煤层气赋存影响因素分析
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。
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。
煤层气是一种天然气,主要由甲烷组成,赋存于煤层中。
煤层气的开采机理主要包括煤层气的形成、赋存、运移和采集。
煤层气的形成是由于煤层在地质历史中经历了多次地质作用,如沉积、压实、变质等,导致煤层中的有机质分解产生甲烷等气体。
这些气体在煤层中被吸附或溶解,形成煤层气。
煤层气的赋存主要有两种形式,一种是吸附态,即气体分子被煤层孔隙吸附,另一种是游离态,即气体分子在煤层孔隙中自由运动。
煤层气的赋存状态与煤层孔隙结构、煤层压力、温度等因素有关。
煤层气的运移主要是通过煤层孔隙和裂隙进行,其中煤层孔隙是煤层气的主要运移通道。
煤层气的运移速度较慢,通常需要数年甚至数十年才能从煤层中运移至井口。
煤层气的采集主要是通过钻井和抽采的方式进行。
钻井是为了建立煤层气的采集通道,抽采则是通过井口抽取煤层气。
煤层气的采集需要考虑煤层气的赋存状态、煤层压力、温度等因素,以保证采集效果和安全性。
煤层气的赋存及开采机理是一个复杂的过程,需要综合考虑地质、物理、化学等多方面因素。
随着技术的不断进步,煤层气的开采将会更加高效、安全和环保。
国内煤层气赋存规律的影响因素分析
国内煤层气赋存规律的影响因素分析摘要:本文主要通过讨论我国煤层气生成及含量的影响因素、煤层气保存的条件、煤层气在煤储层中赋存的方式,从而分析国内煤层气赋存规律的影响因素。
关键词:煤层气赋存方式含气量保存条件0 引言煤层气(cbm)是以自生自储式为主的非常规天然气,它主要贮存于煤层及其邻近岩层之中。
我国是煤炭资源大国,煤层气资源也极为丰富,近几年随着对煤层气研究的日益深入,煤层气开发和利用具有远大前景。
据测算,埋深小于2000m的煤层气资源量为31.46万亿m3,与陆上常规天然气资源量相当,并与其在区域分布上形成良好的资源互补。
因而通过探讨煤层气赋存的有利条件及不利条件,从而得出煤层气赋存的评价方法,对我国煤层气勘探开发及有利区块的选定具有重要的意义。
1 煤层气的赋存方式煤层气以三种状态存在于煤层之中:溶解状态,溶解于煤层内的地下水中;游离状态,其中大部分存在于各类裂隙之中,以游离态分布于煤的孔隙中;吸附状态,吸附在煤孔隙的内表面上。
溶解状态甲烷含量较少,一般以游离态和吸附态甲烷为主。
1.1 吸附状态煤层气煤层与常规天然气储层的不同主要表现在,大多数的气体都是以吸附的方式在煤层中储存的。
测算结果表明,吸附状态的气在煤中气体总量中大约占到的0%~95%还多,具体比例需要看煤的变质程度,埋藏深度等方面的影响。
由于煤是一种多孔介质,煤中的孔隙大部分为直径小于50nm的微孔,因而使煤具有很大的内表面积,(据测定,1g无烟煤微孔隙的总面积可达200m2之多,超过一般孔隙的2000倍)气体分子产生很大的表面吸引力,所以具有很强的储气能力。
在我国,中、高变质程度的烟煤和无烟煤中实测煤层气含量(干燥无灰基)比低变质褐煤要高的多。
煤中吸附气含量,可以用直接法通过煤样解吸试验得到,也可以用间接法通过langmuir方程计算求得。
其中:p—气体压力kg/cm2);a—实验温度下最大吸附量(cm3/g·可燃物);b—取决于实验温度及煤质的系数(kg/cm2)-1;煤吸附煤层气(甲烷)的能力与多种因素有关,主要有以下几个方面:①一般情况下,随着煤变质程度的提高,其吸附气的能力逐渐增加。
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。
该煤田以其丰富的煤层气资源而闻名,在煤炭开采过程中,煤层气的赋存规律对于有效开发和利用煤层气资源具有重要意义。
双鸭山煤田的煤层气主要赋存于煤层之中。
煤层气是由埋藏在煤层中的有机质经过压力和温度的作用下形成的天然气。
煤层气资源丰富,能量含量高,是一种重要的清洁能源。
研究表明,双鸭山煤田的煤层气赋存规律主要受以下因素的影响。
煤层的孔隙度和渗透率是影响煤层气赋存的重要因素。
孔隙度是指煤层中孔隙空间的百分比,渗透率是指煤层中气体流动的能力。
煤层的孔隙度和渗透率越高,煤层气的赋存和运移能力就越强。
煤层的厚度和面积也对煤层气的赋存产生影响。
煤层的厚度越大,面积越广,可以提供更大的储集空间,有利于煤层气的积累。
煤层的厚度和面积对于煤层气的流动性和产能也有影响。
煤层的埋深和地质构造也会影响煤层气的赋存规律。
煤层的埋深越深,地压和地温越高,对煤层气的生成和聚集有利。
而地质构造的变化会影响煤层气的运移和富集,例如断裂带和断层面是煤层气富集的重要通道。
煤层中的煤质和气源条件也会对煤层气的赋存产生影响。
煤质的变化会影响煤层的吸附、解吸和扩散特性,从而影响煤层气的储集和流动。
而气源条件包括煤层中有机质含量和成熟度,成熟度越高,煤层气的丰度和良好程度就越高。
双鸭山煤田煤层气的赋存规律受到孔隙度、渗透率、厚度、面积、埋深、地质构造、煤质和气源条件的影响。
深入研究和理解这些规律对有效开发和利用双鸭山煤田的煤层气资源具有重要意义。
通过合理的开发和利用,可以实现煤炭资源的高效利用和清洁能源的发展。
影响煤层气赋存条件的分析
维普资讯
10 0
西 部探 矿工 程
20 08年第 5期
利 用 测 温 资 料 分 析钻 孔 矿 段水 文地 质 条 件
李胜 良
( 州煤 田地质 局 一 四二 队, 贵 贵州 六枝 5 30 ) 5 40
动 态平 衡过 程 中 , 达 到 吸 附平 衡 后 , 附 量是 压 力 和 在 吸 温 度 的函数 。但 煤对气 体 的 吸附属 于物理 吸 附 , 附与 吸 解 吸是 可逆 的 , 当温 度 和压 力 条 件 改 变后 , 附量 也 会 吸
量都在 3 m / 以上 , 的生气量 比其保存 的气量要高 0 。t 煤 好 几倍 , 的 生气 量 远 远 超 过 现 今 各 煤 层 的 实 际 含 气 煤
量, 现有 实 际含 量 在 4 1m。t这 主要 是 由 于煤 岩 自 ~ 0 /,
身的吸附能力和保存条件 的不同造成的 。 1 良好 的封 闭条件 是煤 层气 保存 的重 要 因素 良 好的 封闭条件才能使煤层气得以保存, 封闭层对于
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。煤层气通过封 闭层 逸散主要有两种方式 : 一是渗流运移, 一是扩散运移。
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 。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。 3 水动 力 因素 影 响煤 层气 的赋存 交替水阻滞 区有利于煤层气 的保存 , 除了需要良好 的封闭之外 , 煤层气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 , 地层水交 替强烈 , 且 由于煤岩基质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 , 出露地表接受地 且 层水 补 给 , 下 没有 良好 的盖 层 , 层 气 则 会 随着 地层 上 煤 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。 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 , 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, 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。
国内煤层气赋存规律的影响因素分析
251 倾斜 构造 。 .. 在其 它条 件近 似 , 层 围岩封 闭条件 大。 反 , 煤 相 在构造 抬 升 的情况 下 , 效地层 厚度 不再 是原 来 有
较 好 的情 况 下 , 一般 倾 角平 缓 的煤层 所 含 的煤层 气 量较倾 那样 厚 , 致煤 层 气 的散 失 , 导 如徐 州 、 山东等 地 一些煤 田的 角 陡 的煤 层 要大 。 这是 因为前者 的煤层 气运 移 路 线长 , 煤 层埋 藏过 浅 , 所 煤层气 保存 量甚 微 。 受 阻力 大 , 气体 运移 难 。 332 断裂构 造。断裂构造 的影 响是多 方面 的 , ._ 特别 是 252 褶 曲构造 。 一般 巷道 中 的小型 褶 曲对煤 层气 含 断裂类型 , .。 不仅对煤 层 的完整性 和煤层 的封 闭条件 , 而且 对 量 影 响不 大 , 影 响 的主要 是大 、 有 中型 褶 曲。 区域 构造来 煤体 结构 、 微特征和 煤 的孔 渗性均 有不 同程 度的影 响。 从 显 正断层一般 为开 放型 , 闭性较差 : 断层 多属压性 、 封 逆 压 看 , 密褶 皱 地 区往 往煤 层气 含 量高 。矿 区规 模 的 大型 向 紧 封 煤层 甲烷 大量解 斜 相 对 埋 藏 深度 大 , 型背 斜相 对埋 藏 浅 , 种 差 异 对 煤 扭性 , 闭性 能好。 断层面 附近 为低压 区 , 大 这
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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。
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原北部煤田中心区,地处黑龙江省东北部,是中国北方的富煤地区之一。
该地区的煤田主要分布在黑龙江省双鸭山市、宝清县和友谊县等地,总面积约为8930平方公里,煤炭储量约为80亿吨。
双鸭山煤田煤层气是该地区的一种独特的天然气资源,其赋存规律受多种因素的影响。
首先,煤层气的赋存与煤层孔隙度、渗透率和地质构造有密切关系。
在双鸭山煤田,煤层孔隙度和渗透率较高的地区煤层气含量也相对较高,例如具有较好天然气产能的五家子组、牌楼子组等煤层。
同时,地质构造也是影响煤层气赋存规律的重要因素。
在断层带和构造高点等地区,煤层气相对更容易积聚。
其次,煤层厚度和埋深对煤层气赋存规律的影响也十分显著。
在双鸭山煤田,一般来说,煤层厚度越大,煤层气含量也相对较高,例如火炬山组、五家子组、头道桥组等煤层。
埋深对煤层气的影响则是由于埋深增加,温度和压力也相应增加,会导致煤层气生成量增加,但同时也会增加煤层气的吸附能力,从而影响煤层气的释放和采取。
第三,煤品质也是影响煤层气赋存的重要因素。
在双鸭山煤田,煤层气含量相对较高的煤层通常是烟煤和无烟煤,而褐煤和泥炭煤的煤层气含量则相对较低。
这是由于烟煤和无烟煤的热值较高,含氮量低,且具有良好的孔隙度和透气性等特点,而这些特点恰好也是煤层气生成和储存的重要条件。
最后,水文地质条件也会影响煤层气的赋存规律。
在双鸭山煤田,大部分地区都有丰富的地下水资源,这些地下水对煤层气的形成、储存和释放都会产生一定的影响。
例如,在含水层中,水的上升会带走部分煤层气,从而影响了煤层气赋存的规律。
总的来说,双鸭山煤田煤层气的赋存规律是一个复杂而多因素的过程。
研究各种因素对煤层气的影响,对于合理开发和利用煤层气资源具有重要的意义。
新疆和什托洛盖盆地西山窑组煤层气资源赋存特征及影响因素分析
第18卷第2期 2021年4月中国煤层气CHINA COALBED METHANEVol. 18 No.4April.2021i斤疆和什把洛盖盆地西山意组媒层气资源赋j存特征及影响因素分析张娜1王刚1舒坤2杨曙光1(I.新疆煤田地质局煤层气研究开发中心,新疆830091;2.中国石油吐哈油田分公司勘探开发研究院,新疆839009)摘要:根据新疆和什托洛盖盆地地质勘查和煤层气勘查成果资料,对盆地西山窑组煤层气赋存 地质条件和储层物性进行分析研究,认为储层特征、煤层埋深是影响煤层气含气性和赋存最重要 的因素,加之水文和储集性能等影响因素共同作用,使盆地煤层气赋集形成差异。
通过此研究为 和什托洛盖盆地煤层气进一步勘探开发提供重要的地质依据和技术支撑。
关键词:和什托洛盖盆地煤层气赋存特征影响因素Occurrence Characteristics and Influence Factors of CBM Resources of Xishanyao Formation in Heshituoluogai Basin of XinjiangZHANG Na' , WANG Gang1, SHU Kun2, YANG Shuguang1(1. CBM R&D Center on Xinjiang Coal Geological Bureau, Xinjiang 830091 ;2. Research Institute of Petroleum Exploration and Development,Turpan-Hami Oilfield, Xinjiang 839009)Abstract: Based on the geological exploration and CBM exploration results in Heshituoluogai Basin of Xinjiang, the geological conditions and reservoir physical properties of CBM in Xishanyao Formation of the Basin are studied and analyzed. It is considered that the reservoir characteristics and depth of coal seam are the most important factors affecting the gas hearing property and occurrence of CBM. In addition ,the influence factors of hydrology and reservoir performance make the CBM accumulation difference in the Basin. This study provides important geological basis and technical support for further exploration and development of CBM in Heshituoluogai Basin.Keywords:Heshituoluogai basin;CBM;occurrence characteristics;influence factor1地质概况和什托洛盖盆地位于新疆准噶尔盆地西北缘, 为海西期褶皱基底上形成的中新生代山间盆地,盆地南临扎伊尔山和哈拉阿拉特山,北临谢米斯台 山和阿尔加提山。
白坪井田二_1煤层煤层气赋存规律及影响因素
要:研究了豫西白坪井田二 ! 煤层煤层气的成分、含量、储层压力、演化过程及其赋存特征,分析了二 ! 煤层煤层
气变化趋势及其影响因素。在此基础上,划分了两个煤层气地质单元,认为地质构造是控制煤层气分布的主要因素,而 构造破坏是造成局部煤层气成分异常的主要原因。 关键词:煤层气;影响因素;二 ! 煤层;白坪井田 中图分类号: ,+!-. !! 文献标识码: /
以 构 造的复杂 程度和煤 层气含量 为指标, 浅部以 4&% 断 层 为 界,深部
%& 卷
其含量随着煤层埋藏深度的增加,呈明显的增大趋势。 井田东部的浅部和深部分别存在煤层气风化带,最 大深 度 超过 (")* ! 如 %%%)( 孔 $ 。 风 化 带界 线 在 两 端封 闭,向东撒开,呈明显的抛物线状,煤层气含量低,除 局 部 点 段 煤 层 气 富 集 外 ! 如 %%")+ 孔 、 %%#%& 孔 、 付 %)&)’ 孔 $ ,大部分地段甲烷含量小于 ,*- . / 0123 。煤层 气分布不均衡,成为东部显著特点。 在井田中部 4&% 、 4%+ 断层两侧由浅至深全部为煤层气 风化带, 4%+ 断层西侧甲烷含量 ,*- . / 0123 和 %)*- . / 0123 等值线延展至井田深部边界 4&’ 断层。 %3 , 储层压力 利用 5678+% 9 %))) 型钻孔煤层瓦斯测定仪,对 , 孔二 % 煤层储层压力进行了测定。据本区和邻区煤层气 储层压力测定资料,选择 %& 点进行了数理统计,建立的 线性回归方程为:
- . / 河南煤田地质公司 0 河南省晚古生代聚煤规律 - 1 / 0 武汉: 中国地质大学出版社,.##.0 - ’ / 杨起等 0 华北石炭二叠纪煤变质特征与地质因素分析探讨 - 1 / 0 北京:地质出版社,.#((0
关于煤层气赋存地质控制因素与聚集类型的探析
关于煤层气赋存地质控制因素与聚集类型的探析探讨了构造演化和水动力条件对煤层气赋存的影响机理,根据地质控制因素的影响,认为在5类地区易形成煤层气富集区,可为我国开发利用煤层气资源提供现实依据。
标签:煤层气地质控制因素聚集类型0前言煤层气是一种自生自储型的非常规天然气,主要以吸附状态赋存于煤层孔隙的表面。
研究表明,煤层气赋存受地质构造、煤层埋深、煤层厚度、气成含气量、渗透率等地质因素的影响。
本文主要研究影响其赋存的两大地质控制因素,即地质构造与水动力特征。
在地质控制因素综合影响下,形成了5种聚焦类型,以下将一一进行表述。
1煤层气赋存的两大地质控制因素1.1 构造对煤层气赋存的控制1.1.1构造演化(1)构造演化控制煤层上覆盖层厚度。
煤层沉积埋藏后,能否形成煤层气藏,主要取决于后期构造演化条件。
上覆盖层有效厚度是地质构造发展史留下的最直接的证据,在煤层气勘探选区中承担着重要的作用。
它不仅通过控制煤层的压力而影响煤层气的吸附量,而且控制着游离气的散失;而构造演化控制着成藏过程中上覆盖层厚度的变化。
(2)构造的回返抬升对煤层气富集的控制。
现今埋深相同的煤层,其经历的回返抬升的时间早晚和长短不同,煤层气的富集程度也不同。
抬升回返时间晚且短,煤层气散失的时间就短,对煤层气藏的保存有利。
1.1.2构造形态不同形态的地质构造,地质构造的不同部位,不同力学性质和封闭情况形成了有利于煤层气赋存或逸散的不同条件。
封闭性地质构造有利于煤层气赋存,开放性地质构造有利于煤层气逸散排放。
(1)褶皱。
在褶皱的不同部位,围岩的封闭能力有较大差别。
在背斜轴部,节理以张性为主,围岩封闭能力明显减弱;但如果背斜闭合而完整且盖层不透气,则为良好的储存煤层气储集场所,在其轴部煤层内往往聚集高压气,形成“气顶”。
在向斜轴部,节理以压性或压扭性为主,围岩封存能力较强。
理论研究和实践亦表明,向斜为煤层气富集的主要构造形态[28]。
(2)断层。
断层保存煤层气的能力随断裂性质的不同而具有显著的差异。
新疆煤层气的赋存空间及影响因素的探讨
新疆煤层气的赋存空间及影响因素的探讨摘要:煤层气资源作为常规能源,新疆拥有非常可观的资源量。
新疆煤层气资源存赋与自身所处的古地理气候环境、构造运动、煤层的自身性质密切相关。
但人类活动在一定程度上给煤层气的赋存造成了不利影响。
关键词:新疆煤田沉积环境聚煤旋回Abstract: the coalbed methane resources as a conventional energy, xinjiang has very considerable oil. Coalbed methane resources in xinjiang put in with their own fu ancient geographical climate environment, tectonic movement and coal seam is closely related to the nature of their own. But human activity in to some extent the modes of occurrence of coalbed methane caused adverse impact.Key words: xinjiang coalfield sedimentary environment coal-accumulating spinning back中图分类号:P618.11文献标识码:A 文章编号:一、前言煤层气俗称“煤层瓦斯”,主要成分为高浓度的甲烷气体(CH4),其资源总量与常规天然气基本相当。
主要存在在煤中的伴生气体。
煤层气作为一项新型的常规能源,具有较为独特的优势,是能源产业结构优化的重要组成部分,也是优质的能源和基础工业化工原料。
但煤层气作为一种有害的危险气体,排放到大气中具有很强的温室效应,及破坏大气层,有污染环境,又因其容易自然甚至发生爆炸严重危及广大煤矿的安全生产,因此很多人都避而远之。
煤层气生、储、开发影响因素
一、生气因素:1、有机质成分:越高生气性越好,有机质类型为腐植型的生气能力较强。
2、镜质组反射率:是反映煤化程度的一个指标,煤化程度越高,产生的煤层气越多。
但煤化程度达到一定程度(大于1.8%~3%)过成熟时,其生气能力会逐步下降。
3、厚度:厚度越大越好二、储(保)气影响因素(或形成气藏的影响因素)1、埋深:影响煤层气赋集的地质因素主要是埋藏深度。
煤化作用过程中产生的大量气体能否很好保存,与上覆有效地层厚度有关。
煤层上覆有效地层厚度增加,煤层的保存能力增强,气含量也随之增加。
到一定深度后,随着地压增大,地温也随之增高,煤的储集性能相对变差,煤层气沿煤层缓慢向上运移,含气量减少。
一般情况下,埋深大有利于储气,但超出一定深度后,受地应力等各种因素影响,游离气的量会大大减小,开发成本会增大。
2、断层:开放性(或连通性好的)断层,不利于储气;封闭性断层储气能力强。
逆断层、平推断层构造应力大,低渗,有利于储气,但不利于开发,正断层构造应力较小,高渗,利于开发;因此在选区时要从断层的多个方面评价。
3、构造:向斜埋深大,储层压力大,含气量往往较高。
背斜埋深较浅,储层压力较小,裂隙较发育,不利于储气。
4、上覆下伏地层的封盖性:对煤矿来讲就是煤层顶底板岩性,一般来说砂岩透气性好,不利于储气,泥岩的封盖性比较好。
5、水文地质:地下水活动频繁的地层渗透性较好,随着水的运移,煤层气也会产生运移,导致该区域含量较低。
三、影响开发效果的因素1、储层自身条件因素煤层对CH4的吸附性:吸附性强的煤层开发难度大。
渗透性:透气性越好越利于开发顶底板及煤层的可改造性:脆性矿物含量高利于压裂改造。
厚度:厚度越大,资源丰度越高。
地层压力:一般地应力大,储层渗透性会较低;同时,主应力方向影响压裂主裂缝的延展方向,因此对水平井布置方向及直井井网间距确定影响较大。
储层压力:一般储层压力大,储层渗透性会较好有效应力越大的储层,一般渗透性都较差(有效应力是地应力与储层压力的差值)水文条件:地下水频繁不利于气储存,在排采过程中也会加大排采开发难度地温:地温高有利于气体解吸2、开发过程中的生产工艺影响因素钻井:钻进工艺:欠平衡或平衡钻进钻井液:比重越大,对储层伤害越大,要求低固相,比重不大于1.03 固井:固井泥浆密度不大于1.6,满足固井质量要求情况下,降低固井注浆压力井身质量:狗腿弯会对油管造成磨损,造成频繁停排修井,易形成缝堵。
四川省川南煤田古叙矿区煤层气富集的影响因素评价
四川省川南煤田古叙矿区煤层气富集的影响因素评价摘要:通过对四川省川南煤田古叙矿区煤层与煤层气富集的关系,分析评价了影响煤层气富集的几种主要因素。
着重评价了煤层对煤层气富集的影响。
关键词:煤层气储层煤层含气量古叙矿区影响煤层气富集的主要因素有煤层、围岩、构造、水文地质条件等。
其中煤层既是生气层,又是储气层,因而它与煤层气的富集密切相关。
影响煤层气富集的因素主要表现在以下几方面。
1 煤层1.1 煤层厚度煤层的几何状态,即三维空间的展布对煤层气资源评价具有重要意义。
煤层厚度、稳定性对煤层的生气量和资源量规模起着决定性作用,而且煤层气井产气量与煤层厚度密切相关。
煤是煤层气的母质,在同等条件下,煤层愈厚,生气量愈大,煤层气丰度(单位面积的煤层气资源量)也愈高。
区内C19、C25煤层厚度较大,稳定性好,分布面积广,资源量亦大(分别为1554136m3、897261 m3,占总资源量的37.1%和21.4%)。
古叙矿区内(以下简称“区内”)各煤层平均可采厚度0.96~1.95m,其中最大为C19煤层(平均厚1.95m),C20煤层最小(平均厚0.96m)。
区内除C23煤层含气量较高,资源丰度较高外,其它煤层厚度与资源丰度均表现出较显著的正相关关系,即煤层厚度大,资源丰度亦高(插图1),各矿段平均可采煤层厚度2.58~7.88m,最高为石屏~岔角滩段,厚7.88m。
各矿段平均可采煤层总厚与资源丰度亦存在显著的正相关关系(见插图2),其中古蔺矿段石屏~滩角岔段、大村、石宝矿段可采煤层总厚较大,资源量亦大,资源丰度也较高,是区内煤层气资源的富集地段。
1.2 煤的物质成分煤中的有机物质是煤层气生成的物质基础,其基本要素是有机质丰度。
有机质丰度越高,生气性能越好。
煤中有机质丰度可直接用灰分产率和煤岩显微组分来评价。
各煤层平均灰分产率为2l~30%,其相应的近似有机质丰度为70~79%,有机质丰度较高。
各煤层煤的有机组分含量为72~93%,绝大部分在80%以上,因此,区内各煤层煤的有机质丰度较高。
煤层气富集规律及影响因素
岩或泥岩占 87% , 砂 质 泥 岩 顶 板 占 12% , 砂 岩 顶
板占 1% ,顶板以泥岩为 主, 其 次 为 砂 质 泥 岩, 因
泥岩及砂质泥岩孔径较小,孔隙比表面积较大,故
顶板封闭性 较 好; 二1 煤 层 直 接 底 板 岩 性 中, 泥 岩
占 85% ,砂质泥 岩 占 15% , 底 板 以 泥 岩 为 主, 次
于太原组上段,富含蜓类及海百合化石,含黄铁矿
结核及燧石团块)距离 20m 左右.二1 煤层平均厚
度 6 m 左 右, 厚 度 变 化 不 大, 层 位 稳 定, 结 构 较
简单,为高变质无烟煤.
岭断层和董村断层.
图 1 研究区构造图
含量具有随煤层厚度的增加而增大的趋势,煤层气
3 煤层气富集规律
煤层气 成 分 以 甲 烷 为 主, 占 95% 以 上, 其 次
°~12
°的 单 斜, 以 断 裂 为 主, 并 伴 有 小 型 宽 缓
褶曲.主要断裂为走向近东西的南张门断层、凤凰
2
3 矿体特征
二1 煤层赋存 于 二 叠 系 山 西 组 的 下 部, 与 上 部
大占砂岩 Sd (层 面 富 含 炭 质 及 白 云 母 为 其 主 要 特
征)距离 4 m 左 右,与 下 部 太 原 组 L8 石 灰 岩 (位
en
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影响煤层瓦斯赋存的主要影响因素
,LdafV /m 3 t-1
吸附量 V/cm 3 -1 g
28 25 22 19 16 13
0 2 4 6 8 10 12 p / MPa
30 25 20 15 10 5 0
0
30O C 40O C
干 燥 煤 样
2
4
6
p / M Pa
影响煤层瓦斯赋存的主要地质因素
2222
煤层甲烷含量与埋深的关系
深温
压力(MPa)
地层静压
度度
力
(m) (℃)
P1
100 11
2.4
200 14
4.8
300 17
7.1
400 20
9.4
500 23 11.7
600 26 14.1 700 29 16.4 800 31 18.7
900 34 21.1 1000 37 23.4 1100 40 25.7 1200 43 28.1
往往采用吸附时间来定量表示。
影响煤层瓦斯赋存的主要地质因素
18
⒈ 沉积环境及煤田地质史 沉积环境
沉积环境及其演化,影响着煤层围岩岩 性、厚度及其岩性组合特征。沉积相组合决定 了含煤岩系的岩性组合,而瓦斯的形成与保存 条件无一不是沉积环境的物质反映,所以沉积 环境对岩层的透气性,瓦斯的保存或逸散有着 重要的影响。
影响煤层瓦斯赋存的主要地质因素
21
⒊埋藏深度
在瓦斯风化带以下,煤层瓦斯含量、压力和
瓦斯涌出量与埋深的增加往往具有正相关关系。 一般,煤层瓦斯压力随着埋藏深度的增加而
增大。而瓦斯压力的增大,煤中的吸附瓦斯渐 趋饱和,同时煤与围岩中游离瓦斯量所占的比 例增大。因此,在一定深度内,煤层瓦斯含量 亦随埋藏深度的增大而增加。但若埋藏深度继 续增大,瓦斯含量增加的速度将要减慢。下表 是前苏联学者黎金作的一个计算实例。
煤层性质对煤层气赋存的影响
煤 层性质对 煤层 探 队 波 波
[ 摘 要] 煤层 气是 一种 洁净的非常规天 然气资源 , 随着各 国加 大力度 开发 清洁能源 , 煤层 气资源越 来越 受人 类的青睐。煤层气的开 发, 有利 于改善能源结构 , 可以减 少工业对煤炭石油等非 清洁能源的依 赖 , 减 少对环境 的污染, 又可以在 一定程度 上防止矿 井瓦斯事 故, 有 效减少煤矿事故的发 生, 可谓是 一举两得。开发煤层 气必须先对其形成机制 , 赋存条件进行研 究, 本 文将 对煤层各种性质 对煤 层 气赋存条件 的影 响进行 分析 。 [ 关键词 ] 煤层 煤层 气 赋存条件 影响 煤炭资 源作为 常规的能源 , 中 国拥有 : j E 常可观 的资源量 。通过不 断的勘探工作 , 目 前对 中国煤炭的分类 , 分布 以及不 同的性质都 已经具 有了很深的 了解 , 在 这些基础上 , 我们将对煤层 与煤层 气之间的关系进
孔 屑间孔 镜 屑体 、 惰 屑体 和壳 屑 体 2 ~3 O m不等 , 数量较 少 , 仅 等内部碎屑之间的孔 微 区连通
凝胶 化物质 在变 质作用 下 多为 0 . 0 1~ 0 . 1 l x m小 孔, 常有 变 链间孔 缩聚而形成的链之间的孔 1 m左 右的大孔 质 孔 气孔 煤化作 用过 程 中由生气 和 0 . O 5 ~ 3 m, 多为 1 m左 右 , 聚气 作用而形成的孔 连通性差 角砾 孔 煤 受构 造应 力破坏 而形 成 2~1 0 p  ̄ m者 居 多 , 连通 性 比 的角砾 之间的孔 较好 , 利于渗透率 的提高
V d / VW= c 0 m + 1 式中 : ( m< mc )
V d 和V w—
m — —
分别为一定温度压力条件下 甲烷和水 的体积 c m ;
煤层气的赋存特征及其控制因素
煤层气的赋存特征及其控制因素
煤层气的赋存特征及其控制因素
根据近十几年来我国煤层气地质的研究成果,对煤层气的赋存特征及其控制因素进行了总结.本文主要从煤层气在煤层中的赋存状态出发,通过研究控制煤层气赋存的控制因素,提出了控制煤层气赋存的一些规律,对以后煤层气的勘探开发提出一些建议.
作者:田乾乾黄健良牛欢李海洋TIAN Qian-qian HUANG Jian-liang NIU Huan LI Hai-yang 作者单位:田乾乾,黄健良,牛欢,TIAN Qian-qian,HUANG Jian-liang,NIU Huan(中国矿业大学资源与地球科学学院)
李海洋,LI Hai-yang(中国矿业大学计算机科学与技术学院)
刊名:煤矿现代化英文刊名:COAL MINE MODERNIZATION 年,卷(期):2009 ""(4) 分类号:P61 关键词:煤层气赋存特征控制因素。
某井田地下水对煤层气赋存的影响分析
♦论_____文」—某井田地下水对煤层气赋存的影响分析盂祥阳(山西省煤炭地质资源环境调査院,山西太原030006)摘要:根据井田实际资料整理统计,分析水文地质条件对煤层气聚集的控制作用,提出了水 文地质控气特征的3种作用形式,即水力运移逸散、封闭及封堵作用,其中,水力运移逸散作用 会导致煤层气散失,水力封闭及封堵作用则利于煤层气的赋存。
这一结论为瓦斯开采及防治等工 作提供了一定的依据。
关键词:煤层气;水文地质;控气特征 中图分类号:P 618文献标识码:A文章编号:i 672_7487 (2〇n ) 〇5_5i _21概况井田位于沁水复式向斜轴部的南端,沁水盆地南缘 东西〜北东向断裂带的北部,晋〜获褶断带西部,井田 构造与区域构造密切相关。
井田内断层稀少,主要为宽 缓的向、背斜且南部波状起伏较北部发育。
井田内主要隔水层有两个,即C 2b 地层底至太原组 15号煤层底隔水层和二叠系砂岩层间隔水层。
有七个含 水层,自上而下依次为第四系松散岩类孔隙含水层、基 岩风化带裂隙含水层、乃1砂岩裂隙含水层、;P 2sh 砂岩裂 隙含水层、PlS &PlX 下部砂岩裂隙含水层、C 3t 岩溶裂 隙含水层、02岩溶裂隙含水层。
含煤岩系含水层在井田 内均无出露,埋深较大,与上覆及下伏各含水层之间均 有隔水岩层阻隔,若无地质构造及人为破坏作用,则各 含水层间水力联系微弱,另外,各个含水层的补给条件 较差,地下迳流微弱。
2地下水对煤层气控制作用机制分析2.1地下水与煤层气的关系分析煤层气的生成有热成因和生物成因两种成因类型。
在井田整个煤化生气作用过程中,均有大量地下水存在, 地下水除了在热成因过程中作用微弱外,在生物成因尤 其是次生生物成因中起到非常重要的作用。
地下水与煤层气共生于煤岩层之中,它们的运移逸 散与煤岩层的孔隙、裂隙有关。
地下水的运移,一方面 带动溶解于水中的煤层气一起流动,另一方面又驱动着 孔隙和裂隙中煤层气的运移。
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146
煤层气是一种赋存于煤炭的气体,由煤的煤化作用生成,是一种可以利用工艺技术开采并具有一定经济价值的非常规天然气。
煤层气的主要成分是甲烷,其成分与常规天然气相同,燃烧热值与天然气也基本一致。
可作为一种清洁新能源广泛应用于日常生活,是一种高效的新能源。
本文重点对影响煤层气赋存的因素进行了分析。
1 煤层气赋存影响因素
煤层气主要以吸附形态存在于煤储层中。
煤层气分布主要受地质条件、水文条件、埋深以及煤层物性等因素控制[1]。
1.1 地质条件影响
构造演化史控制含煤层系沉积埋深史和热演化史,从而控制了煤层气生成、赋存及成藏过程,在盆地层次上控制着煤层气聚集区带的形成和分布。
在成煤期后,构造沉降作用通过不断增加煤层上覆地层厚度,使煤变质程度和煤储层压力增加,促进煤生烃作用和煤层气吸附保存;生烃期后的构造抬升作用则使煤层上覆地层遭受剥蚀,煤储层卸压,并促使裂隙发育,导致煤层气解吸、逸散和逃脱[2]。
1.2 埋深的影响
煤层气的赋存与压力成正相关关系,与温度成负相关关系。
即随着压力的增加,有利于煤层的保存;随着温度的升高,煤层气易处于游离态。
随着煤储层深度的不断加大,储层压力与温度均不断增加,压力的增加对煤层气的赋存有着积极的正效应,温度的升高对煤层气的赋存产生负效应。
埋深增加时,压力的正效应大于温度的负效应,煤层气的赋存量随着深度的增加不断增加。
但当埋深增加到一定程度,煤层气的压力正效应小于温度的负效应,不利于煤层气的赋存。
另外,随着埋深的增加,储层的物性不断降低,有利于煤层气的赋存[3]。
1.3 水文条件的影响
煤储层一般含有大量的水。
水利作用对煤层气的保存
既有一定的积极作用,又有一定的破坏作用。
在水力运移过程中煤层气发生逸散破坏,主要存在于断层构造附近。
水力封堵作用对煤层气的赋存有着积极的作用,主要存在于构造简单的向斜。
1.4 物性的影响
煤层物性条件主要包含了煤变质程度、煤层厚度以及煤体结构等。
煤层的变质程度直接对煤的生气量有直接关
系,并且影响着煤层的孔隙度、渗透率。
因此,盆地中不同煤阶煤储层的物性以及煤的含气量均不相同。
在相同条件下,煤层气的含量随着煤层厚度的增加不断增加,因此,煤层厚的煤带也是富含气的煤带。
1.5 沉积环境的影响
煤层的顶底板厚度及致密程度对煤层气的赋存有着重要的影响。
顶底板越厚、越致密,其对煤层气的封存效果越佳,煤层气的含量便越高。
煤层越薄、越疏松,对煤层气的封存效果差,煤层气容易运移逸散,不利于煤层气的赋存。
1.6 岩浆活动的影响
岩浆的侵入增加了煤储层的变质作用,变质作用的程度与侵入岩浆的距离、热量有直接的关系。
侵入岩浆体越多,变质作用越强,生成的煤层气含量也就越多。
文献调研表明,我国各大煤层气富集区,历史上一般均存在不同程度的岩浆侵入。
2 结束语
1)煤层气的赋存量随着深度的增加先增加后减小。
另外,随着埋深的增加,储层的物性不断降低,有利于煤层气的赋存。
2)水利作用对煤层气的保存既有一定的积极作用,又有一定的破坏作用。
3)煤层的变质程度直接对煤的生气量有直接关系,并且影响着煤层的孔隙度、渗透率。
4)煤层顶底板越厚、越致密,煤层气的含量便越高。
相反,煤层气含量越低。
5)岩浆活动在一定程度上有利于煤层气的产生。
参考文献
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[2]董国伟. 黔西地区水城矿区煤层气赋存主控因素分析[A]. 中国煤炭学会煤层气专业委员会、中国石油学会石油地质专业委员会.2011年煤层气学术研讨会论文集[C].//中国煤炭学会煤层气专业委员会、中国石油学会石油地质专业委员会,2011:5.
[3]李贵山.晋城西区煤层气成因及其赋存影响因素分析[J].科技情报开发与经济,2005(12):126-127.
煤层气赋存影响因素分析
王科1,2 曹望坤1,2 周少伟1,3
1.西安石油大学 陕西 西安 710065
2.中石油煤层气有限责任公司 陕西 西安 710065
3.陕西省地质调查中心 陕西 西安 710065
摘要:煤层气是一种清洁的非常规天然气能源,其有效开发不仅可以促进经济的发展,而且可以在一定程度上缓解当前环境污染问题。
本文主要从地质条件、水文条件、埋深、岩浆活动等方面对煤层气赋存规律进行了研究,对指导煤层气的开发具有重要指导意义。
关键词:煤层气赋存 影响因素 埋深 水文条件 地质条件
Influencing Factors of CBM Occurrence
Wang Ke 1,2 Cao Wangkun 1,2 Zhou Shaowei 1,3
1. Xi'an Shiyou University ,Xi'an 710065,China
Abstract:CBM is a kind of clean unconventional natural gas energy. The effective development of CBM can not only promote the economic development,but also relieve the current environmental pollution to a certain extent. This paper mainly studies the law of occurrence of CBM from the aspects of geological conditions,hydrological conditions,burial depth and magmatism,which is of great guiding significance to direct the development of CBM.
Keywords:CBM occurrence;influencing factors;burial depth;hydrological conditions;geological conditions。