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天然气工业 2023年第4期43卷 62-75页

作者：蒋裕强温声明蔡光银李树新熊先钺李星涛董大忠邱振谷一凡王占磊付永红路俊刚西南石油大学中国石油非常规重点实验室储层评价实验室西南石油大学天然气地质四川省重点实验室页岩气资源与环境四川省协同创新中心中石油煤层气有限责任公司中国石油勘探开发研究院

中国海陆过渡相页岩气资源潜力大,是页岩气增储上产的重要接替领域,但海陆过渡相页岩沉积环境变化频繁,页岩、煤、砂岩以及石灰岩等岩性频繁互层,目前海陆过渡相页岩气勘探地质评价还处在初期阶段,有利页岩岩性组合及储层特征有待深入... 详细信息

中国海陆过渡相页岩气资源潜力大,是页岩气增储上产的重要接替领域,但海陆过渡相页岩沉积环境变化频繁,页岩、煤、砂岩以及石灰岩等岩性频繁互层,目前海陆过渡相页岩气勘探地质评价还处在初期阶段,有利页岩岩性组合及储层特征有待深入研究。为此,以鄂尔多斯盆地东南缘大吉区块下二叠统山西组二段三亚段(以下简称山23亚段)海陆过渡相页岩为研究对象,通过钻井岩心和野外露头观察,结合测井响应特征,划分了岩性组合类型,并基于扫描电镜、聚焦离子束扫描、气体吸附、高压压汞等实验技术手段,厘清了不同岩性组合页岩储层特征,明确了有利岩性组合类型和页岩气勘探意义。研究结果表明:①研究区山23亚段可划分为纯页岩型(S型)、富粉砂页岩型(SS型)、富砂页岩型(SSS型)以及富煤页岩型(CSS型)4种岩性组合类型;②S型组合页岩储层物性最优,总有机碳含量为6.87%,腐泥组含量可达50%,有机质类型兼具Ⅱ2型和Ⅲ型,含气性高,富含石英等脆性矿物,表现出“甜而脆”的特征;③S型组合页岩储集空间为有机孔+微裂缝,有机孔孔径介于10~300 nm,呈圆形或椭圆形;④山23亚段其余岩性组合页岩有机质类型为Ⅲ型,富含黏土矿物,有机孔发育程度低,微裂缝贡献对总孔隙体积最高为32%;⑤S型组合受海湾环境控制,海源与陆源的“双源”有机质以及非陆源石英等脆性矿物富集显著改善储层品质。结论认为,S型组合页岩具备连续型有效配置的烃源岩、储集层和聚集、保存的基础地质条件,且勘探开发实践已证实S型组合页岩是页岩气勘探开发的“黄金靶体”,并为下一步该区海陆过渡相页岩气的勘探指明了方向。

关键词：鄂尔多斯盆地大吉区块下二叠统山23亚段海陆过渡相页岩岩性组合储层特征页岩气勘探意义

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深部煤储层孔隙结构特征及其勘探意义——以鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块为例

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石油学报 2023年第11期44卷 1867-1878页

作者：张雷边利恒侯伟李永洲李永臣吴鹏李炜静李翔李春虎中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 中石油煤层气有限责任公司北京100028

深部煤层气是煤层气勘探新领域,资源潜力巨大,2021年,鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块(大吉区块)2000 m以深的煤层气勘探开发取得重大突破,吉深6-7平01井初期产气量达10×10^(4)m^(3)/d,揭开了盆地深部煤层气规模勘探开发的序幕。缺少... 详细信息

深部煤层气是煤层气勘探新领域,资源潜力巨大,2021年,鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块(大吉区块)2000 m以深的煤层气勘探开发取得重大突破,吉深6-7平01井初期产气量达10×10^(4)m^(3)/d,揭开了盆地深部煤层气规模勘探开发的序幕。缺少针对性孔隙特征的系统研究,制约了研究区深部煤层气的高效开发。基于岩心和扫描电镜、全直径CT扫描、储集物性测试、CO_(2)低压吸附、N2低压吸附、高压压汞等测试资料,系统分析了大吉区块太原组深部8号煤层的储层特征和孔隙结构,结果表明:①深部8号煤储层形成于潟湖相覆水森林沼泽,煤岩类型以光亮煤和半亮煤为主,有机质热演化程度高(Ro平均为2.81%),割理和裂隙较为发育,但多被次生矿物充填,有效裂缝占比低。②深部8号煤储层储集物性较差,基质孔隙度在3.60%~6.11%,平均为3.65%,基质渗透率在0.001~0.060 mD,平均为0.016 mD,属于特低孔、特低渗储层;孔隙类型以微孔为主,宏孔次之,介孔欠发育;微孔的比表面积占比达99%以上,是吸附态甲烷的主要赋存场所。③与盆地中—浅部8号煤储层和四川盆地龙马溪组页岩储层相比,研究区深部8号煤储层的渗透性更差,这主要是由于有效割理和裂隙较少、孔隙以微孔为主且连通性差。基于研究认识,转变储层改造思路,采用超大规模体积压裂工艺,显著提升了深部8号煤储层的产气量,有效指导了研究区深部煤层气的勘探开发。

关键词：大吉区块深部8号煤层孔隙特征全尺度孔径分布特低孔特低渗超大规模体积压裂

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深层煤岩微构造对现今地应力的控制机理

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地学前缘 2024年第5期31卷 344-357页

作者：唐志潭刘敬寿闫霞冯延青蒋恕张滨鑫张冠杰付一鸣中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)资源学院湖北武汉430074 中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 中石油煤层气有限责任公司北京100028

深部煤层气的勘探开发不能简单套用浅部煤层气的勘探开发理论,原因之一在于深煤层地应力制约了煤层气的吸附/解析、渗流等过程,决定了煤层裂隙的有效性,并影响着水平井轨迹设计。因此,开展深部地应力变化规律研究对煤层气的勘探开发具... 详细信息

深部煤层气的勘探开发不能简单套用浅部煤层气的勘探开发理论,原因之一在于深煤层地应力制约了煤层气的吸附/解析、渗流等过程,决定了煤层裂隙的有效性,并影响着水平井轨迹设计。因此,开展深部地应力变化规律研究对煤层气的勘探开发具有重要意义。本文以鄂尔多斯盆地大吉区块为例,利用阵列声波测井、微地震监测数据和岩心测试等资料,综合考虑深层煤岩微构造类型与产状、边界应力条件和顶底板岩石力学性质组合等因素,利用ANSYS有限元软件,建立微构造三维地质力学模型,全面分析了微构造的类型、产状和对煤层应力的控制机理。研究结果表明:煤层微构造越平缓,应力分布越均匀,反之应力越容易集中;煤层微构造产状对煤层应力的影响主要为:随着煤层微构造曲率的增大,挠曲处水平应力差会随之增大,且挠曲处周缘水平最小主应力也会越集中。由微构造类型与煤层力学性质、顶底板岩性、边界应力条件等因素交叉模拟得到,正向微构造下的煤层应力与泊松比呈正相关,与杨氏模量呈负相关,而负向微构造则相反。当顶板为灰岩时,煤层应力大小受微构造类型变化影响比顶板为砂岩时更显著。区域应力大小对深部煤层应力的影响相对较小。论文研究成果可为深部煤层地应力成因机制分析、煤层气高效开发和地质工程一体化实践提供有益的参考。

关键词：微构造地应力深层煤岩大吉区块有限元模拟

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