浅谈煤层气藏保存条件.

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简述煤层气的赋存及开采机理

简述煤层气的赋存及开采机理

简述煤层气的赋存及开采机理煤层气是一种以煤层作为富集和储存层的天然气资源。

它与石油和天然气一样,属于化石燃料的一种,具有高热值、清洁环保等特点,被广泛应用于工业、民用和交通等领域。

煤层气的赋存和开采机理涉及到地质学、煤学、岩石力学等多个学科,下面将从煤层气的赋存状态和开采过程两个方面进行简述。

一、煤层气的赋存状态煤层气主要以吸附气和游离气的形式存在于煤层中。

吸附气是指煤层中气体分子与煤质表面发生物理吸附作用形成的气体,它主要存在于孔隙中和煤质表面的微孔中。

游离气是指煤层中气体分子不与煤质发生吸附作用,直接存在于煤体的裂隙中。

煤层中的孔隙主要包括微孔、裂隙和堆积孔隙等,其中微孔是煤层气主要的储存空间。

煤层气的赋存状态与煤质、煤层厚度、地下温度和地下压力等因素密切相关。

二、煤层气的开采过程煤层气的开采过程主要包括勘探、开发、生产和利用四个阶段。

1. 勘探阶段勘探是确定煤层气资源储量和分布的阶段。

通过地质勘探、地球物理勘探和钻探等手段,获取煤层气地质储层参数和地下地质构造信息,以确定适宜的开采地点和开采方式。

2. 开发阶段开发是指利用各种开采技术将地下的煤层气资源转化为可利用的气体。

常见的开发技术包括水平井钻探、压裂和抽采等。

水平井钻探是将钻井技术与井筒完井技术相结合,钻设水平井以提高开采效率。

压裂是指通过注入高压液体将煤层裂缝扩展,以增大气体流动通道。

抽采是通过抽取地下水和降低地下压力,从而促使煤层气向井筒中流动。

3. 生产阶段生产是指煤层气从地下储层中抽采到地面,并进行处理、净化和输送的过程。

煤层气经过地面的分离、除水、脱硫和除尘等工艺处理后,可以供应给工业、民用和交通等领域使用。

4. 利用阶段利用是指将生产的煤层气应用于各个领域。

煤层气可以作为燃料供应给发电厂、工业企业和居民用户使用,也可以作为替代燃料用于交通运输。

煤层气的赋存及开采机理是一个复杂而系统的过程,涉及到多个学科的知识。

通过深入研究煤层气的赋存规律和开采技术,可以有效开发和利用煤层气资源,实现能源的可持续利用。

双鸭山煤田煤层气赋存规律

双鸭山煤田煤层气赋存规律

双鸭山煤田煤层气赋存规律双鸭山煤田位于中国黑龙江省双鸭山市境内,是中国重要的煤田之一。

煤层气是指在煤储层中存在的可燃气体,它是一种非常重要的能源资源。

煤层气的赋存规律是指煤层气在煤田中存在的空间分布和存在形式,它对于煤层气勘探开发具有重要意义。

本文将针对双鸭山煤田的煤层气赋存规律进行详细介绍。

1. 煤层气的赋存类型煤层气在煤层中的存在形式主要有自由气态、吸附态和胶絮体态三种类型。

自由气态是指煤层气以气体形态存在于煤层中的毛细孔和小孔隙中;吸附态是指煤层气以分子或原子形式吸附在煤的内部表面上;胶絮体态是指煤层气以石油胶絮体的形式存在于煤层中。

2. 煤层气的主要来源煤层气的主要来源是煤的热解过程中产生的煤体内部天然气、微生物放气和从上部地层扩散到煤层中的气体。

天然气主要是由煤的热解过程中产生的,微生物放气是指由于煤中存在微生物,在它们的代谢作用下产生的气体;而从上部地层扩散到煤层中的气体是指地下水中的气体、岩石层中的氧气和从地层裂缝中进入的气体。

3. 煤层气的储集条件煤层气的储集条件有物理条件和化学条件两方面。

物理条件主要包括煤的孔隙结构和通透性两个方面。

煤的孔隙结构主要是指煤的微观孔隙、细观孔隙和巨观裂缝等;通透性是指煤层中的气体能够通过煤体进行传导的程度。

化学条件主要是指煤的化学成分和煤与气体之间的相互作用,如煤中存在的有机质、矿物质和气体的吸附作用等。

4. 煤层气的分布特征煤层气的分布特征是指煤层气在空间上的分布规律。

双鸭山煤田的煤层气主要分布在煤层的上部和下部,上部煤层气的含气量和产气能力较高,一般集中在煤层的顶部和上部煤层之间的过渡层;下部煤层气的含气量较低,主要集中在煤层的底部和下部煤层之间的过渡层。

煤层气的分布特征与煤层的性质、地质构造和构造应力有关。

5. 煤层气的运移规律煤层气在煤层中的运移主要有内部运移和外部运移两种方式。

内部运移是指煤层气在煤层中的毛细孔、小孔隙和裂缝中的扩散和渗透过程;外部运移是指煤层气从煤层中通过煤层顶板和煤层底板的裂隙和孔隙进入邻近的地层或井眼中。

新田井田煤层气成藏条件分析

新田井田煤层气成藏条件分析

新田井田煤层气成藏条件分析摘要:煤层气藏是指在一定封闭条件下的煤层中形成一定数量气体的煤岩体。

经过对新田井田煤层气成藏几个主要控制条件分析,认为该区具有煤层热演化程度高、生烃潜力大、埋藏和保存条件较好、煤层含气量较高、煤层割理发育、孔隙度与裂隙度较大的特点,有利于煤层气勘探开发。

关键词:煤层气成藏控制条件1 引言煤层气是煤层中自生自储的一种清洁、高效的非常规天然气资源,我国预测的远景资源量达27万亿m3。

随着我国经济建设速度的迅猛增长,对能源的需求量日益增大,促使我国在不断加大其他能源开发力度的同时,对煤层气的开发也给予高度的重视。

新田井田煤层气资源较为丰富,因此系统地对其煤层气成藏机理分析和研究,加深对煤层气资源的认识,对于进一步加深该区煤层气勘探开发有重大意义。

2 新田井田煤层气地质概况区域上位于扬子准地台黔北隆起遵义断拱毕节北东向构造变形区内,构造形迹以一系列北东或北北东向的背斜、向斜及与之斜交的北东、北西两个方向的断裂为主。

新田井田面积为35.92km2,位于黔西向斜北西翼近轴部地带,区内构造形态为次一级宽缓褶曲;地层总体走向NE,倾向以NW和SE为主,局部地段(转折端附近)为SW或NE;地层倾角较缓,一般为5-10°(见图2-1)。

龙潭组平均厚125.59m,含煤14至20层,全区有两层2层(4#、9#)较厚、较稳定,是煤层气勘探的主要目的层。

3 成藏的主要控制因素分析煤层气藏是指在一定封闭条件下的煤层中形成一定数量气体的煤岩体。

煤层气藏主要形成条件包括煤层厚度、煤阶、埋藏深度、保存条件四个方面,只有这四个方面有机配合才能形成煤层气藏。

不是有煤层就能形成煤层气藏,不同地区煤层气成藏条件也有所不同,下面是对新田井田煤层气成藏几个主要控制因素的分析情况。

4 煤层气烃源条件4.1 地质沉积环境。

国内外煤层气勘探与研究表明在海陆交互沉积中形成的煤层生气潜力大,有利于煤层气气藏的形成。

煤的煤层气储藏及开发利用技术研究

煤的煤层气储藏及开发利用技术研究

煤的煤层气储藏及开发利用技术研究煤炭是我国主要的能源资源之一,而煤层气作为煤炭的一种重要衍生能源,其储藏和开发利用技术一直备受关注。

本文将从煤层气的储藏特点、开发利用技术以及研究进展等方面进行探讨。

一、煤层气的储藏特点煤层气是指在煤层中通过煤层气井进行开采的天然气,它具有以下独特的储藏特点。

首先,煤层气是一种非常丰富的资源,我国煤层气资源储量巨大,具有较高的开采潜力。

其次,煤层气的储藏与煤炭储量相对应,即煤层气主要存在于煤炭层中,因此,煤炭资源的丰富程度直接影响着煤层气的储量。

此外,煤层气的储藏具有广泛分布的特点,不受地理条件的限制,可以在全国范围内进行开发利用。

二、煤层气的开发利用技术为了更好地开发利用煤层气资源,研究人员提出了一系列的开发利用技术。

首先,煤层气的开发主要依靠煤层气井,通过钻探煤层气井将煤层气抽采到地面。

其次,煤层气的开发利用还包括煤层气的净化和利用。

煤层气中含有大量的杂质,如二氧化碳、硫化氢等,需要进行净化处理,以提高煤层气的质量。

同时,煤层气可以用于发电、供热、燃气等多种用途,因此,煤层气的利用技术也包括了发电技术、供热技术等多个方面。

三、煤层气储藏及开发利用技术的研究进展近年来,煤层气储藏及开发利用技术的研究取得了一系列的突破。

首先,在煤层气储藏方面,研究人员通过对煤层气的成因、分布规律等进行深入研究,提出了一系列的煤层气储藏评价方法。

这些方法不仅可以准确评估煤层气的储量,还可以预测煤层气的产能和开采效果。

其次,在煤层气开发利用技术方面,研究人员提出了一系列的技术创新。

例如,通过改进煤层气井的设计和施工工艺,提高了煤层气的抽采效率;通过开展煤层气净化技术研究,提高了煤层气的利用效率。

此外,还有一些新兴技术,如水力压裂技术、CO2捕集技术等,也为煤层气的开发利用提供了新的思路。

四、煤层气储藏及开发利用技术的前景展望煤层气作为一种重要的能源资源,其储藏和开发利用技术的研究将对我国的能源结构和经济发展产生重要影响。

中国煤层气富集成藏规律

中国煤层气富集成藏规律

中国煤层气富集成藏规律
中国煤层气富集成藏规律是指煤层气在地质环境下形成富集和保存的规律。

煤层气是一种天然气,在煤炭矿井中富集而成,是一种重要的能源资源。

煤层气的形成、富集和保存受到地质构造、煤层特性、气体来源和运移等因素的控制。

根据中国煤层气资源的分布特点,可以将中国的煤层气富集成藏规律分为以下几个方面:
一、地质构造控制法则:地质构造是煤层气形成、富集和保存的重要因素之一。

在中国煤层气资源的分布中,大部分都分布在古近系地层,随着地质历史的演化和构造变化,煤层气的富集和保存也受到了不同的控制。

比如,华北地区的煤层气主要富集在向阳坡和背风坡的下部,沿断裂带较为富集;而川西南地区的煤层气则主要分布在下凹区和向东倾斜的断块带内。

二、煤层特性控制法则:煤层物性是影响煤层气形成、富集和保存的重要因素之一,包括孔隙度、渗透率等。

不同类型的煤层气田,其物性特点亦不尽相同。

例如,北部地区的煤层气孔隙度较大、渗透性较强,而华南地区的煤层气则相对较为粘稠,导致开采难度较大。

三、气源和运移控制法则:煤层气的气源主要来自于煤层中的天然气、生物气等,在煤层中运移和富集后形成煤层气。

不同气源的煤层气,其成藏规律也有所不同。

例如,华北地区的煤层气以天然气为主,成藏主要受到气源控制;而四川盆地的煤层气以生物气为主,成藏主要受到热演化和构造运动的控制。

以上是中国煤层气富集成藏规律的一些基本介绍,其中的细节和相关数据还需要根据实际情况进行研究和分析。

第5章 煤层气藏形成条件及特征

第5章 煤层气藏形成条件及特征

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(2)水压向斜型煤层气富集区:一般为中小型盆 地,这类气藏位于盆地内构造向斜部位,是由于大气水 的渗流受阻形成异常高压,阻止气体向外扩散、渗流而 聚集成藏;
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(3)气压向斜型煤层气富集区:是指在盆地深部, 煤生成的气体的扩散速率小于聚集速率,形成气压单斜 气藏。具有埋深大、渗透率低的特点,是深盆气的一种。
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(2)中煤阶煤层气藏
多数为深成变质作用的结果,一般不存在二次 变质作用。
如山西河东煤田、美国的Piceance盆地、 SunJuan盆地。
此类煤层气藏以含气量较高、储层渗透性好为 特征。
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(3)低煤阶煤层气藏
低煤阶煤层气藏可区分为两类:
① 未成熟低煤阶煤层气藏
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(1)高煤阶煤层气藏
一般情况下高煤阶煤层气藏都存在二次变质作用。 先期发生了正常古地温下的深成变质作用和与之伴随 的第一次生烃;之后在区域岩浆热作用之下发生了第 二次变质作用,使得煤阶增高并发生第二次生烃。
此类煤层气藏以煤的吸附能力强、含气量高、渗 透性较差为特征,如山西沁水盆地东南部、宁夏二道 岭煤层气藏。
(2)赵庆波等(1996)根据构造和水动力提出了 四种煤层气藏类型:压力封闭气藏、承压封堵气藏、顶 板网络微渗滤水封堵气藏和构造圈闭气藏,该分类方案 侧重于水动力影响,对其精他选版控课件气ppt 地质因素考虑不周。15
(3)孙平等(2007)以压力为主线、结合边界类 型及煤层气藏自身的构造特征,提出了一套煤层气藏分 类方案:
孙平(2007)在借鉴国外煤层气成藏条件的基础上, 结合我国煤层气藏的研究,认为煤层气成藏条件包括: 含气性、吸附特征、煤阶储层物性、压力、封闭条件、 煤层空间展布等。

双鸭山煤田煤层气赋存规律

双鸭山煤田煤层气赋存规律

双鸭山煤田煤层气赋存规律双鸭山煤田位于中国黑龙江省双鸭山市,是中国重要的煤炭资源基地之一。

煤田内煤层气资源丰富,具有很大的开发潜力。

煤层气是在地下煤层中储存和吸附的天然气,具有可再生、环保和清洁的能源特点,被视为未来能源发展的重要方向之一。

了解双鸭山煤田煤层气赋存规律对于开发和利用这一资源具有重要意义。

1.储存形式:双鸭山煤田的煤层气主要以吸附态存在。

当煤层内孔隙中的煤层气分子与煤表面上的孔隙壁面发生吸附作用时,形成吸附态煤层气。

吸附态煤层气具有较大的吸附量和较强的吸附特性,能够在煤层内形成高浓度的煤层气体相。

2.煤层孔隙结构:双鸭山煤田的煤层孔隙结构非常复杂。

煤层内存在着多种类型的孔隙,包括微孔、介孔和宏孔等。

微孔是吸附煤层气的主要孔隙类型,具有较高的比表面积和吸附能力。

煤层中微孔的孔径很小,只有纳米级别,因此煤层气在煤层中的吸附量较大。

3.煤层气分布:双鸭山煤田的煤层气分布具有一定的规律性。

通常情况下,煤层气分布在煤层中存在一定的空间差异,即煤层气丰富度在空间上存在着一定的变化。

煤层气丰富度的分布与煤层厚度、孔隙结构、煤层中的断裂和裂隙等因素有关。

4.煤层气产量:双鸭山煤田的煤层气产量受到多个因素的影响。

煤层厚度、煤层中的吸附量、煤体的渗透性、煤层气的解吸率等都会对煤层气产量产生影响。

一般来说,煤体渗透性较高、煤层的储气性能好的地区煤层气产量较高。

为了更好地开发和利用双鸭山煤田的煤层气资源,需要进一步开展有关煤层气赋存规律的研究。

通过深入了解煤层孔隙结构、煤层气分布规律、煤层气产量的影响因素等,可以制定出科学合理的开发方案。

还需要加强煤层气开采技术研究,提高煤层气开采效率,保证资源的可持续利用。

双鸭山煤田的煤层气开发将为地方经济发展提供重要支撑,并推动中国的能源结构优化和节能减排工作的开展。

煤层气成藏条件与成藏过程分析的开题报告

煤层气成藏条件与成藏过程分析的开题报告

煤层气成藏条件与成藏过程分析的开题报告
一、选题背景和意义
随着能源资源的不断紧缺,煤层气逐渐成为世界范围内的一个重要能源。

煤层气的开采和利用对于缓解能源危机、优化能源结构、改善生态环境具有十分重要的作用。

因此,对于煤层气成藏条件和成藏过程的研究具有十分重要的理论和实践价值。

二、研究内容和方法
本文主要研究以下两个方面:
1.煤层气的成藏条件
通过对煤层气成藏的若干基本条件如煤层物性、煤层结构、成岩作用等进行研究和分析,探讨煤层气成藏的主要条件和影响因素。

2.煤层气的成藏过程
通过以前的相关研究和文献资料的总结,探讨煤层气形成的主要原因和过程。

并对煤层气的运移和储存机制,以及煤层气开采的技术和方法进行研究和总结。

本文的研究方法主要采用文献资料法、实验分析法及计算机辅助模拟等方法来进行研究。

三、预期结果和创新性
通过本文的研究,预期可以得到以下的结果:
1.煤层气成藏条件的分析总结及其对煤层气成藏的影响机制进行分析和总结。

2.煤层气的成藏过程和机制进行分析和总结。

3.煤层气开采技术的发展和应用进行分析和总结,使得煤层气的开采能够实现科学化、高效化和可持续发展。

四、研究难点及解决方案
本文的研究难点主要在于煤层气成藏的过程和机理的研究,特别是在煤层气的运移和储存方面。

解决方案可以通过实验模拟等方法来完成。

五、论文结构
本文结构分为:引言、文献综述、煤层气成藏条件、煤层气成藏过程、煤层气开采技术与发展和结论等部分。

煤层气的封存与富集条件_桑树勋

煤层气的封存与富集条件_桑树勋

2 封盖层特征与煤层含气性
煤层气主要以吸附状态存在 , 受地下水承压 、 生烃增压和构造应力的影响 , 在成藏过程中煤储层 常出现超压现象 。美国圣湖安等煤盆地目前煤储 层仍保持超压状态 , 此时煤储层的地层压力不仅高 于上覆地层(顶板), 也高于下伏地层(底板), 煤层 的顶板和底板对煤层气的保存都起作用 , 一般认为 顶板的作用更为显著 , 我们这里研究的也主要是顶 板。
图 3 平顶山矿区二1 煤层构造封盖层岩性组合类型分区与含气性分布 Fig .3 Zonations of strutural sealing rock lithologic assemblage types and coal-bed gas distribution of Ⅱ1 coal-bed in Pingdingshan mining area
关键词 煤层气 封存条件 构造岩性组合 平顶山矿区 第一作者简介 桑树勋 男 31 岁 副教授(工学博士) 煤层气地质学与沉积地质 学
煤层含气性主要取决于 :生气条件系统 、储集 性能系统和封存条件系统 。其中 , 封存条件系统主 要包括煤层埋深 、构造特征与应力场 、盖层岩性和 水文条件等地质因素 。前人的研究表明 , 煤层含气 性与煤层埋深具有定量关系 , 直接梯度法和间接梯 度 法成 为 目 前 预 测 深 部 煤 层 含 气 性 的 主要 方 法[ 1 ~ 3] 。 但由于矿区范围内地质构造和盖层岩性 的变化往往造成煤层含气梯度显著差异 , 限制了上 述含气性预测方法的应用 。在查明构造特征和盖 层岩性控气规律的基础 上 , 划分构 造岩性组合类 型 , 探讨煤层气富集规律和深部煤层含气性的预测 方法具有理论和现实意义 。本文以华北晚古生代 部分地区主要含气煤层 为例 , 对此 方法进行了尝 试 。 水文条件的封存作用有待进一步研究 。

浅谈煤层气藏保存条件

浅谈煤层气藏保存条件

浅谈煤层气藏保存条件【摘要】煤层气是一种重要的非常规天然气资源,其保存条件影响着煤层气资源的利用和开发。

本文首先介绍了煤层气的定义和重要性,然后详细阐述了煤层气生成的条件、保存的主要控制因素、富集机制、气体运移方式以及煤层气的吸附特性。

结论部分讨论了煤层气藏保存条件的综合影响、煤层气开发的前景以及煤层气资源的可持续利用。

通过全面了解煤层气的保存条件,可以更好地实现煤层气资源的有效开发和利用,推动我国煤层气产业的健康发展。

【关键词】煤层气藏、保存条件、生成条件、主要控制因素、富集机制、气体运移方式、吸附特性、综合影响、开发前景、可持续利用。

1. 引言1.1 煤层气藏的定义煤层气是指在煤层中自然形成的一种天然气,主要成分是甲烷,同时还含有少量的乙烷、丙烷等烃类气体。

煤层气是一种非常珍贵的清洁能源,具有良好的环保性和经济性,对于缓解能源危机、改善能源结构、保护环境具有重要意义。

煤层气是在地质年代沉积而成的煤层中富集的天然气,是在地质作用过程中形成的。

煤层气的形成需要具备一定的地质、地球化学和物力学条件。

煤层气的形成与煤层的地层特征密切相关,煤层气藏是固体、液体和气体共存的复合相态体系。

煤层气在地质地球化学条件下,形成的气态烃类,在煤层中的密集程度大于地表的任何矿物质,具有较强的吸附能力和孔隙介质吸气能力。

浅谈煤层气藏保存条件的研究,是推动中国煤层气资源科学开发和普遍利用的必然要求。

1.2 煤层气藏的重要性煤层气是一种天然气资源,是煤炭中固定的天然气,在过去被视为煤炭开采的附属资源,而现在煤层气已经成为独立的能源资源。

煤层气不仅是一种清洁能源,而且也是一种可以替代传统能源的重要资源。

随着全球能源需求的增加,煤层气的重要性日益凸显。

煤层气在环境保护方面具有巨大优势,因为燃烧煤层气产生的二氧化碳排放量比燃烧煤炭要少很多。

煤层气开发可以减少对传统能源资源的依赖,降低能源供给的不稳定性,提高国家能源安全水平。

在经济方面,煤层气的开发利用可以刺激当地经济发展,提高当地居民的生活水平。

浅析影响煤层气藏形成和保存的因素

浅析影响煤层气藏形成和保存的因素

浅析影响煤层气藏形成和保存的因素摘要:煤层气已成为一种新兴的非常规天然气资源。

煤层气是成煤物质在煤化过程中生成并储集于煤层中的气体,本文主要论述了影响煤层气藏形成和保存的诸多因素,对煤层气的勘探开发和合理利用都具有重要的指导意义。

关键词:煤层气形成保存煤层气俗称“瓦斯”,其主要成份为高纯度甲烷,是近二十年在世界上崛起的新型能源,其资源总量与常规天然气相当。

煤炭开采中排出的大量煤层气作为一种新型能源,具有独特的优势,是优化一次能源结构的重要组成部分,是优质的能源和基础化工原料。

1 煤层气的成因类型与形成机理植物体埋藏后,经过微生物的生物化学作用转化为泥炭(泥炭化作用阶段),泥炭又经历以物理化学作用为主的地质作用,向褐煤、烟煤和无烟煤转化(煤化作用阶段)。

在煤化作用过程中,成煤物质发生了复杂的物理化学变化,挥发份含量和含水量减少,发热量和固定碳的含量增加,同时也生成了以甲烷为主的气体。

煤体由褐煤转化为烟煤的过程,每吨煤伴随有280~350m3(甚至更多)的甲烷及100~150m3的二氧化碳析出。

泥炭在煤化作用过程中,通过两个过程,即生物成因过程和热成因过程而生成气体。

生成的气体分别称为生物成因气和热成因气。

1.1生物成因气生物成因气是指在相对低的温度(一般小于50℃)条件下,通过细菌的参与或作用,在煤层中生成的以甲烷为主并含少量其它成分的气体。

生物成因气的生成有两种机制,即二氧化碳的还原作用和有机酸(一般为乙酸)的发酵作用。

尽管两种作用都在近地表环境中进行,但根据组分研究,大部分古代聚集的生物气可能来自二氧化碳的还原作用。

煤层中生成大量生物成因气的有利条件是:大量有机质的快速沉积、充裕的孔隙空间、低温和高pH值的缺氧环境。

按照生气时间和母质以及地质条件的不同,生物成因气有原生生物成因气和次生生物成因气两种类型,两者在成因上无本质差别。

1.1.1原生生物成因气原生生物成因气是在煤化作用阶段早期,泥炭沼泽环境中的低变质煤(泥炭到亚烟煤)经细菌等有机质分解等一系列复杂过程所生成的气体。

煤层气的成分及其成因及成藏条件综述

煤层气的成分及其成因及成藏条件综述

工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald66煤层气也称煤层瓦斯,它是储集在煤层及其临近岩层中的一种气体矿产资源。

研究表明],煤层气的成分以甲烷为主,这类矿产是煤化作用过程中的特殊产物并主要以吸附态的形式赋存于煤层之中。

作为一种自生自储式非常规天然气资源,煤层气既属于一种新型的洁净能源,又属于我国21世纪的重要替代能源之一。

随着科技的进步和研究的深入,煤层气已被广泛用作发电、汽车燃料、制甲醇及碳黑等,其组成、成因及储存条件等也因此越来越受到人们的广泛关注。

鉴于此,该文对前人研究成果进行了整理,总结出了煤层气的组成、成因及气藏形成条件。

1 成分及特性煤层气是一种混合气体并主要包括C H 4、C 2H 6、N 2、C O 2及微量的C O 和A r。

煤层气的组分及含量与常规天然气基本一致,其中:甲烷的含量一般为85%~93%,重烃(如C 2H 6等)含量多介于1.0%~14.1%,氮气含量变化范围大且通常低于10%,C O 2含量多低于2%。

据报道,煤层气的热值为35800 kJ/m 3,由于重烃含量较少,因而煤层气的热值略低于常规天然气(天然气发热量为37680 kJ/m 3)。

作为一种特殊的矿产资源类型,煤层气主要具有如下一些特性:(1)附生性。

煤层气以煤(碳)层为载体而共生并随煤炭的开采而散失。

(2)不均性。

煤层气的质和量以及煤储层的特征具有空间分布差异。

(3)稀缺性。

作为能源和化工原料供人类使用的煤层气会逐渐消耗殆尽。

2 成因类型从泥炭到煤的形成过程中均存在气体的产生。

研究表明,煤层气的成因类型大致可划分为生物成因和热成因两类:前者主要形成于煤化作用的未成熟期,而后者则主要形成于煤化作用的成熟期和过成熟期。

2.1 生物成因生物成因气主要为甲烷,它是各种微生物的一系列复杂作用过程导致有机质发生降解作用而形成的,具体包括:(1)原生生物气。

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

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。

浅析影响煤层气保存的地质条件

浅析影响煤层气保存的地质条件

浅析影响煤层气保存的地质条件耿筱磊;石希民【摘要】下面我们主要把地质条件对煤层气保存的意义和主要作用进行讲述,保存的地质条件泛指水动力条件、封盖能力和构造运动等条件内容.在地质发展史当中,以上的地质因素经过把地层的温压情况做出改变而使溶解与吸附和解吸与吸附它们之间的均衡有所改变,造成对煤气层的保存产生影响.以下我们与有关事例相结合来分析煤层气保存的地质条件和对煤层造成影响的因素.【期刊名称】《低碳世界》【年(卷),期】2016(000)021【总页数】2页(P78-79)【关键词】煤层气;保存;地质条件;影响;分析【作者】耿筱磊;石希民【作者单位】河南省煤田地质局三队,郑州450053;河南省煤田地质局三队,郑州450053【正文语种】中文【中图分类】TD84煤层气保存不同于一般的天然气保存,煤类属储集岩,又称气源岩,总体来说,它的气体含量相当多,现在各煤层的含气量大致为5~20m3/t,而长焰煤生气量大致为50m3/t,代表着煤产生的气量高于实际含气量很多,这其实就是由煤岩的保存和地质条件和煤岩自己的吸附能力共同作用的。

游离气和溶解气及吸附气这几种方式是煤层气在煤层的双孔隙系统保存的主要形式,而双孔隙系统分为微孔隙系统和割理系统。

对于割离孔隙度来讲通常被水灌满而且很小,游离气和溶解气也不多,煤层气保存于煤的基质微孔当中,是以吸附形式为主,总气体含量当中吸附气占有90%以上,它的这种特性使煤层保存的相当密集。

于地质条件之下,游离气、吸附气和溶解气它们之间能达到动态均衡,物理吸附是煤对气体吸附的基础,解吸和吸附之间是互通的,如果压力和温度因素被改动了,就会带动吸附量随之变动。

如果温度上升或者是压力减弱,就会出现解吸现象,变成了游离气。

另外,在地层水的的影响之下,本来的均衡状况可能就会被破坏,从而造成吸附气减少。

活性的溶解气和游离气在吸附气中较少,容易储存,所以煤层吸附能力越强大,吸附量就越多,对煤层气的保存更加有利。

勃利盆地煤层储层特征及煤层气赋存规律

勃利盆地煤层储层特征及煤层气赋存规律

勃利盆地煤层储层特征及煤层气赋存规律勃利盆地位于中国黑龙江省东部,西北起怀仁逊断裂带,东南止于梅河口市迁安板块带,总面积达2.3万平方公里。

该盆地地层特征独特,煤层分布广泛,具有良好的煤层气赋存条件。

本文将探讨勃利盆地煤层储层特征及煤层气赋存规律。

一、勃利盆地煤层分布及储层特征勃利盆地煤层主要分布于盆地中部和南部,总厚度达150米以上。

其中主要的煤种为长白山煤,煤的质量优异,具有较高的甲烷含量和低的硫分含量。

勃利盆地煤层岩性主要为泥岩、砂岩和火山岩等。

其中泥岩是煤层储集物质的主要组成部分,密度较低,孔隙度较高,是煤层气的重要储集介质。

煤层储层特征主要包括孔隙度、渗透率、压力和温度等。

勃利盆地煤层的孔隙度为2%-12%,平均值为7%,渗透率为10^-3-10^-2mD,平均值为5×10^-3mD。

煤层储层压力范围为10-18MPa,平均值为14MPa,温度在30-80℃之间。

可以看出,勃利盆地煤层孔隙度较低,渗透率较小,属于典型的致密煤储层,其储气能力主要依靠吸附气和孔隙气。

二、勃利盆地煤层气赋存规律煤层气是一种在煤储层中吸附、漂移、排放的天然气,是一种非常重要的深层矿产资源。

勃利盆地煤层气赋存丰富,主要分布于勃利和桦南两个地区。

勃利盆地煤层气赋存规律主要取决于以下因素。

(一)煤层厚度煤层厚度是影响煤层气赋存的重要因素之一。

勃利盆地煤层厚度在60m以上,是煤层气的重要储层。

煤层厚度越大,储气条件越好,煤层中的气体密度也越大,储存能力越强。

(二)煤质煤质是影响煤层气产出的主要因素之一。

勃利盆地长白山煤质量优异,富含有机质,具有良好的煤层气产出条件。

煤质越好,煤中有机质含量越高,煤层气质量也就越好,产气量也越大。

(三)构造勃利盆地构造复杂,断裂发育。

构造的发育对煤层气的分布和赋存也有重要影响。

在断裂带中,煤层气的储层能力比较强,气体赋存较为充分,因此对勃利盆地煤层气勘探的重要性不可忽视。

(四)温度及压力温度和压力是影响煤层气赋存的重要因素之一。

课题研究论文:我国煤层气富集地质条件与成藏特征研究

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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浅谈煤层气藏保存条件作者: 万玉金陈孟普收录来源: 中国煤层气【摘要】本文主要论述了保存条件对于煤层气藏的作用及其重要意义,保存条件主要指盖层的封盖能力、水动力条件和构造运动等因素。

在地质历史中,上述地质作用主要是通过改变地层的温压条件而改变吸附与解吸和吸附与溶解之间的平衡,挖制地层中的煤层气赋存形式,从而影响煤层气的保存。

文中最后以大城地区为例综合评述了煤层气藏的保存条件及受各种因素的影响程度。

煤层气藏与常规天然气藏不同:煤既是气源岩,又是储集岩。

一般来讲,煤的生气量很大,从长焰煤开始,累积生气量都在50m3/t以上,Decker(1987)认为煤的生气量比其保存的气量要高8~10倍,也就是说煤的生气量远远超过现今各煤层的实际含气量(一般为5~20m3/t),这主要是由于煤岩自身的吸附能力和保存条件的不同造成的。

1较强的吸附能力是煤层气富集的前提煤层气以溶解气、游离气和吸附气三种方式赋存于煤层的双孔隙系统中:割理系统和微孔隙系统。

割理孔隙度一般都较小且被水充满,溶解气、游离气较少,煤层气主要以吸附状态存在于煤的基质微孔中,吸附气占总含气量的90~95%以上,正是由于煤的这种吸附特性决定了煤的储集能力。

在地层条件下,吸附气、游离气和溶解气处于一种动态平衡过程中,在达到吸附平衡后,吸附量是压力和温度的函数。

但煤对气体的吸附属于物理吸附,吸附与解吸是可逆的,当温度和压力条件改变后,吸附量也会改变:当压力下降或温度升高时,吸附气就会解吸,转化为游离气。

同样,在地层水交替作用下,原有的平衡条件也会被打破而使吸附气越来越少。

由于吸附气的活性较游离气和溶解气弱得多,更易保存,因此煤的吸附能力越强,吸附量越大,越有利于煤层气的保存。

各种地质作用就是通过改变吸附与解吸及吸附与溶解的关系而影响煤层气的保存。

2良好的封盖条件是煤层气保存的重要因素煤层气属于自生自储式,不需要初次运移,这就要求自生气开始,就需要有良好的封盖条件才能使煤层气得以保存。

盖层对于煤层气藏的作用主要是维持吸附与解吸的平衡,减少游离气的逸散和减弱交替地层水的影响。

泥页岩、盐岩、膏岩及致密碳酸盐岩等,如其透气性差,就可以形成良好的封盖层而有效地阻止煤层气的垂向运移,有利于煤层气的保存。

煤层气通过盖层逸散主要有两种方式:一是渗流运移,一是扩散运移,究竟以那种方式运移主要由上覆岩层的封盖性能控制:(1)上覆岩层如果是超致密层,即良好的盖层,其排替压力大于煤层中流体剩余压力(图1a),具有良好的毛细封闭能力,则气体只以扩散方式运移,其运移速度是相当缓慢的,煤层气逸散量可用岩石的扩散系数等参数估算;(2)当煤层中剩余压力大于上覆盖层排替压力时,气体则以渗流的方式运移(图1b),气体逸散速度与气体的有效渗透率及剩余压差有关,剩余压差越大或气体的有效渗透率越高,则逸散越快,此时主要是游离气体逸散,当煤中压力小于盖层的排替压力时,逸散即告结束,如果气源充足,此过程则重复进行,如超压很高则有可能产生微裂缝而使气体呈间歇式散失;如果煤层中没有游离气,而是由于静水压力引起的超压,则只有扩散运移,也就是说在没有压降时,吸附气难以解吸而进行逸散;(3)如果上覆岩层是渗透层(如砂岩或裂隙性泥页岩等),排替压力很小,扩散运移快,气体则会向砂岩中运移,再加之水动力的影响,煤中吸附气也会从基质中解吸出来转移到渗透层中去(图1c);(4)如果上覆岩层是具有生气能力强的烃源岩,则会阻止煤层甲烷气向上逸散,甚至会向煤层中输入天然气(图1d)。

总之,盖层的质量越好,封盖能力越强,煤层气只以扩散方式运移,逸散很慢,盖层盖,失去毛细封闭能力,气体则以渗流方式运移,逸散速度快。

著名的圣胡安盆地煤层气资源量达14×1012m3,这与水果地组煤层之上巨厚的柯特兰页岩的封盖有直接的关系。

萍乐含煤区中龙潭组B煤组之上为泻湖海湾环境形成的泥页岩,厚822m,岩性致密,区域分布稳定,是良好的盖层,煤层含气量最高达253cm3/g,平均达10cm3/g,C煤组之上的长兴灰岩岩溶裂隙发育,地下水活跃,封盖性很差,其含气量仅达002~10cm3/g,平均为038cm3/g,由此可见,对于煤层气藏,煤层气的富集必需具有良好的封盖层。

3地层水弱交替区或交替水阻滞区有利于煤层气的保存除了需要良好的盖层之外,煤层气藏的形成还需要有一个较稳定的水动力条件,它直接影响着地层液体压力分布及流体的运移,由此改变吸附气与溶解气和游离气间原有的平衡,从而影响到煤层气的保存。

水动力影响煤层气的保存主要表现在以下几种类型:(1)如果煤层顶部岩层为渗透层,且地层水交替强烈,由于煤岩基质(吸附气赋存的微孔隙)和地层水中存在较大的浓度梯度,煤岩中甲烷气则不断地被交替地层水带走而难以保存在煤层中;(2)如果地层水处于阻滞状态,且渗透层自身具有良好的保存条件,煤层气则可能会在渗透层中聚集形成煤成气藏;(3)如果煤层具较好的渗透性,且出露地表接受地层水补给,上下没有良好的盖层,煤层气则会随着地层水的运移而散失;(4)如果存在良好的顶底板条件,则会在向斜轴部或单斜底部形成超压区,有利于煤层气的保存,在煤层渗透性较差,水动力较弱时,煤层气则会由煤层低部位向高部位运移,如具有封闭能力,则可能在上倾方向聚集成藏。

通过试验证明,地层水对煤层的冲洗会使煤岩吸附量下降,使饱和的煤层变成欠饱和煤层。

被带走的气量与冲洗的水量成正比(图2)。

萍乐龙潭组C 煤组含气量低的一个原因就是受地层水冲洗造成的,而圣胡安盆地煤层气主要富集在地层水阻滞区,致使煤层气保存良好。

4构造运动对煤层气保存的影响地壳的升降运动可以改变地层的温压条件,打破煤层中原有的平衡条件,使吸附气与游离气相互转化,从而影响煤层气的保存:(1)如果地壳台升并遭受剥蚀,则地层压力和温度都降低,煤中气体的吸附能力降低,就会使未饱和气藏(图3a)向饱和气藏过渡(图3d),或使饱和气藏达到过饱和而出现游离气(图3e)。

(2)相反,地壳下降接受沉积,由于压力和温度的提高使气体的吸附能力提高,游离气则向吸附气转化,有利于煤层气的保存。

断裂运动会使地层发生断裂,断裂对于常规天然气藏无疑会成为油气散失的通道,而对于煤层气藏,因为煤层气是以吸附状态赋存于煤岩中的,断裂作用就有所不同:(1)处于饱和区(图3c),煤层中的游离气就会通过断层逸散,在地层水交替较弱条件下,即使断层是开启的,煤层气也不一定就大量散失,并可最终达到接近于饱和状态(图3b);(2)如果地层水交替强烈,吸附气也会逸散,致使煤层成为欠饱和气藏(图3a);(3)如果断裂作用使盖层产生裂隙,则会降低封盖能力而不利于煤层气的保存。

在断裂不破坏盖层封盖性能条件下而使煤层产生裂隙,则会提高煤层气藏的产能(Pashin等,1995),在滚动背斜、牵引背斜、断阶附近或褶曲的轴部等都发现了此类高产能气井(图4)。

由此在煤层气藏选区时,应选择断裂作用不十分强烈的地区,既有利于煤层产生裂隙而提高煤层的渗透率,又不致于破坏盖层的封盖能力。

岩浆活动及其它热运动也会改变煤层气的平衡条件,从而影响煤层气的保存条件。

5大城地区煤层气保存条件综合评价煤层气的保存是多种因素共同作用的结果,在研究保存条件时,必须综合考虑各种因素的影响,而在整个发展过程中不同的因素在不同的历史阶段起着不同的作用。

大城凸起为一古老的复式背斜构造,石炭二叠系含煤层厚150~200m,煤层总厚度1364~3355m,分布面积广(冯国良等,1995)。

其封、盖能力分析如下:(1)煤层区域盖层为下石盒子组砂泥岩互层段,累积厚度50~250m,泥岩厚50~100m,渗透率平均055×10-5μm2,突破压力达95MPa。

主体部位煤系层段中,煤层多被泥岩包围,泥岩厚1~3m,煤层之间的累积厚度一般为5~20m,渗透率平均0 16×10-3μm2,突破压力达30MPa;(2)大参1井4煤组煤岩吸附量达164cm3/g(地层压力104MPa),具有较高的吸附能力;(3)主体部位处于地层水弱交替区,至西北文安地区为地层水交替阻滞区(赵宝中,1993),形成良好的水压封闭煤层气藏;(4)由于地壳抬升遭受剥蚀、压力下降使吸附能力降低后,煤层气解吸后在背斜高部位大1、大6井区散失较多,主体部位有良好的封盖条件而保存较好(图5)。

经综合评价认为:大城背斜主体部位泥岩沉积区与地热异常区的结合处远离地层,盖层条件好,地层水交替弱,煤层气保存良好,煤层可能处于吸附饱和状态,是煤层气开发的有利区带(图6中Ⅰ、Ⅱ区),同时考虑到经济原因,埋深小于1400m的Ⅰ区为本区的有利区带;Ⅱ区埋深在2000m以内,煤层气保存良好,只是埋深大,开发难度大;Ⅲ区埋深超过2000m难于开发,或位于砂岩沉积区煤层气保存差,不利于煤层气的开发。

5小结(1)煤对气体的吸附能力越高,吸附量越大,越有力于煤层气的保存,易于形成高含气量煤层气藏;(2)盖层的作用主要是阻止游离气的散失,即使是在构造运动过程中,亦可以使煤层处于过饱和状态从而保存了游离态的煤层气,同时阻止煤层气受地层水交替作用的影响。

(3)处于弱地层水交替区或地层水阻滞区中,煤层气散失少,同时保持地层压力,吸附比例大,有利于煤层气的保存。

(4)地壳的多次升降运动对煤层气的保存不利,但良好的盖层可减弱煤层气的散失。

强烈的断裂活动不利于煤层气的保存,中等程度的断裂如使附近煤层产生裂隙而提高煤层渗透率,则有利于煤层气的开发。

(5)大城地区主体部位泥岩沉积区(Ⅰ区)经综合评价被认为,煤层气保存条件好,含气量大,是煤层气开发的较有利区带。

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