煤储层水文地质特征及其煤层气开发意义研究综述

作     者：赵馨悦 韦波 袁亮 葛燕燕 胡永 李鑫 王毛毛 贾超 玛依拉·艾山 田继军 ZHAO Xinyue;WEI Bo;YUAN Liang;GE Yanyan;HU Yong;LI Xin;WANG Maomao;JIA Chao;Mayila·AI SHAN;TIAN Jijun

作者机构：新疆大学新疆中亚造山带大陆动力学与成矿预测自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830017 新疆大学地质与矿业工程学院新疆乌鲁木齐830017 安徽理工大学能源与安全学院安徽淮南232001 新疆维吾尔自治区煤田地质局一五六煤田地质勘探队新疆乌鲁木齐830009 中国核工业地质局二一六大队新疆乌鲁木齐830011 新疆维吾尔自治区能源安全监测中心新疆乌鲁木齐830002 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2023年第51卷第4期

页      面：105-117页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(42062012) 

主　　题：煤层气 煤储层水 水运移 储层伤害 地球化学 

摘      要：我国煤层气资源开发具有广阔的前景,煤储层水的演化过程及其在煤层气开发过程中的运移规律对煤层气的富集和产能有重要影响。文章阐明了煤储层水的组成、性质、来源及同位素年代学研究进展;分析了煤储层水运移过程中压降漏斗的扩展规律和井间干扰机理,探讨了煤储层水运移过程中可能造成的储层伤害,并根据煤储层水的演化过程及其在煤层气开发中的运移规律,对煤层气开发提出几点建议。研究总结表明:(1)煤储层水来源于原始沉积水、渗入水、深成水以及成岩水,原始沉积水的钠氯系数(r_(Na)^(+)/r_(Cl)^(-))0.129,矿化度10000 mg/L;渗入水则与原始沉积水相反,深层水的δD介于-80‰~+40‰,δ^(18)O介于+7‰~+9.5‰,成岩水δD介于-65‰~-20‰,δ^(18)O介于+5‰~+25‰;(2)煤储层水地球化学特征对煤层气的富集、开发有重要指示意义,煤层气高含气区通常具有钠氯系数、脱硫系数、镁钙系数小,变质程度高的特点,低含气区反之;(3)煤储层水运移过程中形成的压降漏斗以及井间干扰有利于提高煤层气井产量,我国煤层气井大多采用矩形或菱形井网部署,最优井距通常在250~400 m;(4)煤储层水运移会引起水锁伤害、水敏伤害及速敏伤害等,通过实施合理排采强度、开展井网优化以及向入井流体中加入防水锁剂和煤粉分散剂方式等降低储层伤害。研究成果可为提高我国煤层气勘探效率和产量提供一定的理论依据。