沁水盆地寿阳区块煤层气井高产水影响因素
沁水盆地煤与煤层气地质条件
1地质概况华夏系坳陷控制了中上石炭统的沉积,海陆交互相含煤岩系本溪组、太原组平行不整合于中奥陶统之上。
二叠纪阴山构造带隆起,海水退出,转化为过渡相的山西组含煤沉积。
煤系地层平均总厚200m。
二叠系石盒子组、石千峰组为煤系主要盖层,厚500~1500m。
印支运动本区再度隆起,燕山中期成生了太行山、太岳山经向构造体系,与南北端的降县—驾岭、阳曲—盂县纬向构造带联合控制,形成当今的沁水盆地。
喜山期上新世成生晋中、临汾盆地,第三系红土和第四系黄土角度不整合于晚古生代各地层之上,最厚可达4000m[1]。
沁水盆地现今构造面貌为一近南北向的大型复式向斜,次级褶曲发育。
南部和北部以近南北向褶曲为主,局部为近东西、北东和弧形走向的褶皱;中部则以北北东向褶皱发育为特点。
断裂以北东、北北东和北东东向高角度正断层为主,集中分布于盆地西北部、西南部及东南部边缘。
2煤层气地质条件评价2.1煤层埋深煤层埋深或者上覆地层有效厚度是控制沁水盆地煤层含气量的主要因素之一,其控制作用表现为随上覆有效厚度增大,含气量增高[2]。
区内太原组、山西组煤层埋深受环形向斜构造盆地和局部新生代断陷控制,埋深由边缘露头向盆地中部增大,石炭系底埋深0~5000m。
其中西北部平遥、祁县、太谷一带的晋中断陷,煤层埋深达2000~5000m,是埋深最大的地区;沁县一带是向斜轴部,煤层埋深约2000m。
埋深小于1000m区域分布于盆地边部,分布面积14750km2,占总含煤面积的52%,以太原—阳泉、襄垣—长治、沁水—阳城和沁源—安泽四个地区面积较大。
埋深1000~2000m含煤带呈环带状分布于前两者之间,面积9950km2,占总含煤面积的35%,以中南部和东北部分布面积较大。
2.2煤层厚度石炭系太原组和二叠系山西组是沁水盆地的主含煤组,共含煤6~ll层,单层厚度大于0.5m,且分布稳定,太原组有八、九、十五煤层,累厚3~l0m,其中北部阳泉、昔阳、太原西山、榆次及东部和顺、左权一带最厚,累厚一般大于7m,中部及南部一般5m左右;山西组有二、三煤层,累厚2~6m,东南部潞安、安泽、高平、屯留和北部清徐、太原西山厚度较大,一般4~6m,其它地区较薄,厚2~4m。
山西省寿阳区块南燕竹采气区煤层气井产水分异特征分析
山西省寿阳区块南燕竹采气区煤层气井产水分异特征分析作者:胡奇来源:《科学与财富》2018年第24期摘要:为研究寿阳区块南燕竹采气区产水分异原因,对采气区15#煤构造特征、水动力条件及压裂特征进行了分析。
研究发现南燕竹采气区受构造条件及区域水动力条件的影响,地层水由北部构造及水头相对高点向南部流动,在南部形成地层水的“滞留区”,而煤岩本身低机械强度、高泊松比,加上区内构造煤的发育,导致压裂裂缝呈“工”型在顶底板处延展,这些压裂裂缝与天然裂缝沟通了顶底板附近的含水层,从而在空间上造成南部煤层气井产水量明显高于北部。
针对采气区煤层气井产水分异及发育构造煤的特点,建议对南北煤层气井分区调整排采设备及措施,进行差异化排采以实现区域整体降压,同时采用小井眼侧钻技术,在15#煤层中进行多方位、多分支的侧向钻井,增加煤层有效裂缝的沟通范围,提高单井产气量。
关键词:南燕竹采气区;构造特征;水动力条件;压裂特征;差异化排采;小井眼侧钻引言煤层气井生产是排水降压的过程,开采前期主要产水,液面稳定连续地降低,煤层压力降到临界解吸压力以下,煤层气解吸、扩散、渗流,并运移至井筒产出[1,2]。
地层水作为压力的载体,不仅对煤储层裂缝起到了支撑作用,同时也将压降传递至裂缝远端。
然而在同一个区块,单井产气量往往与产水量呈负相关,煤层气井的排采以培育低产水高产气井为目标,井间产水量差异则是重点关注的内容[3]。
笔者基于寿阳区块南燕竹采气区15#煤的构造条件、水动力特征以及压裂特征,对其与煤层气井产水量的关系进行了分析,并针对煤层气井产水分异及发育构造煤的特点,对排采工艺及增产措施提出了改进建议。
1 采气区概况寿阳区块南燕竹采气区位于山西省晋中市境内,总体呈走向东西、向南倾斜的单斜构造,局部发育不同方向的次一级褶皱,煤层气勘探开发的主要目的层为太原组15#煤。
截止2017年底,南燕竹采气区共64口井投入生产,单井连续排采19-1049天,平均743天。
沁水盆地主力煤层水文地质条件及其对煤层气开发的影响
总体看,水动力条件由盆地边缘向中心逐渐变弱,强径流区为盆地边缘向内3000~5000 m,主 要 为 太原系和奥陶系灰岩含水层,水动力条件活跃[6];中等径 流 区 主 要 位 于 盆 地 内 部 斜 坡 带,主 要 受 地 表 径 流 影响,水动力条件差异较大;弱径流区主 要 位 于 盆 地 内 部.径 流 从 强 到 弱,矿 化 度 逐 渐 升 高,由 300 mg/L 上升至2000 mg/L,水质由 HCO3-型逐渐转变为 SO4-型,钻孔单位涌水量由4.5L/(s·m)逐 渐 下 降
玉 溪 师 范 学 院 学 报 (第 34 卷 )2018 年 第 8 期 暋JournalofYuxiNormalUniversityVol.34No.8Aug.2018
[生物·化学 ]
沁水盆地主力煤层水文地质条件 及其对煤层气开发的影响
刘 丹 丹暋吴 献 花
(玉溪师范学院 地理与国土工程学院,云南 玉溪 653100)
吴 献 花 ,教 授 ,研 究 方 向 :环 境 科 学 ,湖 泊 调 查 . [中图分类号]P618.11 [文献标识码]A [文章编号]1009-9506(2018)08-0021-07
水文地质条件对煤层气保存及产 出 具 有 重 要 的 意 义[1,2],研 究 沁 水 盆 地 主 力 煤 层 气 水 文 地 质 条 件 有 利于提高煤层 气 开 发 效 果[2],找 准 开 发 有 利 区.为 此,部 分 学 者 对 沁 水 盆 地 整 体 的 水 文 特 征 进 行 了 研 究[3,4],但并未专门研究主力煤层水文特征.本文在前人 研 究 基 础 上,通 过 煤 层 采 出 水 质 化 验 等 手 段,研 究 主力煤层水文地质特征及其对煤层气开发的影响.
寿阳区块煤层气井排采影响因素分析
中 国煤 层气
CHINA COALBED M ETH ANE
Vo1.15 No.2 April.2018
寿阳区块煤层 气井排采影响因素分析
韩 军 昌
(中联煤层气有 限责任 公司 ,北京 10001 1)
摘 要 :通 过 对寿 阳 区块煤储 层 地质 条件 、煤层 气井钻 完井工 艺参数 及排 采控 制特征 的分析 ,认 为 影 响该 区块煤 层 气排 采 的主 要 因素有 :生产 煤 层渗 透 率低 、 临界 解吸 压 力低 、含 气饱 和 度 低 ; 本 区块 主 力煤层 15号煤 的顶板 以灰 岩 为主 ,含 有 不规 则 的裂 隙水 ,导 致部 分 井产 水异 常 ;构 造 复 杂 易造成 直 井压 裂裂缝 或 水平 井水 平段 与 断层 发 生 沟通 ,导致 煤层 与外部 水 层发 生连 通 而干扰 煤 层 的排 水 降压 ;水 平 井钻 井过程 中使 用的泥 浆体 系对煤 储层 造 成一 定伤 害 ,部 分 直 井压 裂后 未 及 时返排 并 长 时 间未投入排 采 ,压 裂 液 长期 浸 泡煤层 ; 因各 种原 因造 成频繁 的排 采 中断。针对 这 些 主要 影响 因素 ,提 出 了针 对性 建议 。 关键 词 :寿 阳区块 煤层 气 排 采 影 响 因素
Analysis of Influence Factors of CBM W ells in Shouyang Block
HAN Junchang
(China United Coalbed Methane Co.,Ltd.,Beijing 10001 1)
Abstract: Through the analysis of the geological condition of coal reservoirs in Shouyang Block,the pa- ram eters of CBM well drilling and completion processes and characteristics of recovery control,the paper proposes that that the main factors influencing the CBM recovery in the Block includes the low perm eabili— ty of the main coal seam ,the low critical desorption pressure and low gas saturation.The roof of 1 5# coal seam ,which is the main seam in the Block,is mainly limestone,with irregular fissure water,which cau— ses the abnormal water production in parts of wells. The complex structure also causes the fracturing cracks in the ve ̄ical wells or the comm unication of the horizontal section with the fault in the horizontal wells,and leads to the connection between the outer water layer and coal seam ,and interfere the water drainage and pressure release of the coal seam. The mud system used in the process of horizontal well drilling will bring certain damage to the coal reservoir. Some of the vertical wells could not be flow back tim ely and put into operation for long time after fracturing,which causes the long-term im mersion of the fractur ing f luid to the coal seam. There are also various reasons causing the  ̄equent interruption of gas recovery . According to these main influence factors,the paper puts forward the counterm easures. Keywords: Shouyang Block;CBM ;recovery;influence factors
沁水盆地南部煤层气单井产量影响因素敏感性分析
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第
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卷 第 5 期 中 国 煤层气 V oL 3 N o 年 0 月 C H NA C OAL BE D ME THA N E O o be 20
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沁 水 盆 地 南 部 煤 层 气 单 井产 量 影 响
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沁水盆地古交区块煤层气水平井产能影响因素分析
沁水盆地古交区块煤层气水平井产能影响因素分析郭广山;王海侨;刘松楠;陈朝晖【期刊名称】《中国海上油气》【年(卷),期】2024(36)2【摘要】近年来,水平井逐渐成为中国煤层气开发的主要井型,在多个区块取得显著产气效果,但井间产量差异大,整体达产率偏低。
为摸清煤层气水平井产能影响因素,从地质因素、工程工艺和排采管理等方面展开研究。
选取沁水盆地北部古交区块20口煤层气L型水平井,在地质条件和生产动态剖析基础上,筛选出含气性、井控地质储量、钻井质量、储层改造、生产动态参数等10个关键参数,探讨了对煤层气水平井产能的影响,并提出适用于研究区地质条件的针对性技术对策。
研究表明:位于构造高部位的煤层气水平井,含气量、含气饱和度和井控地质储量是实现水平井高产的资源基础;在构造简单和断层不发育的情况下,水平段长应在600 m以上,且保证煤层钻遇率80%以上;水平段长600~800 m时,压裂段数应控制在10段以下,压裂段长最佳为60~80 m;尽量降低排采中断次数,提高排采连续性,在排水期和提产期要分别制定不同合理压降速率,增大泄压面积,实现煤层气水平井产能最大释放。
【总页数】9页(P110-118)【作者】郭广山;王海侨;刘松楠;陈朝晖【作者单位】中海油研究总院有限责任公司【正文语种】中文【中图分类】P618.13【相关文献】1.沁水盆地赵庄区块煤层气井产能地质因素分析2.沁水盆地煤层气水平井产能影响因素分析——以樊庄区块水平井开发示范工程为例3.沁水盆地南部煤层气水平井产能影响因素分析4.沁水盆地北部古交区块煤层气产能控制因素分析5.煤层气多分支水平井产能影响因素及增产稳产对策——以鄂尔多斯盆地三交区块为例因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
沁水盆地南部煤层气问题井原因分析及技术探讨
沁水盆地影响煤层含气量的地质因素探讨
总厚 0 4 19 平 均 6 3m, . ~2.m, . 6 富煤 带位 于 阳泉一 带 , 向南 、 南 逐渐 变 薄 , 中 1 煤 厚 度大 , 向稳定 , 西 其 5 横 是 区 内太原组 主要 的煤 层 气 储层 。山 西 组 以 K 岩 与 砂
复 杂程度 和煤层渗 透 率条 件 进行 资源 分级 。根 据 气 含
般来讲, 随着煤层埋藏深度 的加大 , 的演化程 煤
* 收稿 日期 :000—4 2 1-31
第一作者简介: 金英( 9 4)女( 1 8一 , 汉族) 山东临清市 , , 中国石油大学( 华东 ) 地球资源与信息学 院在读硕士研究生 , 研究方向 : 含油气盆地分析及油
太原 组分 界 , 届 为 K 上 s砂 岩 之底 , 度 变 化趋 势 为 南 厚 厚北 薄 。含 煤 2 层 , ~7 多为 3层 , 中下部 或 中下 部 的 其 3 为山西 组主要 的煤层 气储层 。 煤
2 2 煤深 .
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和气 态组成 的三相 介质 I 。 2 ] 张培 和等 以煤 层气含 量为 主要 标准 , 时考 虑构 造 同
2 1 年 第 1 期 00 2
西 部探矿 工程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5 5
沁 水 盆 地影 响煤 层含 气 量 的地质 因素 探讨
金 英 , 永 军 赵
( 国石 油大学< 华东> 地球 资源 与信 息学院 , 中 山东 东 营 2 7 6 ) 5 0 1
煤层气井产能影响因素分析
煤层气井产能影响因素分析在我国,煤层气的开发日益受到重视,但是单井产气量却一直难以有较大提高,这也是一直制约煤层气开发的主要问题。
本文试图从地质因素和开发技术两个大的方面入手,分析影响煤层气井产能的种种因素,找出问题所在。
1 地质因素地质因素是决定煤层气富集及产出的关键,是影响气井产能的内在因素。
以沁水盆地南部煤层气的开发为例,通过研究及勘探开发的实践表明,气井产能受煤构造部位、煤层厚度、埋深、气含量、渗透率、水文地质条件等因素影响。
不同地区煤层气地质、储层条件对比情况见表1。
1.1 1.1.1 构造发育及分布褶皱煤层气勘探开发资料显示,褶皱对煤层气井的产量有一定影响。
中联煤在潘河地区的煤层气井分布在背斜、向斜的不同部位,虽然各种产量井在背斜、向斜上的分布没有明显的比例优势,产能分布与构造关系不十分显著,但在背斜轴部,高产井的比例高[1],向斜和褶皱翼部的高产井比例分别为75%和59%,背斜轴部的煤层气井全为高产井(表2)。
中石油在樊庄区块进行的煤层气开发也基本上表现为相同的产气特征,在背斜区和褶皱翼部高产气井的比例高。
表2 不同构造位置区的气井产气状况[2]1.1.2 断层断层对煤层气开发的影响表现为:①在局部范围内使煤层厚度或煤体结构发生变化,如煤层变薄、煤层渗透率降低等;②导通邻近含水层,导致产水量大、降压困难等;③使附近的煤层气逸散,气含量降低; ④使煤层气井间形成隔离屏障,阻断井间的联系,降低开发效果;⑤增加钻井、固井、压裂作业等的施工难度,对煤储层的污染可能更大。
这些都会导致产气量降低,因此断层对煤层气井的产量影响是比较显著的。
1.2 煤层厚度煤层厚度越大,向井筒渗流汇聚的煤层气就越充足,产气量就越高。
对沁水盆地南部煤层气井产量与目标煤层厚度进行统计发现,随着煤层厚度的增大,煤层气井产量有增加的趋势。
1.3 煤层埋深煤层气理论研究和勘探开发的实践表明,深度是影响煤层气井产量的重要因素之一。
沁水盆地南部煤层气井产能影响地质分析
目前我国煤层气进入商业规模开发阶段的主力为沁水盆地南部的中高煤阶煤层气,其开发方式不同于常规油气资源,产出要经过“解吸-扩散-渗流”的复杂过程[1-2],每一个环节均对煤层气的产量有一定的影响,本文在前人研究的基础上,密切结合现场生产实际,归纳了影响沁水盆地南部中高煤阶煤层气井产量的地质因素。
1 煤储层特征①煤岩结构。
根据沁水盆地南部柿庄地区产气井煤层取芯,多数单井上同一煤层在纵向上并非单一结构,为多类结构的复合,但产气量较高井的煤体结构多以原生结构、碎裂结构为主,以碎粒结构为主的煤储层产气次之,糜棱结构煤储层目前整体开发效果较差。
②煤质特征。
随着镜质体反射率的增加,煤级增加,挥发分亦有降低的趋势,在同一煤阶煤层中,灰分含量越低,甲烷含量越高。
宏观煤岩类型在一定程度上亦反映了煤的生气能力,亮煤生气能力高于暗煤。
沁水盆地南部煤层气高产井煤质多为无烟煤三号,宏观煤岩类型以亮煤半亮煤为主。
③储层物性。
煤层气以吸附状态赋存于煤储层中,与常规油藏储层物性特征相比具有更强的非均质性;气体更多为吸附态而非游离态存在;孔隙度相对更低,一般小于10%,沁水盆地南部柿庄采气区孔隙度主要集中在5%左右;比表面积相对更大,可达100~400m2/g,而常规砂岩的比表面积约为5.8×10-4 m2/g;一般煤岩基质渗透率较低,其中的天然裂隙系统是甲烷气体在煤岩中流动的主要通道,根据实际测试数据与生产资料,可认为随着渗透率的提高,单井日产量有增大的趋势。
④储层压力与含气性。
目前煤储层压力主要通过试井获取,该参数可反映出煤层的吸附能力、含气性以及气体的赋存状态,在压差的作用下气体向井筒流动,使得储层压力降低到临界解吸压力,该参数是排水降压、获取产能的重要指标参数。
一般来说,随着煤层深度的增加,上覆地层垂向应力增加,储层压力有增加的趋势。
沁水盆地煤层多为欠压,结合目前高产井分布,多位于储层压力梯度相对高及高含气量区域。
沁水盆地南部煤层气产能特征及影响因素分析
沁水盆地南部煤层气产能特征及影响因素分析韩贤军;杨焦生【摘要】采用地质分析、动态分析和数值模拟的方法,对沁水盆地南部(以下简称沁南)煤层气的排采特征、产气规律进行分析、总结;并对产能主控因素进行了全面的剖析;提出了一些具体的上产措施建议.结果表明,沁南煤储层非均质性强,气水产量平面差异大,直井见气时间1~9个月,达产时间为6~18个月,面积降压区产气效果好,中、高产气井具有较长稳产期;含气量、渗透率、构造部位、压裂多裂缝、排采控制对煤层气产能影响大,应在开发有利部位实行非均匀布井,面积降压排采;压裂应根据天然裂缝发育情况选择压裂方式,天然裂缝发育区,应增大压裂规模以形成更大控制面积的裂缝缝网;天然裂缝不发育地区,应采取控制多裂缝的工艺,增加主裂缝长度、宽度为主.排采应连续,降液速度不超过5m/d,见气后应控制好放气速度.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2013(013)033【总页数】6页(P9940-9945)【关键词】煤层气;产能特征;主控因素;含气量;渗透性;多裂缝;排采【作者】韩贤军;杨焦生【作者单位】胜利油田钻井工程技术公司定向井公司,东营 257000;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,廊坊 065007【正文语种】中文【中图分类】TE332沁南煤层气田为我国第一个开发的大型煤层气田。
经过多年的努力,目前已进入产量迅速上升阶段,2012年地面产量突破20亿m3。
但开发也面临一些问题,主要是对煤层气的生产规律和产能主控因素认识不够深入[1—3],对产气潜力和开发前景估计不准,影响开发决策。
鉴于此,在认真消化、分析沁南几百口煤层气井排采生产资料基础上,深入总结了沁南煤层气的产出机理和产能特征,并对影响煤层气产能的地质、工程和管理主控因素进行了认真的梳理,并针对性提出了一些具体的上产措施建议,为沁水煤层气田的高效经济开发提供技术支撑。
1 沁南煤层气产能特征分析(1)煤储层非均质性强,气、水产量平面分布差异大。
寿阳地区煤层气井产水来源识别及有利区块预测
关键词 : 煤层气开发 ; 含水层分析 ; 水文地球化学 ; 产水量 ; 岩性组合类型 ; 有利 区块 ; 寿 阳区块
中图 分 类 号 : P 6 4 1 文献 标 识 码 : A
CBM W e l l Pr o d u c e d W a t e r S o u r c e I d e n t i ic f a t i o n a n d Fa v o r a b l e Bl o c k P r e d i c t i o n i n S h o u y a n g Ar e a
水, 对煤层气 排采 影响有限 ; K 2 之上含水砂 岩层 可能是主要出水层 。 研究认 为 , 该 区煤层气井 产水量受煤层与其 上下岩性组合 的控制 , 岩性组合类 型平 面分布特 征对煤层气排采 具有指导 作用 ; 区内 1 5 煤层开发最 有利 , 东北部 该煤层排采可能较西南部好 ; 3 煤层次之 , 南部地 区较北部地 区有利 ; 9 煤层分 布不稳 定且上下均有较厚含水层 , 开 发最为不利。
第2 8 卷1 9 6 9  ̄ . i s s n . 1 6 7 4 — 1 8 0 3 . 2 0 1 6 . 1 1 . 1 3
中 国 煤 炭 地 质
煤层气井产水差异性原因分析及其对产气量的影响
第16卷第2期2019年4月中国煤层气CHINA COALBED METHANEVol.16No.2April.2019煤层气井产水差异性原因分析及其对产气量的影响刘昌平祁空军毛崇昊贾慧敏张光波张庆(中国石油山西煤层气勘探开发分公司,山西048000)摘要:本文以沁水盆地长治地区李村区块为例,利用该区141口煤层气井排采动态资料及相关的地质资料,明确了产水来源及断裂发育程度是导致产水差异性大的主要原因,并在此基础上分析了其对产气量的影响,研究结果表明:①高产水井受断裂构造影响,水动力条件活跃,在水力冲洗作用下,吸附气易发生溶解-运移,导致含气性遭受破坏,影响产气量。
②高产水排水降压难度大,对排采设备要求高,产能释放困难。
③呈片分布的高产水与邻井协同降压作用明显,高产水井对相邻产气井具有助排作用。
关键词:煤层气产水差异性产水来源Causes of Water Production Difference in Coalbed MethaneWell and Its Effect on Gas ProductionLIU Changping,QI Kongjun,MAO Chonghao,JIA Huimin,ZHANG Guangbo,ZHANG Qing(Shanxi CBM Exploration and Development Branch,PetroChinaHuabei Oilfield Company,Shanxi048000)Abstract:Taking the Licun Block in Changzhi area of Qinshui Basin as an example,using the production dynamic data and related geological data of141coalbed methane wells in the area,it is clear that the source of water and the degree of fault development are the main reasons for the large difference in water production.Based on this,the influence of water production difference on the gas production is analyzed. The results show that:first,the wells with high water production are affected by fault structure and the hydrodynamic conditions are active.Under the action of hydraulic flushing,the adsorbed gas is prone to dissolution-transport,resulting in the damage to the gas-bearing properties,which will affect the gas production.Second,it is difficult to drain water and reduce the pressure in this kind of wells,the requirements for the drainage equipment are high,and the production capacity is difficult to release.Third,the wells with high water production which are distributed in groups have obvious synergistic effect on the adjacent well,and these wells have the assisting effect on the gas production of their adjacent wells. Keywords:Coalbed methane;water production difference;water production source基金项目国家科技重大专项资助项目(2017ZX05064);中石油重大科技专项资助项目(2017E-1405)作者简介刘昌平,工程师,现在华北油田山西煤层气分公司从事煤层气勘探开发研究丁作:第2期煤层气井产水差异性原因分析及其对产气量的影响171区域概况李村区块行政区划隶属山西省长治市长子县,主体为低山丘陵地带,区块构造位于晋获褶断带西侧,沁水盆地东南部,主要受新华夏构造体系控制,褶曲、断层发育。
煤层气排采井高产水原因分析
附近砂 岩 发 育且砂 岩横 向连 续性较 好 的岩性 组合 分布 规律 ,指 出 了断层及 储层 改造缝 高控 制是 导
致 高产水 的根本 原 因,为煤层 气单 井 差异化 压 裂设 计施 工及 排 采管理 奠 定 了研 究基础 。
关键 词 :煤层 气 高产 水原 因 柿庄 沁 南盆地
l y ic r a l me t h o d f o r CBM we l l s wh i c h h a s h i g h wa t e r ,p r o d u c t i o n. T h r o ug h c o mp r e h e ns i v e a n a l y s i s o f t h e me t ho d o l o g i e s o f h y d r o g e o l o g y,s t r u c t u r a l i mpl e me n t a t i o n,r e a s o n a n a l y s i s o f e n g i n e e in r g,i n t e pr r e t a t i o n o f s i n g l e we l l l o g g i n g a n d s u b s t r a t um c o r r e l a t i o n o f t h e we l l z o n e,i t in f d s o u t t h e r e a s o n s or f t h e h i g h wa —
山西沁水煤田煤层渗透性及其影响因素研究
山西沁水煤田煤层渗透性及其影响因素研究[摘要] 渗透率作为评价煤层气储层储气能力的重要的参数,煤体结构、孔裂隙发育程度、原岩应力对其有重要的影响。
通过对沁水煤田中三个井煤层扩散系数的分析,得出本区煤体的渗透性差异较大,但整体上3号煤层的渗透率大于15号煤层的渗透率。
[关键字] 沁水煤田渗透率扩散系数煤层气又称为瓦斯,是在煤的形成过程中伴生且储存于煤体中的一种气体,甲烷是其主要成分[1,3]。
煤层气是一种无污染、燃烧热值高的洁净能源,可作为燃料被广泛应用[3,4]。
自20世纪80年代以来,煤层气已被世界许多国家和地区广泛重视。
煤层气的勘探开发及利用能够缓解目前能源紧张的矛盾,解决目前由于采煤过程中大量煤矿瓦斯排放到大气中引起的环境污染问题,还能够减少煤矿井下瓦斯突发引起的事故。
沁水煤田是我国煤层气最重要的富集地区,煤层气资源丰富,具有含气量高、甲烷浓度大、理论含气饱和度高和资源丰度大的总体特点。
这是我国煤层气开发的重点,所以说对沁水煤田樊庄勘探区煤储层渗透性的分析是十分重要的。
1 研究区域所处位置樊庄勘探区位于山西省晋城市西北85km。
行政区划隶属沁水县端氏、樊庄、胡底、固县;高平市杜寨、野川、原村、马村、东周;晋城市大阳、下村等乡镇。
地理座标为:东经112°29′29”-112°46′23”;北纬35°39′59”-35°50′00”。
勘探区南北长18.53-19.96km,东西宽16.37-19.27km,面积319.16km2。
2 渗透性及其影响因素2.1 渗透性储集层的渗透性是指在一定压力差下,允许流体通过其连通孔隙的性质,渗透率是评价渗透性能的重要指标。
煤层渗透率一般很低,通常小于1×10-3μm2;且渗透率具有各向异性,主要是由于煤体在形成过程中所受的构造应力方向不同所造成的,一般面割理方向的渗透率比端割理方向大。
2.2 渗透率参数渗透率作为衡量流体通过多孔介质的一项重要指标,它是评价煤层气储层储气能力的重要的参数,也是决定煤层气产量高低的关键性因素。
沁水盆地和顺区块和6井组产能影响因素分析
第43卷 第6期 煤田地质与勘探Vol. 43 No.62015年12月 COAL GEOLOGY & EXPLORA TION Dec . 2015收稿日期: 2014-10-23作者简介:付玉通(1986—),男,山东曹县人,助理工程师,博士研究生,从事煤层气勘探与开发工作.E-mail :fytxuzhidan@引用格式: 付玉通,徐志丹,崔彬,等. 沁水盆地和顺区块和6井组产能影响因素分析[J]. 煤田地质与勘探,2015,43(6):29–31.文章编号: 1001-1986(2015)06-0029-03沁水盆地和顺区块和6井组产能影响因素分析付玉通1, 2,徐志丹3,崔 彬1,许祖伟1(1. 中国石化华东分公司非常规资源勘探开发指挥部,江苏 南京 210011;2. 中国矿业大学资源与地球科学院,江苏 徐州 221116;3. 西安石文软件有限公司,陕西 西安 710075)摘要: 从煤层含气量、吸附能力与渗透性三个方面对和6井组低产原因进行了分析,认为井组资源量正常,但煤层吸附能力强和原始渗透率低是和6井组普遍低产的根本原因。
煤层吸附能力强导致解吸压力低,低解吸压力使得煤层解吸后压降困难,压降漏斗难以向远端扩展,仅井筒周围地带解吸;煤层原始渗透率低,已解吸煤层气向井筒运移困难。
渗透性相对较好的背斜翼部与已降压的煤矿采空区周围相对高产,为有利开发区。
关 键 词:和顺区块;解吸压力;吸附能力;压降漏斗;渗透率中图分类号:P618.11 文献标识码:A DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2015.06.005Analysis of controls in CBM wells production of well group He 6 in Heshunblock in Qinshui basinFU Y utong 1, 2, XU Zhidan 3, CUI Bin 1, XU Zuwei 1(1. Unconventional Resources Exploration and Development Headquarter , East China Company , SINOPEC , Nanjing 210011, China ; 2. School of Mineral Resource and Geoscience , China University of Mining and Technology ,Xuzhou 221116, China ; 3. X ′ian Shiwen Software Company , Xi ′an 710075, China ) Abstract: This article has analyzed reasons of low-yield of well group He 6 from CBM content, adsorption ability and permeability. The authors think that the amount of resources is normal, the adsorption capacity is too strong and permeability is too low. Because of strong adsorption ability, desorption pressure is very low. It’s difficult to drop the coal pressure after desorption. The pressure dropdown distribution is difficult to extend and limit near the wellbore. Original permeability is low, which leads difficult migration of fluid. Anticline, where the permeability is high, and goaf, where the pressure has dropped, are relatively high yield area.Key words: Heshun block; desorption pressure; adsorption ability; pressure drawdown; permeability沁水盆地和顺区块煤层气勘探开发已进入第6个年头,累计投产煤层气井50余口,先后建成和6与和2两个试验井组,但区块产气量一直偏低,煤层气勘探尚未取得实质性突破。
沁南煤储层地质条件对煤层气井产能的影响
沁南煤储层地质条件对煤层气井产能的影响沁南煤矿位于山西省沁水盆地,是中国煤炭资源丰富的地区之一。
沁南煤层具有独特的地质条件,对煤层气储层的形成和产能有着重要影响。
本文将从地层结构、岩性特征、裂缝分布等方面探讨沁南煤储层地质条件对煤层气井产能的影响。
一、地层结构沁南煤矿地处北华老褶皱中的褶皱凹陷带,地层为上侏罗统-下白垩统的煤系地层。
在该地区的构造地层上,除了出露的泥页岩地层外,主要还有煤层、砂岩、灰岩、页岩等。
地层中存在着不同的煤层,煤层与煤层之间有着不同的产烃能力、渗透率和孔隙度。
地层的特殊构造使得煤层气的产能受到了地层的制约,对于煤层气的开发与产出至关重要。
在沁南煤矿区内,地层结构的特殊性对煤层气的产能有着直接影响,需要结合实际情况采取不同的开采技术和方法。
二、岩性特征沁南煤矿区的煤层主要有石煤和泥煤两种类型,岩性特征复杂多样。
石煤贫有机质,含量较低,而泥煤富有机质,含量较高。
这两种类型的煤层有着不同的孔隙结构和渗透能力,产煤瓦斯的能力也有很大的不同。
泥煤的孔隙度和渗透率相对较高,能力大,产煤瓦斯的能力较为突出,而石煤的孔隙度和渗透率相对较低,产煤瓦斯的能力相对较弱。
岩性特征对煤层气的产能影响极大,需要根据不同的岩性特征采取相应的开采技术,提高煤层气的产能。
三、裂缝分布在沁南煤矿地区,煤层中还存在多种类型的裂缝,裂缝的分布对煤层气的储集和产能也有着直接的影响。
裂缝的形成是多种因素共同作用的结果,其分布和结构对煤层气的开采有很大的影响。
在裂缝发育的区域,煤层气的储集能力和产煤能力会显著提高,因此裂缝的分布情况对于煤层气的产能影响是至关重要的。
需要通过对裂缝分布的研究,确定煤层气的开采方法和技术,提高煤层气的产能。
沁南煤储层地质条件对煤层气井产能的影响是多方面的,需要综合考虑地层结构、岩性特征、裂缝分布等因素,采取科学合理的开采技术和方法,提高煤层气的产能。
只有充分了解并合理利用地质条件,才能更好地发挥煤层气资源的价值。
沁水盆地和顺区块煤层气成藏影响因素分析
沁水盆地和顺区块煤层气成藏影响因素分析
赵景辉;孟贵希;周国文;张蓉蓉
【期刊名称】《油气藏评价与开发》
【年(卷),期】2014(000)005
【摘要】通过分析和顺区块15号煤层厚度、埋深、煤岩煤质特征、演化程度、煤层含气性及吸附性、煤储层物性、煤层气保存条件等煤层气成藏影响因素,认为和顺区块煤层气成藏条件具有煤层厚度大、分布面积广、含气量高,煤储层裂隙发育、保存条件好、水动力条件优越等特点,是沁水盆地15号煤层煤层气勘探的有利目标区。
【总页数】6页(P65-69,75)
【作者】赵景辉;孟贵希;周国文;张蓉蓉
【作者单位】中国石化华东分公司石油勘探开发研究院,江苏南京 210011;中国
石化华东分公司石油勘探开发研究院,江苏南京 210011;中国石化华东分公司石
油勘探开发研究院,江苏南京210011;中国石化华东分公司石油勘探开发研究院,江苏南京 210011
【正文语种】中文
【中图分类】TE122.1
【相关文献】
1.沁水盆地南部煤层气田煤层气成藏条件分析 [J], 李五忠;王一兵;崔思华;鲜保安;
陈彩红;王宪花
2.沁水盆地和顺区块煤层气富集地质控制因素分析 [J], 周芊芊
3.沁水盆地和顺区块基于地震多属性分析的煤层含气量预测 [J], 朱正平;雷克辉;潘仁芳
4.沁水盆地成庄区块煤层气成藏优势及富集高产主控地质因素 [J], 王勃;姚红星;王红娜;赵洋;李梦溪;胡秋嘉;樊梅荣;杨春莉
5.沁水盆地和顺区块15号煤层含气量及其控制因素 [J], 孟贵希;赵景辉;贺小黑;周国文;杨媛媛;张蓉蓉
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沁水盆地寿阳区块煤层气井高产水影响因素
沁水盆地寿阳区块煤层气井高产水影响因素吕玉民;柳迎红;王存武;郭广山;朱学申;蒋锐【摘要】为揭示沁水盆地寿阳区块煤层气井产水异常高的主控因素,对该区的区域水文地质条件、煤层与顶底板及其含水层岩性组合关系以及不同压裂工艺对煤层气井产水特征的影响进行了系统分析,指出了导致寿阳区块煤层气井高产水的地质风险和工程风险,并提出了相应的规避措施.研究结果表明:压裂施工排量过大(>7m3/min)形成的压裂缝高过大,沟通了煤层附近的含水层,这是导致煤层气井高产水的直接原因;煤系地层中发育的高角度裂缝性含水砂岩层以及断层是导致煤层气井高产水的关键地质风险.此外,顶底板岩性厚度以及区域水文地质条件也是造成该区煤层气井高产水的重要因素.因此,降低压裂施工排量、规避围岩中的高角度裂缝性含水层、远离断层、选择厚层的顶底板泥岩发育区是降低煤层气井高产水的重要手段.%In order to reveal the controlling factors causing high water production of coalbed methane (CBM) wells in Shouyang block,Qinshui Basin,this paper makes a systematic analysis of the impacts of regional hydrogeological conditions,lithological association of coal seams and roofs and floors as well as aquifers,and fracturing techniques on water production of CBM wells,summarizes the geological risk and engineering risk leading to high water production,and finally brings in measures to avoid those risks.Results show that too high fracturing pumping rate is the immediate cause of high water production of CBM wells due to hydraulic connection between coal seams and aquifers,and high angle fractured aquifers nearby coal reservoirs in coal measure strata is the critical geological risk causing high water production of CBMwells.Additionally,unfavorable lithological association and regional hydrogeological conditions are the important factors causing high water production of CBM wells.Therefore,decreasing fracturing pumpingrate,avoiding high angle fractured aquifers,and choosing coal seams which develops thick argillaceous roof and floors are the important measures to limit water production of CBM wells.【期刊名称】《现代地质》【年(卷),期】2017(031)005【总页数】7页(P1088-1094)【关键词】煤层气;高产水;地质;工程;寿阳【作者】吕玉民;柳迎红;王存武;郭广山;朱学申;蒋锐【作者单位】中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028【正文语种】中文【中图分类】TE132.2排水降压是煤层气开发的主要开发手段。
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第31卷第5期现代地质Vol.31 N o.5 2017 年10 月GEOSCIENCE Oct2017沁水盆地寿阳区块煤层气井高产水影响因素吕玉民,柳迎红,王存武,郭广山,朱学申,蒋锐(中海油研究总院新能源研究中心,北京10002)摘要:为揭示沁水盆地寿阳区块煤层气井产水异常高的主控因素,对该区的区域水文地质条件、煤层与顶底板及其含水层岩性组合关系以及不同压裂工艺对煤层气井产水特征的影响进行了系统分析,指出了导致寿阳区块煤层气井高产水的地质风险和工程风险,并提出了相应的规避措施。
研究结果表明:压裂施工排量过大(>7 m3/mm)形成的压裂缝高过大,沟通了煤层附近的含水层,这是导致煤层气井高产水的直接原因;煤系地层中发育的高角度裂缝性含水砂岩层以及断层是导致煤层气井高产水的关键地质风险。
此外,顶底板岩性厚度以及区域水文地质条件也是造成该区煤层气井高产水的重要因素。
因此,降低压裂施工排量、规避围岩中的高角度裂缝性含水层、远离断层、选择厚层的顶底板泥岩发育区是降低煤层气井高产水的重要手段。
关键词:煤层气;高产水;地质;工程;寿阳中图分类号:TE132. 2 文献标志码:A 文章编号:1000 -8527(2017)05 -1088 -07C o n t r o l s o n H i g h W a t e r P r o d u c t i o n o f C B M W d l s i nS h o u y a n g B l o c k,Q i n s h u i B a s i nL U Y u m in,L IU Y in g h o n g,W A N G C unw u,G UO Guangshan,Z H U Xueshen,JI^ANG R u i(New Energy Research Center,CNOOC Research Institute, 100028Beijing,China)Abstract:In o rd er to reveal the c o n tro llin g factors causing h igh w ater p ro d u ctio n o f coa w e lls in Shouyang b lo c k,Q insh ui Basin,th is paper makes a system atic analysis o f the im pacts o f regional hydrogeological con ditions,lith o lo g ic a l association o f coal seams and roofs and floors as w e ll as aq uifers,and fra c tu rin g techniques on w ater p ro d u ctio n o f C BM w e lls,summarizes the geological ris k and en gineering ris kle a d in g to h igh w ater p ro d u ctio n,a nd fin a lly bring s in measures to avoid those ris k s.R esults show that too h ighfra c tu rin g pu m p in g rate is t he im m e dia te cause o f h igh w ater p ro d u ctio n o f C BM w e lls due to h y d ra u lic connectio n between coal seams and aquifers,and h igh angle fra ctu re d aq uifers nearby co strata is the c ritic a l geological ris k causing h ig h w ater p ro d u ctio n o f C BM w e lls.A d d itio n a lly,unfavorable lith o log ica l association and regional h ydrogeological con ditions are the im p o rta n t factors causing h igh w ater p ro du ctiono f C B M w e lls.Therefore,decreasing fra c tu rin g pu m p in g rate,a vo id ing h igh angle fra ctu re d aquifers,and choosing coal seams w h ic h develops th ic k argillaceous ro o f and floors are the im p o rta n td u ctio n o f C B M we lls.Key words:coalbed m e th a n e;h igh w ater p ro d u ctio n;geology;e n g in e e rin g;Shouyang排水降压是煤层气开发的主要开发手段。
一产气效果也往往越明显。
然而,在实际开发过程 般来说,煤层排水越多,越有利于煤储层降压,中,经常出现一些煤层气井长时间大量产水,但收稿日期:2016-12 - 20;改回日期:2017-05 -15;责任编辑:孙义梅。
基金项目:国家科技重大专项(2011ZX05034-001,2011ZX05038-001);国家自然科学基金项目(41272175);博士后科研基金项目(2014M561020);中海油科技项目(CNOOC-KY125)。
作者简介:吕玉民,男,博士,185年出生,矿产普查与勘探专业,主要从事非常规油气地质与开发研究。
Email:lvym@。
第5期吕玉民等:沁水盆地寿阳区块煤层气井高产水影响因素1089其产气效果非常差,甚至不产气,严重影响煤层 气井的开发效益。
因此,加强煤层气井高产水的 因素分析对提高煤层气井开发效益、降低风险具 有重要的现实意义。
目前,国内外学者对煤层气井高产水影响因 素分析研究[1 _3]相对较少,更多地是研究水文地 质条件对煤层气富集成藏的影响[4_1〇]。
以沁水盆 地寿阳区块为研究对象,为揭示该区煤层气井高 产水的地质与工程因素,对该区的区域水文地质 条件、煤层与顶底板及其含水层岩性组合关系以 及不同压裂工艺下的煤层气井产水特征进行了系 统分析,探讨了导致寿阳区块煤层气井高产水的 地质风险和工程风险,并提出了相应的规避措施, 为该区煤层气井避免高产水提供地质指导和工程 依据。
1研究区概况及其产水特征研究区位于沁水盆地西北部的寿阳区块北部(图1。
构造较为简单,为东西走向的南倾单斜 构造,发育一些次级褶曲和断裂,地层平缓。
该 区发育多套煤层,其中山西组的3号煤层和太原 组的9号、1号煤层是煤层气开发的主要目的 层。
目前,研究区有10多口煤层气井,其中进入 排采87 口,累计排采时间达到2 a 以上。
生产排采显示该区煤层气井产水普遍偏高:单井平均产水量 2 60〜127. 36 m 3/d ,区块平均产水量为31. 23 m 3/d (图2)。
其中约60%的煤层气单井平均产水量达 到20 m 3/d 以上,单井累计产水量最大已超过5 X 104 m 3。
area与沁水盆地其它煤层气成熟/较成熟开发区相比,寿阳区块具有典型的高产水特征。
如图2所 示,沁水盆地南部的樊庄、潘庄、郑庄、柿庄南 和柿庄北区块煤层气井产水普遍较低,其区块平 均产水量分别为 3. 31 m 3/d 、4. 35 m 3/d 、4. 66 m 3/d 、 4.38m 3/d 和4.45m 3/d 。
对比可以看出寿阳区块图2沁水盆地不同区块煤层气井平均产水对比图Fig. 2 Comparison of average water production of different blocks,Qinshui Basin1090现代地质2017 年煤层气井单井日产水量为沁水盆地南部各煤层气 区块的8〜10倍(图2)。
由此对比显示寿阳区块煤 层气井产水量明显高于盆内其它煤层气开发区,属于高产水煤层气田。
寿阳区块北部煤层气井产水量存在明显的平 面差异。
局部区域出现一个明显的高产水特征,其平均产水量高达100 m3/d以上;而在东北部和 西北部局部区域出现低产水区,其平均产水量不 足10 m3/d(图3)。
此外,该区井间产水差异更为 突出,区内单井最大产水量达到433 m3/d(图3),而最小仅有2.60 m3/d,相差数百倍。
2高产水地质风险分析为揭示寿阳区块北部煤层气井高产水特征,首先开展地质分析,主要从区域水文地质条件和 岩性组合关系入手,探讨寿阳区块产水高的地质 因素及风险。
2.1区域水文地质条件2.1.1区域水文地质概况寿阳区块位于沁水盆地北缘低山丘陵区,地 形北高南低、西高东低。
研究区为典型的黄土丘陵 地貌,地表侵蚀切割剧烈,地表水系随地形形态发 育。
研究区西部和北部的中高山地区为该区地下水 的重要补给区。
水文地质分区属于阳泉、寿阳丘陵 盆地水文区,隶属于娘子关泉泉域。
娘子关泉泉域 面积7 217 km2,多年平均流量10.93 m3/s,是中国 北方最大的泉域,地下水资源丰富[11_12]。
2. 1.2区域含水层特征娘子关泉岩溶水系统的区域性含水层主要是 石炭系、二叠系裂隙性砂岩,岩溶含水层和奥陶 系岩溶含水层(表1,其中石炭系、二叠系裂隙 砂岩含水层及裂隙岩溶含水层是距离煤层近且易 存在水力联系的主要含水层[12_13]。
2.1.3区域水动力场和水化学特征通过对煤层气井产出水水质分析发现:区内 煤层气井排采早期,煤层气井产出水矿化度较高,基本都在2 000 mg/L以上,水型也大都属于氯化 钙型(图4)。
造成排采早期矿化度较高且水型异表1区域性含水层特征Table 1 Characteristics of regional aquifers类型层位岩性赋存空间pH值水型矿化度/(m//L)松散孔隙含水层N + 0砂砾岩孔隙7. 2-7. 6Na2S04NaHC0340-600裂隙含水层TC -P砂岩砂岩、页岩煤裂隙裂隙割理、裂隙7.6 ~9. 4NaHC03NaHC03700 ~ 1100裂隙岩溶含水层C3t02m灰岩灰岩裂隙、孔洞裂隙、孔洞8.0-9. 17. 3 ~8.6NaHC03NaHC03,Na2S04800 ~ 1500<500 -1440第5期吕玉民等:沁水盆地寿阳区块煤层气井高产水影响因素1091泥石、砂质泥石,还在南部发育砂石和灰石。