新疆中低煤阶煤层气勘探开发技术难点及发展方向

新疆煤层气资源丰富,已初步实现产业化,但仍存在地质条件复杂、游离气评价手段缺乏、有利区评价难度大、工程技术与地质条件的匹配性研究不足等难题。为促进新疆煤层气产业发展,文章指明煤层气产业发展需要重点关注四大方面:煤系气综合勘探开发、深部煤层气勘探开发、煤层气田增产与提高采收率技术、“煤层气开发-煤炭地下气化-碳存储”滚动作业模式。

新疆低煤阶煤层气的特殊地质条件及研究方向

国外煤层气总产量中占比超过40%的低煤阶煤层气产业,在中国仍处于科研攻关、试验性开发阶段。新疆地区的五大沉积盆地(群)是中国低阶煤的主要赋存区域,煤层气资源丰富,勘探程度较低。新疆地区特殊的盆地构造特征及演化历史、煤系地层沉积特征及气候环境等因素,造成低煤阶煤层气的成藏地质规律不同于国内外任何一个煤层气盆地,需要通过理论创新及实践来建立本区域的煤层气成藏地质理论体系,并建立相应的煤层气开发工程技术体系。随着成藏地质理论及工程技术的逐渐成熟,新疆地区的低煤阶煤层气产业将大有作为。

新疆和什托洛盖煤田煤层气勘探潜力研究

本文通过对和什托洛盖煤田煤层分布、煤岩煤质、煤层含气量及储集性等方面进行了总结和分析,认为和什托洛盖煤田西山窑组及八道湾组煤层均具有较好的生气潜力,煤层气含量总体表现为中部高,向两端逐渐变小的趋势,一般随埋深增大气含量逐渐增加;和什托洛矿盖区西山窑组煤层顶底板对煤层气的保存不利,其他区域对煤层气保存有利。

新疆低煤阶煤层吸附能力对煤层气开发影响因素分析

煤的吸附特征是评价煤储层储集特征、煤层气解吸、扩散和渗流的基础,吸附-解吸性能对煤储层含气性和煤层气井的产能具有重大影响,是评价煤储层开发潜力的重要参数。通过采集样品采用等温吸附实验获取煤储层吸附参数,评价新疆主要煤田煤层的吸附特征,发现新疆煤层以低煤阶为主,低煤阶煤储层储气能力较好,且易于解吸,有利于煤层气的开发,煤层气开发潜力好,希望对新疆低煤阶煤层气开发具有指导意义。

新疆煤层气勘探开发的环境影响分析及应对措施

本文从钻井、压裂、排采、集输处理等煤层气勘探开发全流程的各个环节入手,分析其噪音、废水、废气、固体废弃物、植被破坏等环境影响,提出合理的环保开发技术措施。依靠环保管理理念和新技术、新工艺推进煤层气田的环保、绿色开发。综合分析认为,煤层气开发对治理大气污染、降低温室气体排放、减少煤矿瓦斯事故有显著贡献,其环保风险整体可控,具有良好的环保"正效应"。

新疆准南煤田乌鲁木齐河东矿区煤炭及煤层气资源特征

新疆准南煤田乌鲁木齐河东矿区具有丰富的煤炭及煤层气资源。河东矿区以七道湾背斜、八道湾向斜为基本构造形态,以侏罗系八道湾组、西山窑组为主要含煤地层,煤炭资源量约119.89亿t,煤层气资源量约530.96亿m^3。西山窑组作为该区最重要的煤系地层,煤层(组)总厚度可达334.87~414.01m,含有42~43、43等巨厚煤层,变质阶段Ⅰ~Ⅱ阶,属于典型的低煤阶煤层。煤层总体属于低水分、低灰-中灰、高发热量-特高发热量、低硫、特低磷煤,是良好的动力用煤。在老煤矿区的煤炭开发面临困境的背景下,开展煤层气开发成为绿色转型的最佳途径。

新疆煤层气开发、煤炭地下气化与碳封存滚动开发模式探讨

综合近年来煤层气、煤炭、碳排放等领域的技术进展,以三维、可视化的大数据地质体为依托,建立"煤层气开发-煤炭地下气化制氢与联合循环发电-碳存储"(CBM-UCG&IGCC-CCS)的滚动作业模式,形成相互衔接、梯次融合的清洁能源产业链,产出氢能、电力、CNG、碳排放指标等绿色能源或产品,以气/液管道、电力通道等方式输送往中东部能源消费中心,实现煤炭传统能源向清洁能源体系的革命性转变。

新疆煤层气资源/储量估算问题研究

新疆煤层气具有低阶煤、大倾角、多煤层的地质特征和合层排采的开发技术现状,近年来,新疆煤层气勘探开发取得突破性进展,已成为全国煤层气勘查开发的热点地区,多个资源/储量报告正着手编制。因此,作者就储量报告编制中遇到的井距要求、单井产量下限标准、计算单元划分、储量计算边界的含气量下限标准、游离气储量估算问题进行研究和探讨,提出在煤层倾向和走向上划定不同的井距、制定合层排采单井产量递进式下限标准、纵向估算单元考虑深度的影响、既要估算吸附气储量也要估算游离气储量的观点,呼吁针对新疆地质特点的储量估算标准的制定。

新疆和什托洛盖煤田瓦斯地质规律与分布特征研究

对新疆和什托洛盖煤田瓦斯地质规律与分布特征进行了研究,分析了影响瓦斯赋存的地质因素,为煤田今后的矿山瓦斯抽放和煤层气开发奠定地质基础。

利用镂空陶瓷支撑剂颗粒分析研究极倾斜煤层煤层气开发

新疆是我国重要的煤炭资源产地,蕴藏着1.9万亿吨煤炭资源和丰富的煤层气资源,但由于新疆煤炭资源开发主要位于山前地带、受地壳运动的影响,煤层倾角普遍较大,这为新疆煤层气分析、研究、开发带来了非常大的困难,尤其是压裂支撑剂的选择成为一大难点。本文通过对镂空陶瓷支撑剂颗粒分析研究,发现可根据其硬度高、重量轻、易悬浮的特征,提高对新疆极倾斜煤层煤层气研究开发程度,并可以运用于其它相近行业。

准南米泉地区煤层气成因及其富集成藏机理研究

准噶尔盆地南缘(下称准南)蕴含着丰富的中-低煤阶煤层气资源,但勘探程度相对较低,气体成因和气藏形成机理认识不足,一定程度上制约了开发。为探究准南米泉地区中-低煤阶煤层气成因及其富集成藏机理,基于18口煤层气生产试验井的气样及其伴生的煤层产出水样,系统开展了相关样品的稳定同位素、水文地球化学以及放射性同位素定年等室内试验,综合运用经典的天然气识别图版等手段分析数据。结果显示大部分样品点落在图版"生物成因气"、"二氧化碳还原"、"微生物产甲烷伴生CO_(2)"区域;水型表现为Na~+·HCO_(3)^(-)·Cl^(-)型,煤层水矿化度较高;煤层水放射性同位素~3H<1.0 TU及^(14)C<0.44%(现代碳百分数)。分析认为:准南米泉地区煤层气以生物成因为主,CO_(2)还原为其主要的形成途径,该区异常高浓度CO_(2)与微生物产甲烷活动密切相关。此外,米泉地区水动力场较为停滞,煤层水地质年龄较为古老,没有或较少现今地表水补给,该区现今水文地质条件不利于产甲烷菌生存及其产甲烷活动,现存的生物气资源应大多产生于较早地质历史时期。最后,综合区域构造与水文地质背景,结合古气候资料和煤层埋藏史等,研究提出米泉地区广泛发育封存性次生生物气藏,其形成分别经历了埋藏与成煤、抬升与剥蚀、地表水补给与生物气大量形成、产甲烷作用停止与水动力封存4个地质阶段。

我国煤层气地质特征与工程技术适应性进展

我国煤层气储层由于成煤年代早、板块构造挤压等因素,导致储层物性差、渗透率低,但因深成热变质、区域动力变质及岩浆接触热变质作用相互叠加,使煤层含气量偏高。通过勘探开发实践,我国已建立适合中高煤阶煤层气的煤层气开发工程技术系列,重点包括三维地震物探技术、直井+定向井丛式钻井技术、大规模水力加砂压裂技术、智能化排采控制技术、低成本地面集输工艺技术等,但煤层气开发仍存在产能到位率低、气井产量低、稳产能力差、产业规模发展慢等问题,核心原因仍为地质条件差、勘探开发技术仍不成熟,基于大数据动态数据库分析评价的"地质工程一体化"技术有望为煤层气科学勘探开发提供途径。

新疆准东煤田东部矿区西山窑组煤层煤相分析

该文以沉积学、煤岩学和煤相学理论为指导,运用煤相划分参数分析煤相类型,结合宏观和微观煤岩特征,认为新疆准东煤田东部矿区成煤环境为相对干燥的森林沼泽,根据煤相参数的垂向变化,将研究区划分为3种煤相类型:干燥森林沼泽、湿地森林沼泽Ⅰ和湿地森林沼泽Ⅱ。单层煤沼泽类型一般下部为浅覆水森林沼泽或湿地森林沼泽,向上过渡为干燥森林沼泽,代表泥炭沼泽环境由潮湿逐渐变为干燥,覆水程度逐渐变浅,为全区的煤层对比、聚煤规律的认识等提供了理论依据。

利用测井参数探讨煤层气含量的方法——以新疆阜康矿区为例

在实测数和实验数据的基础上,采用数理统计、数据分析、线性回归、误差分析等方法,对阜康矿区煤层中的灰分与测井参数相关性进行研究,证明测井资料预测煤层含气量是可行的。以新疆阜康矿区为例,利用测井资料中的自然伽马GR和密度DEN与煤质中灰分Ad进行回归拟合分析,建立了煤层灰分的评价方程,然后根据煤层实测含气量与灰分的负相关关系,从而建立了可靠的煤层含气量与自然伽马、密度的测井评价模型。经过对比,误差在允许的范围内,是适合该矿区的,能够用于预测煤层的含气量,进而可以从平面上预测整个煤田煤层含气性的分布特征。

准南煤田煤储层和围岩对煤层气聚集的影响分析

准南煤田煤层气资源量丰富且赋存条件较好,具有重大的研究意义。本文通过煤层气参数井及部分煤矿井的采样测试数据,从煤体结构、煤层裂隙、渗透性、储层压力等方面分析了煤储层特征。在总结准南煤田煤储层及围岩特征的基础上,重点分析了煤储层及其围岩对煤层气聚集的影响,为今后的煤层气开发工作提供依据。

新疆煤层气产业发展的瓶颈问题及原因和对策分析

新疆中低煤阶煤层气资源丰富,其近年来勘探开发进展显著,且受到国内外广泛关注。受制于煤层气矿业权、开发成本两项瓶颈问题的制约,2017年以来的煤层气勘查开发步伐减缓。通过行业单位的调研、数据分析研究,认为新疆煤层气产业受到矿业权政策创新不足、工程服务市场竞价不足、高效开发模式仍待探索、激励政策不完善、产业投入波动大等因素影响,针对性提出了成立煤层气产业主管部门工作组、煤层气行业单位加强联合、多元化资金保障煤层气产业投入、建立本地化的煤层气人才培养输出基地等对策,以期支持新疆煤层气产业健康发展。

库拜煤田瓦斯地质规律与瓦斯分布特征初步研究

本文从盆地地质构造、煤田构造、煤层埋深、水文地质等方面研究库拜煤田瓦斯地质规律,分析库拜煤田瓦斯分布特征,为今后库拜煤田的瓦斯地质工作及煤矿开采提供一定的地质依据。

乌鲁木齐河东矿区水文地质对煤层气的控制作用

文章主要从煤系含水层的水化学特征,含水层间水力联系,地下水补、径、排特征及水动力条件等探讨了水文地质条件对煤层气成藏的控制作用。研究表明:矿区整体上属中矿化度-高矿化度区,八道湾向斜核部区域矿化度高,不利于产甲烷菌的生存和产气,浅部地区较适于甲烷菌的生存,但产气效率不高;矿区多发育具阻水作用的逆断层,对煤层气的逸散起到一定的封堵作用,水力联系主要为上覆的烧变岩含水带、松散岩类孔隙含水岩系对煤系含水层产生的垂向渗滤,造成煤层气随水的流动而运移和散失,进而形成一定深度的煤层气风化带;矿区的西部和北部区域是矿区煤系地下水的高矿化度和低水位的汇水洼地,是该水文地质单元中煤层气的富集区域;八道湾向斜径流带以深-轴部区域及北单斜径流带以深的滞留区水动力条件较弱,有利于煤层气的保存和富集。

三塘湖煤田9号煤层主要煤质指标分布特征研究

基于三塘湖煤田煤炭资源丰富、煤炭勘查程度高,介绍了煤田内最主要可采煤层9号煤层的地质概况及其煤炭资源量(196.39亿t),并结合煤灰分、挥发分等值线图对9号煤层主要煤质指标进行研究。研究结果表明:9号煤层整体以特低水分煤为主,含有局部的低水分煤及中等水分煤;根据对石头梅矿区、汉水泉、库木苏和条湖矿区的535个测试结果统计分析可知,9号煤层以低灰分煤为主,其次为特低灰分煤,在汉水泉、库木苏矿区出现局部中灰煤;据现有559个钻孔测试成果统计表明,9号煤层以高挥发分煤为主,其次为中高挥发分煤,库木苏区大部、汉水泉区局部、条湖区局部发育有特高挥发分煤;西部汉水泉区和中部石头梅区特低硫煤和低硫煤分布相当,个别地区出现中硫煤,而库木苏区和条湖区以特低硫煤为主,即9号煤层以特低硫煤为主,其次为低硫煤;以高发热量煤为主,中高发热量煤次之,石头梅区局部发育特高热值,库木苏区局部有中热值煤。因此,三塘湖煤田9号煤层是优质的火力发电、气化用煤及工业锅炉用煤。但各指标在不同矿区分布稍有变化,在工业利用时应注意煤质指标变化对设备和加工利用效率等的影响。

库拜煤田瓦斯地质规律与瓦斯分布特征初步研究

本文从盆地地质构造、煤田构造、煤层埋深、水文地质等方面研究库拜煤田瓦斯地质规律,分析库拜煤田瓦斯分布特征,为今后库拜煤田的瓦斯地质工作及煤矿开采提供一定的地质依据。