赵庄区块松软低渗煤层煤层气低产机理研究

为探究沁水盆地南部赵庄区块松软低渗煤层煤层气井低产原因,以3号煤层为研究对象,采用液氮吸附、扫描电镜及X衍射等手段,对目的煤层的孔-裂隙发育特征、黏土矿物组成等进行分析,查明松软低渗储层的物性特征。通过水敏性伤害实验,进一步分析松软低渗储层煤层气低产的机理。研究结果表明:赵庄3号煤层多数为开放型孔,少量发育一端封闭的不透气型孔;孔隙发育较密,孔径以小、中孔为主;微裂隙较宽,延伸距离远,但密度低,孔-裂隙中矿物填充显著;黏土矿物成分为铵伊利石/蒙皂石间层,水敏性强。因此,赵庄3号煤层水力压裂后渗透率差,难以获得理想的增透效果。

赵庄区块地下水特征对煤层气开发的影响分析

为查明赵庄区块地下水运移、补给特征及其对煤层气开发的影响,采用地质分析与试验测试相结合的手段,对该区块地下水运移规律和煤层气井3号煤排采水来源进行了深入分析与研究,同时,结合区块内煤层气井生产实际,进一步分析了地下水对煤层气井产能的影响。结果表明:赵庄区块存在一条显著的地下水分水岭,分水岭北部地下水由南西向北东方向径流,南侧地下水由北向南方向径流,煤层气井3号煤排采水补给源主要为其顶板山西组砂岩裂隙含水层,排采水主要类型为Na-HCO_3型。3号煤层顶板以上的基岩中,砂岩比例高的区域,煤层气井产水量大,排采难度高;泥岩比例高的区域,气井产水量低,产气潜力高。研究结果利于该区块煤层气井排采和开发方案的制定与调整。

赵庄井田3~#煤层含气量的地质控制因素分析

基于沁水盆地南部赵庄井田3号煤层的含气特征,从煤岩煤质、煤阶、有效地层厚度、地质构造、水文地质条件等方面探讨了影响该区煤层含气量的地质控制因素。结果表明:井田内煤层含气量具有由西北向东南逐渐降低的趋势,甲烷浓度变化较大、含气饱和度偏低的特点。宏观上,煤层含气量与有效地层厚度、上覆岩层泥岩比例呈明显的正相关性,局部地区含气量受次级构造影响,具有典型的构造控气特征,地下水对煤层气具有封堵作用,有利于煤层气的保存,只有在局部构造带水力逸散作用使煤层含气量降低。微观上,煤层含气量随挥发分产率、水分+灰分含量的增加具有先增大后减小的趋势,煤层含气量与氮气含量具有此消彼长的关系,在重烃含量高的地区煤层含气量也普遍较低。

赵庄区块煤层气井测井解释含气量模型应用研究

确定煤层煤质和含气量是煤层气测井评价的重要内容。从煤层体积模型出发,通过对沁水盆地赵庄区块煤芯实验数据进行统计,结合测井响应特征,提取了与煤质以及含气量相关的测井信息,利用统计回归的方法,建立赵庄区块煤层气井测井解释含气量模型,并通过计算结果验证了模型的合理性,在此基础上,对煤层气储层的煤质及含气量等储层参数进行了实测解释,解释结果也与该区的水文地质条件相符合。该模型为赵庄区块煤层气的勘探开发提供了理论指导。

沁水盆地赵庄井田煤层气储层水锁伤害影响因素

在煤层气开采过程中,水锁伤害是煤层损害的一种主要因素,因此研究煤层气储层水锁损害及影响因素有利于作出具有针对性的应对措施来减轻水锁伤害的影响,达到提高煤层气采收率、提升经济效益的目的。以沁水盆地赵庄井田14块煤样为研究对象,首先通过低温液氮吸附对煤样的孔隙结构进行了研究,认为该区块孔隙结构复杂,孔径较小,孔隙体积分布在0.007 9～0.033 7cm3/g之间,平均为0.019 45cm3/g;孔容较小,且以微孔和过渡孔孔容为主,孔隙形态不利于煤层气的渗流。其次通过核磁共振和离心机实验,基于T2截止值法判断了区块的潜在水锁伤害程度,结果表明该区块平均束缚水饱和度达到0.822 1,说明潜在水锁伤害严重。最后分析了煤样孔隙结构,润湿性以及地层压力对赵庄区块水锁伤害的影响。