多煤层气开发参数及其耦合作用控制,各参数对煤层气产能影响程度不同,实测参数的完整性影响煤层气井历史拟合和产能预测结果的真实可靠性;历史拟合模型可靠,产能预测结果具有高度可信度;产能预测结果显示研究区气井产气效果好,具备商业开发潜力。

潘庄灌区赵庄节制闸施工技术与管理措施

赵庄节制闸是潘庄总干渠调节水位、控制流量的重要水工建筑物,施工技术和管理措施对节制闸的工程质量起着重要的作用。工程施工质量的优劣直接关系到赵庄节制闸的稳定、使用、安全与效益。论文介绍赵庄节制闸主要施工技术要点,提出节制闸施工管理的措施,为相关工程提供参考。

潘庄井田影响瓦斯涌出量的因素探讨

潘庄井田位于沁水盆地南部,煤层气含量较高,煤层渗透率较高,煤矿安全生产问题较严重,查明煤矿区域瓦斯涌出量的影响因素,对煤矿安全生产及煤层气清洁能源开发利用,抑制温室气体排放与保护大气环境都有重大意义。

引黄济津(潘庄线路)输水矛盾与问题探讨

引黄济津(潘庄线路)是国务院同意、水利部批复实施向天津市供水的应急输水工程。运行5年来,河道沟渠过流能力不足、引黄济津和当地用水矛盾突出、带冰输水险情难控、水质安全难以长时间保障、上下游统筹调度难度大等问题逐渐显现。在实地调研的基础上,综合多方意见,提出了化解这些输水矛盾和问题的建设性措施,以期保障该线路继续成功实施,并为同类调水工作提供经验借鉴。