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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
煤层气合采地质研究进展述评
  • 作者

    郭晨秦勇易同生马东民王生全师庆民鲍园陈跃乔军伟卢玲玲

  • 单位

    西安科技大学地质与环境学院陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室西安科技大学煤炭绿色开采地质研究院中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室贵州省煤田地质局中国煤炭地质总局航测遥感局

  • 摘要
    煤层气合采是提高多煤层区煤层气开发效率的重要途径,但成藏作用的特殊性决定合采方式与产能效果复杂多变,高效开发面临较大挑战。我国煤层气地质工作者围绕多煤层煤层气成藏与合采可行性开展大量基础研究与工程实践,取得丰富的阶段性成果,为深化煤层气开发地质理论、推动产业发展提供有力支撑。从叠置煤层气系统成藏机理、合采地质约束条件、合采可行性判识方法、合采储层伤害4个方面,系统分析评述我国煤层气合采地质领域的最新研究进展,以期为后续研究开展、工程实施与产业建设提供参考。主要认识可概括为:(1)深化了叠置煤层气系统成藏的层序控气机理以及成岩作用与地应力的后期改造效应;构建了煤系地下水环境化学封闭指数,为判识含气系统叠置性及流体动力条件提供了新的参数,结合流体压力剖面识别出3类含气系统叠置地质模式(增长型、衰减型和稳定型);进一步将叠置煤层气系统理念扩展到煤系气范畴,提出煤系复合储层叠置含气系统“共采兼容性”理论与方法体系,并应用于煤系气合采先导示范工程,取得初步应用成效;(2)华北石炭-二叠系(太原-山西组)与黔西-滇东上二叠统(长兴-龙潭组)是煤层气合采研究与工程实践的热点区域(层域),压力系统及渗透性差异是合采中最受关注的地质因素。华北山西组、太原组的水动力系统与供液能力差异是制约合采效果的重要因素,黔西-滇东地区合采煤层的最大层间跨度、累计煤厚、煤体结构受到更多关注,表层水干扰是制约织金区块煤层气合采效率的关键;(3)产能分析、物理模拟、数值模拟、产出水地球化学分析是煤层气合采可行性与干扰判识的重要方法,提出了基于产出水地球化学解析合采井产出水源和判识干扰程度的基本思路、技术图版和评价流程及基于产能曲线分峰剥离的产层贡献分析方法,技术方法的不断成熟、创新为煤层气合采方案、工艺优化与效率提升提供了有力支撑;(4)煤层气合采对地质条件与工程扰动更为敏感,易诱发储层伤害,涉及产层暴露诱发的贾敏效应与气锁伤害,压力系统与渗透性差异诱发的应力与速度敏感伤害。均一化储层改造、分压力系统开采(分时间或分空间)、精细化排采设计与管控是降低储层伤害的有效途径。
  • 关键词

    煤层气合采地质研究进展叠置含气系统干扰判识储层伤害产出水煤系气

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(42002195);陕西省教育厅一般专项科学研究计划项目(20JK0752);陕西省自然科学基础研究计划青年基金项目(2019JQ-192);
  • 文章目录
    1 研究进展
    1.1 叠置煤层气系统
    1.2 煤层气合采可行性地质分析
    1.3 煤层气合采可行性判识方法
    1.3.1 物理模拟
    1.3.2 数值模拟
    1.3.3 产能与工程分析
    1.3.4 产出水地球化学分析
    1.4 煤层气合采储层伤害
    2 结论
  • 引用格式
    郭晨,秦勇,易同生,马东民,王生全,师庆民,鲍园,陈跃,乔军伟,卢玲玲.煤层气合采地质研究进展述评[J].煤田地质与勘探,2022,50(03):42-57.
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