煤层气储层特征研究

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我国煤层气储层特征研究

我国煤层气储层特征研究艾军;肖传桃;郭双;陈肯【摘要】在对国内煤储层渗透性、压力、吸附性及含气性等研究现状系统调研的基础上，提出了每种研究方法存在的局限性。

以国内主要煤层气矿区及室内实验研究为基础，提出：建立围压与煤储层基质收缩程度与裂缝系统开合程度数学模型是下步煤储层渗透性研究的重点；构造应力是影响煤储层压力变化的主要因素；在利用经验公式研究煤储层吸附特性时，应充分考虑影响煤样膨胀量的压力条件；煤层气富集区具有煤层厚度大、分布面积广、煤储层裂缝发育、顶底板封盖性能好及水动力条件优越等特点。

深化煤储层特征研究对进一步提高煤层气动用程度具有较大意义。

【期刊名称】《非常规油气》【年(卷),期】2014(001)001【总页数】8页(P33-40)【关键词】储层渗透率;储层压力;吸附特性;含气量分析【作者】艾军;肖传桃;郭双;陈肯【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TD712.67加快煤层气产业基地建设，把煤层气抽采工作同煤矿安全、环境保护相统一，其核心是找出适合本国煤层气发展的方案[1]。

煤层气在成分上与常规天然气基本相同，区别在于煤层气开发需要进行前期抽排试验[2]。

在开发过程中，煤层气储层（简称煤储层)特征研究的深入程度直接或间接影响煤层气的采收率。

我国煤储层特征等基础研究起步较晚，本文主要从渗透性、储层压力、吸附特性和含气量分析等方面对煤储层加以论述。

煤储层非均质性和储层成因机制的深入研究可指导煤层气的有效开发。

1.1 煤储层渗透性研究现状煤储层渗透性受多方面因素影响，地应力是其中一方面。

地应力大小取决于煤层埋藏深度和应力梯度，构造活动影响着应力梯度的大小。

姚艳斌认为，煤储层显微裂缝不发育、孔隙连通性差和微孔比例过大为煤层气开发的“瓶颈”[3]。

利用压汞实验进行单相渗透性测定，数据表明，“比表面积”和“孔喉直径”为其制约因素，孔缝系统中喉道的发育程度对渗透率的影响具有“短板效应”。

而热演化作用、沉积成岩作用和构造应力应变作用控制裂缝系统的变化。

关于煤层气储层地质特征及勘探开发新领域研究

161随着经济不断发展，温室效应显著，经济水平的提高使得人们环保意识逐步提高，从而对绿色能源发展问题进行探索。

我国地域辽阔，具有丰富的资源，煤层气储备量位居世界第二，并且分布范围广，其中包括我国华北、西北、华南等诸多地区。

1 我国煤层气主要特征从20世纪80年代初开始到90年代末，20年的时间内，我国煤层气井多口，其中有很多失败案例，主要原因就是受到勘探技术的限制，煤层气井深度不够，大部分井都没有达到煤层气储层的实际深度，所以导致含气量较低，煤层气井产量少，煤层气勘探受到影响[1]。

煤层气在生成过程中，会受到火山岩活动影响，导致其中出现次生演变逐步加剧，煤层中逐渐出现一个饱和度高、煤层物性好、含气量高的区域。

同时，煤层气还会受到其他局部热动力影响，与其接触的岩石会出现一个高热区域，其周围环境较为封闭，导致这些热量无法排出，就会吸附于煤层颗粒中，随后扩散到岩石储层中。

受到水的影响后，导致煤层物性变差，饱和度降低[2-5]。

2 储藏煤层气在我国，煤层气分布具有明显分带性，在勘探过程中，应当对煤层气储层中的吸附带重点关注，从而提高勘探效率。

2.1 压力封闭型经过多次的压实、抬升，一个超出压力范围的煤层气储层就逐渐形成，但是由于自身发育不够完善，导致煤层气缺乏物性与联通性，所以在开采过程中，会出现解吸性差等问题，最终导致煤层气产量低。

2.2 微渗滤封闭型通常情况下，底板与中顶板都较薄，岩石缺乏密封性，局部的水与岩层相通后，水逐步向煤层进行渗透，最终产生动力，并且带走部分地层中的甲烷，小部分甲烷处于滞留状态，形成一个较为封闭的环境。

这种情况就会导致煤层气中具有较低的含气饱和度，煤层气产量较低，导致工业价值低，但是有时也会出现例外情况。

2.3 地质构造封闭型一部分煤层气受到地质构造影响，地质构造的特殊性导致其含水量较低，煤层气开采过程中解吸半径小，影响开采量。

我国幅员辽阔，煤层气类型丰富多样，目前我国都是采用构造变形差异聚集承压水封堵型的煤层气作为主要开采目标。

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。

鄂尔多斯盆地煤储层特征研究

鄂尔多斯盆地煤储层特征研究摘要：煤层气是以吸附态为主赋存在煤层中的一种清洁能源。

我国煤炭资源非常丰富，煤层气资源量也相当可观。

开发煤层气不仅只是提供能源，对减少瓦斯事故、保护大气层也都有重要意义。

煤储层是煤基质快、气、水（油）三相物质组成的三维地质体，煤储层较常规储层具有非常特殊的物理特征，其物性包括孔裂隙性、吸附解吸特性、力学性质、渗透性等多个方面。

通过汞置换法、低温氮吸附法等实验和各种数据资料统计，总结出鄂尔多斯西缘煤储层特征，有利于准确预测煤层气开发前景、优选煤层气地面开发高渗富集区、制定有效的煤层气开发战略和完井方案，为煤层气资源评价、产能预测、储层改造和提高采收率提供理论依据。

关键词：鄂尔多斯盆地、煤储层特征、孔隙特征、渗透性、最大含气量The Coal Reservoir Feature’s Study on the Odors BasinZHOU Long-fei(The third Road and Bride Department, Zhongyuan Oilfield Construction Group, Puyang 457000, China)Abstract: Coalbed methane (CBM) is a kind of clean energy which is adsorbed in coalbed. There is abundant coal resources in China and the CBM reserves is a considerable figure. Exploitation of CBM not only provides energy but also has important significance on improving safe production level of coal mines and also can protect the atmosphere.Coal reservoir is three-phase composition of 3D geological body which is constitute by matrix fast, gas, water(oil).Coal reservoir had the special physical characteristic that compared to relatively conventional reservoir,its physical properties including hole fractured, adsorption, desorption characteristics, mechanical properties,permeability, etc. By experiencing mercury displacement,low temperature nitrogen adsorption andanalysing various data,summarized the west margin of ordos coal reservoir characteristics,which is benefit to predict the coalbed gas’s the development of prospects, optimize hypertonic CBM’s zone where the CBM is plentiful on the ground, make effective CBM’s the development of strategy and completed program,which provided theoretical basis for evaluating coal bed methane resource,predicting productivity, reconstructing reservoir ,improving the recovery.Key words: Ordos Basin、Coal reservoir feature、Hole feature、Permeability、The biggest gas content1、引言鄂尔多斯盆地是中国煤层气勘探开发的热点地区之一，经过一系列勘探开发，初步显示出该盆地具有良好的煤层气开发前景[1]。

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]。

中国高煤阶煤层气成藏特征(论文)

第２５卷第１２期天然气工业中国高煤阶煤层气成藏特征＊王红岩１李景明１刘洪林１（１．中国石油勘探开发科学研究院廊坊分院陈东１夏士军２李贵中１２．中国石油天然气勘探开发公司开发生产部）王红岩等．中国高煤阶煤层气成藏特征．天然气工业，２００５；２５（１２）：３１～３３摘要国内学者普遍认为高煤阶煤层由于其演化程度较高、割理不发育、煤层的渗透率极低而低估了勘探前景，以至于形成了煤层气勘探的“禁区”。

中国地质条件和含煤盆地的构造活动要比美国复杂得多，煤层气的生成和‘富集有着自身的特点，而且多数煤层在其沉积后经历了多个期次、多个方向的应力场改造，而且大部分高煤阶形成与岩浆热变质事件有关。

这些因素使得高煤阶的气体成因、物性特征、水文地质条件、含气性和成藏过程等都与低煤阶和国外高煤阶明显不同，有可能形成煤层气高产富集区，形成煤层气勘探的有利地区。

主题词中国煤成气高煤阶气藏形成特征勘探区我国高煤阶煤炭资源量巨大，占中国煤层气总资源量的３０％ｎ３。

由于美国煤层气勘探成功的含煤盆地的煤阶都为中低煤阶，国内学者普遍认为高煤阶煤层由于其演化程度较高，割理不发育，煤层的渗透率极低而低估了勘探前景。

一、成因类型和含气量１．以原生和次生热成因煤层气为主高煤阶煤层气藏主要为原生与次生热成因煤层气。

以沁水盆地南部煤层气藏为代表。

沁南地区煤层主要为高煤阶无烟煤，Ｒ。

一２．２％～４．０％，煤层气主要为热成因。

煤层气甲烷艿１３Ｃ总体偏小，在一２６．６‰～一３６．７‰之间，且随着埋深的增加而变大。

这是由于煤层气的解吸一扩散一运移引起同位素的分馏所致。

这种次生热成因的煤层气在国内外非常多见。

滞流区受解吸一扩散一运移分馏作用的影响小，基本保持了原始状态。

可见沁南煤层气藏煤层气的成因在空间上存在分带现象：次生热成因煤层气存在于浅部径流带，原生热成因气存在于深部滞流区。

２．煤阶高。

煤层吸附量大，含气量高煤阶越高，煤层气生成量越大。

吸附能力随煤阶增高经历了低一高低３个阶段，在Ｒ。

浅谈我国煤层气的基本储层特点与开发对策

浅谈我国煤层气的基本储层特点与开发对策摘要：全球埋深浅于2000米的煤层气资源约为240万亿立方米，是常规天然气探明储量的两倍多，世界主要产煤国都十分重视开发煤层气。

美国、英国、德国、俄罗斯等国煤层气的开发利用起步较早。

中国煤层气资源丰富，可采资源量约10万亿立方米，累计探明煤层气地质储量1023亿立方米，可采储量约470亿立方米。

全国95%的煤层气资源分布在晋陕内蒙古、新疆、冀豫皖和云贵川渝等四个含气区。

了解我国煤层气的基本储层特点，有助于对煤层气的开发利用。

关键词：煤层气储层特点开发对策煤层气俗称瓦斯，是指与煤炭共伴生、赋存于煤层及围岩中、以甲烷为主要成分的混合气体，是一种新型的清洁能源和优质的化工原料。

煤层气的化学组成有烃类气体，例如甲烷及其同系物、非烃类气体，例如二氧化碳、氮气、氢气、一氧化碳、硫化氢以及稀有气体。

其中，甲烷、二氧化碳、氮气是煤层气的主要化学成分，尤其是甲烷的含量最高。

煤层气的热值是普通煤的2-5倍，与天然气的热值相当，1立方米的纯煤层气的热值相当于1.13千克的汽油，1.21千克标准煤。

可以与天然气混输混用，而且燃烧后很清洁，几乎不产生任何的废气，是上好的工业、化工、发电、居民生活燃料。

煤层气也可用作民用燃料、工业燃料、发电燃料、汽车燃料和重要的化工原料。

用途很广泛。

没标准立方煤层气大约相当于9.5度电、3立方米水煤气、1升的柴油、接近0.8千克的液化石油气，1.2升的汽油。

中国煤层气资源丰富，居世界第三。

每年在采煤的同时排放的煤层气在130亿立方米以上，合理抽放的量应可达到35亿立方米左右，除去现已利用部分，每年仍有30亿立方米左右的剩余量，加上地面钻井开采的煤层气50亿立方米，可利用的总量达80亿立方米，约折合标煤1000万吨。

如用于发电，每年可发电近300亿千瓦时。

在国际能源局势趋紧的情况下，作为一种优质高效清洁能源，煤层气的大规模开发利用前景诱人。

煤层气的开发利用还具有一举多得的功效：提高瓦斯事故防范水平，具有安全效应；有效减排温室气体，产生良好的环保效应；作为一种高效、洁净能源，产生巨大的经济效益。

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

中国煤层气储层特征及开发技术探讨

作者简介:刘贻军,1968年生,博士;主要从事石油天然气、煤层气的地质研究和区域评价工作,以及煤层气储层特性和开发潜力研究;已公开发表论文十余篇。

地址:(100011)北京东城区安外大街甲88号。

电话:(010)64298881。

中国煤层气储层特征及开发技术探讨刘贻军　娄建青(中联煤层气有限责任公司) 刘贻军等.中国煤层气储层特征及开发技术探讨.天然气工业,2004;24(1):68～71 摘　要　中国煤层气储层具有独特性,由于成煤期后构造破坏强烈,构造煤发育,所以具有煤层气储层低含气饱和度、低渗透率以及低压力的“三低”特性;煤层气储层的原地应力比较大;目前的煤层气开发以中、高阶煤为主;中、高阶煤具有非常强烈的非均质性。

针对中国煤层气储层的基本特性,文章提出了煤层气的开发技术,主要包括“动中之静”概念在煤层气选区评价中的应用;研究了煤层气储层封盖条件,主要包括煤层气储层的区域盖层研究和地下水动力学研究;煤层气储层保护研究,主要是指在煤层气钻井和完井工程作业过程中对煤层气储层所造成的伤害进行预防并使伤害程度最小化;煤层气储层增产措施研究,指建立有效的原地应力释放区、井间干扰效果明显、提高储层的导流能力以及有效压差;加快煤层气解吸速率和提高解吸量的研究。

主题词　中国　煤成气　储集层特征　开发　技术我国的煤层气研究始于80年代初,而煤层气地面钻井的勘探和开发始于90年代初,至2001年底已完成煤层气勘探和先导性开发试验井210余口,形成了十多个煤层气先导性开发试验井组,获得了探明地质储量。

目前,煤层气的研究〔1～10〕和勘探、开发非常活跃。

从目前煤层气勘探和开发的情况来看,尽管有些煤层气单井的日产气量峰值超过10000m 3,但是煤层气单井和先导性开发井网的稳定日产气量普遍低。

如何预测煤层气的高渗富集区,以及提高煤层气单井稳定日产气量和增大煤层气井网的井间干扰效果,这是我国目前煤层气开发的关键之所在。

煤层气储层特征分析与开发研究

煤层气储层特征分析与开发研究近年来，随着能源需求的增长和环境问题的日益突出，煤层气作为一种清洁、高效、可持续的新能源逐渐受到人们的重视。

煤层气储层作为煤层气开发的基础，其特征分析和开发研究具有重要意义。

一、煤层气储层特征分析1. 孔隙结构特征煤层气储层的孔隙结构特征决定了煤层气的产出能力和运移性能。

煤层中的孔隙可以分为微孔、介孔和宏孔三类，其中微孔是煤层气储层的主要孔隙类型。

煤层中的孔隙分布呈现出明显的层理性，不同层段的孔隙结构特征不同，这是影响不同层段煤层气开发效益的重要因素之一。

2. 孔隙连接特征孔隙连接特征是煤层气储层中孔隙之间的连通关系，对于煤层气的产出和开发具有至关重要的影响。

煤层中的孔隙系统是一个复杂的三维网络结构，煤层气的储存和运移受孔隙之间的连接方式影响很大。

当孔隙之间存在弱连通性或断裂带等现象时，煤层气的产出难度会增加。

3. 煤层气成因特征煤层气的形成过程主要与煤炭的生生物成因、气源和生成条件等因素有关。

煤层气储层中气组分的组成与气源的降解程度密切相关，早期生成的气成分主要是甲烷、乙烷等轻烃气，随着煤炭的进一步演化，气组分中重烃气和惰性气体占比逐渐增大，这对于煤层气的开发和利用带来了一定困难。

二、煤层气储层开发研究1. 气井井下工艺研究煤层气的开发主要是通过气井进行的，因此，气井井下工艺研究是煤层气开发的核心内容之一。

目前，国内外已经有许多研究者开展了气井井下流体动力学等相关研究，以优化气井的产出效率和稳定性。

2. 联合开采煤层气的联合开采可以将煤炭和煤层气的开发有效地整合起来，提高资源的综合利用率。

联合开采的主要方式有平行开采和交错开采两种。

平行开采是指煤炭和煤层气的共同开采，交错开采则是指煤层气的开采与煤炭的开采交替进行，这可以减少资源浪费，同时对采煤和煤层气开发的影响也有所缓解。

3. 技术创新随着煤层气开发的深入，已有开发技术的局限性也逐渐显现，而技术创新是解决这一问题的重要途径。

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
ｏｎ
ｆｒｅｒｈｍｈｄ．ｈｒｓｅｔｔｉｔｙｉｐｅｅｔＯｌｈａｉｏａｓｔｉｌｎｌｌｆｅｒｈｏｓａｃｔｏｓＴｅｐｏｐｃｆｈｓｓｄｒｓｎｅｉｔｅｂｓｓｍｃＳｌｌａｙｏｔｅｒｓａｃｅｅｏｕｓｄｓｆｙｅｌｌ＇ｈｅｓｔｓｈｅｆｒｅｔｄｏｌｍｃｏ—ｓｃｕａｅｔｒｓｈｓｇｅｔｉｎｆａｃｒｇｓｎａｓｔｎｆｒｍｅｈ－ａｔｕ．Ｔｌｈｒｓｙｏｃａｒｌｔｕｆｉｔｔｒｌａｕｅａｒａｇｉｃｎｅｆａｒ￥ｒｓｅｃａｕｒｆｓｉｏｌａｉｍｎｇｃｅｔｄｖｌｐｎｃａｂｄｍｅｎ．ｎｓａｄｅｌｉｎｅｅｏｍｅｔｏｏｌｅｔａｅｆｈＫｅｗｏｄ：Ｃａｂｄｍｅａｅｏ；ｆｃｕｅｙｒｓｏｅｔｎ；ｐｌｒｔｒ；ｍｉｒ — ｓｕｔｒ；ｒｓａｃｔｏｌｈａｃｏ－ｔｃｕｅｅｅｒｈｍｅｄｒｈ

煤层气储层特征研究分解

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
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
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。
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：

我国煤层气储层特点及主控地质因素

山西煤炭管理干部学院学报2010.1收稿日期：２００９－１１－０９作者简介：郗宝华（１９７７－），山西煤炭职业技术学院助教，硕士。

我国煤层气储层特点及主控地质因素郗宝华（山西煤炭职业技术学院，山西太原030031）摘要：通过对我国煤层气储层的分析，总结我国煤层气储层具有渗透率低、地应力分布不均、普遍欠压三大特点。

同时对控制煤层气储层特点的因素进行了分析，认为控制我国煤层气储层特点的主要地质因素是构造地质条件和煤的变质程度，其次是煤层埋藏埋藏深度和地下水活动性。

关键词：地质勘探；煤层气；储层；地质因素中图分类号：P624.7文献标识码：A文章编号：1008-8881（2010）01-0112-02煤层气的生成、保存及开采直接受到储层环境的影响。

如果在采煤之前不先抽采煤层中的煤层气，它将在采煤过程中逐渐排放到大气中，一方面造成资源的浪费，另一方面给环境带来了巨大的压力。

再者不合理的开采还会造成矿井灾害。

所以研究煤层气储层特点及主控因素，对寻找和开采煤层气资源都是十分重要的一项工作。

一、中国煤层气分布在地质发展史上，我国形成了以六大聚煤区为主的丰富的煤炭资源。

为煤层气的形成和储集创造了良好基本条件。

我国的煤层气资源及其丰富。

我国煤层气资源总量为３１．４６万亿ｍ３。

迄今为止最完整的煤炭资源勘探成果和煤层气含量的实测资料显示：我国煤层气埋深２０００ｍ以浅的煤层气资源量为１４．３４万亿ｍ３；埋深１５００ｍ以浅的煤层气资源量为９．２６万亿ｍ３；埋藏深度介于１５００－２０００ｍ的煤层气资源量为５．０８万亿ｍ３。

区域上煤层气资源的分布受含煤地区的制约，使我国煤层气资源表现出富集高产的特征。

在中国六大聚煤区中，煤层气资源量主要分布于华北、西北和华南区，分别占５８．１％、３１．７％和８．６％东北区仅占２％（表１）。

我国大部分的煤层气资源分布在西气东输管运沿线，有很大的开发利用前景。

二、我国煤层气储层的特点１、煤层渗透率低煤层渗透率是决定富集区糨层气能否以可采气流出的关键参数之一。

晋中煤层气储层工程地质特征分析

86一、储层物性参数分析基础物性是评价储层微观特征的基本参数，也是储层损害分析和钻完井、压裂等的重要内容。

实验严格按S Y /T-5336的行业规定测定氮气渗透率、酒精饱和法测定孔隙度。

实验结果如图1、2所示，岩心孔、渗物性较差，孔隙度平均值为9.90%，渗透率平均值为0.3211×10-3μm 2。

二、储层敏感性评价1.速敏评价实验储层速敏评价方法依据行业标准SY/T5358-2010执行。

由实验结果可知，实验煤样的速敏程度为中等偏强，1号岩心临界流速为0.8082m/d，2号岩心临界流速为0.3965m/d。

速敏的实质是流体的流速超过占优势的粘土矿物微结构的稳定场，导致粘土矿物及其它煤粉从颗粒表面和裂缝壁面脱落，微粒分散运移并在裂缝宽度狭窄处沉积，最终使煤层渗透率降低。

煤岩储层主要的速敏性矿物是蠕虫状的高岭石，这种粘土矿物在流速增大时很容易发生折断或剥离形成粘土微粒，分散、运移到岩石喉道或裂缝狭窄处发生堵塞，使储层渗透率降低，发生速敏损害。

2.应力敏感评价实验实验评价方法为：（1）选择有效应力实验点σi分别为2MPa、4MPa、6M P a 、8M P a 、10 M P a 、15M P a 和20MPa，依次按所选有效应力实验点数值缓慢增加围压；选择有效应力实验点晋中煤层气储层工程地质特征分析游佳春成都理工大学能源学院【摘　要】晋中区块是沁水盆地最有利的地区，煤层气发育条件良好，为进一步完善晋中区块煤层储层工程地质特征参数，开展了一系列室内实验。

结果表明，晋中煤层气储层属低孔低渗致密储层，速敏程度为中偏强，呈强应力敏感特征，煤岩与去离子水、滑溜水破胶液和活性水的润湿接触角平均为93.73°、78.81°和47.19°。

【关键词】工程地质特征；储层物性；敏感性；润湿性图1 岩心渗透率分布直方图图2 岩心孔隙度分布直方图图3 1号岩心速敏实验曲线图4 2号岩心速敏实验曲线S S <0.300.30≤SS ≤0.700.70<SS ≤1.0>1.0敏感程度弱中等强极强图5 岩心应力敏感实验曲线σi分别为2MPa、4MPa、6MPa、8MPa、10 MPa、15MPa和20MPa，依次按所选有效应力实验点数值缓慢增加围压；（2）增压过程中,每一个压力点实验持续30min后，按规定间隔测量压力、流量、时间及温度，待流动状态趋于稳定后，记录检测数据，计算渗透率；（3）重复步骤1）-2），直到所有有效应力点做完；（4）缓慢减小围压，按1）中的所选取的压力间隔依次减小，卸压过程中，每一个压力点实验持续1h后，待每一压力点流量稳定后测定其渗透率；（5）利用公式（1），计算应力敏感系数Ss，评价应力敏感程度，标准见表1。

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

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。

煤层气储层渗透率特征研究

[收稿日期]2009208220　[基金项目]国家科技重大专项项目(2008ZX050362001)。

　[作者简介]汪伟英(19592),女,1982年大学毕业,硕士,教授,现主要从事石油工程方面的教学与研究工作。

煤层气储层渗透率特征研究汪伟英,汪亚蓉　(长江大学石油工程学院,湖北荆州434023) 邹来方　(中国石油集团钻井工程研究院,北京100000) 石惠宁　(华北油田分公司采油工艺研究院,河北任丘06255)[摘要]采用煤岩渗流试验装置,研究了煤层气储层中气体的渗流规律,以及气体滑脱效应、有效应力对煤岩渗透率的影响。

从理论上研究了煤岩孔隙系统特征。

研究结果表明,由于煤岩特殊的双重孔隙介质特征,有效应力对渗透率影响非常严重。

岩石总有效应力增大,煤岩渗透率下降。

而卸压时渗透率只能得到一定程度的恢复,从而造成渗透率的损失。

[关键词]煤层气;有效应力;渗透率;滑脱效应[中图分类号]TE311[文献标识码]A [文章编号]100029752(2009)0620127202渗透率是煤岩渗透流体能力大小的度量,它是煤层气甲烷开采中一个最为关键的参数,也是最复杂且难以确定的参数。

由于煤具有较软、低弹性模量的力学性质,在钻井或开采中外界条件的改变可对其产生强烈的影响。

笔者利用山西沁水郑庄煤层气储层天然煤样,进行系统室内试验,研究了煤岩渗透率特征和影响因素,可为合理设计煤层气储层钻完井方案提供理论依据。

1　煤层气储层的孔隙系统特征煤的孔隙结构分基质孔隙和裂缝孔隙,从而构成煤的双重孔隙系统。

煤有许多裂缝将煤体切割成许多小块体(称基质块体或基岩块体)。

把煤中裂缝称为割理(煤裂隙)是英国采矿业的习惯。

煤的割理(微裂缝)由面割理和端割理组成,面割理可长达几百米,端割理仅发育在两条面割理之间,纵横交错的割理构成了甲烷气的渗流通道[1]。

渗透率是煤层气甲烷开采中一个最为关键的参数。

煤基质的渗透率极低,一般可不考虑,通常所说的煤层渗透率是指煤层割理渗透率。

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。

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30 24 18 12 6 0 0 2 4 压力
80 CH4 CO2 N2
28 21 14 7 0 0
35
CH4 CO2 N2
CH4
吸附量
2
4 压力 /MPa
6
8
10
气煤
吸附量
6 /MPa
8
10
吸附量 /(cm3g-1 )
吸附量 /(cm3g-1 )
28 21 14 7 0 0 2 4 压力 6 /MPa
煤层整体的水平应变，只能沿
裂隙发生局部侧向应变。
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
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。
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
35
3 /(cm g-1 )
长焰煤
CO2 N2
3 /(cm g-1 )
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
解吸为游离态的煤层气逸散速度等
影响因素煤质、基质孔隙内表面积等
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。
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：
Qv L k 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
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。
CH4 CO2 N2
焦煤
60
40
20
8
10
无烟煤 0
0
2
4 压力
6 /MPa
8
10
同一煤样吸附不同气体：CO2>CH4>N2
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
吸附偶于煤的热演化生烃、排烃
五、吸附饱和度与临界解吸压力
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
废弃气含量废弃压力临界解吸压力实测储层压力
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：
煤层气储层特征研究
邹阳
2013年12月
煤层气的概念
煤储层的渗透性
主要内容
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。
煤层气物理解吸
人为的排水-降压-解吸过程（是一
作用过程过程之中（是一种“自发过程”）种“被动过程”）作用时间计
吸附是一个漫长的过程以百万年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
解吸是一个相对较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