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保德地区煤层气地球化学特征及成因探讨

煤田地质与勘探 2021年第2期49卷 133-141,151页

作者：李洋冰曾磊胡维强陈鑫马立涛刘成黄英乔方中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452 重庆市生态环境科学研究院重庆401147 重庆市污染场地与地下水环境可持续修复工程技术研究中心重庆401147

为了查明保德地区煤层气地球化学特征及成因,采集煤样、煤层气样及水样,开展气体组分分析、煤层气井产出水水质检测和稳定同位素分析。结果表明:煤层气组成中烃类气体以CH_(4)为主,体积分数为88.60%~97.59%;含有少量乙烷,体积分数仅为0.... 详细信息

为了查明保德地区煤层气地球化学特征及成因,采集煤样、煤层气样及水样,开展气体组分分析、煤层气井产出水水质检测和稳定同位素分析。结果表明:煤层气组成中烃类气体以CH_(4)为主,体积分数为88.60%~97.59%;含有少量乙烷,体积分数仅为0.01%~0.14%;干燥系数均大于0.99,属于极干煤层气。非烃类组分中,主要含有CO_(2)和N_(2),其中,CO_(2)体积分数为1.74%~7.61%,N_(2)体积分数为0.04%~8.18%。煤层气δ^(13)C(CH_(4))值为–56.8‰~–47.7‰,δ^(13)C(CO_(2))值为–6.6‰~13.9‰,δD(CH_(4))值为–252.6‰~–241.6‰。煤层产出水呈弱碱性,属于NaHCO3类型水,与地表水离子构成、矿化度、δD(H_(2)O)和δ^(18)O(H_(2)O)值均相近,有地表水的补给,有利于产CH_(4)菌大量繁殖,生成次生生物气。综合认为,研究区煤层气为热成因气和生物气的混合气,生物成因气主要是通过二氧化碳还原作用形成,受煤层解吸–扩散–运移作用、水溶作用和次生生物作用导致煤层气“变轻”。研究成果为后续煤层气勘探开发提供指导。

关键词：保德地区煤层气地球化学热成因生物成因同位素

临汾与保德地区构造差异性特征及其对煤层含气性的控制

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煤炭学报 2014年第3期39卷 510-517页

作者：陈红东姜波屈争辉汪吉林王琳琳中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室江苏徐州221116

为研究鄂尔多斯盆地东缘煤层含气性的构造控制作用,在野外构造变形特征系统研究的基础上,结合区域构造背景分析及构造应力场恢复,揭示了鄂尔多斯盆地东缘临汾和保德区块构造发育的差异性特征及其对煤储层含气性的控制作用。结果表明:研... 详细信息

为研究鄂尔多斯盆地东缘煤层含气性的构造控制作用,在野外构造变形特征系统研究的基础上,结合区域构造背景分析及构造应力场恢复,揭示了鄂尔多斯盆地东缘临汾和保德区块构造发育的差异性特征及其对煤储层含气性的控制作用。结果表明:研究区主要经历了燕山期NW—SE向的构造挤压作用和喜马拉雅期NW—SE向的伸展作用;南部临汾区块燕山期NW—SE向的挤压作用强烈,发育NE—NNE向的逆冲断层和次级宽缓褶皱构造等,有利于煤层气的保存,即使后期叠加了一定的喜马拉雅期NW—SE向的伸展作用,使煤层气部分散失,但总体含量较高,且高值区与构造位置相关性很好;北部保德区块燕山期挤压构造变形作用不显著,喜马拉雅期NW—SE向的伸展作用较突出,NE向正断层较为发育,为煤层气的运移及散失提供了条件,致使煤层含气量相对较低。

关键词：临汾地区保德地区构造应力场构造变形煤层含气量

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保德地区太原组裂隙特征及成因分析

保德地区太原组裂隙特征及成因分析

作者：帅伟中国矿业大学

学位级别：硕士

保德地区位于鄂尔多斯盆地东缘北部，在构造位置上属于晋西褶曲带北段，是我国第一个已探明的大型中低阶煤层气田。因此，研究该区域含煤地层裂隙的发育规律对煤层气的赋存与开采具有重要意义。基于对研究区野外地质剖面和不同构造部位... 详细信息

保德地区位于鄂尔多斯盆地东缘北部，在构造位置上属于晋西褶曲带北段，是我国第一个已探明的大型中低阶煤层气田。因此，研究该区域含煤地层裂隙的发育规律对煤层气的赋存与开采具有重要意义。基于对研究区野外地质剖面和不同构造部位观察和测量，并采集岩石样品，从宏观和微观的角度对研究区野外实测数据进行统计和分析，运用分形、灰色关联分析的方法，阐述了研究区太原组裂隙发育特征，结合研究区的构造演化规律及相关地质因素探讨了裂隙的成因，从裂隙发育特征、构造应力场、构造样式三方面阐述了其对煤层气富集的影响。从宏观上看，研究区野外节理走向以NNW、NE向最为发育，其次为NEE向，南北存在差异，局部地区节理走向受构造样式的影响。裂隙的倾角类型以斜交裂隙-近垂直裂隙为主。宏观裂隙的开合程度类型以闭合裂隙和裂开裂隙为主。裂隙的延伸长度与发育裂隙的数量呈负相关关系，充填物较少，以方解石和泥质充填为主。裂隙发育程度受岩石性质、岩层厚度、局部构造样式的影响，具体表现为：（1）断裂带和褶皱的转折端部位裂隙较为发育;（2）厚度较小的岩层相对于厚度较大的岩层裂隙较为发育，但厚度较大的岩层裂隙发育规模较大，（3）韧性岩石裂隙较脆性岩石裂隙更易发育，其中煤层中裂隙最为发育。从微观上看，不同岩性的岩石微观裂隙张开度变化较大，其中煤和泥岩裂隙较为发育，与宏观上表现一致。不同岩性裂隙充填情况存在差异。裂隙的发育程度与裂隙的线密度和面密度关系密切。裂隙在研究区平面的展布特征表现为“南北高、中间低”的格局，局部受构造样式的影响。垂向上为太原组的含煤层段和泥岩段为裂隙发育密集段。按照裂隙的成因划分分为内因和外因两大类。内因主要为岩石性质和岩层厚度。岩石性质方面表现为：（1）岩石孔隙度越大，裂隙越容易发育;（2）岩层越薄，裂隙容易发育。外因主要包括构造应力场、局部构造部位、风化剥蚀、埋深（围压、温度）、岩溶作用等。外因表现为：（1）保德地区主要经历了三期构造运动，即在印支期表现为近SN向的挤压，在燕山期表现为NW-SE向的挤压，在喜山期表现为NE-SW向的挤压，其中喜山期在研究区表现更为明显。（2）现代构造应力场表现为NE向和近EW向的挤压，对原有的NE和近EW向的裂隙起着保护与扩张的作用，使NE和EW走向裂隙延伸性更好。（3）风化剥蚀、埋深（围压、温度）、岩溶作用对原有裂隙的改造作用。构造控制起主要作用。探讨了构造作用对煤层气富集的影响，研究区主煤层含气量呈现“东低西高”的特点，与裂隙平面展布特征吻合。

关键词：保德地区裂隙构造构造应力场煤层气富集

鄂尔多斯盆地东缘保德地区上古生界层序地层与沉积相特征

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古地理学报 2018年第2期20卷 231-243页

作者：侯中帅陈世悦王越李天宝赫庆庆崔绮梦中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257015 中国石化胜利油田博士后流动工作站山东东营257015

为了揭示鄂尔多斯盆地东缘层序地层与沉积相特征,以层序地层学和沉积学理论为指导,对鄂尔多斯盆地东缘保德扒楼沟剖面及周缘上古生界的层序与体系域界面类型、层序结构、沉积相类型及沉积演化进行研究。依据区域性不整合面、下切谷冲刷... 详细信息

为了揭示鄂尔多斯盆地东缘层序地层与沉积相特征,以层序地层学和沉积学理论为指导,对鄂尔多斯盆地东缘保德扒楼沟剖面及周缘上古生界的层序与体系域界面类型、层序结构、沉积相类型及沉积演化进行研究。依据区域性不整合面、下切谷冲刷面、海侵方向转换面和区域性海退面等层序界面将研究区上古生界划分为7个三级层序,分别对应于本溪组、太原组2段、太原组1段、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组。保德扒楼沟及周缘上古生界剖面发育16种岩石类型和8种岩石组合。区内上古生界发育障壁海岸相、碳酸盐岩台地相、辫状河相和曲流河相。SQ1-SQ3中低位体系域发育风化壳和潮道亚相,海侵体系域发育潮坪亚相和潟湖亚相,高位体系域发育碳酸盐岩台地相、潟湖亚相和潮坪亚相;SQ4-SQ7中低位体系域发育辫状河河床亚相,海侵体系域主要发育曲流河泛滥平原亚相,高位体系域主要发育多期曲流河河床亚相—堤岸亚相—泛滥平原亚相的演化序列。区内上古生界经历了由障壁海岸相和碳酸盐岩台地相向河流相的演化过程,沉积演化主要受物源供给、海平面变化和构造活动的控制。

关键词：鄂尔多斯盆地保德地区上古生界层序界面层序结构沉积相沉积演化

鄂尔多斯盆地保德地区上古生界沉积相与沉积演化特征

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沉积学报 2016年第4期34卷 775-784页

作者：王越陈世悦梁绘媛王剑李天宝中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中石化胜利油田分公司山东东营257000 新疆油田公司实验检测研究院新疆克拉玛依834000

山西组与下石盒子组是鄂尔多斯盆地上古生界主要的勘探目的层系,本溪组和太原组发育的煤层是主要的烃源岩,深入研究上古生界沉积相及沉积演化特征对油气勘探具有一定的指导意义。以保德地区扒楼沟剖面露头实测为基础,通过岩性和岩石组... 详细信息

山西组与下石盒子组是鄂尔多斯盆地上古生界主要的勘探目的层系,本溪组和太原组发育的煤层是主要的烃源岩,深入研究上古生界沉积相及沉积演化特征对油气勘探具有一定的指导意义。以保德地区扒楼沟剖面露头实测为基础,通过岩性和岩石组合、沉积相分析,建立了不同沉积体系的沉积序列,并进一步探讨了该区上古生界沉积演化过程。结果表明:保德地区上古生界自下而上发育本溪组、太原组、下石盒子组、上石盒子组、石千峰组,识别出障壁海岸、碳酸盐台地、曲流河和辫状河4种沉积相,并建立8种典型的沉积序列;受区域构造演化控制,本溪组与太原组时期发生大规模海侵,山西组至石千峰组时期海水逐渐退出盆地,研究区晚古生代经历了障壁海岸—碳酸盐台地—河流相的沉积演化过程。

关键词：鄂尔多斯盆地保德地区上古生界沉积相沉积序列沉积演化

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不同预处理对保德地区煤岩微生物产气影响

不同预处理对保德地区煤岩微生物产气影响

鄂尔多斯盆地保德地区太原组桥头砂岩沉积特征及成因

2021年煤层气学术研讨会

作者：陈振宏陈浩林文姬夏大平李亚男中国石油勘探开发研究院中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司河南理工大学

保德地区为生物成因煤层气气田,目前处于开采稳产后期阶段,探索激活微生物产气对该地区增产稳产具有较大的现实意义。预处理是提高厌氧生物降解性能,提高产气量和产气速率的关键。分别对比物理、化学、生物预处理方法比较不同预处理方... 详细信息

保德地区为生物成因煤层气气田,目前处于开采稳产后期阶段,探索激活微生物产气对该地区增产稳产具有较大的现实意义。预处理是提高厌氧生物降解性能,提高产气量和产气速率的关键。分别对比物理、化学、生物预处理方法比较不同预处理方法对煤层微生物产气影响。结果表明:①粉碎后煤样能提高煤与菌液接触,产气效果好于块煤;②利用酸和碱化学处理后的煤样,能提升煤样产气能力,添加NaOH碱处理产气效果好于HCL酸处理效果,且处理后菌群活性提高;③生物预处理能大幅提高煤岩微生物降解,白腐菌预处理后最高产气量可达11.65m/t,产气周期较以往缩短。可能原因是白腐菌作用降解了煤中大分子物质,缩短了产甲烷水解过程,提供了更多可供产甲烷菌分解的物质。在实际生产中,除了选择合适的预处理方法之外,还必须考虑处理成本及预处理能量投入与气体能量产出间的平衡。不同试剂、不同处理方法间的联合预处理将是这一问题的解决途径之一,也是实现对煤进行深层次、大范围降解的研究趋势之一。鄂尔多斯保德区块的煤层生物甲烷模拟实验较为可行,该区的煤样经过处理后具有较大的产气潜力,可为下一步现场试验提供较好的借鉴作用。

关键词：预处理保德地区微生物产气产甲烷菌产气机理

来源： cnki会议评论

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天然气地球科学 2006年第6期17卷 797-801页

作者：平立华郭英海李壮福沈玉林张传凤中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221008

对于山西保德地区桥头砂岩的成因,一直存在不同认识。在野外剖面实测及室内资料分析的基础上,结合对砂岩的岩石学特征、垂直层序、沉积构造、古流向特征及砂岩体空间展布规律等方面资料,研究了保德地区太原组桥头砂岩的沉积特征,认为该... 详细信息

对于山西保德地区桥头砂岩的成因,一直存在不同认识。在野外剖面实测及室内资料分析的基础上,结合对砂岩的岩石学特征、垂直层序、沉积构造、古流向特征及砂岩体空间展布规律等方面资料,研究了保德地区太原组桥头砂岩的沉积特征,认为该地区桥头砂岩为太原期早期的庙沟期海侵之后、相对海平面下降时期的辫状河沉积,其沉积特征明显受古构造背景、差异沉降、沉积物供给及海平面升降等因素控制。

关键词：鄂尔多斯盆地保德地区桥头砂岩沉积特征辫状河

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煤储层压力变化规律模拟研究

煤炭科学技术 2023年第8期51卷 169-177页

作者：宗鹏侯伟许浩吴仕贵赵天天中国地质大学(北京)能源学院北京100083 煤层气开发利用国家工程中心煤储层实验室北京100083 中石油煤层气有限责任公司北京100028

准确量化储层压力的实时变化是预测储层孔渗变化特征、控制采气效果的关键因素。为了进一步探究保德地区煤储层压力动态变化特征及其对煤层气井产能的影响,在考虑正负效应的影响下,基于生产动态资料,建立了煤储层压力实时模拟检测技术,... 详细信息

准确量化储层压力的实时变化是预测储层孔渗变化特征、控制采气效果的关键因素。为了进一步探究保德地区煤储层压力动态变化特征及其对煤层气井产能的影响,在考虑正负效应的影响下,基于生产动态资料,建立了煤储层压力实时模拟检测技术,定量刻画了保德地区饱和煤层气藏和欠饱和煤层气藏煤储层压力动态变化规律。通过对比不同压降条件下的产能,为生产提供预测依据和理论指导。在煤层气井开发过程中,饱和煤层气藏平均储层压力呈线性下降,以单井平均日产气量为选定标准,压降速率分为快速降落型(大于0.096 MPa/m)、适稳降落型(0.063~0.096 MPa/m)和缓慢降落型(小于0.063 MPa/m),适稳降落型(4648 m^(3)/d)压降制度煤层气井产能明显好于快速降落型(2531 m^(3)/d)和缓慢降落型(2968 m^(3)/d),快速降落型煤层气井产能最低。欠饱和煤层气藏在开发初期单相水流阶段,平均储层压力急速下降,初期压降速率分为快速降落型(大于0.38 MPa/m)、适稳降落型(0.228~0.38 MPa/m)和缓慢降落型(小于0.228 MPa/m),快速降落型(526 m^(3)/d)压降制度煤层气井产能明显低于适稳降落型(1021 m^(3)/d)和缓慢降落型(1054 m^(3)/d);随着储层压力降到临界解吸压力后,为气、水两相流阶段,储层压力呈线性缓慢下降。建议保德地区饱和煤层气藏初期压降速率维持在0.063~0.096 MPa/m,欠饱和煤层气藏初期压降速率不超过0.38 MPa/m。

关键词：保德地区煤层气储层孔渗煤储层压力压降速率