煤层气井排采动态主控地质因素分析.pdf

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1、年背地质论评GEOLOGICALREVIEWVNol。．?22N。o‘1：煤层气井排采动态主控地质因素分析康永尚'，王金¨，姜杉钰¨，叶建平，，张守仁。，，张兵。，，秦绍锋。，41)中国石油大学(北京)地球科学学院，北京，102249；2)油气资源与探测国家重点实验室，北京，102249；3)中海石油(中国)有限公司非常规油气分公司，北京，100011；4)中联煤层气有限责任公司，北京，100011内容提要：沁水盆地寿阳区块和柿庄区块煤层气(CBM)井的排采动态在整体上表现出明显差异，而单一区块内部煤层气井的排采动态也存在较大差异。本文就两个区块的煤系地层沉积

2、相、煤层渗透率、断裂构造、地应力类型和构造应力强度以及顶底板岩性组合类型等因素对排采动态的影响开展对比分析。基于静态地质条件和排采动态资料的综合研究表明：煤系地层沉积相、煤层渗透率、地应力类型和构造应力强度的差异是两个区块煤层气井排采动态差异的主要原因；单一区块内煤层气井的排采动态差异受控于局部断裂构造、地应力类型以及煤层顶底板岩性组合类型等局部因素；在煤层气开发选区和开发井位部署时，应综合考虑资源量、渗透率和多种局部地质因素的共同影响。关键词：煤层气；寿阳区块；柿庄区块；排采动态；主控地质因素沁水盆地位于山西省东南部(图1)，是我国重差异。要的煤层气(CBM

3、)产业基地之一，2014年煤层气产本文以沁水盆地北部寿阳区块和南部柿庄区块量已达到3O亿in。，煤层气开发前景十分广阔(赵贤煤层气地质和排采动态资料为基础，通过对比分析正等，2015)。沁水盆地主含煤地层为上石炭统太两个区块的整体排采动态特征，揭示了区块间排采原组和下二叠统山西组(图2)，太原组以石灰岩、铝动态特征整体差异的原因和同一区块内部不同煤层土质泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及砂岩为主，厚度气井排采动态差异的原因。科学地认识煤层气井排44．90～193．48In，含多层可采煤层，厚度0～采动态主控地质因素，对于优选排采井层、优化压裂16．89m；山西组以砂岩

4、、粉砂岩、泥岩为主，石灰岩设计方案具有重要反馈和指导意义。仅在局部地区见到，该组厚18．60～213．25In，含1区块间排采动态差异及其主控地质可采煤层1—2层，厚度0—10．0m(邵龙义等，因素分析2006)。寿阳区块位于沁水盆地的北部(图1)，山西组根据煤层气井排采动态典型指标分析方法(康3}≠煤层和太原组15#煤层为煤层气开发的主要目的永尚等，2013)，分别对寿阳区块的64口煤层气井和煤层，太原组9#煤层为次要目的煤层；柿庄区块位柿庄区块的59口煤层气井进行典型日产水和典型于沁水盆地的东南部(图1)，山西组3#煤层为煤层Et产气的提取(图3)。寿阳区

5、块典型日产水量为气开发的主要目的煤层，太原组15#煤层为次要目1．7～146．5in／d，平均为28．7m／d。典型Et产水的煤层。两个区块的构造演化历史、煤系地层分布量大于45．0m。／d的煤层气井占20．30％，在20～状况以及影响煤层气富集成藏的煤层厚度、埋深、含45in／d的井占23．40％。而柿庄区块单井平均产气量等特征参数差异不大，均具有丰富的煤层气资水量不足10．0in／d，典型日产水量大于10．0m／d源(叶建平等，2009；王振云等，2013)。然而，两个的井占25．40％，在2—10in／d的井占44．10％，小区块煤层气井的排采动态整体上

6、表现出了明显的差于2．0m／d的井占30．50％。总体而言，寿阳区块异，每个区块内部煤层气井的排采动态也存在较大煤层气井与柿庄区块煤层气井相比有更高的单井平注：本文为国家重大专项(编号：2011ZX05042)资助的成果。收稿日期：2016-03-09；改回日期：2016．10-13；责任编辑：刘志强。Doi：10．16509／j．georeview．2016．06．011作者简介：康永尚，男，1964年生。教授，博士。主要从事非常规油气勘探开发地质工程以及海外油气项目储量和价值评估研究以及相关教学工作。Email：kangysh@sina．corn。地质论评

7、2016正组柱状图标志层主要煤层岩性描述煤层号1号由灰．灰白色中细粒2碍岩及深灰色一灰黑色砂质山3号3号煤层泥岩、泥岩和煤层组成。3号和6号煤层为稳西4号均厚：2．23m定和不稳定的可采煤层，东北部减薄沉积厚度总的趋势为南组厚北薄。中间厚东西薄5号K，为含炭屑石英砂岩，6号分选中等，磨圆里次角次圆状，点式接触，孔鼍’K，隙交接8号9号煤层9号耋：I．．均东厚厚：两2．薄54m蚕K5灰色砂岩、灰黑色砂质K泥岩、泥岩、灰岩及煤119层组成，灰岩自下而上12号K(代表K灰岩)、太KK、K、K。煤层自上13号而下为8、9上、9、1l、原12、13、13F、15、l5下

8、、K2l6和l7，159煤为稳定型，组