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低煤阶应力敏感性机理及其对产气的影响——以二连盆地为例

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煤炭学报 2017年第3期42卷 671-679页

作者：鲍清英东振张义王勃陈姗姗孙钦平陈庚绪齐雪宁中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007 中国石油冀东油田钻采工艺研究院河北唐山063202

为研究低煤阶应力敏感性机理,建立双重孔隙介质应力敏感性模型和产气预测模型,基于应力敏感性实验和数值模拟,讨论了应力敏感性对高、低煤阶的产气影响。研究表明:应力敏感性与煤岩微观结构、力学参数、压缩性质有关,弹性模量越小、裂... 详细信息

为研究低煤阶应力敏感性机理,建立双重孔隙介质应力敏感性模型和产气预测模型,基于应力敏感性实验和数值模拟,讨论了应力敏感性对高、低煤阶的产气影响。研究表明:应力敏感性与煤岩微观结构、力学参数、压缩性质有关,弹性模量越小、裂缝压缩系数越大,应力敏感性越强;含裂缝煤岩应力敏感性强于无裂缝煤岩,多次升降压会造成渗透率的不可逆降低;非连续排水会产生地层压力波动,产气量比连续排水时要低,而且应力敏感性越强,非连续排水对产气影响越大;应力敏感性对霍林河地区产气影响大于樊庄地区,针对巨厚煤层、强应力敏感性的特点,可试验直井"分段间接"压裂、顶板"L"型水平井分段压裂以降低应力敏感性、改善渗透性,提高单井产量。

关键词：低煤阶霍林河应力敏感性应力敏感性实验数值模拟产气量

低煤阶厚煤层水平井方位及选层——以吉尔嘎朗图地区为例

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煤炭学报 2017年第S2期42卷 417-427页

作者：东振鲍清英张继东田文广杨焦生孙钦平陈姗姗张义中国石油勘探开发研究院廊坊院区河北廊坊065007 中国石油勘探开发研究院北京100083

为解决低煤阶厚煤层水平井钻井方位及层位优选难题,基于低阶煤应力敏感性机理和多斜交裂缝水平井产气模型,定量研究了水平应力差、裂缝对水平井方位的影响。通过弱面理论、断裂力学建立起煤层气井井壁稳定计算模型,提出针对厚煤层的测(... 详细信息

为解决低煤阶厚煤层水平井钻井方位及层位优选难题,基于低阶煤应力敏感性机理和多斜交裂缝水平井产气模型,定量研究了水平应力差、裂缝对水平井方位的影响。通过弱面理论、断裂力学建立起煤层气井井壁稳定计算模型,提出针对厚煤层的测(录)井-脆性指数综合选层方法。研究表明:(1)沁南煤岩压缩系数为0.038~0.077,鄂东煤岩压缩系数为0.025~0.074;低阶煤比高阶煤的压缩系数大,含水湿样比干样的压缩系数大;升压时的煤岩压缩系数比降压时大,裂缝样压缩系数降幅大于自然样;(2)水平应力差会导致渗透率各向异性,压缩系数和水平应力差是影响水平井方位的两个最重要因素,低煤阶水平应力差大于8 MPa或高煤阶水平应力差大于14 MPa后,最优方位近似平行于最小水平主应力方向。裂缝与井眼夹角大于60°后产气最优,缝宽大于3 mm后产气量对缝宽的敏感度明显降低;(3)面割理倾角小于25°时,沿面割理倾向的安全钻井液密度窗口最大,沿面割理走向的安全钻井液密度窗口最小;倾角大于25°后,沿面割理倾向的安全钻井液密度窗口仍最大,走向与倾向之间的安全钻井液密度窗口最小;(4)吉尔嘎朗图地区水平井优选方位为NE90°~114°,JM-X井生产实践表明该选层方法能有效指导厚煤层选层。

关键词：吉尔嘎朗图低煤阶厚煤层应力敏感性水平井方位选层脆性指数

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低煤阶煤层气藏水文地质条件的物理模拟

煤炭学报 2007年第3期32卷 258-260页

作者：王勃姜波王红岩陈振宏刘洪林李贵中中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221008 石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007 石油勘探开发研究院实验研究中心北京100083

采集低煤阶煤岩样品,利用煤层气成藏模拟装置模拟了低煤阶煤层气藏的水文地质条件,探讨了动力条件及地下水化学特征对煤层气保存、富集及成藏的影响.结果表明:强烈的水动力交替作用使煤层气藏中的甲烷碳同位素变轻,甲烷含量降低,N2和CO... 详细信息

采集低煤阶煤岩样品,利用煤层气成藏模拟装置模拟了低煤阶煤层气藏的水文地质条件,探讨了动力条件及地下水化学特征对煤层气保存、富集及成藏的影响.结果表明:强烈的水动力交替作用使煤层气藏中的甲烷碳同位素变轻,甲烷含量降低,N2和CO2含量增大,这对煤层气成藏不利;低煤阶褐煤倾向于低矿化度,有利于生物气的生成和低煤阶煤层气的富集成藏.

关键词：低煤阶煤层气水文地质矿化度物理模拟

低煤阶煤层气成藏机制与勘探突破--以吐哈-三塘湖盆地为例

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天然气工业 2022年第6期42卷 33-42页

作者：匡立春温声明李树新范谭广田文广王兴刚祁灵应勇毛得雷李翔中国石油天然气集团有限公司科技管理部北京市100007 中国石油煤层气有限责任公司中国石油吐哈油田公司勘探开发研究院中国石油勘探开发研究院北京市100083

吐哈—三塘湖盆地煤层气资源丰富,但低煤阶煤层气成藏机制认识不足制约了该区煤层气的勘探开发。为此,在系统分析煤系地层地质特征的基础上,从沉积环境、构造特征、封盖条件和水文地质条件等方面分析和总结了煤层气富集主控因素和成藏模... 详细信息

吐哈—三塘湖盆地煤层气资源丰富,但低煤阶煤层气成藏机制认识不足制约了该区煤层气的勘探开发。为此,在系统分析煤系地层地质特征的基础上,从沉积环境、构造特征、封盖条件和水文地质条件等方面分析和总结了煤层气富集主控因素和成藏模式,并明确了该区煤系气的有利勘探区带。研究结果表明:①古地貌和古环境控制煤岩的发育程度,稳定的正向构造是煤层气富集指向区,顶底板稳定的泥岩封盖条件是煤层气富集的必要条件,地表水补给是晚期生物气生成和富集的关键;②该区煤层气成藏可划分为缓坡区多气源补给煤层气富集、山前带复杂断块浅层煤层生物气、深层砂煤共储煤系气富集以及南部残余凹陷深部洼槽区煤层气富集4种模式;③条湖凹陷—马朗凹陷北部斜坡带、台北凹陷北部山前带西段浅层是煤层气最有利目标区,淖毛湖凹陷东部、沙尔湖凹陷东洼槽是煤层气较有利目标区,台北凹陷核桃沟—柯柯亚、鄯勒、照壁山—红旗坎、鄯善—温吉桑、疙瘩台构造带以及条湖凹陷中部构造带是煤系气富集有利区。结论认为,低煤阶厚煤层煤层气可以获得高产工业气流,吐哈—三塘湖盆地深部煤层气资源具有良好的勘探开发前景。

关键词：吐哈—三塘湖盆地低煤阶煤层气地质特征富集成藏模式勘探方向

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低煤阶煤层气藏物质平衡方程建立及应用

天然气地球科学 2013年第6期24卷 1311-1315页

作者：张先敏冯其红汪旭升杜鹏中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油天然气管道局国际事业部河北廊坊065000

针对低煤阶煤储层孔隙结构特征和储集机理,考虑煤基质较大孔隙中游离气、水的影响,建立了一个新的欠饱和低煤阶煤层气藏物质平衡方程。结合低煤阶煤层气藏的地质和生产动态资料,利用该物质平衡方程即可确定其地质储量。通过实例应用验... 详细信息

针对低煤阶煤储层孔隙结构特征和储集机理,考虑煤基质较大孔隙中游离气、水的影响,建立了一个新的欠饱和低煤阶煤层气藏物质平衡方程。结合低煤阶煤层气藏的地质和生产动态资料,利用该物质平衡方程即可确定其地质储量。通过实例应用验证了新方程的准确性和适用性。与不考虑煤基质较大孔隙中游离气、水影响的陈元千方法相比,新方程计算的低煤阶煤层气藏地质储量值与实际值之间的误差更小,因此煤基质较大孔隙中存在的大量游离气和水在实际应用中不可忽略。新方程为低煤阶煤层气藏的动态储量评价分析提供了一种更加有效的方法。

关键词：低煤阶煤层气物质平衡方程游离水地质储量

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二连盆地吉尔嘎朗图凹陷低煤阶煤层气勘探

石油学报 2017年第5期38卷 485-492页

作者：孙粉锦李五忠孙钦平孙斌田文广陈彦君陈振宏中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007 中国石油华北油田公司河北任丘062552 中国矿业大学地球科学与测绘工程学院北京100083

二连盆地群低煤阶煤层气资源丰富但勘探程度相对较低,煤层气富集和主控因素认识不足,制约了开发实践。以吉尔嘎朗图凹陷为重点,对二连盆地群的构造、沉积、水文、物性和含气量分布进行精细解剖,总结了煤层气富集成藏规律。二连盆地群具... 详细信息

二连盆地群低煤阶煤层气资源丰富但勘探程度相对较低,煤层气富集和主控因素认识不足,制约了开发实践。以吉尔嘎朗图凹陷为重点,对二连盆地群的构造、沉积、水文、物性和含气量分布进行精细解剖,总结了煤层气富集成藏规律。二连盆地群具有断陷小湖盆和残留盆地的特点,分割性强。煤系主要发育中、下侏罗统阿拉坦合力群及下白垩统巴彦花群赛汉塔拉组两套含煤建造,以辫状河三角洲相为主,煤层层数多且与砂泥岩叠置发育,煤层倾角平缓。针对研究区"浅部低煤阶、平缓厚煤层、多层砂煤组"的特点,建立了符合吉尔嘎朗图"斜坡区正向构造带富集模式",提出在煤层气勘探中应注意优选埋深适中、相对高渗、高含气量的"甜点区",并需要规避断层,在向斜两翼、背斜和单斜地层中寻找高产区。优选部署的吉煤4井在埋深430~470 m煤层段获得大于2 000 m^3/d的产气量,证实中国低含气量、厚煤层的褐煤区煤层气可以获得高产工业气流,有助于推进低煤阶煤层气资源的勘探进程。

关键词：煤层气吉尔嘎朗图凹陷低煤阶富集规律产量

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中国低煤阶煤层气多元成藏特征及勘探方向

天然气工业 2018年第6期38卷 10-18页

作者：孙粉锦田文广陈振宏孙斌杨敏芳孙钦平祁灵张勇雪吴蓓中国石油勘探开发研究院中国石油集团渤海钻探工程有限公司油气井测试分公司中国石油华北油田公司第四采油厂

我国低煤阶含煤盆地地质背景复杂,煤层气富集成藏具有自身的特殊性,煤层气勘探一直处于小型试验阶段。为了促进我国低煤阶煤层气的勘探开发,在系统分析、总结我国含煤盆地类型、煤层气成因、赋存状态、富集模式的基础上,梳理了目前勘探... 详细信息

我国低煤阶含煤盆地地质背景复杂,煤层气富集成藏具有自身的特殊性,煤层气勘探一直处于小型试验阶段。为了促进我国低煤阶煤层气的勘探开发,在系统分析、总结我国含煤盆地类型、煤层气成因、赋存状态、富集模式的基础上,梳理了目前勘探开发工作面临的挑战与科研攻关目标,并提出低煤阶煤层气的有利勘探方向。结果表明:(1)我国低煤阶煤层气具有盆地类型多元、煤层气成因类型多元、赋存状态多元、富集类型多元的成藏特征;(2)低煤阶煤层气勘探面临目标区优选、深层煤系气共探共采系统评价、钻完井及增产改造工艺等3个方面的挑战;(3)应加强对煤层气成藏过程及动力学机制、气源成因及其资源贡献、吸附态和游离态煤层气空间分布规律及地质控制因素等的研究攻关,开展煤层气资源有效性和可采性评价,形成一套深部煤系气勘探开发评价方法。结论认为:(1)我国浅层煤层气资源有利勘探区包括二连盆地吉尔嘎朗图、霍林河、白彦花等凹陷,海拉尔盆地伊敏、呼和湖、陈旗等凹陷,鄂尔多斯盆地彬县、焦坪、黄陵、乌审旗东部等地区,以及准噶尔盆地南缘地区;(2)深层煤层气资源则主要分布在准噶尔、吐哈、三塘湖、海拉尔和三江等盆地或盆地群。

关键词：中国煤层气低煤阶煤系气生物气成因富集成藏挑战深部有利勘探区

二连盆地吉尔嘎朗图凹陷低煤阶煤层气富集模式

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天然气工业 2018年第4期38卷 59-66页

作者：孙钦平王生维田文广孙斌陈彦君杨青陈浩杨敏芳祁灵中国地质大学(武汉) 中国石油勘探开发研究院中国石油华北油田公司

二连盆地为我国典型低煤阶褐煤分布区,煤层气资源丰富,但煤层气富集成藏机制认识不足制约了该区低煤阶煤层气的勘探开发。为此以二连盆地吉尔嘎朗图凹陷低煤阶煤层气为研究对象,从煤层分布、含气性、煤层气成因、生物成因气模拟实验、... 详细信息

二连盆地为我国典型低煤阶褐煤分布区,煤层气资源丰富,但煤层气富集成藏机制认识不足制约了该区低煤阶煤层气的勘探开发。为此以二连盆地吉尔嘎朗图凹陷低煤阶煤层气为研究对象,从煤层分布、含气性、煤层气成因、生物成因气模拟实验、保存条件等方面研究了该区煤层气富集的主控因素,并指出了下一步的勘探方向。研究结果表明:(1)浅水湖盆聚煤环境下,凹陷中部—缓坡带厚煤层发育,厚煤层弥补了含气量的不足;(2)含煤段堆积过程中,浅水湖泊周期性出现使得煤层上覆泥岩周期性发育,盖层条件有利;(3)凹陷中部—缓坡带位于地下水承压区,水动力侧向封堵有利于煤层气富集;(4)研究区煤层气为生物成因,原位条件下煤样产气0.25 m L/g,现今仍有生物气生成。结论认为:(1)厚煤层发育区、具备生物气生成以及良好的封盖条件并处于水动力承压区为吉尔嘎朗图凹陷煤层气富集成藏的关键;(2)吉尔嘎朗图凹陷煤层气富集模式为生物气+承压水封堵煤层气富集,中部—缓坡带L12—S88井区为下一步煤层气建产的有利区。

关键词：二连盆地吉尔嘎朗图凹陷断陷盆地低煤阶煤层气生物气承压水封堵富集模式有利区

构造抬升对高、低煤阶煤层气藏储集层物性的影响

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石油勘探与开发 2007年第4期34卷 461-464页

作者：陈振宏贾承造宋岩王红岩中国科学院广州地球化学研究所中国石油勘探开发研究院中国石油勘探开发研究院廊坊分院

构造抬升对高、低煤阶煤层气藏储集层物性的影响具有显著差异。低煤阶煤层主要为基质型孔隙,高煤阶煤层主要为裂隙型孔隙。煤岩储集层原地受力分析表明,构造抬升使得基质承受的压力降低。构造抬升模拟实验及煤基质、裂隙渗透率应力敏感... 详细信息

构造抬升对高、低煤阶煤层气藏储集层物性的影响具有显著差异。低煤阶煤层主要为基质型孔隙,高煤阶煤层主要为裂隙型孔隙。煤岩储集层原地受力分析表明,构造抬升使得基质承受的压力降低。构造抬升模拟实验及煤基质、裂隙渗透率应力敏感性实验表明,构造抬升后煤层压力传导加速,割理开启,渗透率变大;基质渗透率比裂隙渗透率的应力敏感性弱。分析认为:构造抬升对高煤阶煤储集层物性影响明显,地层压力降低,割理、裂缝开启,裂隙渗透率显著增强;高煤阶煤层强烈抬升会使其渗透率增大,造成气体大量散失,对煤层气聚集不利;低煤阶煤层储集层物性受构造抬升影响较弱,由于构造抬升,压力降低,煤层气运移速率增大,对煤层气开采有利。

关键词：煤层气高煤阶低煤阶构造抬升储集层物性渗透率