煤九1井和煤新1井岩层分析.xls

煤新1井 煤九1井 焦焦作作煤煤层层气气 井段 1 1 矿矿区区地地质质构构造造分分布布 180 489 焦作矿区地处太行山背斜南端东翼 走向北东 倾向东南 倾角为10 150 构造面貌易断裂为主 兼有缓波状褶皱起伏 2 2 矿矿区区储储层层 焦作矿区主要是二1煤 煤层埋深400 1000米 煤厚6 5米左右 煤层气含量在10 59 38 75m3 t 一般大于20m3 t 煤层以低 中 灰煤为主 煤岩组份以镜质组为主 煤对甲烷的最大吸附能力 为33 588 59 500ml g daf 煤层顶板为多位拟制含量高透气性 差的碎屑岩类 煤层顶板的单位涌水量在0 06l s m 顶板水易 于输排 3 3 煤煤田田储储层层压压力力 焦作矿区参数井 实验井测得二1煤的储层压力在2 25 7 30MPa 储层压力梯度为5 09 10 88KPa m 煤层处于高地应力的条件 煤层多位欠饱和低压 超低压状态 4 4 煤煤田田的的渗渗透透性性 焦作二1煤的渗透率为0 0010 0 0078md 水力压裂后可达 0 09 0 7716md 由此可见二1煤的渗透率较小 渗透性 较差 水力压裂后提高1 2的数量级 渗透性明显得到 改善 随着埋深的增加 由于地层的压实作用 使得煤层 的孔 裂隙的宽度减少 气体运移阻力增大 导致渗透率 降低 5 5 二二1 1煤煤孔孔隙隙 研究区二1煤的孔隙率为7 12 煤田由东到西 由浅部至 深部 煤的孔隙有增大的趋势 二1煤的微孔10 7 2nm 表面 积最大 约为38624cm2 g 其次是过渡孔100 10nm 表面积 28972cm2 g 最后是大中孔1617cm2 g 根据研究表明 微孔 构成煤的吸附空间 过渡孔为毛细凝结和扩散区域 大中孔 构成渗流和层流区域 可见二1煤的吸附能力很强 并具有较 强的扩散能力 但渗流 层流很弱 6 6 二二1 1煤煤的的吸吸附附性性与与温温度度的的关关系系 美国用高压等温吸附仪测试 测试后表明二1煤的吸附能力 强 如下图表明煤的吸附量随温度的增加而减少 不同的井 田不同温度间吸附量随温度的的增加衰减的速率不同 煤新1井 7 7 含含气气量量控控制制的的因因素素 煤层的含气量是煤化作用 构造活动 埋藏演化过程中 经过 多次吸附 解析 扩散 渗流 运移后现今地质条件下动平衡 的产物 也就是煤现在所处的煤级 构造部位 埋藏深度 决定煤层的含气量 8 8 埋埋深深与与含含气气量量的的关关系系 埋深是只煤层现今埋藏的深度即上覆地层厚度 对煤的吸附 性具有双重作用 首先随着埋深的增加 压力增大 有利于 489 551 气体吸附 其次由于地温梯度的客观存在 埋深增加 温度 增高 使得煤的生烃量增加 但同时导致吸附态气体相对 减少 统计数据表明 随着埋深的增加煤层的含气性有增大 的趋势 两者相关性较弱 551 620 9 9 有有效效埋埋深深与与含含气气量量的的关关系系 煤储层的上腹有效地层厚度是指含煤盆地或地区的地层剖面 中对煤的含气性能起到控制作用的煤层上腹地层厚度 可以用煤层到气体大量生成后第一个不整合面的底层厚度表示 它反映的煤层气生成后构造运动及其造成地层抬升 剥蚀等作 用对煤层气保存的影响 一般来说 上腹地层有效厚度越大 保存条件越好 有效厚度越薄 表明构造运动造成地层抬升 剥蚀强烈 底层压力降低 气体越容易发生解析散失 180 489 井段 167 366 一般埋深 366 437 5 煤层气含量随着有效埋深的增加而增大 上图中看出 浅部具有很好的线性关系 但随着有效埋深的 增加 含气量增大的趋势减缓 10 10 结结论论 1 焦作煤田二1煤微孔含量最高 其次是过渡孔 而大中孔 含量含量小的多 具有很强的吸附能力和较强的扩散能力 但渗流或层流很弱 吸附能力随温度的增加而减小 不同的 温度吸附衰减速率不同 即低温衰减速率高于高温带 2 煤层中的割理不大发育 煤层的整体渗透率较低 并 随着埋深有降低的趋势 在断裂区块中渗透率较好 处于 挤压应力状态渗透率较差 压裂可得到明显改善 3 主力煤层的顶底板多位致密的泥岩 粉砂岩 上覆 437 5 491 地层的有效厚度大 阻止煤层气上逸 4 区域构造分布 煤层气向斜轴部高于两翼 而背斜则 煤九1井 呈现相反地趋势 由于地壳运动 向斜两翼运移作用使气体 逸散 而背斜往往轴部发生断裂 轴部气体逸散大 区域 大断裂带附近以及多组断裂的交会部位 煤层气逸散可能 性比较大 煤层气含量往往较低 437 5 491 焦作矿区主要是二1