煤层气储层特征研究

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煤层气储层特征研究分解

饱和的
欠饱和的
饱和煤层（A）含有最大的气含量，这在理论上是可能的，如由实验室确定的等温吸附曲线所定义的。在开始脱水和压力下降时，气生产立即开始。
欠饱和煤层（B）含有比煤层可能吸附量要少的甲烷，由于先前发生过脱气事件。为了使气产气甚至需要几年的时间进行脱水和降压，而最终的储力
超压——煤层气井喷
三、储层的空隙压力与原地应力
2、煤层气瓦斯压力
煤层气（瓦斯）压力是指在煤田勘探钻孔或煤矿矿井中测得的煤层孔隙中的气体压力。煤储层试井测得储层压力是水压，二者的测试条件和测试方法明显不同。煤储层压力是水压和气压的总和，在封闭体系中，储层压力中水压等于气压；在开发体系中，储层压力等于水压与气压之和。
同一煤样吸附不同气体：CO2>CH4>N2
CH4 CO2 N2
8
10
CH4 CO2 N2
8
10
四、煤储层的吸附性
2、煤层气吸附／解吸过程的差异与解吸作用类型划分
地质条件下的煤层气吸附过程与开采条件下的煤层气解吸过程的差异对比
煤层气物理吸附
煤层气物理解吸
作用过程
吸附偶于煤的热演化生烃、排烃人为的排水-降压-解吸过程（是一过程之中（是一种“自发过程”）种“被动过程”）
一、煤层气的概念
1、煤层气
煤层气是以甲烷为主要成分的矿产，是在煤化作用过程中形成、储集在煤层及其临近岩层中的非常规天然气。
2、煤层气储层
煤层作为煤层气的源岩和储层，具有2方面的特征：一是在压力作用下具有容纳气体的能力；二是具有允许气体流动的能力。
二、煤储层的渗透性
1、概念
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，也就是说，渗透性是指岩石传导流体的能力，渗透性优劣用渗透率表示。

煤层气储层测井响应特征及机理分析

煤层气储层测井响应特征及机理分析摘要：煤层气储层是煤层气储存的载体，是煤层气勘探开发的研究对象。

通过研究煤层气储层特征和测井响应特征，为煤层气储层的识别和评价提供依据。

适当的测井系列可用于有效识别煤层气储层，计算储层的碳含量，灰分和水分，并计算储层的孔隙度，渗透率和气体含量。

测井方法是评价煤层气储层的有效手段。

测井是评价煤层气储层的重要技术手段。

通过研究区的常规测井资料和实验数据，分析了测井响应值的分布特征。

结合煤层煤岩组分，探讨了煤层气储层测井响应特征。

研究表明，煤层气储层的测井响应值是正态分布的。

常规对数值显示高声学时间差，高电阻率值，高中子孔隙率和低自然势，低密度，而负面自然异常的特征和严重的扩张。

为研究区后期煤层气储层测井评价提供理论依据。

前言煤层气储层是储存煤层气的载体，是一种典型的非常规有机储层，具有自生，自储和多孔。

煤层气是一种非常规天然气，以吸附状态存在于煤储层中。

研究煤层气储层的最终目的是探索和开发煤层气资源。

煤层气勘探的方法很多，煤层气测井技术被认为是最有前景的手段。

通过对煤层气测井响应图和响应数值分布直方图的统计分析，评价了煤层气储层的响应特征。

根据测井的基本原理，结合煤层气储层的实际地质特征，总结分析了煤层气储层测井响应机理。

一、煤层气测井响应特征1.1煤和岩石的一般测井特征煤层是生产和储存煤层气的地方。

目前，煤层气储层测井技术中常用的测井方法有：电阻率，自然伽马，补偿密度，补偿中子，声学时间差和光电吸收指数[1]。

普通煤和岩石的测井特征如表1所示。

1.2煤层气的测井特征由于煤层裂缝和基质孔隙度小，气体含量低，测井对煤层气的分辨率低，其测井识别方法不像常规气藏那么简单直观。

但是，一般来说，由于气体的密度小于煤的密度，因此气体后的煤层的体积密度值相对减小。

随着氢含量的增加，补偿中子值相对增加;随着气体含量增加，声波传播速度降低，声波时间差相对增大。

我们可以使用这些特征来定性地识别测井曲线上的煤层气。

寺家庄井田8号煤层气储层物性特征研究

寺家庄井田8号煤层气储层物性特征研究王剑英【期刊名称】《《煤》》【年(卷),期】2019(028)011【总页数】5页(P5-8,80)【关键词】寺家庄井田; 8号煤层; 煤层气储层物性特征【作者】王剑英【作者单位】山西蓝焰煤层气集团有限责任公司山西晋城 048012【正文语种】中文【中图分类】P618.13煤层气是一种清洁高效的非常规天然气资源，据新一轮煤层气资源调查评价结果资料，我国埋深2 000 m以浅的煤层气地质资源量30.05万亿m3，可采资源量12.50万亿m3，位居世界第三[1]。

煤层是煤层气的源岩和储层，其物性特征直接影响着煤层气的可开发性和开发效果，煤层气储层物性特征历来是煤层气开发领域广泛关注和热点研究的内容之一[2-4]。

我国煤矿区成煤期多，聚煤地域广阔，成煤环境多样，煤的物质组成复杂，多煤阶，成煤期后构造运动频繁，导致我国煤层气资源赋存条件复杂，煤层气储层物性差异显著[5-6]。

沁水盆地和鄂尔多斯东缘成熟的煤层气开发技术难以适应其他地区的煤层气储层物性条件，已开发区域仍存在煤层气开发效果不理想情况。

鉴于不同煤矿区煤层气储层物性条件的显著差异性，要提高煤层气开发成效，必须有针对性、系统研究煤层气开发区的煤层气储层物性特征。

为此，本文基于寺家庄井田煤层气地质、煤层气勘探开发及相关煤层气储层物性参数测试资料等，应用煤层气地质理论对井田内8号煤层气储层物性特征进行了研究，研究成果以期为后期煤层气开发提供技术支撑和可靠技术参数。

1 研究区基本地质特征寺家庄井田位于沁水盆地东部边缘的中北部，太行隆起之西翼[7]，行政区划隶属晋中市昔阳县管辖，其地理坐标为：东经113°32′09″-113°39′28″，北纬37°30′52″-37°40′19″，井田面积120.252 5 km2。

其基本构造形态为倾向SWW 的单斜构造。

在此单斜上又发育次级的波状褶曲，地层倾角一般约为10 °，区内断层较少，分布集中，次级褶曲发育，轴向不一。

新疆巴里坤煤矿区煤层气地质特征研究与评价

新疆巴里坤煤矿区煤层气地质特征研究与评价摘要：本文从煤层、煤质特征，煤层含气性及储层物性特征，顶底板岩性特征及水文地质条件等方面分析研究了巴里坤煤矿区的煤层气地质特征，估算了煤矿区煤层气资源量。

研究认为矿区煤层发育，煤的变质程度中等，煤层含气量较大，煤储层物性条件较好，顶底板及水文地质条件有利于煤层气的保存。

矿区煤层气资源丰富，随埋深的增加具有煤层气开发潜力，特别是东部石炭窑区，可作为下一步煤层气开发的有利区。

关键词：煤层气；煤质特征；煤层含气量；煤体结构；顶底板1、概况矿区地处新疆维吾尔自治区东部，东天山北麓准噶尔盆地东部南缘，整体呈北西～南东向展布，东以石炭窑复向斜南翼出露的石炭系地层为界，西至纸房断裂，北起挪依什卡拉～沙尔布拉克断层，南到巴里坤煤矿断层，面积约1245km2。

境内煤炭资源丰富，查明及预测1000m以浅煤炭资源量16亿吨，煤质优，煤田简易瓦斯测试多个采样点瓦斯含量大于1m3/t。

矿区共有8对矿井，是自治区重要煤炭生产基地，开发前景十分广阔。

前人对该区煤层气条件研究甚少，瓦斯是危害煤矿安全生产的重要因素，为了合理开发利用区内煤炭和煤层气资源，从而提高采煤的安全系数，本文从矿区构造、煤层、煤质及煤层气地质特征等方面对区内煤层气地质条件进行论述和研究，有利于矿区煤炭、煤层气能源的综合开发利用，并为下一步开展煤层气工作提供依据。

2、基本地质特征2.1地质构造矿区位于新疆大地构造一级单元准噶尔一北天山（Ⅱ），二级单元东准噶尔地槽褶皱带（Ⅱ1），三级单元北塔山复背斜（Ⅱ1-8）。

主要受北面和北北西两组断裂的控制，坳陷内形成雁状排列的次一级凹隆相间出现的复杂构造。

各山间盆地的大小、基底起伏及沉积的中新生代地层厚度均不相同，含煤岩系的厚度及成煤条件都存在一定差异。

2.2煤层特征矿区内含煤地层为下侏罗统八道湾组（JIb），根据煤层分布和含煤性将本区分为东（石炭窑）、中（段家地）、西（纸房）三个区。

二连盆地低阶煤储层物性特征及评价体系研究

定组较少. 腐植组含量在６８
９％ ~９８
８％之间,
平均值为８８
７８％ , 惰质组含量在０
３％ ~２９
７％
之间,平均值为６
９７％ , 稳定组含量在０
２％ ~
１３
１％之间, 平均值为４
２５％ , 煤中有机组分占
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２
落的位置,二连盆地发育４种沼泽类型:较深覆水
森林沼泽、低位沼泽、较浅覆水森林沼泽及潮湿森
林沼泽,如图１所示.
(
２)GWI－VI图和 GWI－F/M 图.地下水流

延川南地区煤层气储层地质特征研究

ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｓｏｕｔｈＹａｎｃｈｕａｎｃｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒ
ＹＵＳｈｅｎｇ．ｂｉａｏ，ＣＨＥＮＬｅｉ２
ｇａｓｅｘｐｌｏｒａｉｔｏｎｎｄａｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｎｈｉｔｓａｒｅａｏｆｃｏａｌｓｅａｍＮｏ．２ｃｏａｌｓｅａｍｎｄａＮｏ．１０ｃｏａｌｓｅａｍ．Ａｎｄｂａｓｅｄｏｎｗｈｉｃｈａｗｅｌｌｆｏｒｔｈｅａｃｔｕａｌｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｇｓａｌｆｏｗ，ｓｏｕｈＹｔｎｃａｈｕａｎｒｅｇｉｏｎｈｓａｇｏｏｄｃｏａｌｂｅｄｇａｓｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｎｄａｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｏｔｅｎｔｉａ１．
ｆｅａｔｕｒｅｓ，ｃｏａｌｓｅａｍ，ｃｏａｌｎｄａｒｏｃｋｐｏｒｏｓｉｔｙｎｄａｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｙｔｃｈｒａａｃｔｅｉｓｒｉｔｃｓｏｆｃｏａｌ，ｉｔｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｒｅａｃｏａｌｂｅｄ

煤中储集层的孔隙特征

煤中集气层孔隙的特征煤中储集层的孔隙特征摘要：煤层气储集层即煤层本身, 它是一种双孔隙岩石, 由基质孔隙和裂隙组成, 二者对煤层气赋存、运移和产出起决定作用.关键词：煤层气基质孔隙裂隙1 煤中孔隙研究概况煤层既是煤层气的源岩, 又是其储层. 作为储层, 它有着与常规天然储层明显不同的特征. 最重要的区别在于煤储层是一种双孔隙岩石, 由基质孔隙和裂隙组成, 二者对煤层气的赋存、运移和产出起不同作用. 因此系统研究和正确认识煤中的孔隙, 对煤层气的勘探开发至关重要. 从人们认识到煤中裂隙的存在, 至今已有百余年. 在这一漫长的历史进程中, 煤中裂隙的研究逐渐分化为两个领域: 煤田地质学领域和煤层气领域. 这两个领域因研究的出发点和目的不同而各具特色.2 煤中孔隙的分类与成因作为煤层气储集层的煤层是一种双孔隙岩石, 由基质孔隙和裂隙组成. 所谓裂隙是指煤中自然形成的裂缝. 由这些裂缝围限的基质块内的微孔隙称基质孔隙. 裂隙对煤层气的运移和产出起决定作用, 基质孔隙主要影响煤层气的赋存.2. 1 基质孔隙的分类基质孔隙可定义为煤的基质块体单元中未被固态物质充填的空间, 由孔隙和通道组成. 一般将较大空间称孔隙, 其间连通的狭窄部分称通道.基质孔隙可根据成因和大小进行分类. 按成因可将孔隙区分为气孔、残留植物组织孔、溶蚀孔、晶间孔、原生粒间孔等. 可按多孔介质孔隙大小进行的分类虽有多种方案. 但因研究对象、目的不同而有所差别, 分类方案如表1 所示.表1 煤孔隙分类方案中孔大孔研究者微孔小孔小孔(或过度孔)< 100 100～1 000 1 000～10 000 > 10 000B. B. 霍多特(1961)Gan 等(1972) < 12 12～300 > 300抚顺所(1985) < 80 80～1 000 > 1 000Girish 等< 8 (亚微孔) 8～20 (微孔) 20～500 > 500 (1987)其中Girish 等人的分类是依据煤的等温吸附特性进行的, 并得到国际理论与应用化学联合会的认可. 霍多特的分类是依工业吸附剂研究提出的, 认为微孔构成煤的吸附容积, 小孔构成煤层气毛细凝结和扩散区域, 中孔构成煤层气缓慢层流渗透区域, 而大孔则构成剧烈层流渗透区域, 这是目前煤层气领域普遍采用的方案.2. 2 基质孔隙的影响因素2. 2. 1 煤化程度煤的基质孔隙特征与煤化程度有着密切关系. 随煤化程度升高, 基质孔隙的总孔容、孔面积和孔径分布出现有规律的变化. 在Romax < 1. 5 %时, 该阶段内随煤化程度升高, 总孔容、孔面积和各级孔隙体积均急剧下降, 尤其是大中孔隙体积减小更为迅速. 在Romax = 1. 0 %～ 5. 0 %时变动较大, 可能是煤中内生裂隙发育的影响. 在Romax = 1. 5 %～5. 0 %时, 该区间内小孔体积和微孔体积随Romax 增高而增大. 在Romax = 5. 0 %时形成第2 高峰, 但大、中孔的关系体积仍持续下降. 在Romax > 5. 0 %时,小孔、微孔面积、孔面积又开始下降, 大、中孔体积持续缓慢下降.煤的基质孔隙结构特征的变化, 是煤在温度、压力作用下长时间内部结构物理化学变化的结果.因此, 其变化与煤化作用跃变有着良好的对应关系. 这种现象可从煤在外部因素作用下, 内部分子结构重组变化的角度来解释。

两淮煤田煤储层含气特征及影响因素分析

/RESOURCES2019年第六期WESTERN RESOURCES 基础地质安徽两淮煤田煤炭资源丰富，截至2015年底，列入《安徽省矿产资源储量表》的煤炭查明资源储量330.41×108t，其中两淮煤田占全省煤炭查明资源储层的90%以上。

两淮煤田（尤其在深部）总体控气地质条件有利于煤层气的富集高产，煤体结构相对完整，煤储层含气饱和度总体偏高。

且随着煤储层埋深的增加，含气饱和度表现为逐渐增大趋势[1]。

本论文依托安徽省公益性地质工作项目（“安徽省两淮煤层气资源调查评价”）（项目编号2012-g-33），对安徽两淮煤田的煤层含气性特征及影响因素进行总结分析，为进一步开展煤层气有利区的选区评价和开发作业，提供地质依据。

1.煤储层含气量特征两淮煤田煤储层含气量受矿区构造形态的控制明显，各矿井实测含气量一般为0m 3/t~25.85m 3/t，由于两淮煤田煤系上覆松散层较厚（一般为400m~500m 左右），煤储层含气量大于8m 3/t 的储层深度一般在1000m 以下，含气量高的部位多位于向斜的构造部位或煤储层埋深较大部位。

淮南煤田主要煤储层实测含气量为0m 3/t~25.85m 3/t，从分布规律来看，淮南煤田总体表现出南高北低，呈东高西低趋势。

含气量的总体展布格局主要受矿区构造形态变化控制。

具体表现为：潘谢矿区潘集背斜东部倾伏端的潘一、二井田最为富集，煤层气局部含量可达15m 3/t~25m 3/t，往西至谢桥、罗园井田又逐渐减小。

阜东矿区煤储层含气量较高部位主要位于矿区东南部的刘庄深部，煤层含气量一般为10m 3/t 左右，向西则逐渐减小。

淮北煤田全区主要煤层实测煤层气含量0~24.79m 3/t，从分布规律来看，淮北煤田总体表现出南高北低，呈东高西低趋势。

以宿北断裂为界，北部濉萧矿区甲烷含量较低，多数达不到4m 3/t [2]。

南部宿县、临涣两矿区甲烷较富集，且含量又自东向西减小。

煤层气钻井储层保护新技术研究

煤层气钻井储层保护新技术研究发布时间：2022-10-30T10:51:17.494Z 来源：《工程管理前沿》2022年13期作者：殷跃杰[导读] 在科学技术迅速发展的当今时代殷跃杰中国煤炭地质总局广东煤炭地质局勘查院510440【摘要】在科学技术迅速发展的当今时代，行业的进步与高新技术的应用密切相关。

煤矿产业作为我国能源产业的龙头行业，在“绿色生态”理念的影响下，正在不断推进新能源的开发与利用。

本文以煤层气洁净能源作为主要研究对象，首先简要概述了煤层气的概念定义，然后从煤层气钻井储层保护角度出发，重点分析煤层气钻井过程中的潜在的储层伤害机理问题，并深入探究煤层气钻井保护技术，以期通过科学技术手段，在煤层气钻井的实践化操作过程中，实现对煤储层地质的良好保护。

【关键词】煤层气；绿色生态；煤储层；技术研究0 引言自党的十八大以来，习近平总书记就“生态文明”、“绿色能源”建设，提出了一系列的改革创新理念、新思想与新战略。

在生态可持续发展的新思想指引下，我国积极推进生态建设，并努力以新科技的应用，为人类可持续发展注入动力、指明方向。

煤层气作为一种新型绿色能源，其最主要的成分是甲烷。

甲烷作为一种易燃气体，最大的优点就是燃料成分优质且绿色无污染[1]。

因此，煤层气的开发与利用，能够为我国能源的“绿色生态”发展提供强大动力支持。

但是，由于煤层气资源处于煤储层中，一旦钻井过程中开发不当，极容易导致一定的储层伤害，影响煤层的生态发展。

因此，在煤气层钻井过程中，需要采用有效的技术手段，规避或降低钻井对储层的负面影响与伤害，进而实现煤储层的生态可持续发展。

1 煤层气的概念定义立足于地理学的角度，煤作为一种沉积岩矿物质，其同普通岩层相比较而言，具有更高的有机物含量值[2]。

与此同时，在长时间的地球化学反应与物理活动过程中，正交断层地区的煤层将会产生一定的断面，并在其相关区域形成一定面积的煤层气。

煤层气长时间储存在煤储层内，逐渐积累并日渐增多。

煤层气储层微观结构特征及研究方法进展

ａｄｍｅｈｎｉｅｃｎａｎｄｉｔｘｐｒｓａｄｆｗｙｆｃｕｅｏｌｅｔａｅｓｏａｅａｄｔｎｐｒｎｔａｅｗｌｂｏｔｅｍａｒｏｅｏｅｂｒｔｒ．ＣａｂｄｍｅｈｎｔｒｇａｓｔｌｉｎｉｎｌｄａｎｒｏｗｌｂｆｃｅｙｔｅｍｉｒｓｏｉｆａｕｅｆｐｒｄｆｃｕｅｈｓｐｐｒｅｉｗｈｔｄｅｕｔＯｌｃｏｉａｅｔｄｂｃｏｃｐｃｅｔｒｓｏｅａａｔｒ．Ｔｉａｅｖｓｔｅｓｕｙｒｓｌｉｍｉｒｌｅｈｏｎｒｒｅｓ
随着科学技术的快速进步，能源问题、环境问
资源总量为３．１０ｍ，与陆地常规天然气资６８ ×１ｓ源量相当，位列世界前三位，占世界前ｌ个国家２
题和煤矿安全问题的日益突出，人们认识到煤层气的开发利用，可以较好地改善煤矿安全、保护生态
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煤层气

煤层气煤层气（Coalbed Methane）储层参数，主要包括煤的等温吸附特性参数、煤层气含量、渗透率、储层压力、原地应力，以及有关煤岩煤质特征的镜质组反射率、显微组分、水分、灰分和挥发分等，相应的测试分析技术有：煤的高压等温吸附试验（容量法）、煤层气含量测定、煤层气试井和煤岩煤质分析等。

煤的高压容量法等温吸附实验，是煤层气资源可采性评价和指导煤层气井排采生产的关键技术参数，等温吸附数据测定准确性，直接关系到煤层气开发项目的成败和煤层气产业的发展。

许多研究表明，煤是具有巨大内表面积的多孔介质，象其它吸附剂如硅胶、活性碳一样，具有吸附气体的能力。

煤层气以物理吸附方式储存在煤中，主要证据有：甲烷的吸附热比气化热低2—3倍（Moffat ＆Weale，1955；Y ang ＆Saunders，1985），氮气和氢气的吸附也与甲烷一样，这表明煤对气体的吸附是无选择性的；大量试验也证明，煤对气体吸附是可逆的（Daines，1968；Maver 等，1990）。

结合国内外资料，推荐吸附样粒度为60—80目。

煤的平衡水分—当煤样在温度30℃、相对湿度96%条件下，煤中孔隙达到水分平衡时的含水量。

测试平衡水平的主要目的是：恢复储层条件下煤的含水情况，为煤的吸附实验做准备。

煤层气含量—指单位重量煤中所含的标准状态下（温度20℃、压力101.33kpa）气体的体积，单位是cm3/g或m3/t。

它是煤层气资源评价和开发过程中计算煤层气资源量和储量、预测煤层气井产量的重要煤储层参数之一。

煤层气含量的测定方法大体上可分为两类：直接法（解吸法）和间接法（包括等温吸附曲线法和单位体积密度测井法）。

在直接法中，保压取心解吸法是精确获得原地煤层气含量最好的方法。

直接法的基本原理煤心煤样的煤层气总量由三部分气体量构成：一是损失气（lost gas）,二是实测气（measured gas），三是残余气（residual gas）。

赵石畔井田煤层气赋存特征分析

赵石畔井田煤层气赋存特征分析杨东峰;兰琳;赵云伟【摘要】煤层气赋存特征研究,对煤层气的开发利用具有非常重要的意义.依据赵石畔井田煤炭资源勘查获得的地层、构造、煤层、煤质、煤层气等成果,通过对3#煤层地质特征、煤储层特征及煤层含气性的研究,结合3#煤层显微煤岩鉴定结果、煤的镜质组反射率、煤层含气量、等温吸附曲线、含气饱和度等参数,计算得到临界解吸压力及地解比.分析认为,3#煤层含气量低,属低饱和气藏,低地解比区,不利于煤层气勘查和独立气田开采,宜结合矿井生产进行抽采.【期刊名称】《陕西煤炭》【年(卷),期】2019(038)003【总页数】4页(P59-62)【关键词】煤层气;赋存特征;含气量;解吸压力【作者】杨东峰;兰琳;赵云伟【作者单位】陕西省煤田地质局一八五队,陕西榆林 719000;陕西煤田地质化验测试有限公司,陕西西安 710054;陕西煤田地质化验测试有限公司,陕西西安 710054;陕西省煤田地质局一八五队,陕西榆林 719000【正文语种】中文【中图分类】TD9840 引言煤层气是一种自生自储的非常规清洁能源，是天然气的接替能源，越来越受到人们的重视[1-3]。

由于煤的孔隙比较发育，内表面积非常大，煤层内储藏了大量的气体。

随着压力的降低，煤层气解吸并释放出来，从而为生产和生活所用。

赵石畔井田位于横山县城以西直距约5.5 km处，行政区划隶属横山县城关镇、雷龙湾乡、靖边县黄蒿界乡管辖。

含煤地层为侏罗系中统延安组，3#煤层为全区可采的稳定型中厚煤层，井田范围内对煤层气资源勘查较少，2012年在钻探施工过程中，曾有过井喷现象，煤层气资源才引起关注。

为更好地掌握井田范围内的煤层气资源，利用3#煤层自然解吸气成果，对煤层气赋存特征进行研究。

1 基本地质特征1.1 区域构造区域构造位置处于鄂尔多斯盆地中部次级构造单元陕北斜坡中南部(图1)。

陕北斜坡为一单斜构造，岩层北西西向微倾，局部发育有宽缓的短轴状向斜、背斜及鼻状隆起等次级构造，未发现规模较大的褶皱、断裂，亦无岩浆活动痕迹。

煤层气储层研究进展

基金项目：家科技重大专项 “ 煤层储层物性及地质因素研究 ” ２１Ｚ００２０１和 “ 国煤层气有利区块评价与勘探部署建议 ” 国深（０１Ｘ５４ —０）中（０１Ｘ５３ — ０）中央高校基本科研业务费专项“ 同含煤盆地煤层气生成动力学研究 ” ２１Ｙ１、炭资源与安全开采国家２１Ｚ００３０４、不（００Ｍ０）煤重点实验室自主科研课题 “ 系有机质的物质组成、煤变质演化和地质成因” ＳＬＲＭ１Ｂ４资助（ＫＣＳＯ０）摘要煤层作为煤层气储层，有容纳气体和允许气体流动的能力。与常规的砂岩储层不同，层气在煤层中主要呈吸具煤
第ｌ第３期９卷
断块油气田ＦＵ — ＬＣＩＡＩＢ０Ｋ０Ｌ＆ＧＩＬＡＳＦＥＤ
２１０２年５月
文章编号：０５８０（０２０－３７０１０ —９７２１）３００ —５
煤层气储层研究进展
附态形式存在，储集性能受多种因素的影响。我国的煤田大多成煤时间早，历的构造期次多，质条件复杂，成我国其经地造煤层气储层物性非均质性强，究难度较大。文中总结了煤层气储层的物性特征、集状态、岩特征、研储煤实验方法４方面的研究进展．出煤储层的渗透性、隙度、生裂隙、理、裂隙等特征可以袁征其物性；指孔外割微温度、力、气量、动力条件、压含水应力状态可以反映其储集状态；岩类型、体结构、层厚度、微组分组成、煤煤煤显变质程度、灰分等也影响其特性。最后，讨探

沁水盆地东缘洪水地区15号煤层储层特征研究

ＸｉｏｎｇＴａｏ，ＨｕａｎｇＹｏｎｇ，ＺｈｕＢａｏｃｕｎａｎｄＱｕＢｉｎ
（ＢｅｉｊｉｎｇＤａｄｉＳｐｅｃｉｌａＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＢｒａｎｃｈ，ＣｈｉｎａＣｏａｌＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１６１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＨｏｎｇｓｈｕｉａｒｅａｉｓｓｉｔｕａｔｅｄａｔｔｈｅｍｉｄｄｌｅｏｆｅａｓｔｅｒｎｍａｒｇｉｎｏｆＱｉｎｓｈｕｉＢａｓｉｎ，ｔｈｅｃｏａｌＮｏ．１５ｉｓｏｎｅｏｆｍａｉｎｍｉｎｅａｂｌｅｃｏａｌ
摘要：洪水地区位于沁水盆地东缘中部，１５号煤层是该区主要的可采煤层之一，根据区内煤层气参数井测试数据、
试井资料及煤炭地质勘查资料，对１５号煤层储层特征进行了研究。结果显示：研究区１５号煤层为高变质程度的贫
煤，煤储层渗透率在０．０４７～０．１ｌｍＤ，属低渗透率煤层，储层压力梯度为０．４０２～０．９６５ＭＰａ／１００ｍ，平均为０．６７２ＭＰａ／１００ｍ，属于欠压地层，煤层含气量为９．０２２０．６７ｍ３／ｔ，平均１６．１８ｍ／ｔ，含气量较高。整体来看，研究区属于低渗透、低储层压力梯度和临储比，高含气量的煤层气富集区。

关于煤层气储层地质特征及勘探开发探讨

关于煤层气储层地质特征及勘探开发探讨发布时间：2022-08-11T01:26:22.652Z 来源：《城镇建设》2022年5卷6期作者：努尔夏提·艾比布拉[导读] 随着经济和工业的快速发展努尔夏提·艾比布拉新疆维吾尔自治区煤田地质局一五六煤田地质勘探队，新疆乌鲁木齐 830009摘要：随着经济和工业的快速发展，我国的煤层气储层由于早期成煤和板块结构挤压等因素，导致含量差，穿透率低，再加上深部热蚀、区域驱动蚀变和岩浆暴露的累积效应，使煤层的含气量增加。

通过勘探和开发实践，我们开发了一系列适合煤层气储层地质特征的技术，重点是丛式钻探技术、大规模水力压裂技术、智能排放控制技术、低成本陆上采集技术等。

然而，煤层气储层的开发仍然面临着生产能力低、油井性能低、稳定能力低和产业发展低的问题，主要是由于地质条件差与勘探开发技术不成熟，基于动态大数据数据库的分析和评估，有望为煤层气储层的勘探和开发铺平道路。

关键词：煤层气储层地质特征；勘探开发；发展趋势引言在社会经济快速发展的背景下，温室效应明显，而在经济水平提高的同时，个人自身也加强了环境保护的观念，加强了对绿色能源发展的研究。

目前，我国地理面积大，地域广阔，资源丰富。

总的来说，世界上的煤炭和天然气储量非常大，特别是在中国西北和华北地区。

本文重点介绍了煤层气储层地质特征，并详细介绍了煤层气储层勘探和开发的主要领域。

[1]1 煤层气储层地质特征简述在20世纪80年代中期和90年代中期天然气出现后，经过20年的漫长发展期，既有成功也有失败，这些失败的主要因素是所使用的勘探技术不够合理，油井较浅，大多数油井与气藏的具体深度完全不匹配，这影响了天然气的具体数量，油井产量下降，天然气勘探效果呈下降趋势。

当煤炭形成时，往往受到各种因素的影响，其中最明显的是火山岩活动的影响，它加剧了二次演化的速度，饱和度高，气体含量高。

同时，当地的热能对煤气有相当大的影响，与之接触的岩石形成高热区，热量不能有效释放，环境被封闭，它被吸收到煤层颗粒中，然后扩散到岩石储层中，那里的煤的存在减少，饱和度低。

煤层气储层煤岩性质及其对煤层气开发的影响研究

Ａｓｒｃ：ＴｅｐｐｒｓｇｔｅＮ．ｓｎｏｎｈｎｈｎｉｅｏｊｃｓｄｄｔｅｈｍｃｌｏｐｓｂｔａｔｈａｅｉｏ３ｅｌｆｉｅｇｉＳａｘａｔｂｅｔｔｉｅｉｍｏｉｕｎｈａＪｃｎｈｓｕｅｈｃａｃ－
ＲｅｅｒｈｏｈｒｃｅｉｔｓｏｃｒｐｒｉｓｏｓａｃｎＣａａｔｒｓｉｆＲｏｋＰｏｅｔｆＣＢＭｓｒｏｒａｄｃｅＲｅｅｖｉｎＴｅｒＩｆｕｎｅｎＣＢＭｖｌｐｎｈｉｎｌｅｃｓｏＤｅｅｏｍｅｔ
摘
，对煤岩化学成分、煤储层裂缝特征、煤岩
密度、阳离子交换容量、煤岩吸水性、煤岩对液体吸着量和煤岩分散性进行研究，系统分析了煤岩性质对煤层井壁稳定和储层损害的影响。分析表明，煤层气储层煤岩煤化程度较低，裂缝发育
第９卷第２期２１４月０２年
中国煤层气
ＣＮＣＩＤＨＩＡ０ＡＢＥＭＥｍＡＥＮ
Ｖ０．１９ＮＯ．２
Ａｒ．０２ｐｉ２１ｌ
吕开河乔伟刚孙晗森周卫东
（．中国石油大学（１华东）石油工程学院，山东２６５；２６５５．中联煤层气有限责任公司，北京１０１）００１
并被粘土等矿物充填，有较强的吸水性，当钻井液滤液进入煤层后，会导致胶结物的溶解和裂缝的扩张，使煤岩强度显著下降；裂缝中粘土矿物的水化膨胀会引起储层渗透率的下降，在钻井施

宁武盆地煤层气储层敏感性研究及钻井液技术

宁武盆地煤层气储层敏感性研究及钻井液技术宁武盆地是我国北方地区具有重要煤层气资源潜力的盆地之一。

该盆地的煤层气储层具有一定的敏感性，这对于煤层气的开发具有重要意义。

本文旨在探讨宁武盆地煤层气储层敏感性研究和钻井液技术的应用。

一、煤层气储层敏感性研究煤层气储层敏感性是指煤层气储层对外力的响应程度，也就是煤层气储层的易损性。

煤层气储层敏感性影响煤层气的储集、运移、开采等方面，因此煤层气储层敏感性的研究十分重要。

1.1 研究方法目前煤层气储层敏感性的研究主要采用实验和数值模拟方法。

实验方法包括孔隙压力实验、应力敏感性实验、孔隙度实验等，在实验室条件下模拟煤层压实、变形和渗透的过程。

数值模拟方法则通过建立数学模型，模拟煤层的变形和渗透过程。

1.2 结果分析研究表明，宁武盆地煤层气储层具有一定的敏感性，主要表现为应力敏感性和渗透敏感性。

在煤层压实之后，煤层的渗透性得到进一步改善，煤层气的开采效果也随之提高。

但是，由于煤层敏感性的存在，开采过程中需要进行一定的管控和调控，以保证煤层气的安全开采。

二、钻井液技术的应用钻井液技术是在煤层气开采中十分关键的一环。

在宁武盆地的煤层气开采中，采用了多种钻井液技术，取得了很好的效果。

2.1 钻井液的选择在宁武盆地的煤层气开采中，钻井液主要采用聚合物钻井液、水基泡沫钻井液和膨润土钻井液等。

选择钻井液要考虑到该区域煤层敏感性的影响，避免钻井液造成煤层压实和变形，从而损害煤层气的储存和运移。

2.2 钻井液的性能调整钻井液的性能调整也是煤层气开采中的重要环节之一。

通过调整钻井液的性能，可以达到减小钻井过程中对煤层的影响，保证煤层气的安全开采。

调整钻井液的性能主要包括增稠、降粘、调节密度等。

综上，宁武盆地煤层气储层敏感性的研究以及钻井液技术的应用，对于煤层气的开发具有十分重要的意义。

在今后的煤层气开采过程中，应继续加强煤层气储层敏感性的研究和改进钻井液技术，以保证煤层气的安全高效开采。

课题研究论文：我国煤层气富集地质条件与成藏特征研究

地理地质论文我国煤层气富集地质条件与成藏特征研究1 引言煤层气是在煤化作用过程中形成并赋存在煤层中的以甲烷为主的混合气 [1-2]，既包括煤岩中颗粒基质表面吸附气、割理和裂隙游离气和煤层水中溶解气，也包括在开采中煤层内常规薄储集层中聚集的天然气[3]。

煤层气与常规天然气最根本的区别在于其源于储层又储于煤层，可谓“自生自储”，气体以吸附形式赋存于煤孔隙介质；后者源于常规烃源岩，大多经过运移聚集在储集岩中，可谓“他生他储”，气体主要以游离气方式存在 [4]。

我国地质历史上聚煤期有14个，主要聚煤期有7个，分别为早石炭世、石炭―二叠纪、晚二叠世、晚三叠世、早―中侏罗世、白垩纪、古近纪和新近纪。

煤炭资源分布不均导致我国煤层气资源地区差异显著。

统计结果显示，我国的煤层气资源量和技术可采资源量分布基本一致，主要集中在中部和西部地区，东部和华南地区分布较少。

中部的晋陕蒙含气区煤层技术可采资源量最大，占全国技术可采资源量的47.88%；西部的北疆含气区次之，占26.98%；华南含气区最小 [4]。

2 煤层气富集的地质条件煤层气属于自储型天然气，煤层既是生气层又是储集体，因此煤层气的分布受构造、沉积等条件控制。

储集条件、构造条件和保存条件等因素相互联系和制约，共同影响储层性质、气体吸附量和含气饱和度。

2.1 储集条件煤层是煤层气的气源岩，又是煤层气的储集岩。

作为源岩，要求煤层具有一定的厚度和成熟度，煤层厚度大，可保证煤层气的生成量。

热演化程度是有机质向煤层转化的必要条件，陆生高等植物沉积埋藏后，在泥炭化和煤化作用过程中都有气体生成，但各阶段生气量和气体组分有较大差别[6]。

煤化作用的低―中变质阶段（R=0.5%～2.0%），干酪根经过热降解生成重烃、轻烃及甲烷等挥发物；贫煤和无烟煤阶段（R>2.0%），干酪根演化过成熟，有机质发生热降解和热裂解作用，主要产生甲烷；若演化程度太低（R<0.45%），生物气生成量少且不易保存，很难形成煤层气藏。

潘庄煤层气区块15号煤储层物性特征研究

潘庄煤层气区块15号煤储层物性特征研究武杰;刘捷【摘要】煤储层物性特征是影响煤层气开发成效的关键因素,文章基于潘庄煤层气区块地质、煤层气地质及煤层气勘探开发资料,采用煤层气地质理论对该区15号煤储层物性特征进行了研究.结果表明:研究区15号煤储层具有较好的含煤性和含气性,可为煤层气开发提供较好开发对象和气源保障;煤的孔裂隙系统相对发育,煤层渗透性好、渗透率高,有利于煤层气吸附、储集、扩散及渗流;15号煤储层地层能量普遍较弱,煤储层压力为\"欠压\"状态,不利于驱动煤层气高效产出;煤中具有良好的吸附储集煤层气空间,煤对煤层气的吸附能力强、吸附量大,但煤层气解吸速率较低.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2019(028)006【总页数】5页(P1-5)【关键词】潘庄煤层气区块;15号煤层;煤储层物性特征【作者】武杰;刘捷【作者单位】煤与煤层气共采国家重点实验室,山西晋城 048012;易安蓝焰煤与煤层气共采技术有限责任公司,山西太原 030000;中国石油西部钻探工程有限公司井下作业公司,新疆克拉玛依 834000【正文语种】中文【中图分类】P618.131 研究区概况潘庄煤层气区块位于沁水盆地东南部晋城矿区，地理坐标为东经112°24' 00"～112°36'00"，北纬35°40' 00"～35°34' 43"，面积为157.755 km2。

区块内煤系地层相对发育，煤层累计厚度大、可采煤层多，具有良好的含煤性和含气性。

为解决煤层高瓦斯给矿井煤炭开采造成的难题，晋煤集团于20世纪90年代在该区开展了地面煤层气抽采、相关煤层气地质及勘探开发理论方面的研究工作，为我国“采煤采气一体化”的煤与煤层气绿色共采开创出了一条新路[1-2]。

煤层是煤层气的生气层和储集层，具有极强的非均质性，其物性特征不仅影响着煤层气开发技术选择，亦是造成不同煤矿区、不同井田、块段煤层气开发成效的关键之因[3-5]。

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作用时间
吸附是一个漫长的过程以百万年计
作用条件
煤具有很强的吸附能力
煤热演化生成的煤层气足以满足煤的吸附
煤层在演化中逐步脱水、升温、增压
影响因素煤质、基质孔隙内表面积等
解吸是一个相对较快的过程以天、以小时计
煤具有更强的吸附能力有限的降压和极有限的基质孔隙空间几乎是恒定的温度
解吸为游离态的煤层气逸散速度等
基质沿裂隙的收缩造成水平应力下降，有效应力相应减小，裂隙宽度增加，渗透率增高。
二、煤储层的渗透性
2、渗透率影响因素
3）样品尺寸由于煤的天然裂缝发育特征，较大样品显示出渗透率较高。
渗透率与样品尺寸的关系图
三、储层的空隙压力与原地应力
1、储层压力定义
储层压力：是作用于煤孔隙－裂隙空间上的流体压力（包括水压和气压），故又称地层压力或储层裂缝中的流体压力，多由试井获得。习惯上将煤层气井中地下水静液面到达井口的煤层称正常压力煤储层；高出井口的称超压煤储层；在井口之下的称欠压煤储层。储层压力的改变影响到正常有效应力的改变，进而控制渗透率。
三、储层的空隙压力与原地应力
超压——煤层气井喷
三、储层的空隙压力与原地应力
2、煤层气瓦斯压力
煤层气（瓦斯）压力是指在煤田勘探钻孔或煤矿矿井中测得的煤层孔隙中的气体压力。煤储层试井测得储层压力是水压，二者的测试条件和测试方法明显不同。煤储层压力是水压和气压的总和，在封闭体系中，储层压力中水压等于气压；在开发体系中，储层压力等于水压与气压之和。
同一煤样吸附不同气体：CO2>CH4>N2
CH4 CO2 N2
8
10
CH4 CO2 N2
8
10
四、煤储层的吸附性
2、煤层气吸附／解吸过程的差异与解吸作用类型划分
地质条件下的煤层气吸附过程与开采条件下的煤层气解吸过程的差异对比
煤层气物理吸附
煤层气物理解吸
作用过程
吸附偶于煤的热演化生烃、排烃人为的排水-降压-解吸过程（是一过程之中（是一种“自发过程”）种“被动过程”）
2、临界解吸压力的意义
在煤层气开采过程中，压力降低到煤层气开始解吸的压力称之为临界解吸压力，一般用MPa表示。
理论气含量
实测气含量
临
实
废弃气含量
界
测
解
储
吸
层
废弃压力
压
压
力
力
结束语
经过几十年的研究，煤储层领域的许多研究成果已经运用到煤层气勘探和开发实践中。但是，煤层气储层研究仍然存在如下主要问题：
二、煤储层的渗透性
1、概念
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，也就是说，渗透性是指岩石传导流体的能力，渗透性优劣用渗透率表示。
表达式： k Qv L
Ap
二、煤储层的渗透性
2、渗透率影响因素
1）有效应力与原地应力有效应力为总应力减去储层流体压力。有效应力增加，导致裂隙宽度
三、储层的空隙压力与原地应力
3、原地应力
原地应力是指煤储层没有受到任何人为扰动，处于原始状态的应力。原地应力是压裂设计的重要依据，是储层渗透性的重要控制因素，同时也严重影响煤层气井的排采。
四、煤储层的吸附性
1、不同煤级煤吸附不同气体的差异性
吸附量 /(cm3g-1)
35 28 21 14
7 0
1）煤层气储层的吸附/解吸性能与煤变质程度、煤岩类型、煤岩组分之间的关系不明确；
2）对影响煤的吸附;解吸效率的主控因素研究不够； 3）煤层气储层表征研究不够精细； 4）对深部温度、压力条件下煤层气储层的孔隙结构、渗透性对煤储层物性的影
响研究较少。
煤层气储层特征研究
邹阳
2013年12月
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ要内容
煤层气的概念煤储层的渗透性煤储层的孔隙压力与原地应力煤储层的吸附性吸附饱和度与临界解吸压力
一、煤层气的概念
1、煤层气
煤层气是以甲烷为主要成分的矿产，是在煤化作用过程中形成、储集在煤层及其临近岩层中的非常规天然气。
2、煤层气储层
煤层作为煤层气的源岩和储层，具有2方面的特征：一是在压力作用下具有容纳气体的能力；二是具有允许气体流动的能力。
减小，甚至闭合，使渗透率急剧下降。根据大量资料指出随着有效应力的增加，渗透率呈指数降低。
二、煤储层的渗透性
2、渗透率影响因素
2）基质收缩效应实验表明，煤体在吸附气
体或解吸气体时可引起自身的膨胀与收缩。煤层气开发过程中，储层压力降至临界解吸压力以下时，煤层气便开始解吸。由于煤体在侧向上是受围限的，因此煤基质的收缩不可能引起煤层整体的水平应变，只能沿裂隙发生局部侧向应变。
0 35 28 21 14
7
2
4
6
压力 /MPa
吸附量 /(cm3g-1)
30
长焰煤
24 CH4
CO2
18
N2 12
6
8
10
气煤
0 0
CH4
焦煤 80
CO2
N2
60
吸附量 /(cm3g-1)
40
20
2
4
6
压力 /MPa
吸附量 /(cm3g-1)
0
无烟煤 0
0
2
4
6
8
10
0
2
4
6
压力 /MPa 压力 /MPa
五、吸附饱和度与临界解吸压力
1、吸附饱和度的意义
煤层气吸附饱和度：是指煤层在一定的煤层温度、煤储层压力和煤层湿度等储层条件下对甲烷的吸附饱和程度（Saturation），一般用百分比表示。煤层气吸附饱和度是评价煤层气的富集程度和可采性的重要的综合评价指标。
五、吸附饱和度与临界解吸压力
2、吸附饱的表达
饱和的
欠饱和的
饱和煤层（A）含有最大的气含量，这在理论上是可能的，如由实验室确定的等温吸附曲线所定义的。在开始脱水和压力下降时，气生产立即开始。
欠饱和煤层（B）含有比煤层可能吸附量要少的甲烷，由于先前发生过脱气事件。为了使气产气甚至需要几年的时间进行脱水和降压，而最终的储量减少。
五、吸附饱和度与临界解吸压力