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基于神经网络模型的煤层气产能预测研究

河南理工大学学报（自然科学版） 2025年第1期44卷 46-56页

作者：金毅郑晨晖宋慧波马家恒杨运航刘顺喜张昆倪小明河南理工大学资源环境学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000 中原经济区煤层(页岩)气协同创新中心河南焦作454000 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000

目的煤层气产能主要受地质和工程因素影响,阐明这些因素对煤层气井产能的影响机制是实现储层精细改造和煤层气井提产的基础。方法本文以沁水盆地柿庄南区块为研究对象,综合考虑地质背景、储层物性和动态排采数据,利用神经网络算法开展... 详细信息

目的煤层气产能主要受地质和工程因素影响,阐明这些因素对煤层气井产能的影响机制是实现储层精细改造和煤层气井提产的基础。方法本文以沁水盆地柿庄南区块为研究对象,综合考虑地质背景、储层物性和动态排采数据,利用神经网络算法开展煤层气产能预测。首先,利用灰色关联分析法遴选出10个地质参数作为煤层气产能预测的主控因素,在此基础上,运用模糊数学法实现研究区34口煤层气井富集区划分,最后,根据分类结果,结合实际排采数据,分别利用BP(back propagation)和LSTM(long short-term memory)神经网络算法实现煤层气井日产气量预测。结果结果表明:(1)渗透率、含气饱和度和储层压力梯度等10个参数是影响研究区煤层气产气性能的关键因素;(2)利用模糊数学评价方法评价煤层气的富集,可将研究区34口井产气效果划分为有利区、较有利区和不利区;(3)依托LSTM算法建立了煤储层日产气量预测模型,预测误差值为4.06%~14.79%,平均误差值为11.09%,预测精度明显高于BP神经网络模型,结论根据LSTM算法建立的煤储层日产气量预测模型稳定性好且预测精度高,可作为煤储层产能长程预测的一种有效手段,进而为煤层气开发工艺布施与排采方案制定提供科学依据。

关键词： LSTM神经网络 BP神经网络灰色关联分析产能预测

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阜新煤田煤层气开发选区研究

煤田地质与勘探 2000年第1期28卷 28-31页

作者：赵明鹏路爱平周立岱曹立刚辽宁工程技术大学阜新123000 东北煤田地质局第七勘探公司阜新123000 沈阳煤层甲烷气开发中心沈阳123000

阜新煤田煤层瓦斯含量高 ,预测煤层气资源量达 1 36 91× 1 0 8m3,是我国煤层气开发的重要选区之一。本文分析了阜新矿区煤田地质特征 ,深入研究了各分区内各煤层中影响煤层气生成、储集和运移的地质因素 ,提出刘家—王营子区是阜新煤... 详细信息

阜新煤田煤层瓦斯含量高 ,预测煤层气资源量达 1 36 91× 1 0 8m3,是我国煤层气开发的重要选区之一。本文分析了阜新矿区煤田地质特征 ,深入研究了各分区内各煤层中影响煤层气生成、储集和运移的地质因素 ,提出刘家—王营子区是阜新煤田煤层气开发的最佳选区。

关键词：煤田煤层气构造特征选区开发

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中国煤层气开发现状与建议

科技创新导报 2011年第8期8卷 43-45页

作者：李嘉川王小峰石兆彬高晓飞王志刚葛勇程显东沈阳煤层甲烷气开发中心沈阳110032

本文论述了我国煤层气勘探开发取得的成果及存在的技术问题,通过对国内外煤层气勘探开发实例分析,提出了不同的构造类型、不同煤阶的矿区煤层气勘探开发方法及主要影响因素。为进一步促进煤层气事业的发展提出了建设性意见。

关键词：资源量煤层气井距完井方式含气量

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断层构造对北票矿区煤层气地表泄漏的影响

岩土力学 2007年第4期28卷 694-698,704页

作者：唐巨鹏潘一山梁政国北京大学地球与空间科学学院北京100871 辽宁工程技术大学力学与工程科学系辽宁阜新123000 沈阳煤层气甲烷开发中心辽宁沈阳110032

针对北票矿区台吉井田断层地质分布状况和关井后煤层气由地表泄漏的实际情况,从数值分析角度,利用ANSYS有限元软件,建立三维有限元模型,模拟了不考虑断层构造和考虑断层构造情况下,不同断层组合在开采前后的地应力场和位移场变化规律,... 详细信息

针对北票矿区台吉井田断层地质分布状况和关井后煤层气由地表泄漏的实际情况,从数值分析角度,利用ANSYS有限元软件,建立三维有限元模型,模拟了不考虑断层构造和考虑断层构造情况下,不同断层组合在开采前后的地应力场和位移场变化规律,得到了开采前后断层剖面应力场和特定水平剖面垂向位移等值线图等模拟结果,及一些有价值的结论。断层构造对开采前后应力场和位移场均有影响,应力场数值模拟得到采空区为原生气源集聚区;断层与采空区交界处的上、下端头位置所受应力最大,导致富集于采空区的煤层气向此处扩散运移,并通过断层中贯通裂隙向地表逸散,断层即是煤层气向地表逸散的重要通道;采空区上方的冒落带、裂隙带和弯曲带是次生气源集聚区。该数值模拟为搞清断层构造对北票矿区煤层气泄漏规律的影响和原生、次生气源集聚位置的确定提供了科学依据,对有效进行煤层气开发利用具有一定指导意义。

关键词：断层构造北票矿区煤层气地表泄漏气源集聚位置

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煤层气与地下水的赋存及运动特征对比

中国煤田地质 2002年第2期14卷 31-33页

作者：刘阳华曹立刚赵晓华顾胜沈阳煤层甲烷气开发中心辽宁沈阳110015

根据煤层气储存体与含水层体地质参数的对比,结合地下运动原理,认为煤层气产出过程中的运动要素与地下水体运动要素基本相近,在考虑气体的压缩性和粘滞性的情况下,亦可用类似描述地下水非稳定运动的微分方程和边界条件求解析解或数值法... 详细信息

根据煤层气储存体与含水层体地质参数的对比,结合地下运动原理,认为煤层气产出过程中的运动要素与地下水体运动要素基本相近,在考虑气体的压缩性和粘滞性的情况下,亦可用类似描述地下水非稳定运动的微分方程和边界条件求解析解或数值法求解。

关键词：煤层气地下水赋存运动压缩性粘滞性

吐哈盆地十三间房地区侏罗系水西沟群有机质聚集环境及富集机理

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地质科学 2025年第1期 44-61页

作者：李立果杨曙光田继军李鑫王大兴许润泽马骥新疆大学地质与矿业工程学院新疆维吾尔自治区煤田地质局煤层气研究开发中心中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室中国地质大学(武汉)资源学院中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院

十三间房地区水西沟群作为吐哈盆地侏罗系下一步油气勘探开发主力层，但其有机质聚集古环境与富集机理尚不明确。通过X全岩衍射、总有机碳（TOC）测定、主微量元素测试与生物标志化合物等分析手段对吐哈盆地十三间房地区水西沟群淡水有... 详细信息

十三间房地区水西沟群作为吐哈盆地侏罗系下一步油气勘探开发主力层，但其有机质聚集古环境与富集机理尚不明确。通过X全岩衍射、总有机碳（TOC）测定、主微量元素测试与生物标志化合物等分析手段对吐哈盆地十三间房地区水西沟群淡水有机质聚集环境进行了分析，并探讨了有机质富集的控制因素及机理。结果显示：十三间房地区水西沟群淡水浅湖发育以灰色和灰黑色为主的泥岩与碳质源岩，可见黄铁矿与水平层理。水西沟群有机质为混合输入，有机质类型以Ⅱ2和Ⅲ型为主，有机质整体位于成熟阶段。J1s和J1b组TOC均值分别为3.67%、4.29%，多为混合输入；J2x出现最大湖泛面，TOC均值（2.74%）最低，有机质类型以Ⅲ型为主。古环境指标表明十三间房地区水西沟群发育温带季风气候下的淡水浅湖，古均气温低于15℃，水体为分层一般的厌氧环境。J1s沉积时期得益于南北双向陆源供给，P元素富集，水体还原性略强，有机质丰度相对高；J1b古气温较低，水体固碳能力强，陆源与水生生物源混合输入；水陆交汇受限、有机质消耗加快与水体氧化性加强抑制了J2x时期有机质富集，陆源输入占比较大。古环境指标与TOC值耦合关系表明，古气候、陆源碎屑输入与古生产力为有机质富集主控因素，厌氧环境利于有机质保存。温润条件下的陆相淡水浅湖，有机质易富集于水陆交汇程度好的浅水环境，即湖湾沼泽等低能滞水环境，这与强调高盐、水深对有机质高富集作用下的海相、咸水及淡水深湖环境有所不同。

关键词：低能滞水有机质富集温润淡水浅湖水西沟群十三间房地区

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煤层气井短半径水平钻井技术研究

中国煤田地质 2003年第3期15卷 15-17页

作者：曹立刚沈阳煤层甲烷气开发中心辽宁沈阳123000

提出了针对我国低渗透煤储层进行改造的一种工艺即短半径水平钻井技术,对煤层气井跟进管、短半径、水力喷射、多方位水平钻井(造穴)技术给予了介绍。该项技术的研究与实施,将有利于实现煤储层煤层气的渗流—扩散—解吸,对提高煤层气井... 详细信息

提出了针对我国低渗透煤储层进行改造的一种工艺即短半径水平钻井技术,对煤层气井跟进管、短半径、水力喷射、多方位水平钻井(造穴)技术给予了介绍。该项技术的研究与实施,将有利于实现煤储层煤层气的渗流—扩散—解吸,对提高煤层气井的单井产气量有较大的意义。

关键词：煤层气井跟进管短半径水力喷射多方位水平钻井(造穴)

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中国煤层气产业发展障碍及其对策

天然气工业 2019年第4期39卷 118-124页

作者：张遂安张典坤彭川袁玉中国石油大学(北京)煤层气研究中心煤与煤层气共采国家重点实验室

受全球经济增长速度放缓、能源价格低迷等诸多因素的影响,中国煤层气(煤矿瓦斯)年度抽采量及其增量的增长速度均放缓。为了加快煤层气产业发展步伐、夯实煤矿安全生产基础、推进我国能源生产和消费革命,从全球视野和大能源的角度分析了... 详细信息

受全球经济增长速度放缓、能源价格低迷等诸多因素的影响,中国煤层气(煤矿瓦斯)年度抽采量及其增量的增长速度均放缓。为了加快煤层气产业发展步伐、夯实煤矿安全生产基础、推进我国能源生产和消费革命,从全球视野和大能源的角度分析了我国煤层气产业的发展资源、技术、市场条件及发展环境,剖析了制约我国煤层气产业发展的障碍,探讨了加快我国煤层气产业发展的对策。研究结果表明:①国内外宏观经济下行的大环境一定程度上导致了我国煤层气资源勘探、产能建设投资锐减;②煤层气产业发展受到政策激励效应弱化、产业缺乏投融资政策、地方政府积极性不高以及土地征用难、赔青不透明等外部因素的制约;③煤层气产业受到工程质量低下、开发项目经济效益不佳以及资源欠佳且技术移植难等来自产业内部的磕绊。结论认为:科学制定产业发展模式、理顺资源监管体制机制、搭建优质的政府服务平台、适时加强政策扶持力度以及调动地方政府的积极性,能够有效清除我国煤层气产业发展的障碍,加快煤层气产业发展的步伐。

关键词：中国煤层气煤矿瓦斯产业发展障碍对策经济政策投资

鄂尔多斯盆地东缘韩城区块煤层气高产井地质主控因素

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天然气工业 2024年第3期44卷 64-71页

作者：熊先钺季亮张正朝闫霞伊伟杨宏涛邢雪杰刘清中石油煤层气有限责任公司中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司

鄂尔多斯盆地东缘韩城区块煤层气资源丰富,受构造地质条件影响,不同构造分区的煤层气单井产能差异较大。为明确该区块煤层气高产井地质主控因素,基于构造、煤储层特征及煤层气富集控制因素,结合气田生产数据,对煤层气高产井的地质主控... 详细信息

鄂尔多斯盆地东缘韩城区块煤层气资源丰富,受构造地质条件影响,不同构造分区的煤层气单井产能差异较大。为明确该区块煤层气高产井地质主控因素,基于构造、煤储层特征及煤层气富集控制因素,结合气田生产数据,对煤层气高产井的地质主控因素进行了剖析。研究结果表明:(1)煤层气井产能受“构造条件、水动力条件、煤体结构”三大因素控制,其中构造条件控制煤层气富集成藏,水动力条件影响煤层气保存,煤体结构影响煤储层渗透率;(2)区块内的煤层气高产井主要分布于次级构造发育区,地层水矿化度介于(2~11)×10^(3)mg/L,原生—碎裂煤平均厚度为4.4m,单井日产气量大于1000m^(3);(3)小断层或者微构造改善了煤储层的渗透性,尤其是次级构造高部位产生的裂隙,有利于煤层气解吸渗流,有利于煤层气高产;(4)在构造活动较剧烈的条件下,大断层附近易于形成煤层气逸散通道,不利于煤层气的保存。结论认为,鄂尔多斯盆地东缘韩城区块构造运动不但造就了各种构造形态,而且使煤体结构发生了变化,不同构造形态下的水动力条件也不同,因此构造运动对韩城区块煤层气井高产起到了极为重要的控制作用;该研究成果对韩城区块的煤层气开发调整具有一定的指导意义,对地质条件类似的煤层气区块具有借鉴意义。

关键词：鄂尔多斯盆地韩城区块煤层气高产井构造条件富集规律地质主控因素