中国中阶煤和高阶煤的储层特性及提高单井产量主要对

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1、中国中阶煤和高阶煤的储层特性及提高单井产量主要对论文主题词：煤成气储集层热演化单井产量提高采收率策略　　论文摘要：中国山西河东地区中阶煤储层的含气量比较低、含气饱和度低，而储层渗透性好，储层能量比较大；山西沁水盆地南部高阶煤储层的含气饱和度比较低，渗透率小，储层能量低。文章针对这些特点，进行了精细的地质对比研究，提出了提高气产量的对策。认为最大限度地降低储层的废弃压力可提高采收率；应通过改善钻井液、采用欠平衡钻井和羽状水平井钻井技术，最大限度地降低钻井工程对煤层气储层造成的伤害；同时还要利用合理的固井程序和水泥浆、套管射孔完井技术和压裂技术；通过排水降压提高有效压差及注入CO来达到加快

2、煤层气解吸和提高解吸量的目的。实践表明，该技术对提高单井气产量意义重大。中阶煤是指气煤、肥煤、焦煤、瘦煤，即最大镜质组反射率Ro‑‑二为0.6500
.90%。我国中阶煤分布范围广，煤炭资源丰富，占全国煤炭资源总量的28.710o}’)。我国高阶煤分布相对比较局限，以山西沁水盆地为代表。目前我国煤层气开发的目的层集中在中阶煤和高阶煤煤层中。但是煤层气单井和先导性开发井网的稳定日产气量普遍nm)比表面积最小，为0.200o}Z)，吸附能力也最弱，煤的比表面积通常可达200m丫g。中阶煤以中孔和小孔为主，微孔次之，吸附能力中等;高阶煤以微孔为主，吸附能力强，由煤的等

3、温吸附曲线也证实了这一观点〔3)因此，在其它条件相同的情况下，中阶煤的吸附气量要低于高阶煤的(表1、2和图1、2)。解吸过程进行的快慢由吸附时间来定量表示。吸附时间是指总的吸附气量(包括残余气)的63.200被解吸出来所需的时间，可作为表征气体从储层中扩散出来快慢的近似指标。根据美国煤层气资料，在煤层厚度比较大，分布稳定，煤岩、煤质好，渗透性好，储层能量比较大，而含气量比较低、含气饱和度低，导致单井煤层气产量比较低，同时对该地区的水文地质研究薄弱，水力封堵情况不清楚，也是出现单井气产量低、而一些井的水产量很高的主要原因。山西沁水盆地南部高阶煤储层的煤层厚度大，稳定分布，煤岩、煤质好，含

4、气量比较高，而含气饱和度比较低，渗透率小，储层能量低，导致单井煤层气产量比较低。1.地质山西河东地区中阶煤储层的有利要素为渗透性好、储层能量比较大;不利要素为含气量比较低、含气饱和度低、水文地质研究薄弱、水力封堵情况不清楚。水文地质认识欠缺是导致单井气产量低、而一些井的水产量很高的主要原因。针对这些特点，提出了主要的解决方案。由于高含气量和含气饱和度区块主要集中在构造相对比较稳定、抬升缓慢、断层不发育、盖层条件好、水力封堵比较好的位置，这些区块是煤层气开发的首选区。因此首先在该地区要进行精细的地质对比研究，对控制该地区含气量和含气饱和度的这些主要地质因素进行研究，主要侧重于煤层气储层的

5、主要生气期与主要构造运动期的匹配关系、煤层气储层的盖层特性、水文地质情况等。该地区煤层气储层主要生气期集中在晚侏罗世一早白要世，以深成变质作用和岩浆热变质作用为主，有大量的烃类物质产出。之后，由于该地区受燕山运动控制的吕梁隆起的影响而发生抬升作用，上覆地层遭受剥蚀，使有效盖层厚度受到影响，生气作用基本停止，同时由于喜山运动的作用发育一些正断层，造成部分气体发生逸散。再者需要进行水文地质研究，主要分析和研究水力封堵情况，发现水力封堵区块。这样，从地质角度基本能够保证在高含气量和含气饱和度区块进行煤层气勘探和开发，从而在物质上保证了煤层气的开发。山西沁水盆地南部高阶煤储层的含气饱和度比较低

6、，渗透率小，储层能量低，导致单井煤层气井气产量比较低。针对这些情况，首先在该地区要进行精细的地质对比研究，对控制该地区含气饱和度和渗透率的这些主要地质因素进行研究，主要侧重于煤层气储层的主要生气期与主要构造运动期的匹配关系、煤层气储层的盖层特性、断层发育及水文地质情况等。该地区煤层气储层主要生气期集中在晚侏罗世，以岩浆热变质作用为主并伴有深成变质作用，有大量的气体产出。早白要世该地区受燕山运动的影响而发生抬升作用，上覆地层遭受剥蚀，有效盖层厚度受到影响，生气作用基本停止，同时由于喜山运动的作用发育一些正断层，造成部分气体逸散。再者需要进行水文地质研究，发现水力封堵区块。这样能够发现构造

7、相对比较稳定、抬升缓慢、断层不发育、盖层条件好、水力封堵比较好的区块，从地质角度基本能够保证了在有利区块内进行煤层气的勘探和开发，从而在物质上保证了煤层气的开发。2.工程(1)煤层气储层保护煤层气储层保护研究主要是指在煤层气钻井和完井工程作业过程中对煤层气储层所造成的伤害进行预防并使伤害程度最小化，包括两方面:①钻井技术，通过改善钻井液、采用欠平衡钻井技术和羽状水平井钻井技术，最大限度地降低钻井工程对煤层气储层造成的伤害;②完井技术，采用合理的