煤层气产气机理及生产特点
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700 600
高峰产气量/(m /d)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
高峰产气量 高峰产气时间
高峰产气量/(m3/d)
高峰产气时间/d
500 400 300 200 100 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
80.00 60.00 40.00 20.00 0.00
裂 隙
微小气孔
如何将甲烷分子从孔隙内表面释放出来？
从煤层气等温吸附理论，可知影响甲烷分子解吸-吸附 的两项条件：压力、温度。
35 30 25
吸附量 / cm3. g-1
20 15 10 5 0 0 2 4 6 8 10 压力 / MPa
VL P V P L P
25℃; 45℃; 35℃; 50℃;
120.00 100.00
产水井
高峰产气时间/d
500
高峰产气时间/d
12000
高峰产气量 高峰产气时间
600
4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0
高峰产气量 高峰产气时间
160 140 120
高煤级煤储层煤层气排采的地质控制
压降平面扩展与煤层气井产能
泊松比① 0.02-0.43 0.24 0.1-0.39 0.22 0.1-0.34 0.20 0.14-0.47 0.28
煤岩的弹性模量较低,泊松比较高,脆性大,易破碎,易受压缩。
通过对以上煤岩结构的不断认识： ——煤储层特低孔（平均3.5% ）、特低渗（一般<0.1md）
——煤岩是双孔隙结构特征。
4、煤储层渗透率变化
煤层气的生产过程中所存在的两个相反的效应: (1) 储层压力下降,有效应力增加,煤层裂隙压缩 闭合,渗透率降低;
(2) 煤层气解吸,煤基质收缩,煤层气流动路径张 开,渗透率升高。
煤岩气体解吸室内试验
煤层气在解吸过程中并不是一个解吸量单一下降的过程，而会出现解吸高 峰, 引起此现象的主要原因是煤基质收缩效应和煤基质自调节效应。
1、煤层气直井排采特点
近几年煤层气发展迅速，通过晋城实践不断分析，总结出了煤 层气排采特点：
1、产气量差异大
2、产水量差异大
3、见气后产水量下降快
特点1：产气量差异大
樊庄蒲南井区有30口井，地质条 件和投产时间基本一致，高产井 3000-4000方，低产井只有几百方， 甚至不产气。
井号 P1-2 P1-3 日产气量 （m3/d） 1231 4480 原因分析
1. 煤层水连续产出
排 采 要 点
1. 转速 控 制 参 数
2. 动液面下降速率 3. 套压 4. 井底流压 5. 气量
2. 煤粉尽量带出
3. 井底流压避免波动
2、排采管理方法
直井开发规律曲线（五段三压法）
压力MPa 解吸压力 2.0 井底压力变化
压力MPa 2.0
地层压力变化
时间a
废弃压力 产量m3 气水产量变化 时间a
化程度高，生气量大，吸附能力强，含
气量高。
2、存储状态
煤层气有三种基本形式：游离状态、吸附状态和溶解状态，三种 状态处在一个动态平衡过程中，其中以吸附状态为主可占 70～95% ，游离状态约占 10～20%，溶解状态极小。具体的比例取决于煤的 变质程度、埋藏深度等因素。
高阶煤孔隙结构以微孔为主，吸附能力强；煤层气以大 分子团吸附在微孔-小孔内表面。
高峰产气量/(m3 /d)
10000 8000 6000 4000 2000 0 1
2500.00
高产井
400 300 200 100 0
中产井
100 80 60 40 20 0
4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34
200.0 180.0 160.0 140.0 120.0 100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0
微-小孔一般在80%以上 割理被方解石充填
汇报提纲
一、煤岩结构特征
二、煤层气产气机理
三、煤层气生产特点
四、煤层气井排采管理
1、煤层气的成因
植物体埋藏后，通过生物化学作用 、煤化作用，成煤物质发生物理化学作 用 ，生成甲烷为主的气体。
本区3#煤是区域热成因的高阶煤。
盆地南北两端侵入岩体发育，3#煤热演
排采对高煤级煤储层 煤层气的控制作用通过影 响煤储层的储层压力场的 变化，改变煤储层结构， 影响煤储层结构的解吸-扩
散-渗流网络来实现。
煤层气井产能高低也 与区域压降传递的快慢直
接相关。区域压降传递较
快，大都为高产井 。
高煤级煤储层煤层气排采的地面控制
高煤级煤储层煤层气排采的地面控制主要通过排采参 数对煤层气井产能的影响来实现。
1500.00 1000.00 500.00 0.00 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21
煤层气井产能差异变化大的原因除了受主要地质因素控制外，同时受
高煤级煤储层煤层气排采控制。排采控制主要表现在排采的地质控制和地
面控制两方面。
高峰产气时间/d
2000.00
3
低产井
高峰产气量 高峰产气时间
3、产气机理
甲烷分子解吸 浓度差
排水
煤层水排出
降压
储层压力降低
解吸
扩散
压力差
渗流
煤基质
H2O CH4
割理
H2O + CH4
H2O
煤基质
煤层气的产出是一个复杂的排水—降压—解吸—扩散— 渗流的过程。
随着排水降压，煤层气的产出 大致要经过三个渗流阶段： （1）水的单相流阶段：井筒压力 大于临界解吸压力，只有水的单相 流动。
孔隙以微-小孔为主，连通性较差，甲烷吸附存储的主要空间。 割理裂隙发育，裂隙大部分被方解石充填。
——煤岩岩石脆性大,易破碎,易受压缩。
100 90 80
各级别孔隙含量（%）
70 60 50 40 30 20 10 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 样号（北部：1-17；中部：18-33；南部：34-40） 微孔-过渡孔（0-200nm） 中孔（200-1260nm） 大孔（1260-50000nm）
长期 渐变 连续
0.6 2.0 10.0 15.0
排水段
憋压
憋压控压段
控压
稳产高产段
衰竭段
时间a
单井生产历史划分为五阶段：为排水段、憋压、控压段、高产稳产段 和衰竭段。核心是3个压力的合理匹配：井底流压、解吸压力、地层压 力。 单井开发曲线反映了个压力变化趋势和气水两相的产出规律 。
煤层气产气机理及生产特点
长治煤层气项目部
二○一一年八月
汇报提纲
一、煤岩结构特征
二、煤层气产气机理
三、煤层气生产特点
四、煤层气井排采管理
汇报提纲
一、煤岩结构特征
二、煤层气产气机理
三、煤层气生产特点
四、煤层气井排采管理
1、煤岩组分
煤体结构示意图
测井响应特征
沁水盆地山西组3#煤层由 腐殖煤构成，其宏观煤岩组分 以亮煤、半亮煤为主，暗煤次 之。
式中：VL－Langmuir体积（cm3/g）
PL－Langmuir压力（MP）
P－平衡气体压力（MPa）
吸附
解吸
在恒温煤层，压力成为影响 甲烷分子解吸的主要因素。
动态平衡，可逆
如何实现降压？
压降漏斗
煤层
ห้องสมุดไป่ตู้
煤层
在原始地层，地层压力系统处于一种平衡状态；通过地 层水的排出，地层孔隙压力降低，实现降低储层压力。
岩石类型 泥岩 砂岩 灰岩 煤
抗压强度① /MPa 11.7-149.1① 45.1 29.1-164.9 87.6 53.9-142.1 120.6 2.4-20.3 10.0
抗拉强度① /MPa 0.4-4.5 1.6 1.1-5.0 3.4 3.4-5.0 4.3 0.4
弹性模量① /GPa 2.30-72.00 21.32 11.00-97.00 33.73 27.00-89.00 51.05 0.50-20.00 5.08
Pn2-7
Pn3-7
4044
277 断层附近， 含气量低
特点2：产水量差异大
樊庄华溪井区有20口井，地质条
件和投产时间基本一致，产水大的井
累计2.5万方，产水低的井累计只有1 千多方
井号
日产水
累产水
原因 断层沟通 含水层
HX4-12
48
25266
HX4-10
0
977.4
特点3：见气后产水下降快
2、双孔隙结构特征
煤样鉴定结果表
明，沁水盆地煤岩变
质程度较高，以贫煤、 无烟煤为主，煤层裂 隙发育，密度可达
面裂隙 端裂隙
530～580条/m，裂 隙有方解石充填，制
大 中 小 微 裂 隙
约了孔隙的连通性， 影响煤层的渗透性。
宏观煤岩类型 宏观煤岩成分 夹矸
3、煤岩渗透性
沁水盆地3#煤渗透率统计表
排采的工程参数主要包括井口套压、排水量（包括初始排水泵量
和最大排水泵量）、液面降、累计产水时间、动液面深度等。其中套
压和煤没度为反映煤储层产气时的压力参数，排水量、液面降和累计 产水时间反映疏水效率和压降的快慢。
煤层气排采特点
产气量差异大 产水量差异大 见气后产水量下降快
影响排采效果的因素
高煤阶的煤岩体,基质收缩变形量较小,对煤储层渗透性的改善能力较差。
煤层气开发总体特征：
煤层气主要以吸附态赋存于煤基质中，必须通过排水降 压进行煤层气开发； 煤层气解吸 “缓慢”； 煤储层特征决定了煤层对外界因素敏感。
汇报提纲
一、煤岩结构特征
二、煤层气产气机理
三、煤层气生产特点
四、煤层气井排采管理
井号 TL-002 TL-004 渗透率(×10-3 ūm2) 3#煤 0.029 0.065 15#煤 0.087 0.027 测试方法 注入/压降 注入/压降
TL-006
TL-009 TL-010 FZ-001
0.605
0.004 0.017 0.0042
0.08
0.661 0.013 0.522
有效应力 有效压力(MPa)
渗透率(10 -3 μ m 2 )
渗透率(10 -3 μ m 2 )
A-17 A-11 A-5
2 1.5 1 0.5 0
A-18 A-12 A-2
10
12
0
2
4
6
8
10
12
有效应力 有效压力(MPa)
岩心经压缩后，即使围压再降低到原始值，渗透率也不能完全恢复，只 能恢复到原始值的25%～35%，造成永久性损害，说明储层除弹性变形外还 发生了塑性变形。
注入/压降
注入/压降 注入/压降 注入/压降
FZ-008
晋试3 晋试4
0.91
0.087 0.0001
0.022
1.456 0.1366
注入/压降
注入/压降 注入/压降
渗透性差：有效孔隙度一般小于5%。渗透率绝大多数小于0.1mD（变化
范围为0.01～1.0×10-3μm之间），属于低孔低渗储层。
4、煤岩力学性质
2、影响排采效果的因素
（1）排采不连续
影响因素分析
2、排采强度大 3、产气初期放气速度过快
影响排采效果的因素——排采不连续
大规模停电
大规模停电
排采不连续：产生“贾敏效应”、煤粉沉淀堵塞裂隙，产能降低。
影响排采效果的因素——排采强度大
平均每天降液面17m
平均每天降液面29m
排采强度大：井底压力下降快引起近井煤层应力变化，导致近井煤层裂隙割
排采不连续 排采强度大 产气初期放气速度过快
汇报提纲
一、煤岩结构特征
二、煤层气产气机理
三、煤层气生产特点
四、煤层气井排采管理
1、排采管理的原则
排采方针：连续、渐变、长期 控制核心：井底流压、煤粉
阶段划分：排水阶段—憋压阶段—控压阶段—稳产阶段—衰减阶段
控制方法：快—------------稳—----------慢—----------稳
光亮煤
半亮煤
煤岩组成上，光亮成分相
对富集，多以条带状、线理状 密集分布，内生裂隙发育。暗
半暗煤 暗淡煤
淡成分含量相对低，且以宽条
带或透镜状分布，阶梯状或参 差状断口，致密均一。
光亮煤 暗淡煤
2、双孔隙结构特征
割理、裂隙发育特征 3#煤岩心照片
煤岩储渗空间包括基块孔隙和裂隙两部分,属双重孔隙系统。孔隙以微孔隙为主,比 表面积很大,是甲烷吸附储集的主要空间;而孔喉尺寸较大的孔隙和裂缝则是甲烷渗流通 道。
理闭合，渗透率降低。
影响排采效果的因素——产气初期放气速度过快
48口井地质条件较好，关键排采过程中停电次数少，
煤层解吸产气初期，放气速度太快，近井地带煤层应力变化过快，造成近井 地带煤层发生应力闭合，渗透率降低；同时产气量迅速上升导致水相渗透率 大幅度降低，降低排水降压效率。
14000
高峰产气量/(m3 /d)
（2）非饱和气流阶段：水与不连
续甲烷气体混合流动 （3）气水两相流阶段：连续甲烷
气体与水混合流动，气体在压差和
浓度差作用下渗流扩散到井筒，最 终排采到地面。
排水降压
储层变化？
4、煤储层渗透率变化 高变质煤：割理、裂隙型－－随压力增高，渗透率减小。
4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 2 4 6 8
高峰产气量/(m /d)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
高峰产气量 高峰产气时间
高峰产气量/(m3/d)
高峰产气时间/d
500 400 300 200 100 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
80.00 60.00 40.00 20.00 0.00
裂 隙
微小气孔
如何将甲烷分子从孔隙内表面释放出来？
从煤层气等温吸附理论，可知影响甲烷分子解吸-吸附 的两项条件：压力、温度。
35 30 25
吸附量 / cm3. g-1
20 15 10 5 0 0 2 4 6 8 10 压力 / MPa
VL P V P L P
25℃; 45℃; 35℃; 50℃;
120.00 100.00
产水井
高峰产气时间/d
500
高峰产气时间/d
12000
高峰产气量 高峰产气时间
600
4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0
高峰产气量 高峰产气时间
160 140 120
高煤级煤储层煤层气排采的地质控制
压降平面扩展与煤层气井产能
泊松比① 0.02-0.43 0.24 0.1-0.39 0.22 0.1-0.34 0.20 0.14-0.47 0.28
煤岩的弹性模量较低,泊松比较高,脆性大,易破碎,易受压缩。
通过对以上煤岩结构的不断认识： ——煤储层特低孔（平均3.5% ）、特低渗（一般<0.1md）
——煤岩是双孔隙结构特征。
4、煤储层渗透率变化
煤层气的生产过程中所存在的两个相反的效应: (1) 储层压力下降,有效应力增加,煤层裂隙压缩 闭合,渗透率降低;
(2) 煤层气解吸,煤基质收缩,煤层气流动路径张 开,渗透率升高。
煤岩气体解吸室内试验
煤层气在解吸过程中并不是一个解吸量单一下降的过程，而会出现解吸高 峰, 引起此现象的主要原因是煤基质收缩效应和煤基质自调节效应。
1、煤层气直井排采特点
近几年煤层气发展迅速，通过晋城实践不断分析，总结出了煤 层气排采特点：
1、产气量差异大
2、产水量差异大
3、见气后产水量下降快
特点1：产气量差异大
樊庄蒲南井区有30口井，地质条 件和投产时间基本一致，高产井 3000-4000方，低产井只有几百方， 甚至不产气。
井号 P1-2 P1-3 日产气量 （m3/d） 1231 4480 原因分析
1. 煤层水连续产出
排 采 要 点
1. 转速 控 制 参 数
2. 动液面下降速率 3. 套压 4. 井底流压 5. 气量
2. 煤粉尽量带出
3. 井底流压避免波动
2、排采管理方法
直井开发规律曲线（五段三压法）
压力MPa 解吸压力 2.0 井底压力变化
压力MPa 2.0
地层压力变化
时间a
废弃压力 产量m3 气水产量变化 时间a
化程度高，生气量大，吸附能力强，含
气量高。
2、存储状态
煤层气有三种基本形式：游离状态、吸附状态和溶解状态，三种 状态处在一个动态平衡过程中，其中以吸附状态为主可占 70～95% ，游离状态约占 10～20%，溶解状态极小。具体的比例取决于煤的 变质程度、埋藏深度等因素。
高阶煤孔隙结构以微孔为主，吸附能力强；煤层气以大 分子团吸附在微孔-小孔内表面。
高峰产气量/(m3 /d)
10000 8000 6000 4000 2000 0 1
2500.00
高产井
400 300 200 100 0
中产井
100 80 60 40 20 0
4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34
200.0 180.0 160.0 140.0 120.0 100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0
微-小孔一般在80%以上 割理被方解石充填
汇报提纲
一、煤岩结构特征
二、煤层气产气机理
三、煤层气生产特点
四、煤层气井排采管理
1、煤层气的成因
植物体埋藏后，通过生物化学作用 、煤化作用，成煤物质发生物理化学作 用 ，生成甲烷为主的气体。
本区3#煤是区域热成因的高阶煤。
盆地南北两端侵入岩体发育，3#煤热演
排采对高煤级煤储层 煤层气的控制作用通过影 响煤储层的储层压力场的 变化，改变煤储层结构， 影响煤储层结构的解吸-扩
散-渗流网络来实现。
煤层气井产能高低也 与区域压降传递的快慢直
接相关。区域压降传递较
快，大都为高产井 。
高煤级煤储层煤层气排采的地面控制
高煤级煤储层煤层气排采的地面控制主要通过排采参 数对煤层气井产能的影响来实现。
1500.00 1000.00 500.00 0.00 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21
煤层气井产能差异变化大的原因除了受主要地质因素控制外，同时受
高煤级煤储层煤层气排采控制。排采控制主要表现在排采的地质控制和地
面控制两方面。
高峰产气时间/d
2000.00
3
低产井
高峰产气量 高峰产气时间
3、产气机理
甲烷分子解吸 浓度差
排水
煤层水排出
降压
储层压力降低
解吸
扩散
压力差
渗流
煤基质
H2O CH4
割理
H2O + CH4
H2O
煤基质
煤层气的产出是一个复杂的排水—降压—解吸—扩散— 渗流的过程。
随着排水降压，煤层气的产出 大致要经过三个渗流阶段： （1）水的单相流阶段：井筒压力 大于临界解吸压力，只有水的单相 流动。
孔隙以微-小孔为主，连通性较差，甲烷吸附存储的主要空间。 割理裂隙发育，裂隙大部分被方解石充填。
——煤岩岩石脆性大,易破碎,易受压缩。
100 90 80
各级别孔隙含量（%）
70 60 50 40 30 20 10 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 样号（北部：1-17；中部：18-33；南部：34-40） 微孔-过渡孔（0-200nm） 中孔（200-1260nm） 大孔（1260-50000nm）
长期 渐变 连续
0.6 2.0 10.0 15.0
排水段
憋压
憋压控压段
控压
稳产高产段
衰竭段
时间a
单井生产历史划分为五阶段：为排水段、憋压、控压段、高产稳产段 和衰竭段。核心是3个压力的合理匹配：井底流压、解吸压力、地层压 力。 单井开发曲线反映了个压力变化趋势和气水两相的产出规律 。
煤层气产气机理及生产特点
长治煤层气项目部
二○一一年八月
汇报提纲
一、煤岩结构特征
二、煤层气产气机理
三、煤层气生产特点
四、煤层气井排采管理
汇报提纲
一、煤岩结构特征
二、煤层气产气机理
三、煤层气生产特点
四、煤层气井排采管理
1、煤岩组分
煤体结构示意图
测井响应特征
沁水盆地山西组3#煤层由 腐殖煤构成，其宏观煤岩组分 以亮煤、半亮煤为主，暗煤次 之。
式中：VL－Langmuir体积（cm3/g）
PL－Langmuir压力（MP）
P－平衡气体压力（MPa）
吸附
解吸
在恒温煤层，压力成为影响 甲烷分子解吸的主要因素。
动态平衡，可逆
如何实现降压？
压降漏斗
煤层
ห้องสมุดไป่ตู้
煤层
在原始地层，地层压力系统处于一种平衡状态；通过地 层水的排出，地层孔隙压力降低，实现降低储层压力。
岩石类型 泥岩 砂岩 灰岩 煤
抗压强度① /MPa 11.7-149.1① 45.1 29.1-164.9 87.6 53.9-142.1 120.6 2.4-20.3 10.0
抗拉强度① /MPa 0.4-4.5 1.6 1.1-5.0 3.4 3.4-5.0 4.3 0.4
弹性模量① /GPa 2.30-72.00 21.32 11.00-97.00 33.73 27.00-89.00 51.05 0.50-20.00 5.08
Pn2-7
Pn3-7
4044
277 断层附近， 含气量低
特点2：产水量差异大
樊庄华溪井区有20口井，地质条
件和投产时间基本一致，产水大的井
累计2.5万方，产水低的井累计只有1 千多方
井号
日产水
累产水
原因 断层沟通 含水层
HX4-12
48
25266
HX4-10
0
977.4
特点3：见气后产水下降快
2、双孔隙结构特征
煤样鉴定结果表
明，沁水盆地煤岩变
质程度较高，以贫煤、 无烟煤为主，煤层裂 隙发育，密度可达
面裂隙 端裂隙
530～580条/m，裂 隙有方解石充填，制
大 中 小 微 裂 隙
约了孔隙的连通性， 影响煤层的渗透性。
宏观煤岩类型 宏观煤岩成分 夹矸
3、煤岩渗透性
沁水盆地3#煤渗透率统计表
排采的工程参数主要包括井口套压、排水量（包括初始排水泵量
和最大排水泵量）、液面降、累计产水时间、动液面深度等。其中套
压和煤没度为反映煤储层产气时的压力参数，排水量、液面降和累计 产水时间反映疏水效率和压降的快慢。
煤层气排采特点
产气量差异大 产水量差异大 见气后产水量下降快
影响排采效果的因素
高煤阶的煤岩体,基质收缩变形量较小,对煤储层渗透性的改善能力较差。
煤层气开发总体特征：
煤层气主要以吸附态赋存于煤基质中，必须通过排水降 压进行煤层气开发； 煤层气解吸 “缓慢”； 煤储层特征决定了煤层对外界因素敏感。
汇报提纲
一、煤岩结构特征
二、煤层气产气机理
三、煤层气生产特点
四、煤层气井排采管理
井号 TL-002 TL-004 渗透率(×10-3 ūm2) 3#煤 0.029 0.065 15#煤 0.087 0.027 测试方法 注入/压降 注入/压降
TL-006
TL-009 TL-010 FZ-001
0.605
0.004 0.017 0.0042
0.08
0.661 0.013 0.522
有效应力 有效压力(MPa)
渗透率(10 -3 μ m 2 )
渗透率(10 -3 μ m 2 )
A-17 A-11 A-5
2 1.5 1 0.5 0
A-18 A-12 A-2
10
12
0
2
4
6
8
10
12
有效应力 有效压力(MPa)
岩心经压缩后，即使围压再降低到原始值，渗透率也不能完全恢复，只 能恢复到原始值的25%～35%，造成永久性损害，说明储层除弹性变形外还 发生了塑性变形。
注入/压降
注入/压降 注入/压降 注入/压降
FZ-008
晋试3 晋试4
0.91
0.087 0.0001
0.022
1.456 0.1366
注入/压降
注入/压降 注入/压降
渗透性差：有效孔隙度一般小于5%。渗透率绝大多数小于0.1mD（变化
范围为0.01～1.0×10-3μm之间），属于低孔低渗储层。
4、煤岩力学性质
2、影响排采效果的因素
（1）排采不连续
影响因素分析
2、排采强度大 3、产气初期放气速度过快
影响排采效果的因素——排采不连续
大规模停电
大规模停电
排采不连续：产生“贾敏效应”、煤粉沉淀堵塞裂隙，产能降低。
影响排采效果的因素——排采强度大
平均每天降液面17m
平均每天降液面29m
排采强度大：井底压力下降快引起近井煤层应力变化，导致近井煤层裂隙割
排采不连续 排采强度大 产气初期放气速度过快
汇报提纲
一、煤岩结构特征
二、煤层气产气机理
三、煤层气生产特点
四、煤层气井排采管理
1、排采管理的原则
排采方针：连续、渐变、长期 控制核心：井底流压、煤粉
阶段划分：排水阶段—憋压阶段—控压阶段—稳产阶段—衰减阶段
控制方法：快—------------稳—----------慢—----------稳
光亮煤
半亮煤
煤岩组成上，光亮成分相
对富集，多以条带状、线理状 密集分布，内生裂隙发育。暗
半暗煤 暗淡煤
淡成分含量相对低，且以宽条
带或透镜状分布，阶梯状或参 差状断口，致密均一。
光亮煤 暗淡煤
2、双孔隙结构特征
割理、裂隙发育特征 3#煤岩心照片
煤岩储渗空间包括基块孔隙和裂隙两部分,属双重孔隙系统。孔隙以微孔隙为主,比 表面积很大,是甲烷吸附储集的主要空间;而孔喉尺寸较大的孔隙和裂缝则是甲烷渗流通 道。
理闭合，渗透率降低。
影响排采效果的因素——产气初期放气速度过快
48口井地质条件较好，关键排采过程中停电次数少，
煤层解吸产气初期，放气速度太快，近井地带煤层应力变化过快，造成近井 地带煤层发生应力闭合，渗透率降低；同时产气量迅速上升导致水相渗透率 大幅度降低，降低排水降压效率。
14000
高峰产气量/(m3 /d)
（2）非饱和气流阶段：水与不连
续甲烷气体混合流动 （3）气水两相流阶段：连续甲烷
气体与水混合流动，气体在压差和
浓度差作用下渗流扩散到井筒，最 终排采到地面。
排水降压
储层变化？
4、煤储层渗透率变化 高变质煤：割理、裂隙型－－随压力增高，渗透率减小。
4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 2 4 6 8