利用等温吸附曲线估算柳林区块煤层气可采资源量.pdf

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1、大庆石油学院学报第34卷第1期2010年2月JOURNAIOFDAQINGPETROIEUMINSTITUTEVoI．34No．1Feb．2010利用等温吸附曲线估算柳林区块煤层气可采资源量张文忠，许浩，傅小康，贾高龙(1．中联煤层气有限责任公司，北京100011；2．中国地质大学(北京)能源学院，北京100083)摘要：为解决可采资源量计算结果与实际值的误差问题，利用体积法对柳林区块山西组和太原组的煤层气资源量进行计算，采用解吸系数法和等温吸附曲线公式法对计算得到的煤层气资源量进行校正，估算柳林区块的煤层气可采资源量，较好地解决了煤层气资源可采潜力的问

2、题，为下一步编制开发方案和确定投资规模奠定基础．关键词：煤层气；柳林区块；可采资源量；等温吸附曲线中图分类号：TEl12．111文献标识码：A文章编号：1000—1891(2010)01—0029—040引言煤层气(CBM)既是石油和天然气等常规能源的重要补充，又是一种有害的危险气体．煤层气中CH的温室效应约是CO的21倍，对大气臭氧层造成的破坏是CO的7倍【1]．煤层气的易燃易爆性也严重危及煤矿安全生产．因此，安全高效开发利用煤层气资源对于缓解我国能源供应的紧张局面、减少温室气体排放、提高煤矿的安全生产及拉动其它相关产业的发展具有重要意义．煤层气可采资

3、源量是指在特定的时间估算的已经探明(包括已经采出)和尚未探明的、在未来可预见的经济技术条件下可以采出的煤层气资源总量l_2]．煤层气可采资源量既是判断煤层气田是否具有经济价值的重要物质基础，也是下一步编制开发方案和确定投资规模的重要依据．因此，对煤层气可采资源量进行合理估算是煤层气勘探工作的一项重要内容．当前，煤层气资源量计算的方法主要有体积法、类比法、数值模拟法和产量递减法4种口]．在这4种方法中，前2种方法计算误差较大，后2种方法计算的资源量比较接近实际产量，但后2种方法需要有一定时问的排采数据．我国目前的煤层气勘探开发还处于实验阶段，没有进入开发中

4、后期的煤层气藏资料]．当前，我国对煤层气资源量计算大多采用体积法，求得煤层气资源量后再利用解吸系数法对其进行校正，进而得到可采资源量．事实上，煤层气井的产量除受控于构造背景、沉积体系、煤层厚度、煤级、煤层含气量、煤层渗透率、水动力条件、煤的吸附解吸特性及煤层所处的原始压力系统外，在很大程度上，还受控于煤层气的钻井、完井和开采工艺．开采煤层气时，当产层打开后，首先需通过排水降低储层压力，只有当储层压力下降到临界解吸压力以后，煤层气才能逐渐解吸产出，因此，经过体积法计算、解吸系数法校正所得的煤层气资源量仍然不是可采资源量，还要考虑井深结构所能达到的最低储层压

5、力．煤层气临界解吸压力与煤储层的含气量及吸附解吸特性呈函数关系I5]．在缺乏煤层气井生产资料的情况下，可利用等温吸附曲线与煤层气临界解吸压力的关系，估算出煤层气临界解吸压力，然后结合煤层气井的枯竭压力，估算出煤层气采收率，进而获得可采资源量．因此，获得煤层气可采资源量的过程应包括3个步骤：(1)体积法计算煤层气资源量；(2)解吸系数法收稿日期：2009—09—04；审稿人：张继成；编辑：关开澄基金项目：国家重大科技勘探开发示范工程项目(2()(]8ZXO5O62)作者简介：张文忠(1979一)，男，博士，工程师，主要从事含油气盆地分析与模拟等方面的研究大

6、庆石油学院学报第34卷2010年校正计算所得的煤层气资源量；(3)利用等温吸附曲线与煤层气临界解吸压力的关系，估算煤层气临界解吸压力，结合煤层气井的枯竭压力，估算出煤层气采收率，进而获得可采资源量．基于此，笔者利用等温吸附曲线估算柳林区块煤层气可采资源量．1柳林区块概述柳林地区煤层气勘探开发项目合同区块位于山西省西部，河东煤田中部，西邻黄河，面积约194．4156kmz．柳林区块位于鄂尔多斯盆地东缘中部的离石鼻状构造上，主体构造为一个弧顶向西突出的弧状褶皱．区块内断层较少，仅在区块北部发育有由聚财塔南北正断层组成的地堑及其派生的小型断层．柳林地区发育煤层

7、14层，其中山西组5层，自上而下编号为1、2、3、4(3+4)、5号煤层；太原组9层，自上而下编号为6t、6、7、7下、8+9、9下、10、10F、1l号煤层．其中，山西组的2、3、4(3+4)、5号煤层，太原组的8+9、l0号煤层为主力煤层_7．2资源量计算依据中华人民共和国地质矿产行业标准(DZ／T0216～2002)《煤层气资源／储量规范》中的体积法对柳林区块的煤层气资源量进行计算．计算公式为G。一0．01DCd，(1)式中：Gi为煤层气资源量；A为煤层含气面积；h为煤层净厚度；D为煤的空气干燥基质量密度；C为煤的空气干燥基含气量．以煤层平均气含量

8、小于4、[4，8]、(8，lz]、(12，16]、(16，20]、(20，24]