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沁水盆地南部中深部煤层气储层特征及开发技术对策
1
作者 张聪 李梦溪 +4 位作者 胡秋嘉 贾慧敏 李可心 王琪 杨瑞强 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期122-133,共12页
为了实现沁水盆地南部中深部煤层气高效开发,以郑庄北-沁南西区块为研究对象,基于参数井取心分析测试、注入/压降测试、地应力循环测试结果和大量动静态数据,通过与浅部对比,阐述了中深部煤储层特征,分析了从浅部到中深部煤层直井压裂... 为了实现沁水盆地南部中深部煤层气高效开发,以郑庄北-沁南西区块为研究对象,基于参数井取心分析测试、注入/压降测试、地应力循环测试结果和大量动静态数据,通过与浅部对比,阐述了中深部煤储层特征,分析了从浅部到中深部煤层直井压裂和水平井分段压裂两种开发技术的改进,进而提出了中深部煤层气主体开发技术。结果表明,郑庄北-沁南西区块3号煤平均埋深1200 m左右,为中深部煤层气储层。随着埋深增加,研究区含气量和吸附时间均先增加后降低,含气量和吸附时间峰值分别位于埋深1100~1200 m和800~1000 m;随着埋深增加,研究区地应力场类型发生了2次转换,埋深小于600 m时,为逆断层型地应力场类型,水力压裂易形成水平缝,利于造长缝;埋深大于1000 m时为走滑断层型地应力场类型,水力压裂易形成垂直缝,裂缝延伸较短;埋深为600~1000 m时,地应力场由逆断层型向走滑断层型转换阶段,水力压裂形成的裂缝系统较为复杂。与浅层相比,中深部储层含气量、解吸效率和应力场发生明显转变。随着埋深增加,无论是直井(定向井)还是水平井,均应采用更大的压裂规模才能获得较好的效果。对于直井,埋深大于800 m后,压裂液量达到1500 m^(3)以上、排量12~15 m^(3)/min以上、砂比10%~14%以上,单井日产气量可以达到1000 m^(3)以上;对于水平井,埋深大于800 m后,压裂段间距控制在70~90 m以下,单段液量、砂量分别达到2000、150 m^(3)以上,排量达到15 m^(3)/min以上开发效果较好,单井产量突破18000 m^(3)。随着埋深增加,水平井开发方式明显优于直井,以二开全通径水平井井型结构、优质层段识别技术和大规模、大排量缝网压裂为核心的水平井开发方式是适用于沁水盆地南部中深部煤层气高效开发的主体工艺技术。 展开更多
关键词 沁水盆地南部 郑庄北-沁南西区块 中深部煤层气 储层特征 大规模压裂 水平井 煤层气开发
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沁水盆地南部15号煤层顶板灰岩特征对煤层气开采的影响 被引量：33
2
作者 陆小霞 黄文辉 +5 位作者 唐修义 敖卫华 张守仁 刘素平 贾颐昆 刘浩 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期518-526,共9页
煤层顶板的含水性对煤层气的开采有重要影响。沁水盆地南部上石炭统太原组15号煤层直接或间接顶板多为灰岩,其中以K2灰岩为主,连续分布。顶板泥岩较少,呈零散分布。灰岩的富水性对煤层气的排水降压有影响。因此,主要从灰岩的厚度展布、... 煤层顶板的含水性对煤层气的开采有重要影响。沁水盆地南部上石炭统太原组15号煤层直接或间接顶板多为灰岩,其中以K2灰岩为主,连续分布。顶板泥岩较少,呈零散分布。灰岩的富水性对煤层气的排水降压有影响。因此,主要从灰岩的厚度展布、裂隙发育、与煤层的接触关系以及区域水文地质条件讨论其含水性对煤层气产能的影响。研究结果表明:(1)灰岩的含水性一般较弱,但当遇到断层或岩溶陷落柱较发育的部位,可能与其他含水层沟通,富水性较强。(2)15号煤层顶板灰岩的厚度与煤层气井的产水量并无直接关系,其裂隙较发育,但大多被方解石充填,导水和储水性能较差。(3)灰岩与15号煤层的接触关系有两种:一种是直接接触型,灰岩直接覆于15号煤层之上;另一种是间接接触型,灰岩与15号煤之间夹有泥岩、砂岩或14号煤层。直接接触型煤层气井的产水量、产气量比间接接触型高。间接接触型15号煤层直接顶板的岩性、厚度对产气、产水都没有太大影响。 展开更多
关键词 煤层气 含水性 灰岩 沁水盆地南部
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山西沁水盆地南部太原组煤储层产出水氢氧同位素特征 被引量：26
3
作者 王善博 唐书恒 +2 位作者 万毅 李忠诚 张松航 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期448-454,共7页
为了研究沁水盆地南部太原组15号煤储层及其顶板灰岩的含水特征及水动力条件,从沁水盆地南部柿庄地区采集了煤层气井排出水、矿井下的煤层水与煤层顶板灰岩水、地表水共51个水样进行氢氧同位素及主要离子浓度测定。结果表明:目前排采15... 为了研究沁水盆地南部太原组15号煤储层及其顶板灰岩的含水特征及水动力条件,从沁水盆地南部柿庄地区采集了煤层气井排出水、矿井下的煤层水与煤层顶板灰岩水、地表水共51个水样进行氢氧同位素及主要离子浓度测定。结果表明:目前排采15号煤的煤层气井排出水是煤层水和煤层顶板灰岩水的混合水。15号煤储层和顶板灰岩裂隙含水层之间存在较强的水力联系,煤层在排水过程中接受灰岩水的大量补给。煤层顶板灰岩裂隙含水层封闭性较差,水在灰岩裂隙中径流速度较快。煤层顶板灰岩水表现出^(18)O漂移的特点,排采15号煤的煤层气井排出水既表现出^(18)O漂移特点,也表现出D漂移特点,而排采3号煤的煤层气井排出水则主要表现出D漂移特点。煤层气并排出水的δD和δ^(18)O值都与矿化度TDS呈现出一定的正相关性,δD和δ^(18)O值也可以作为判断煤层水径流条件的参考因素。 展开更多
关键词 煤层水 氢氧同位素 太原组 沁水盆地南部 漂移
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沁水盆地南部煤层气井压裂失败原因分析 被引量：28
4
作者 刘世奇 桑树勋 +3 位作者 李仰民 李梦溪 刘会虎 张建国 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第6期108-112,共5页
依据煤层气井压裂施工的工艺参数,以沁水盆地南部12口煤层气井压裂施工失败为例,分析了沁水盆地南部煤层气井压裂失败的主要控制因素,研究认为:井口刺漏、高压停泵和煤储层力学性质是沁水盆地南部煤层气井压裂施工失败的主要控制因素;... 依据煤层气井压裂施工的工艺参数,以沁水盆地南部12口煤层气井压裂施工失败为例,分析了沁水盆地南部煤层气井压裂失败的主要控制因素,研究认为:井口刺漏、高压停泵和煤储层力学性质是沁水盆地南部煤层气井压裂施工失败的主要控制因素;井口刺漏主要是由施工压力过高、井口老化造成的;高压停泵主要是由砂堵引起的,井口刺漏、高压停泵与砂堵之间相互影响及促进;砂堵受施工工艺及地质因素的影响;研究区煤储层具有低弹性模量、高泊松比的特点,地层开启难度大且裂缝难以延伸;压裂施工前,应做好煤储层特征的研究、压裂设备的选择、压裂工艺的设计等,减少工程事故的发生。 展开更多
关键词 煤层气井 水力压裂 砂堵 刺漏 高压停泵 沁水盆地南部
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沁水盆地南部煤层气井排采储层应力敏感研究 被引量：20
5
作者 刘会虎 桑树勋 +4 位作者 冯清凌 胡宝林 胡友彪 徐宏杰 程乔 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1873-1878,共6页
为分析煤层气排采不同阶段煤储层应力敏感性及渗透率变化的影响因素,采集沁水盆地南部煤样,开展了不同实验条件的应力敏感实验。结果表明:有效应力从0增加到10 MPa时,煤样渗透率减少了50%~70%;有效应力从10 MPa增加到20 MPa时,损失量仅... 为分析煤层气排采不同阶段煤储层应力敏感性及渗透率变化的影响因素,采集沁水盆地南部煤样,开展了不同实验条件的应力敏感实验。结果表明:有效应力从0增加到10 MPa时,煤样渗透率减少了50%~70%;有效应力从10 MPa增加到20 MPa时,损失量仅约占初始渗透率的10%;有效应力低于2.5 MPa时,应力敏感性较强;有效应力增加到3.5 MPa的过程中,渗透率损害系数急剧上升,渗透率损耗为20%~30%;有效应力从2.5 MPa增加到9 MPa时,应力敏感性最强,有效应力从3.5 MPa上升至9 MPa时,渗透率损害系数快速下降,渗透率损耗约60%;有效应力自9MPa之后,渗透率损害系数缓慢下降,渗透率损耗约10%;渗透率损害率介于30%~65%,临界应力为7~11 MPa。有效应力较低且不变时,煤样渗透率随孔隙压力增加而增加。围压不变时,随有效应力下降和孔隙压力增加,煤样渗透率下降,这与有效应力和孔隙压力变化引起的煤储层渗透率变化量有关。 展开更多
关键词 沁水盆地南部 煤层气井 排采 煤储层渗透率 应力敏感 有效应力 孔隙压力
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沁水盆地南部含气饱和度特征及控制因素分析 被引量：21
6
作者 高和群 韦重韬 +2 位作者 申建 曹佳 潘海洋 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第2期94-97,共4页
为了查明沁水盆地南部地区含气饱和度的空间分布规律及其控制因素,采用类比法、内插法和综合分析等方法对该地区3煤层和15煤层进行了研究。结果表明:3煤层含气饱和度一般为20.60%～128.01%,平均70.53%,变化范围较大;15煤层含气饱和度一... 为了查明沁水盆地南部地区含气饱和度的空间分布规律及其控制因素,采用类比法、内插法和综合分析等方法对该地区3煤层和15煤层进行了研究。结果表明:3煤层含气饱和度一般为20.60%～128.01%,平均70.53%,变化范围较大;15煤层含气饱和度一般为11.09%～132.42%,平均59.47%,分布较为集中;3煤层含气饱和度总体上高于15煤层;以此将沁水盆地南部划分为3个区,其中,位于研究区尉迟以北的Ⅰ区含气饱和度最高,位于寺头断层以东、樊庄以西和Ⅰ区以北的Ⅱ区块次之,而位于研究区东部和南部的Ⅲ区块最差。指出含气饱和度与煤层气含量呈正相关关系,与煤储层埋深具有良好的负相关关系,煤厚、煤阶及煤储层所处的水文地质条件亦对含气饱和度有一定的影响。 展开更多
关键词 含气饱和度 储层压力 饱和含气量 实测含气量 沁水盆地南部
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沁水盆地南部高煤级变形煤结构组成特征及其对吸附/解吸的影响 被引量：12
7
作者 张文静 琚宜文 +4 位作者 孔祥文 侯泉林 卫明明 李小诗 于立业 《中国科学院大学学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期98-107,共10页
通过显微组分测定、镜质组反射率测试、元素分析和工业分析、液氮吸附、透射电镜观察和等温吸附/解吸实验等,对沁水盆地南部高煤级变形煤的结构组成和吸附/解吸特征进行系统研究.结果表明,1)高煤级煤随变形程度不同,其宏观、微观孔裂隙... 通过显微组分测定、镜质组反射率测试、元素分析和工业分析、液氮吸附、透射电镜观察和等温吸附/解吸实验等,对沁水盆地南部高煤级变形煤的结构组成和吸附/解吸特征进行系统研究.结果表明,1)高煤级煤随变形程度不同,其宏观、微观孔裂隙特征不同;2)高煤级变形煤的化学结构组成差异明显;3)高煤级变形煤吸附/解吸与煤岩物化结构组成的关系密切. 展开更多
关键词 高煤级变形煤 结构 组成 吸附 解吸 沁水盆地南部
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沁水盆地南部煤层气井生产历史拟合与井网优化研究 被引量：11
8
作者 桑浩田 桑树勋 +3 位作者 周效志 刘会虎 时伟 张凯 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第4期58-65,共8页
以煤储层地质特征和煤层气井生产数据为依据,以沁水盆地南部3口典型压裂直井为例,利用COMET3数值模拟软件对3口煤层气井排采数据进行了反演,确定了煤层气储层的渗透率与含气量等重要的储层参数和工程参数,探讨了煤层气井产能影响因素的... 以煤储层地质特征和煤层气井生产数据为依据,以沁水盆地南部3口典型压裂直井为例,利用COMET3数值模拟软件对3口煤层气井排采数据进行了反演,确定了煤层气储层的渗透率与含气量等重要的储层参数和工程参数,探讨了煤层气井产能影响因素的敏感性,提供了研究区单井低产能部位煤层气井网部署及优化方案。研究表明:绝对渗透率变化对煤层气单井产能的影响最为显著,相对渗透率曲线形态、含气饱和度与Langumir常数对单井产能的影响依次减弱;井网井距的合理布置可以有效形成区域压降、提高单井产能;研究区低产井周围宜采用煤储层裂隙发育方向控制的矩形井网方式排采,最佳井控面积以0.011 km2为宜,优化井网为150 m×75 m,预测20年后优化井网排采煤层气采收率达75.36%。 展开更多
关键词 煤层气 数值模拟 井间距 沁水盆地南部
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沁水盆地南部煤层气井排采动态过程与差异性 被引量：47
9
作者 李国富 侯泉林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期798-803,共6页
针对沁水盆地南部煤储层变质变形的特点,通过对沁水盆地南部某井组的排水采气动态过程与差异性进行分析,结果表明:井组单井之间气产量变化大,排采效果差异性明显,单井产水能力不一;在煤层气井排采过程中,为防止吐砂和压敏效应,排采强度... 针对沁水盆地南部煤储层变质变形的特点,通过对沁水盆地南部某井组的排水采气动态过程与差异性进行分析,结果表明:井组单井之间气产量变化大,排采效果差异性明显,单井产水能力不一;在煤层气井排采过程中,为防止吐砂和压敏效应,排采强度、制度调整不易过大、过频;在煤层气井排采的不同时期应采用不同的工作制度,在以排水为主的前期排采阶段,排采工作制度以控制动液面为核心来制定,在产气为主的中后期稳定生产阶段,排采工作制度以控制套压(井底流压)为核心来制定;煤层气井生产过程中,在保持一定回压确保煤储层安全的前提下,应尽可能降低套压生产,以利于煤储层平均压力的降低,扩大煤层气的解吸范围,获得高产气。 展开更多
关键词 沁水盆地南部 煤层气井 排水采气 动态过程 差异性
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沁水盆地南部变质变形煤储层特征及煤层气富集区划分 被引量：6
10
作者 卫明明 琚宜文 +1 位作者 薛传东 侯泉林 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期905-918,共14页
沁水盆地南部周缘被挤压性断裂褶皱带所围限,区内缓坡带形成煤层气富集区。受中新生代区域构造—热演化影响,盆地内煤储层在深成变质作用基础上叠加了不同程度的构造动力变质作用和岩浆热变质作用,产生了不同程度的变质和变形,导致其在... 沁水盆地南部周缘被挤压性断裂褶皱带所围限,区内缓坡带形成煤层气富集区。受中新生代区域构造—热演化影响,盆地内煤储层在深成变质作用基础上叠加了不同程度的构造动力变质作用和岩浆热变质作用,产生了不同程度的变质和变形,导致其在变质变形程度、含气性及渗透性等煤储层物性方面具有不同的特征,有明显的区域分异,形成展布方向与盆地复向斜主轴方向及燕山期岩浆侵入方向一致的3个北东—北北东向的煤层气富集区块:枣园—潘庄区块(TREND1)、寺底—成庄区块(TREND2)和郑庄区块(TREND3)。其含气量和渗透率具有明显的东西展布、南北分带的特征。从东向西TREND1、TREND2和TREND3富集的高渗条件依次降低。从南向北TREND1又可以细分为潘庄区块(1A)、枣园区块和胡底—蒲池区块(1B)以及樊庄区块(1C)。其中1A富集的高渗条件最好,1B次之,1C再次。 展开更多
关键词 煤储层 煤层气 物性特征 富集区 沁水盆地南部
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沁水盆地南部山西组煤储层产出水的化学特征 被引量：8
11
作者 时伟 唐书恒 +1 位作者 李忠城 张松航 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第3期154-160,共7页
为研究沁水盆地南部柿庄南煤层气开发区块山西组3号主采煤层的地下水径流与水化学特征,从该区采集了煤层气井排出水样,对主要离子浓度进行测定,并分析离子浓度展布特征。研究结果表明:研究区水质类型以Na-HCO_3-Cl或Na-HCO_3型为主;由... 为研究沁水盆地南部柿庄南煤层气开发区块山西组3号主采煤层的地下水径流与水化学特征,从该区采集了煤层气井排出水样,对主要离子浓度进行测定,并分析离子浓度展布特征。研究结果表明:研究区水质类型以Na-HCO_3-Cl或Na-HCO_3型为主;由东向西呈现出水文径流区(氧化环境)到滞流区(还原环境)的过渡特征,受控于矿物溶解反应,KDS、Na^+、K^+、Cl^-、Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_3^-等离子浓度由东向西逐渐增加,SO_4^(2-)由于脱硫酸效应呈相反变化趋势,高产井多分布于高矿化度、高离子浓度的区域,离子浓度与矿化度指示了研究区的地下水径流特征,可以作为判断煤储层水动力条件与开发有利区的参考因素。 展开更多
关键词 沁水盆地南部 山西组煤储层 煤层水 水离子
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沁水盆地南部煤层气田产出水地球化学特征及其来源 被引量：32
12
作者 卫明明 琚宜文 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期629-635,共7页
分析煤层气田产出水的组成和变化,研究煤层气田产出水的水文地球化学特征及其来源,对于认识煤储层中水的解吸与渗流过程以及煤层气的富集机理具有重要意义。通过沁水盆地南部煤储层水化学特征、氢氧同位素和碘同位素特征分析,探讨了煤... 分析煤层气田产出水的组成和变化,研究煤层气田产出水的水文地球化学特征及其来源,对于认识煤储层中水的解吸与渗流过程以及煤层气的富集机理具有重要意义。通过沁水盆地南部煤储层水化学特征、氢氧同位素和碘同位素特征分析,探讨了煤层气田产出水的来源,研究结果表明:根据采样点数据,沁水盆地南部煤层气田产出水的水质类型多以Na-HCO3型为主,有少量Na-Cl型和Na-SO4-Cl型,煤层气产出水的矿化度大多中等,介于690~2 150 mg/L;沁水盆地南部煤层气田产出水的δD值介于-82‰^-68‰,δ18O值介于-11.5‰^-10.1‰,并且均落在当地大气降水线附近,说明研究区煤层气田产出水主要来源于当地大气降水,并且部分区块煤层气田产出水还与CO2及周围煤岩发生了氢氧同位素的交换反应;ρ(129I)/ρ(127I)校正值介于10.21×10-12~40.59×10-12,通过129I衰变规律计算沁水盆地南部富集区煤层气田产出水年龄为3.3 Ma至今,揭示了沁水盆地南部煤层气田产出水主要来源于古大气降水(上新世和早更新世大气降水)和现代大气降水,并且大气降水对沁水盆地南部煤层气赋存起到保压富集的控制作用。 展开更多
关键词 煤层气 产出水 水文地球化学 沁水盆地南部 129I/127I
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沁水盆地南部煤储层渗透性与地应力之间关系和控制机理 被引量：79
13
作者 孟召平 田永东 李国富 《自然科学进展》 北大核心 2009年第10期1142-1148,共7页
通过对沁水盆地南部43口煤层气井渗透率和地应力统计分析,建立了煤储层渗透性与现今地应力之间的相关关系和模型.从煤储层的孔隙结构分析入手,建立了煤储层割理面压缩变形与裂隙渗流模型,分析地应力对煤储层渗透性影响的机理.研究结果表... 通过对沁水盆地南部43口煤层气井渗透率和地应力统计分析,建立了煤储层渗透性与现今地应力之间的相关关系和模型.从煤储层的孔隙结构分析入手,建立了煤储层割理面压缩变形与裂隙渗流模型,分析地应力对煤储层渗透性影响的机理.研究结果表明,煤储层试井渗透率随着地应力的增加呈指数函数关系降低;随着煤层埋藏深度增大,其渗透率降低,煤储层渗透率随深度变化趋势的实质是应力的函数.在650m以浅煤储层地应力处于伸张带,最小水平主应力小于12MPa,煤储层渗透率平均大于1.0×10-3μm2;在650—1000m煤储层地应力由伸张带转化为压缩带的过渡带,最小水平主应力为12—20MPa,煤储层渗透率平均大于0.1×10-3μm2;在1000—1500m煤储层地应力转化为压缩带,最小水平主应力大于20MPa,煤储层渗透率平均大于0.01×10-3μm2.当割理面法向力σn为压应力时,割理产生法向压缩(压密)变形,开始先为点或线接触,经过挤压,局部破碎或劈裂,接触面增加,割理面压缩量呈指数曲线特征.煤储层渗透率随着割理面正应力的增加呈指数函数关系降低,其理论模型与试井渗透率统计模型完全一致. 展开更多
关键词 沁水盆地南部 煤储层 渗透性 地应力 控制机理
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基于X-CT技术的沁水盆地南部煤储层精细描述 被引量：3
14
作者 唐淑玲 汤达祯 +3 位作者 陶树 孟艳军 房媛 李玲 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第12期167-172,共6页
基于X射线层析扫描(X-CT)技术,通过表征不同煤岩类型煤储层的孔-裂隙和矿物的发育特征,分析煤岩组构,建立煤岩体可视化与三维重构,对沁水盆地南部3号和15号煤层储层特征行了精细描述。结果表明:扫描CT数在不同煤岩类型的样品中呈现较大... 基于X射线层析扫描(X-CT)技术,通过表征不同煤岩类型煤储层的孔-裂隙和矿物的发育特征,分析煤岩组构,建立煤岩体可视化与三维重构,对沁水盆地南部3号和15号煤层储层特征行了精细描述。结果表明:扫描CT数在不同煤岩类型的样品中呈现较大差异,孔裂隙及矿物发育呈现出较好的规律性;切片平均CT孔隙度及矿物含量均与切片平均CT数有良好相关性。对比这2个煤层的X-CT试验结果,发现3号煤层平均CT数小于15号煤层,说明3号煤层中无机组分含量较低,孔裂隙较为发育,而15号煤层中存在相对多的无机矿物质;3号煤层CT数的极差、标准差和变异系数均大于15号煤层,说明3号煤层的层内非均质性较15号煤层强。 展开更多
关键词 X-CT技术 煤岩类型 煤储层 CT数 三维重构 沁水盆地南部
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沁水盆地南部15号煤层和顶板K2灰岩水文地球化学演化特征 被引量：3
15
作者 李忠城 吴建光 +2 位作者 王建中 吴翔 卢国军 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期75-80,共6页
针对煤层气井产水量大、降压困难、产气效果不佳等问题,基于沁水盆地南部煤矿15号煤层顶板K2灰岩水以及15号煤层气井水矿化度和离子数据,利用统计、对比方法,系统研究两者的水化学成分特征、类型、成因机理,建立了地层水演化模型,系统... 针对煤层气井产水量大、降压困难、产气效果不佳等问题,基于沁水盆地南部煤矿15号煤层顶板K2灰岩水以及15号煤层气井水矿化度和离子数据,利用统计、对比方法,系统研究两者的水化学成分特征、类型、成因机理,建立了地层水演化模型,系统阐述灰岩和煤层水在补给区、径流区、滞流区发生的各种反应和作用。研究结果表明:K2灰岩水和15号煤层水会发生离子交换、混合作用及CO2作用,在补给区和强径流区,K2灰岩水水型以Ca-Mg-HCO3-SO4型为主,煤层水水型以Na-HCO3-SO4型为主;缓径流区K2灰岩水一般为Na-Ca-Cl-HCO3型,而煤层水以Na-Cl-HCO3或Na-HCO3型为主;滞流区K2灰岩水和煤层水水型相同,为Na-HCO3或Na-Cl-HCO3水型。研究结果为15号煤的煤层气开发提供可靠的水文地质依据。 展开更多
关键词 K2灰岩水 15号煤层气井产出水 水类型 水演化模型 沁水盆地南部
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沁水盆地南部中高阶煤高压甲烷吸附行为 被引量：10
16
作者 韩思杰 桑树勋 梁晶晶 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期10-18,25,共10页
煤层气吸附作用是发生在煤基质内表面的物理过程,而煤岩复杂孔裂隙网络为高压甲烷吸附提供了丰富的空间。开展沁水盆地南部高阶煤30℃高压甲烷等温吸附实验,结合煤岩煤质参数与孔隙特征参数,通过改进的D-R模型分析了煤岩性质、孔隙特征... 煤层气吸附作用是发生在煤基质内表面的物理过程,而煤岩复杂孔裂隙网络为高压甲烷吸附提供了丰富的空间。开展沁水盆地南部高阶煤30℃高压甲烷等温吸附实验,结合煤岩煤质参数与孔隙特征参数,通过改进的D-R模型分析了煤岩性质、孔隙特征与吸附参数的相关性。煤岩性质对最大吸附能力和吸附热参数的影响是多因素叠加的综合效应,而最大吸附能力与微孔体积,吸附体积校正参数与大中孔比表面积呈较好的正相关性,表明甲烷分子在煤基质内表面会根据孔径尺度大小呈现不同的吸附方式。据此提出高压甲烷在煤基质微孔中呈紧密堆积状态而在大中孔中呈多层分子堆叠状态的新认识,为进一步研究煤层气吸附机理提供了新的思路。 展开更多
关键词 孔径 高压吸附 改进的D-R模型 微孔填充 中高阶煤 沁水盆地南部
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沁水盆地南部砂岩储层发育特征及主控因素分析 被引量：4
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作者 赵冬 丁文龙 +4 位作者 刘建军 尹帅 赵威 曹翔宇 孙雅雄 《科技通报》 北大核心 2015年第11期28-34,共7页
沁水盆地南部蕴藏着丰富的煤系天然气资源,是目前我国煤系天然气资源勘探开发的重点区域。研究区构造简单,石炭-二叠系煤层厚度大、分布稳定,具有很高的煤系天然气含量。砂岩在石炭-二叠系各层位均有发育,厚度稳定,为该区最主要的煤系... 沁水盆地南部蕴藏着丰富的煤系天然气资源,是目前我国煤系天然气资源勘探开发的重点区域。研究区构造简单,石炭-二叠系煤层厚度大、分布稳定,具有很高的煤系天然气含量。砂岩在石炭-二叠系各层位均有发育,厚度稳定,为该区最主要的煤系天然气储层。结合大量岩石薄片、压汞曲线资料、储层物性的分析,对沁水盆地南部石炭-二叠系砂岩储层的分布规律、岩石学特征、储集空间等进行了分析研究,探讨了影响砂岩储层发育的主要因素。研究表明,研究区砂体厚度从中南部向北部呈递减趋势;储层的岩石类型以细-中粒长石石英砂岩、石英长石砂岩为主,部分岩屑砂岩,矿物成分中石英含量占绝对优势,岩屑、长石次之;储集空间以粒间孔和粒内溶孔为主,微裂缝次之。物源、成岩作用、沉积相、砂岩粒径和埋藏方式等因素共同控制着砂岩储层的发育。 展开更多
关键词 煤系天然气 砂岩储层 主控因素 石炭-二叠系 沁水盆地南部
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沁水盆地南部地应力场特征及其研究意义 被引量：103
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作者 孟召平 田永东 李国富 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期975-981,共7页
采用水压致裂测量地应力方法,测得了沁水盆地南部45口煤层气井主采煤层地应力分布,通过统计分析,建立了主采煤层地应力与煤层埋藏深度之间的相关关系和模型,分析了地应力在煤储层渗透性及压裂研究中的意义。研究结果表明:沁水盆地南部... 采用水压致裂测量地应力方法,测得了沁水盆地南部45口煤层气井主采煤层地应力分布,通过统计分析,建立了主采煤层地应力与煤层埋藏深度之间的相关关系和模型,分析了地应力在煤储层渗透性及压裂研究中的意义。研究结果表明:沁水盆地南部最大水平主应力为6.42～41.86MPa,平均为17.21MPa;最大水平主应力梯度为1.17～4.79MPa/100m,平均为2.64MPa/100m;最小水平主应力3.30～26.40MPa,平均为11.391MPa;最小水平主应力梯度为0.99～2.85MPa/100m,平均为1.77MPa/100m。主应力均随着煤层埋藏深度的增大而增高,呈线性关系。在650m以浅煤储层地应力状态主要表现为σv>σhmax>σhmin,最小水平主应力小于12MPa,现今地应力状态处于伸张带;在650～1000m煤储层地应力状态转化为σhmax≈σv≈σhmin,最小水平主应力为12～20MPa,现今地应力状态由伸张带转化为压缩带的过渡;在1000～1500m煤储层地应力状态为σhmax≈σv≈σhmin,最小水平主应力大于20MPa,现今地应力状态转化为压缩带。在地应力的作用下,裂缝逐渐趋于闭合,煤储层渗透率急剧下降。同时,地应力对煤储层水力压裂裂缝扩展产生重要影响,水力压裂裂缝均沿着最大主应力方向扩展。 展开更多
关键词 沁水盆地南部 地应力 渗透性 水力压裂
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沁水盆地南部煤层水力压裂裂缝及地应力方向分析 被引量：18
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作者 孟召平 王宇恒 +3 位作者 张昆 卢易新 陈骏 姚孟 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期216-222,共7页
煤储层水力压裂裂缝分布特征及地应力方向是煤储层压裂改造施工设计的基础。通过对沁水盆地南部施工的51口煤层气井87条煤层气井水力压裂裂缝微震监测数据和大地电位探测数据进行统计分析,揭示研究区煤储层水力压裂裂缝分布特征,建立水... 煤储层水力压裂裂缝分布特征及地应力方向是煤储层压裂改造施工设计的基础。通过对沁水盆地南部施工的51口煤层气井87条煤层气井水力压裂裂缝微震监测数据和大地电位探测数据进行统计分析,揭示研究区煤储层水力压裂裂缝分布特征,建立水力压裂裂缝扩展与地应力之间关系,确定了研究区地应力的展布方向。研究结果表明,沁水盆地南部压裂裂缝展布方向主要为NEE、NE和近EW向,这3个方向所占比例在55.12%;其次是近SN和NWW—SEE向,其中优势方位为NEE向。微地震监测煤层压裂裂缝长度变化范围为108~452 m,均值224.76 m。大地电位法测试煤层压裂裂缝长度变化范围为40~131 m,主要集中于51~90 m,均值73.94 m。微震监测和大地电位法测试获取的压裂裂缝延伸长度差异性较大,微地震监测裂缝长度明显大于大地电位法监测长度的2倍以上,说明微震监测裂缝长度偏大。根据水力压裂裂缝扩展与地应力之间关系,煤储层压裂裂缝几何形态概括起来有:水平裂缝、垂直裂缝和倾斜裂缝3类。压裂时,在煤储层中形成何种裂缝,取决于地层中垂直应力、最大水平主应力和最小水平主应力三向主应力的相对大小,本区现今地应力作用方向主要以NEE—SWW方向为特征,这些认识为煤层气井水力压裂改造提供了理论依据。 展开更多
关键词 沁水盆地南部 煤储层 水力压裂 裂缝 地应力方向
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沁水盆地南部含气饱和度特征 被引量：12
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作者 高和群 韦重韬 +1 位作者 曹佳 潘海洋 《中国煤层气》 2010年第5期28-31,共4页
以沁水盆地南部3#煤层和15#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,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... 以沁水盆地南部3#煤层和15#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,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,即含气饱和度随煤层埋深的增加而降低。3#煤层含气饱和度总体上高于15#煤层。通过对含气饱和度影响因素分析,得出含气量和埋深对含气饱和度影响最大,煤厚影响显著。并根据含气饱和度特征,将沁水盆地南部划分为三个区,其中,Ⅰ区为煤层气开发前景最好的区块,Ⅱ区块次之,Ⅲ区块最差。 展开更多
关键词 含气饱和度 储层压力 饱和含气量 实测含气量 沁水盆地南部
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