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黑龙江省是煤炭资源大省,煤层气资源非常丰富.通过对黑龙江省煤层气地质赋存特征、现有的勘查工作成果及存在问题等方面进行深入分析,对下步合理勘探开发煤层气产业提出了建议.
黑龙江省煤层气勘探开发前景展望
【摘 要】
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黑龙江省是煤炭资源大省,煤层气资源非常丰富.通过对黑龙江省煤层气地质赋存特征、现有的勘查工作成果及存在问题等方面进行深入分析,对下步合理勘探开发煤层气产业提出了建议.
【机 构】
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黑龙江省煤田地质局,哈尔滨150001 黑龙江省煤田地质勘察设计研究院,哈尔滨150008
【出 处】
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2010年全国煤层气学术研讨会
【发表日期】
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2010年7期
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根据压汞曲线的测试结果计算出压汞曲线的孔隙结构特征参数,并对特征参数进行分析,结果表明沁水盆地煤储层压汞曲线分为裂缝—孔隙型和微孔隙型形态,煤样的K/Φ值增大,排驱压力减小,平均孔喉半径增大,中值压力基本呈减小的趋势,最大孔喉半径呈增大趋势,煤样地质混合经验分选差异较大,孔喉变异系数在0.168～0.753,孔喉趋势偏向于小孔,储集性差,孔隙结构比较复杂.
我国复杂的地质条件决定了煤层气开发模式与开发技术的多样性.本文结合煤层气的分布特征,对比分析了目前我国煤层气的不同开发模式,指出了我国今后发展煤层气的有利区块,并结合典型的煤层气产区提出了对应的开发模式与开发技术.最后从煤层气发展的社会效益和经济效益等方面出发,指出大规模开发利用煤层气的时机已然成熟.
本文对国内外煤层气开发技术进行了调研与对比分析.纵观国外煤层气成功开发的技术,主要采用空气/泡沫钻井、低密度/泡沫固井、裸眼/洞穴完井、水力压裂、水平井.而中国煤层气开发对于这些工艺技术方面有待加大研究力度,推广应用研究成果.同时,我国应加强煤层气的基础研究,以自主研发和原始创新为主,研究出更适应于我国煤层气储层特征的高效开发技术,加快煤层气开发设备的国产化进程.
河南省焦作煤层气资源勘查区块位于河南省西北部,太行山东麓南段,焦作生产矿区东部,面积245.942km2.主力煤层为山西组的二1煤层,该煤层厚度大(平均5.13m),含气量高(平均16.31m3/t),煤层气资源量巨大.焦作区块所在地区为中原腹地,目前正在建设新乡现代化煤化工基地,煤层气潜在需求量大,具有广阔的勘探开发前景.目前面临的唯一问题是主力煤层埋深较大(多在1000m以深),需在钻采工艺技
煤层气开发,直井(包括丛式井)依然是目前国内煤层气开发活动中普遍采用的开发方式.选区、选井和选层主要通过地震和基础地质技术完成;单井评价以测井为主,录井和试井为辅;直井的增产改造方法除水力压裂外,还可考虑裸眼完井和筛管完井技术;煤层气排采需紧密结合排采装备,初期以最小的强度稳定缓慢排采,然后尽量使地层供液与排液量保持一致,稳定持续缓慢降液,尽可能大地扩大压降范围.
针对煤层气储层的地质特点,从降低储层伤害,提高液体效率出发,开发了适合煤层用黏弹性表面活性剂压裂液体系FNT.该体系配制简单,不加盐即可成胶,黏度保持在40mPa·s,破胶液黏度为3.26mPa·s.有较好的携砂性能,对煤心的动态伤害为26.44％,较植物胶压裂液有大幅度降低.
本文以沁南典型煤层气井QN01井为研究对象,在取得基础地质参数的基础上,运用数值模拟的方法,对QN01井进行了历史拟合,研究了单井和井组各自的储层压力动态变化规律.结论表明,排采300天之后,井组的压降速率由井底向外逐渐增大,表明由井底向外压降越来越大,产气也越来越多.当排采500天时,单井开始有这种现象,这比井组约晚200天.比较单井和井组在距井底140m附近的压降速率,对单井而言,除了前期的压
通过对黔西比德向斜煤的等温吸附解吸实验,从煤层气的解吸率和解吸时间等方面,探讨了比德向斜煤层气的解吸特征,分析了比德向斜四个煤层中煤层气的解吸速度与解吸时间、可解吸量之间的关系.实验表明,比德向斜南部煤层气含气量和解吸率都优于北部,较高的解吸率分布表明比德向斜各地段煤层气可采率普遍较高,煤层气开采应有较高的采收率.
煤储层气、水两相渗透率特征及随含水饱和度变化规律,是认识煤储层排采渗流机理的重要途径.基于不同煤级煤岩气驱水实验成果,探讨了不同煤级煤的相对渗透率特征、影响因素及随含气饱和度变化规律.实验结果显示:沁水盆地煤岩相对渗透率显示出一高五低特点,即残余水饱和度高、等渗点相对渗透率低、CH4有效渗透率低、含气饱和度低、两相共流跨度低、束缚水下CH4渗透率低;各煤阶煤气、水渗透率与含气饱和度呈幂函数关系.以
以沁水盆地南部3号煤层和15号煤层为对象,采用类比法、内插法等方法对该区含气饱和度的空间分布规律及其控制因素进行了研究.结果表明,3号煤层含气饱和度的值一般为20.6％～128.01％,平均70.53％,变化范围较大;15号煤层含气饱和度一般为11.09％～132.42％,平均59.47％,分布较为集中.含气饱和度值由东向西、由南向北递增;含气饱和度与煤储层埋深具有良好的负相关性,即含气饱和度随煤