中国石油冀东油田分公司中国地质大学(北京)能源学院煤层气开发利用国家工程研究中心煤储层物性实验室华北理工大学应急管理与安全工程学院
我国深部(以下均指埋深大于2 000 m)煤层气资源丰富,勘探开发潜力巨大。与中浅部相比,深部煤层气在富集成藏规律与开发方式方面均具有显著的差异性,急需针对重点区块开展解剖性分析研究。神木–佳县区块位于鄂尔多斯盆地东北部,目前尚处于深部煤层气勘探的起步阶段,深部煤层气富集特征及开发潜力等尚不明确。基于研究区近期实施的地震资料、300余口井的测井资料和4口取心井的分析资料等,系统分析煤储层基础地质特征,总结煤层气富集主控因素与富集规律,类比剖析研究区深部煤层气勘探开发潜力。研究区深8号煤的镜质体反射率介于0.7%~1.8%,大部分区域煤层演化已处于热解生气高峰,区域上煤层净煤厚度高达7~8 m,煤层发育稳定,构造相对简单、水动力封闭性较强、顶底板封盖条件较好,为煤层气大面积连续成藏提供了优越条件,其中佳县南区的煤层气资源条件最好。与鄂尔多斯盆地东部其他区块深部煤层相比,研究区煤层中游离气占比明显更高(15.21%~46.47%),煤层中吸附气主要受吸附压力封存控制,而游离气受毛管力封闭与浮力重力分异双重控制,两种封存机制共同决定了深部煤层含气量的垂向分带与平面分区,以佳县南部为例总结了吸附气吸附压力主控、游离气毛管压力封闭与重力分异耦合控制的典型深部煤层气富集模式。与临兴区块和大宁–吉县区块类比分析结果表明,神木–佳县区块具有较好的煤层气资源基础、储层改造条件和高产潜力,预示了此区块深部煤层气规模化开发的美好前景。此外,大宁–吉县区块深部属典型的高煤阶煤,而神木–佳县深部为中煤阶煤,因此,该研究认识进一步丰富完善了深部煤层气富集理论,对于全国深部煤层气勘探开发实践有重要指示意义。
1 研究区概况
1.1 构造背景
1.2 沉积地层
2 煤储层基础地质特征
2.1 煤层厚度与埋深
2.2 煤岩煤质特征
2.2.1 煤热演化程度
2.2.2 煤质特征
2.2.3 煤岩学特征
2.3 煤的吸附性与含气性特征
2.4 煤的物性特征
2.4.1 裂隙和孔隙发育
2.4.2 孔隙率和渗透率
2.4.3 孔隙结构及可动流体孔隙率特征
3 煤层气富集主控因素与富集规律
4 深部煤层气开发潜力分析
5 结 论
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