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煤矿安全 2024年第9期55卷 48-59页

作者：郑亚炜康健婷康天合晏嘉欣汪家畅张慧慧太原理工大学安全与应急管理工程学院太原理工大学原位改性教育部重点实验室

为研究温度冲击作用参数对泥岩甲烷吸附解吸特性的影响,采用正交试验的方法,对寺河煤矿15号煤层15303工作面上顶板粉砂质泥岩进行温度冲击改性试验;正交试验中的3因素4水平分别为热冲击温度50、100、150、200℃,冷冲击温度-10、-30、-50... 详细信息

为研究温度冲击作用参数对泥岩甲烷吸附解吸特性的影响,采用正交试验的方法,对寺河煤矿15号煤层15303工作面上顶板粉砂质泥岩进行温度冲击改性试验;正交试验中的3因素4水平分别为热冲击温度50、100、150、200℃,冷冲击温度-10、-30、-50、-70℃,冲击循环次数1、3、5、7次;采用容量法测定泥岩的吸附解吸特征参数,并从孔隙结构、表面性质等方面去探究其影响机理。研究结果表明:在不同作用参数改性后泥岩甲烷吸附与解吸能力提高,对泥岩饱和吸附量、Langmuir压力、比表面积与最可几孔径影响效果顺序为热冲击温度>循环次数>冷冲击温度;对解吸率、扩散系数与孔容的影响效果顺序为:循环次数>冷冲击温度>热冲击温度;饱和吸附量分别在热冲击温度200℃、冷冲击温度-50℃、冲击循环次数3次时提高最多,分别为23.29%,15.60%、19.15%;最终解吸率分别在热冲击温度150℃、冷冲击温度-70℃、冲击循环次数5次时提高最多,分别为7.15%、11.54%、11.14%;在孔隙结构方面,泥岩的饱和吸附量与比表面积、最可几孔径有较好的线性关系,解吸率与孔容有较好的线性关系,而改性后泥岩的比表面积与孔容提高、最可几孔径降低导致泥岩的甲烷吸附与解吸能力提高;在表面性质方面,改性后泥岩的表面粗糙度降低,泥岩-水接触角增大,表面能减小。

关键词：温度冲击正交试验甲烷吸附解吸孔隙结构合层共采

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煤系“三气”共采层段划分及优选研究 ——以黔北龙潭组为例

煤系“三气”共采层段划分及优选研究 ...

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作者：郑礼儒中国矿业大学

学位级别：硕士

黔北金沙地区含煤地层天然气资源潜力丰富,储层类型多样,具有单层薄、层数多、有效总厚度大的特点,纵向上含气量、储层条件非均质性强,开发难度大,合采兼容性问题突出。本研究以金沙地区上二叠统龙潭组煤系地层为研究对象,采用实地踏勘... 详细信息

黔北金沙地区含煤地层天然气资源潜力丰富,储层类型多样,具有单层薄、层数多、有效总厚度大的特点,纵向上含气量、储层条件非均质性强,开发难度大,合采兼容性问题突出。本研究以金沙地区上二叠统龙潭组煤系地层为研究对象,采用实地踏勘与实验测试相结合的方法,通过分析影响煤系气合采效果的地化特征、含气性特征、岩性组合特征、孔渗特征、地层压力特征、地层温度特征、地应力特征等因素,构建了适合研究区地质条件的煤系气共采层段评价指标体系,提出了煤系气共采层段优选方法,并对金沙地区JS-C井龙潭组煤系气合层共采层段进行了划分、优选。取得了以下研究成果:（1）通过有机质丰度测试、现场解析、等温吸附等实验,分析了研究区龙潭组煤系储层有机质类型、成熟度、丰度、含气量等参数,认为研究区龙潭组地层煤系气资源量大,但存在含气量纵向差异性强的特点。依据含气量,将龙潭组分为三段具有资源潜力层段。（2）资源潜力层段一单层薄、互层频繁,含气量大,以煤层气为主,脆性、刚性强,孔渗相对较好,地层压力、地层温度略低于常压、常温,地应力以最大水平应力为主。资源潜力层段二含气量最小,以致密砂岩气、煤层气为主,力学性质较差且纵向非均质性强。资源潜力层段三单层厚、沉积稳定,以煤层气、页岩气为主,含气量最大,脆性、刚性略逊色于层段一,地应力以垂向应力为主。（3）在前人已有研究经验基础上,构建了研究区煤系气合采层段评价指标体系,确定了区域地质背景、储层特征、地层深部特征3个一级指标,地层沉积、构造活动、水文地质条件、资源潜力、岩石学特征、孔渗特征、力学性质、地层压力、地层温度、地应力10个二级评价指标及下限标准。提出了GIS、层次分析法、模糊评价法相结合的煤系气共采层段优选方法,其中利用GIS筛选煤系气合层开发潜力层段;利用层次分析法确定评价体系各指标权重;利用模糊评价法确定各潜力层段得分。通过分析、计算得,资源潜力条件权重最大,为0.35;地层沉积次之,为0.18;岩石学特征及孔渗特征再次之为0.13。（4）依据煤系气合层共采层段评价模型,金沙地区JS-C井龙潭组筛选得到四个具有开发潜力的层段。其中开发潜力层段四最佳,应采用水平井定向射孔开采;开发潜力层段一次之,采用直井连射开采;开发潜力层段二、三暂不做开发考虑。

关键词：金沙煤系气合层共采储层评价

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