当前位置：文档库 › 中国煤层气形成的地质条件

中国煤层气形成的地质条件

煤层气参数井小井眼钻井技术

煤层气参数井小井眼钻井技术 3 莫日和1　覃成锦2　高德利2 (1.中联煤层气有限责任公司,北京　100011; 2.中国石油大学石油工程教育部重点实验室, 北京昌平区　102249) 摘　要:为了降低煤层气钻井成本,中联煤层气有限责任公司试用了小井眼钻井技术钻参数井。本文介绍此技术的关键组成部分,其中包括:钻井地面设备的配置,各开钻具组合的构成,钻进参数的选择,钻井液体系的选择,钻井液体系的性能维护,钻井液固相控制的措施,防斜、取芯和测井的技术。此技术在贵州保田青山项目6口井的施工中得到成功的应用,其所需费用不及常规油气钻井技术的一半。综上所诉,煤层气井小井眼钻井技术是切实可行。关键词:小井眼　煤层气　钻井　参数井 Slim H ole Drilling T echnology for Parameter Well of C oalbed Methane M o Rihe 1,T an Chengjin 2,G ao Deli 2 (1.China United C oalbed Methane C orporation ,Ltd.Beijing 100011;2.C MOE K ey Lab of Petroleum Engineering in China University of Petroleum ,Beijing 102249) Abstract :In order to reduce the cost in drilling ,China United C oalbed Methane C orporation adopts slim hole drilling technology to drill parameter wells.In this paper ,key parts of this technology are introduced ,which includes selections of surface equipment ,drill string ,drilling parameter and drilling fluid ,maintenance of drilling fluid ,control measures of s olid content ,deviation prevention ,coring technology ,and logging technol 2ogy.These techniques are success fully applied in the Qingshan project in Baotian ,G uizhuo Province ,which only cost less than half of what may cost in conventional oil and gas well drilling.According to the above dis 2cussion ,a conclusion can be reached that slim hole drilling is feasible for the drilling of parameter well.K eyw ords :Slim hole ;coalbed methane ;drilling ;parameter well 煤层气就是煤层中的甲烷气,主要以吸附状态存在于煤层中,其产生机理是降压、解析、扩散和渗透等过程。煤层气井垂深一般为300～1500m ,单井产量偏低,为1000～10000m 3/d (通常为3000～5000m 3/d ),而且作为储层的煤层与常规石油天然气储层相比具有特殊的物理力学性质。目前,国内煤层气田勘探环境的特征是:勘探区地处丘陵或山地,交通不便,山高坡陡,便道路远湿滑,简易公路坡陡弯急,煤田地质条件比较复杂,煤储层机械强度低,易造成井下情况复杂和井下事故,煤储 3获中国石油集团应用基础研究项目“煤层气钻井技术研究与应用”(06A20202)资助作者简介　莫日和,男,汉族,1969生,广东高州人,油气井工程专业,硕士,现任中联煤层气有限责任公司工程师,从事钻探工程技术及管理工作。第5卷第3期中国煤层气 V ol 15N o 132008年7月 CHI NA C OA LBE D METH ANE July 12008

河南理工大学煤层气地质学

《煤层气地质学》煤层气成因 1.煤层气成因：（一）生物成因气：生物成因煤层气是指在微生物作用下，有机质（泥炭、煤等）部分转化为煤层气的过程。按形成阶段可划分为原始生物成因气和次生生物成因气。（二）热成因气：在温度、压力作用下发生一系列物理、化学变化的同时，也生成大量的气态和液态物质。演化过程中形成的烃类以甲烷为主。1.原生热成因气2.次生热成因气。（三）混合成因气：（1）原地混合，即原地形成的热成因气和原地形成的次生生物气相混合，不发生运移，一般出现在浅部。（2）异地混合气，热成因气和次生生物气发生了运移，在地下水滞留区聚集、混合。（四）无机成因气 2.煤层气成因判别：（一）有机成因气的判别-Whiticar图示法。二）无机成因气的判别：有烃类气体的成分、烷烃碳同位素系列、与烃类气体伴生的非烃类气体、稀有气体的含量与同位素，以及地质背景综合分析煤层气的地球化学特征：同位素分布，镜质组反射率。第2xx煤层气储层xx、裂隙特征

1.煤中孔隙的研究方法： (1)形貌观测：光学显微镜、电子显微镜下（TEM和SEM）和原子力显微镜下。2）压汞法研究孔隙结构：是测定部分中孔和大孔xx分布的方法。（3）低温氮吸附法：氮吸附法就是将定量的煤样置于液氮温度下的氮气流中，待煤样吸附的氮气达到平衡后，测定其吸附量，计算出煤样的比表面积。 2.割理（内生裂隙）和外生裂隙的区别割理的力学性质以xx为主外生裂隙可以是张性、剪性及xx等。割理在纵向上或横向上都不穿过不同的煤岩类型或界线，一般发育在镜煤和亮煤条带中，遇暗煤条带或丝质终止。外生裂隙不受煤岩类型的限制。割理面垂直或近似垂直于层理面。外生裂隙面可以与层理面以任何角度相交。割理面上无擦痕，一般比较平整。裂隙面上有擦痕、阶步、反阶步。割理中充填方解石、褐铁矿及粘土，极少有碎煤粒。外生裂隙中除了方解石、褐铁矿、粘土外，还有碎煤粒。割理外生裂隙

中外煤层气地质条件对比和启示

中外煤层气地质条件对比和启示龙胜祥（中石化石油勘探开发研究院）煤层气是一种非常规天然气，是优质洁净能源和化工原料，是21世纪重要的接替能源。美国、加拿大和澳大利亚等国煤层气勘探开发取得了较好经济效益，2012年产量分别为470╳108，80╳108和50╳108m3；我国煤层气勘探也正在加紧进行，在沁水盆地南部、鄂尔多斯盆地东缘、辽宁阜新盆地的部分区块，煤层气勘探开发已进入小规模商业化发展阶段，2012年产量为26.2×108m3。但是，近几年我国煤层气勘探开发也遇到较多困难，发展成效比预期的差，要完成国家“十二五”发展任务，还面临众多困难和挑战。本文从国内外对比的角度出发，研究国内外煤层气基本地质条件和开采条件的差异，划分不同对比评价类型，明确富集主控因素，建立煤层气富集参数体系，开展盆地和区块两级对比分析，得到了相关启示，提出了相关建议。 1、国内外含煤盆地煤层气地质特征及生产差异较大

1.1美国含煤盆地美国具有丰富的煤层气资源，是全球煤层气勘探开发最早、最成功的国家。据美国天然气研究所2001年评价资料（表），在17个含煤盆地或地区中，煤层气资源量约为11.3 x1012～21.2x1012m3。煤层气资源分布差异很大，西部落基山脉中、新生代含煤盆地集中了美国近85%的煤层气资源，其余15%分布在东部阿巴拉契亚和中部石炭纪含煤盆地中。各盆地煤层气地质条件差异也明显，煤层发育程度差异大，主煤层从2层到40层不等，煤层最大厚度1.8m至60m；煤层演化程度变化大，低到亚烟煤，高到无烟煤；压力系统低压、正常压力、高压均有；含气量为2～20m3/t，单一盆地的煤层气资源量差异大，分布于0.08×1012～8.89×1012m3之间。在这些盆地中，煤层气的勘探开发效果也各不相同。日前，落基山脉中、新生代含煤盆地群不仅是美国煤层气资源最为富集的地区，也是煤层气勘探开发最为活跃的地区。据FIA（美国能源信息署，2010）资料，美国有12个盆地生产煤层气，但对煤层气生产起重要作用的盆地为中煤阶型圣胡安盆地和低煤阶型粉河盆地，两个盆地2008年煤层气产量占美国当年煤层气总产量的85%。

煤层气01钻井工程设计

. 恩洪煤田煤层气勘探EH-01井钻井工程设计 1 设计依据主要依据： 1）中联煤层气有限责任公司《云南省恩洪煤田煤层气勘探总体部署方案》； 2）《恩洪煤田清水沟井田地勘报告》； 3）本勘探区与相邻勘探区以往钻探施工经验； 4）现有煤层气钻探施工设备、人员、技术状况实际。 2 基本数据 ●钻井名称：EH-01 ●钻井性质：煤层气参数井兼生产试验井 ●设计井位：曲靖市东山镇咱得村北，清水沟井田北部15勘探线上1501号钻孔以东125m处。 ●设计坐标：X 2802050 Y 18412825 Z 2005 ●设计井深：660m

b号煤层。 C、C、l●目的煤层：P组C212916b号煤层以下50米，下二叠系、峨眉山玄武岩组。●完钻层位：C21●完井方式：套管完井。 3 钻井目的 1）获取系统可靠的目标煤层的储层参数，主要包括煤层厚度、埋深、煤岩及煤质特征、割理和裂隙发育程度、含气量、含气饱和度、. . 等温吸附曲线、渗透率、储层压力、原地应力、煤层顶底板岩石的力学性质等参数； 2）评价该区煤层气地质条件、储层特征、资源分布与开发条件。3）根据分析、测试资料决定是否对参数井进行扩孔改造，变成生产试验井，对目标煤层进行压裂排采试验，以获取煤层气井生产数据；4）根据排采试验成果，评价该区煤层气勘探开发潜力和开发试验的可行性。 4 技术要求 4.1 钻井液性能使用要求储层压力一般随埋藏深度的增加而增大。根据区域地质、煤田地质资料，预测该区煤储层压力梯度在10—12kPa/m之间。据此可对钻井液及各项工程参数进行调整，维持近平衡钻进。根据该区构造复杂、断层多，煤层层数多、厚度大、倾角大的特点，如何有效的保持井壁的稳定性又能尽量减少钻井液对煤储层的伤害，从而确保EH—01井能真正达到钻井目的。对该井钻井液性能使用要

《煤层气地质学》实验指导书

《煤层气地质学》实验指导书课程建设组资源与地球科学学院 2006年10月

目录实验一煤层宏观特征的识别 (1) 实验二压汞实验 (3) 实验三等温吸附实验 (5) 实验四煤层气解吸实验 (9)

实验一煤层宏观特征的识别一、实验目的掌握腐殖煤中、低变质程度烟煤的宏观物理特征；掌握腐殖煤硬煤的四种宏观煤岩成分和四种宏观煤岩类型的特征和鉴别方法；掌握腐殖煤硬煤光泽岩石类型的划分标志及鉴别方法；了解硬煤宏观结构、构造特点。二、实验内容（一）腐殖煤硬煤宏观煤岩成分腐殖煤硬煤的四种煤的岩石类型(Lithotype)也可以叫做煤的拼分(ingredints)，在国内习惯上称为宏观煤岩成分，是用肉眼可以区分出来的煤岩条带，是组成煤的基本单位，包括镜煤(vitrain)、丝炭(fusain)、亮煤(clarain)和暗煤(durain)，Stopes对四种宏观煤岩成分的原始描述如下：镜煤：粘着、光滑和均一的整体，具光泽，甚至可以是呈玻璃状的物质。亮煤：在与层理面垂直的断面上，具有一定轮廓的平滑表面，这些表面具有明显的光泽或闪亮可以辨认出是呈原生条带状。暗煤：坚硬致密，肉眼下表现为颗粒状结构，无真正平滑的断口，总是呈现为暗淡无光泽的凹凸不平的表面。丝炭：主要呈碎片或楔形物产出，由易破碎成粉末、易剥离且有纤维状的束缕状物组成。除上述四种成分外，曾有人提出过暗亮煤(duroclarain)和亮暗煤(clarodurain)的术语(如Cady，1942)，用以描述介于亮煤和暗煤之间的煤岩类型，前者接近与亮煤，后者接近与暗煤。划分煤岩成分时应注意下列事项： 1只有条带厚度大于3～5mm时，才能单独构成一个煤岩成分，小于这个厚度则应与相邻的条带归为一个煤岩成分。 2肉眼条件下划分煤岩成分与显微镜下所鉴定的显微煤岩类型之间具有一定的联系，但没有完全必然的联系，一般说来，单元组分的煤岩成分（镜煤和丝炭）可以对应与相应的显微煤岩类型（微镜煤和微惰煤），但复组分的煤岩成分（亮煤和暗煤）却往往由一个以上的不同的显微煤岩类型构成。（二）腐殖型硬煤光泽岩石类型在实际工作中，采用Stopes-Heerlen系统中的四种煤岩成分来作宏观描述时，由于Stopes四种煤岩成分的单层往往太薄，通常只有几个毫米厚，那么严格用Stopes术语所做的描述会极为详细，对煤层，特别是厚煤层进行宏观描述时不大可能划分得如此详细。鉴于上述原因，在实际工作中就产生了更大级别的宏观划分方法。苏联煤岩工作者按“平均光泽”划分出光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤和暗淡型煤四种类型，叫做“煤的光泽岩石类型”或“宏观煤岩类型”，该宏观描述术语系统在国内至今仍在广泛使用（表1-1）。

我国煤层气现状

1.我国煤层气资源分布情况如何？我国煤层气资源丰富。据煤层气资源评价，我国埋深2000m以浅煤层气地质资源量约36万亿立方米，主要分布在华北和西北地区。其中，华北地区、西北地区、南方地区和东北地区赋存的煤层气地质资源量分别占全国煤层气地质资源总量的56.3%、28.1%、14.3%、1.3%。1000m以浅、1000～1500m和1500～2000m的煤层气地质资源量，分别占全国煤层气资源地质总量的38.8%、28.8%和32.4%。全国大于5000亿立方米的含煤层气盆地(群)共有14个，其中含气量在5000～10000亿立方米之间的有川南黔北、豫西、川渝、三塘湖、徐淮等盆地，含气量大于10000亿立方米的有鄂尔多斯盆地东缘、沁水盆地、准噶尔盆地、滇东黔西盆地群、二连盆地、吐哈盆地、塔里木盆地、天山盆地群、海拉尔盆地。我国煤层气可采资源总量约10万亿立方米，其中大于1000亿立方米的盆地(群)有15个：二连、鄂尔多斯盆地东缘、滇东黔西、沁水、准噶尔、塔里木、天山、海拉尔、吐哈、川南黔北、四川、三塘湖、豫西、宁武等。二连盆地煤层气可采资源量最多，约2万亿立方米；鄂尔多斯盆地东缘、沁水盆地的可采资源量在1万亿立方米以上，准噶尔盆地可采资源量约为8000亿立方米。 2.我国煤层气藏的特点是什么？由于我国煤层的特点，在开采煤层气时，存在单井产量低、经济效益差的普遍情况。可以把我国煤层气藏的特点概括为以下几个主要方面： (1) 我国煤层气藏普遍存在低压(压力系数小于0.8)、低饱和度(小于70%)、低渗透的特征。渗透率比美国煤层的渗透率低2～3个数量级。 (2) 非均质性强。我国大部分中阶煤层气藏均具有非均质性，使得井筒影响范围特别小，从而使井网整体降压的作用难以发挥。 (3) 高煤阶气。据估计，我国的高煤阶煤层气资源占总资源的27.16%以上。在理论上，这些煤层不具有产气的能力，但实际上在沁水盆地的无烟煤中取得了单井和小型开发试验区的产气突破，已证明高煤阶也是一个重要的煤层气开发目标。但是，高煤阶气具有低渗和难脱附的特点，限制了目前常规开采技术的应用。

丰城区块煤层气地质特征及资源量估算

地质研究丰城区块煤层气地质特征及资源量估算周尚忠张文忠 (中石油中联煤层气有限责任公司) 周尚忠,张文忠.丰城区块煤层气地质特征及资源量估算.录井工程,2011,22(2):62-64 摘要从丰城区块煤层气已探明资料入手,介绍了该区块钻探、开发井排采试气现状,同时从主力煤层赋存情况、煤层水文地质、煤层含气性、煤层渗透性和煤的等温吸附性5个方面分析了该区块煤系地层及煤层气地质特征。该区块主力煤层为二叠系上统龙潭组的B 4煤层,该煤层厚度较大(平均厚度1.73m),含气量高(平均15.00m 3/t),依据相关行业标准规定的煤层气体积计算方法,结合已钻井资料,估算煤层气资源量约为5.45 1010m 3,预示丰城区块有较好的煤层气开发前景。关键词丰城区块煤层气含气量地质特征水文地质估算周尚忠高级工程师,1962年生,现在中石油中联煤层气有限责任公司从事煤层气勘探开发研究工作。通信地址:100011北京市东城区安外大街甲88号。电话:(010)64240708。E -m ail:z housz8816@vip.s https://www.wendangku.net/doc/55454142.html, 0 引言煤层气是煤在煤化作用[1](泥炭或腐泥转变为煤的地球物理化学作用,包括煤成岩作用和煤变质作用)过程中生成的气体,主要以吸附状态赋存于煤层内[2] ,成分以CH 4为主。煤层气是优质的能源和基础化工原料,具有热值高、污染少、安全性高的特点,是石油和天然气等常规地质能源的重要补充。煤层气的开发利用,对于缓解我国油气供应的紧张局面和减少温室气体排放量具有重要意义。丰城区块位于江西省丰城市、樟树市以及新余市范围内。近年来,有关部门对该区块煤层气储集层进行了大量的勘探开发工作,钻探过程中气测录井见到了很好的煤层气显示,试排气效果也比较理想,显示出该区块煤层气开发前景较好,因此有必要对该区块地质特征和储量情况进行深入研究,为进一步开发该区块煤层气提供可靠的依据。 1 勘探开发现状 1994年1月第一口煤层气试验井QSH 1井开钻,至3月完井,完井井深1038m ,B 4煤层埋深为963.00~966.45m,煤层厚度3.45m,煤层含气量为18.33m 3/t,气测录井储集层的甲烷体积分数最高为96.17%。进行排采试气207d,最长一次连续试气112d,试气最高产量为7122m 3/d,稳定产气量为140~160m 3/d 。 1996年11月第二口试验井GSH 2井开钻,完井井深863m,B 4煤层埋深为803.58~806.38m,其中含气层3层。B 4煤层含气量为17.46m 3/t,渗透率为3.34m D,地层压力为8.48M Pa,压力系数为1.056,气测录井储集层的甲烷体积分数平均为95.4%~97.0%。排采试气306d,前期正常产气量为600~1100m 3 /d,峰值产气量为1460m 3 /d,后期稳定的产气量为500~700m 3/d [3]。自1999年至今,已钻井19口,对其中的13口井进行了排采作业,其中00X 井最高产气量达到了1700m 3/d 。一系列钻探和排采试气工作的进行,为该区块地质特征研究和煤层气资源量估算提供了基础资料。 2 地质特征 2.1 构造概况丰城区块所在区域的构造位置处于扬子地台东南缘与华南褶皱系东北隅之间部分地域,属于萍乐坳陷带之中段。萍乐坳陷带呈反 S 形展布,为一复式向斜构造,以向斜相对宽长、背斜相对窄短的隔挡式构造为特点,总体构造较复杂。按照中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0216-2010 煤层气资源/储量规范 ,其构造类别为类,龙潭组煤系地层以隔挡式褶曲为主,在丰城区块内自东向西构 62 录井工程 2011年6月

煤层气地质学期末复习题

一、名词解释 1煤层气:在成煤作用过程中形成的，以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的、以甲烷为主的混合气体。 2生物成因气:是指在微生物作用下，有机质发生降解生成的煤层气，可分为原生生物成因气和次生生物成因气。 3解吸气:在正常大气压和储层温度下，将煤样放入样品罐后，解吸释放出的气体。 4残余气:煤样经充分解吸后仍残留在微孔隙中的气体。 5煤层气藏:受相似地质因素控制，以吸附煤层气状态为主，有一定煤层气资源规模，具有相对独立流体系统的煤岩体。 6煤层气地质储量：在原始状态下，赋存于已发现的、具有明确计算边界的煤层气藏中的煤层气总量。 7煤层气资源:以地下煤层为储集层且具有经济意义的煤层气富集体。 8煤层气资源量:根据一定的地质和工程依据估算的赋存于煤层中，当前可开采或未来可能开采的，具有现实经济意义和潜在经济意义的煤层气数量。 9煤层气资源勘查:在充分分析地质资料的基础上，利用地震、遥感、钻井以及生产试验等手段，调查地下煤层气资源赋存条件和赋存数量的评价研究和工程实施过程。 10割理:煤中天然存在的裂隙，一般呈相互垂直的两组出现，与煤层层面垂直或高角度相交。 11储层渗透性:在一定压力差下，储层允许流体通过其连通孔隙的性质。 12有效(相)渗透率:当储层中有多相流体共存时，储层对其中每一单相流体的渗透率。 13基质孔隙:煤的基质块体单元中未被固态物质充填的空间，由孔隙和通道组成。 14比表面积:指单位质量煤所具有的总面积。 15含气面积:单井煤层气产量达到产量下限值的煤层分布面积。 16兰式压力:吸附量达到最大吸附能力的50%时所对应的压力。 17井底压力:煤层气井井底流体流动压力。

中国煤层气勘探开发的哲学思考

自然辩证法研究 Vol115,No110,1999 ?博士文苑? 中国煤层气勘探开发的哲学思考傅　雪　海八十年代以来,由于在圣胡安盆地地面勘探开发煤层气取得了巨大的成功,我国引进了这一技术,并在煤层气地质理论研究和勘探开发实践中经历了曲折的探索,逐渐形成了适合我国地质特征的煤层气地质理论和勘探开发技术方法。这一成果的取得经历了由实践、认识、再实践、再认识的多次循环往复,目前正在向更高一级的认识迈进。本文试图从认识论、真理相对性和矛盾的普遍性与特殊性规律等方面来阐述中国煤层气勘探开发的历程和未来的发展前景。 1　煤层气的基本概念和勘探开发的意义煤层气是成煤和煤化作用过程中生成并储集在煤层内的一小部分气体,俗称瓦斯,主要成分是甲烷(CH4)。由于煤层气勘探开发具有能源、煤矿安全生产、环境保护等多重意义,日益受到我国政府和有关工业部门的高度重视。中国现代化建设面临能源问题的严重挑战,由于中国人口、资源、环境以及经济、科技等因素的制约,能源供应长期以来不能满足经济迅速增长的需要。因此,我国可持续发展的能源战略不同于发达国家,也有别于其他发展中国家。我国煤炭资源量(包括探明储量和远景资源量,-2000米以浅)约5157万亿吨左右〔1〕,1994年全国煤炭产量为12129亿吨〔2〕,资源量和产量均居世界前列。煤炭在我国能源结构中一直占70%以上。煤层气资源量约14万亿米3(甲烷含量大于4米3/吨,-2000米以浅)〔3〕,煤层气地面开发尚没有取得实际产能,但井下瓦斯抽放每年约6亿米3左右(146个矿井总计)〔2〕,其中利用的约4亿米3,其它2200多个矿井,煤层气(瓦斯)直接向大气中排放,年排放量约达100亿米3,既浪费了能源,又污染了环境。因此,地面勘探开发煤层气为保护我国能源战略的可持续发展有着深远的现实意义。 2　煤层气勘探开发的早期实践与认识实践是认识的来源,人的正确思想只能从社会实践中来,人们在实践活动中,通过自己的感觉器官同客观世界相接触,获得大量材料、信息,经过整理、加工,便形成了认识。离开人的实践活动,切断了主体和客体的联系,任何认识都是不能产生的。生产活动是最基本的实践活动,人类在煤矿开采实践活动中经历了一次又一次的煤与瓦斯突出,或瓦斯爆炸等灾害性事件,逐渐认识了煤内瓦斯气体是事故的主要原因,为了减少其对矿工的危害并改善矿井安全,人们尝试着从井下抽取瓦斯并获得了巨大的成功。并在此基础上系统地研究了煤中瓦斯的产生、储存和释放,瓦斯在煤层内流动方式及煤层开采前和开采期间的脱气机制等。认识的深化,固然以正确的思维作指导很重要,但更重要的是事实资料的发现和积累,而这些是同新工具、新技术和新方法的应用有着密切的联系。井下瓦斯抽放早期只能在采空区和巷道内进行,随着钻探技术水平的提高,在井下施工垂直和水平钻孔进行目的层抽放或临近层排放。抽放技术由开采后老窑抽放发展到边掘边抽和预抽,由自然抽放排空到水力压裂、爆破致裂,人工卸压抽放、运输、储集和利用。我国煤层气含量测试五十年代采用的是磨口瓶法,六十年代采用的是真空罐集气法(前苏联引进),八十年代以后,采用的是解吸法(美国引进),并颁布了标准M77-84(原煤炭部),统一了煤样的采取和测试步骤与方法,测试精度有了明显改善,近年 26

中国煤层气资源分布概况

*本文为原煤炭工业部类科研项目全国煤层气资源评价部分研究成果。 **唐书恒,1965年生,高级工程师;1988年毕业于中国矿业大学北京研究生部,获硕士学位;从事煤田地质及煤层气地质勘探研究工作,现为中国矿业大学(北京校区)在职博士研究生。地址:(056004)河北省邯郸市滏河大街137号。电话:(0310)7025544。中国煤层气资源分布概况 * 唐书恒* * 史保生岳巍叶建平王爱国 (中国煤田地质总局第一勘探局) 唐书恒等.中国煤层气资源分布概况.天然气工业,1999;19(5):6~8 摘要在全国煤层气资源评价中,将煤层气资源划分为探明储量、控制储量、预测储量和远景资源量。全国共获得可采煤层中风化带以下煤层甲烷含量大于或等于4m 3/t 、埋深2000m 以浅的煤层气资源量为14.336944 1012m 3:其中预测储量9675.10 108m 3,远景资源量13.369434 1012m 3。全国有35个目标区的资源丰度大于1.5 108m 3/km 2,有49个目标区的资源丰度介于(0.5~1.5) 108m 3/km 2之间,有31个目标区的资源丰度小于0.5 108m 3/km 2。埋深小于1500m 的煤层气资源量9.256078 108m 3,埋深1500~2000m 的煤层气资源量5.080866 108m 3。全国有煤层气资源量大于1000 108m 3的大型目标区28个,煤层气资源量介于(200~1000) 108m 3之间的中型目标区28个,煤层气资源量小于200 108m 3的小型目标区59个。主题词煤成气资源评价资源量计算储量计算容积法资源量储量分布煤层气资源量的类型与级别煤层气资源量,一般是指赋存于地下煤储层中的甲烷估算量,这些甲烷量在目前或将来技术和经济条件下可提供开采,并能获得社会经济效益。根据对煤储层的地质认识程度和储层工程数据的获得情况,将经过钻探工程控制,用所获得的有关煤层几何形态、含气量等方面的实测数据而计算的已发现的煤层甲烷量称为储量;将根据地质、地球物理、地球化学资料用统计或类比方法所估算的尚未发现的煤层甲烷量称为远景资源量。储量和远景资源量的总和称为煤层气总资源量,简称资源量。按照国家标准天然气储量规范 (GBn270-88)的基本原则和划分方案,同时参考前人对煤层甲烷资源的分级方案 1~2 ,结合煤层气资源评价中所遇到的实际情况,将煤层气资源量划分如下。 (1)探明储量计算范围内的煤炭储量为(A+B+C)级探明储量,煤层甲烷的含量、分布及控制因素已经查明,煤储层参数已经基本掌握,已进行了煤层甲烷井组的勘探开发试验,掌握了煤层甲烷的产能,甚至已进行了滚动勘探开发 ,在目前的经济技术条件下可开发利用。这部分煤层气储量称为探明储量。探明储量可为开发可行性评价提供依据。 (2)控制储量计算范围内的煤炭储量为(A+B+C)级探明储量,煤层甲烷含量基本掌握,初步查明甲烷分布状况,对控制因素有一定认识,对煤储层参数已有了解,进行了排采并已获得工业性气流。此时所计算的煤层气储量称为控制储量。控制储量可为开发选区提供依据。 (3)预测储量计算范围内的煤炭储量为探明储量,有一定数量的含气量实测值,对煤层甲烷含量基本已查明或已有所了解,对煤储层参数有一定认识,对甲烷分布状况及控制因素有所了解,但缺少排采数据。此时所计算的煤层气储量为预测储量。预测储量可为评价选区提供依据。 (4)远景资源量计算范围内的煤炭储量为预测储量或低级探明 6

中国煤层气资源分布特征

中国煤层气资源分布特征字号:[ 大中小] 发布时间:2008-03-10 来源:中国能源网据中联公司最新一轮的全国煤层气资源预测结果显示（2002年），中国陆上烟煤煤田和无烟煤煤田中（未包括褐煤煤田），在埋深300～2000m范围内煤层气资源总量为31.46×1012m3，世界位居第三(俄罗斯17～113×1012m3、加拿大6～76×1012m3、中国31.46×101212m3、美国11～19×1012m3)。研究表明，中国的煤层气资源不仅广泛分布于全国各地，而且还具有显著的时域性和地域富集特点。中国煤层气资源分布略图中国煤层气资源的时域分布特征从赋存地层分析，中国的煤层气资源主要赋存于南方早石炭世（C1）、北方石炭二叠纪（C-P）、南方晚二叠世（P2）、晚三叠世（T3）、早-中侏罗世（J1-2）、东北早白垩世（K1）、晚第三纪（R3）等含煤地层（图2-2），表现出突出的时域分布特征。早中侏罗世煤系和石炭二叠纪煤系的煤层气资源量分别为14.51×1012m3、13.69×1012m3，分别占总资源量的46.13%、43.52%；其次是晚二叠世煤系，资源量为2.87×1012m3，占资源总量的9.14%；其余煤系仅为0.38×1012m3，占1.20%（早石炭世煤系0.039×1012m3、晚三叠世煤系0.068×1012m3、早白垩世煤系0.267×1012m3和晚第三纪煤系0.004×1012m3）。

中国主要含煤地层及其煤层气资源量分布直方图（单位：108m3) 中国煤层气资源的地域富集特征从地域分布角度看，中国的煤层气资源虽然广泛分布于新、晋、陕、冀、豫、皖、辽、吉、黑、蒙、云、贵、川、渝、湘、赣、鄂、甘、宁、青、苏、浙、鲁、桂等24个省、市、自治区，但却表现出显著的区带分布特征，具有显著的区带特征。研究表明，昆仑-秦岭、阴山东西向巨型构造带和贺兰-龙门山-哀牢山近南北向巨型构造带，控制了中国的聚煤规律和煤层气分布特征；而贺兰山-龙门山陡变带、大兴安岭-武陵山陡变带、中国东部陆缘陡变带等三条SN-NNE向深层构造带明显地制约了中国煤层气资源的分布和可采性，其中中部区煤层气资源最为富集。在众多的煤层气含气区，以晋陕蒙含气区煤层气资源量最大，为17.25×1012m3，占全国煤层气总资源量的54.83%；其次是北疆区，煤层气资源量为6.88×1012m3，占全国总量的21.86%；冀豫皖含气区煤层气资源量为2.89×1012m3，占全国总量的9.18%；云贵川渝含气区煤层气资源量为2.83×1012m3，占全国总量的8.99%。在上述含气区内，又集中分布在为数不多的几个含气带。主要有鄂尔多斯盆地北部（55825.61×108m3）、沁水（55157.77×108m3）、吐-哈（26258.98×108m3）、鄂尔多斯盆地东缘（19962.27×108m3）、六盘水（15094.34×108m3）、准东（14532.17×108m3）、鄂尔多斯盆地西部（12732.0×108m3）等含气带。不同埋藏深度煤层气资源分布特征根据煤层埋藏深度和煤层气勘探开发需要，将煤层气赋存深度划分为300～1000m，1000～1500m和1500～2000m三个区间，各深度区间煤层气资源量分别为： 300～1000m 范围内，煤层气资源量为9.1381×1012m3，约占总资源量的29.05%； 1000～1500m范围内，煤层气资源量为9.9435×1012m3，约占总资源量的31.60%； 1500～2000m范围内，煤层气资源量为12.3796×1012m3，约占总资源量的39.35%。以上统计表明，1500m以浅的煤层气资源量占中国煤层气资源总量的60%（图2-3），有利于煤层气资源的勘探开发。学习是成就事业的基石

中国煤层气聚集区带划分_叶建平

＊本文为原煤炭工业部I 类科研项目(97-415)———《全国煤层气资源评价》部分研究成果。＊＊叶建平,1962年生,高级工程师;1983年毕业于淮南矿业学院煤田地质与勘探专业;现从事煤层气、煤田地质勘探研究,与人合著有《中国煤层气资源》,已发表学术论文7篇。地址:(100083)北京市学院路丙11号。电话:(0310)7025544。E -mail :hjhdkt81@public .hdptt .he .cn ＊＊＊中国煤田地质总局著,《中华人民共和国煤田预测说明书》,1981年;中国煤田地质总局著,《全国煤炭资源预测与评价》(第三次全国煤田预测)研究报告,1997年。中国煤层气聚集区带划分＊　叶建平＊＊ (中国矿业大学·北京校区)　岳　魏(中国煤田地质总局第一勘探局)　秦　勇(中国矿业大学)　林大扬 (中国煤田地质总局) 叶建平等.中国煤层气聚集区带划分.天然气工业,1999;19(5):9～12 摘　要　1995～1998年间,中国煤田地质总局进行了新的全国煤层气资源评价工作。结合该次研究评价结果,综合考虑构造、聚煤期、煤层含气性及地域分布等四方面因素,将中国煤层气聚集区带划分为聚气区、聚气带、目标区三级,共包括5个聚气区、30个聚气带和115个目标区;同时,采用评价面积和资源丰度两个指标,对聚气带和目标区的类型进行了研究,将聚气带划分为3类8型,目标区归纳为3类9型。研究表明:中国煤层气的有利聚气带和目标区主要分布在华北聚气区和华南聚气区;华北聚气区以大、中型含气目标区为主,富气目标区的数量也较多;东北聚气区以中—小型含气和富气目标区为主,有大型含气区分布;西北聚气区全由小型目标区构成,但富气目标区相对较多;华南聚气区内目标区类型构成较为均衡,主要为中—小型目标区,低气目标区数量极多,大型目标区全部位于其西部的川南—黔北和滇东—黔西聚气带,而大型富气区仅在滇东—黔西聚气带有所分布。主题词　煤成气　资源评价　勘探区　改造控制　成煤期　含气量　分布　类型　规模关于常规天然气聚集区带的划分,前人研究成果卓著,尤其是戴金星院士等(1996)系统地论述了中国天然气聚集带、聚集区和聚集域的涵义、意义与分类,总结了国内外该方向的研究状况〔1〕。就煤矿瓦斯而言,原中国统配煤矿总公司(1992)基于全国1982对矿井瓦斯地质资料,从矿井地质、瓦斯地质和煤矿安全角度出发,在华北、东北、西北和华南划分出20个瓦斯区和88个瓦斯带〔2〕。 80年代以来,我国建立起了被地质界广泛采用的煤炭资源区划方案,此方案主要体现于中国煤田地质总局组织开展的全国第二次及第三次煤田预测的有关研究成果中＊＊＊。其中,第三次煤田预测(1997)将我国煤炭资源分布划分为四级,包括5个赋煤区、85个含煤区、534个煤田及若干个勘探区(井田)或预测区。近年来,国内专家对煤层气有利区带划分进行了不同程度的探讨。例如,张新民等(1991)以含煤区为单位,将我国煤层气主要赋存地区划分为11个 Ⅰ类远景区、21个Ⅱ类远景区和若干Ⅲ类远景区〔3〕。上述成果,为建立统一的煤层气区划方案,进而指导全国煤层气勘探开发部署奠定了基础。煤层气聚集区带划分原则与方案在煤层气区划研究中,首先应该考虑煤层气地质条件及资源的特殊性。同时,煤层气资源区域分布规律与煤炭资源分布密切相关,故在全国煤层气区划中无疑应考虑全国赋煤区区划的类型和特征。基于以上认识而认为,构造、聚煤期、煤层含气性及其地域分布等4方面因素应是进行我国煤层气聚集区带划分所要考虑的基本地质条件。 1)构造因素:我国东西向的天山—兴蒙、祁连山—秦岭—大别山褶皱带和贯穿我国南北的贺兰山—六盘山—龙门山—哀牢山构造带,是决定我国大地构造格局的区划性构造带,构成了我国大陆东北、华北、西北、华南、滇藏5个聚气区的地质边界。在此 ·9　·

考试题-煤层气地质

考试题一、论述题 1、煤型气、煤成气、煤层气的区别与联系 2、储层压力、临界解吸压力与枯竭压力的区别与联系 3、绝对渗透率、相（有效）渗透率与相对渗透率压力的区别与联系 4、实测饱和度与理论饱和度 5、煤层气含量的影响因素及控制机理 6、煤储层渗透率的影响因素及控制机理 7、煤储层压力的影响因素及控制机理 8、煤层气的勘探开发研究现状 9、中国煤层气的勘探开发前景 10、煤层气含量测试与分析方法评述 11、煤储层孔、裂隙研究方法 12、煤储层渗透率预测方法 13、深部煤层气含量预测方法 14、煤型（层）气与油型气的区别 15、煤层气的利用方向 16、等温吸附曲线的作用 17、煤层气的勘探开发方式 18、煤吸附性的影响因素 19、列表比较美国矿业局的直接法与我国MT77-84解吸法测试煤层含气量的差异

二、看图论述题 1、下图是甲烷在不同矿化度、不同压力、不同温度条件下的溶解度实验成果图，将该图反映的信息论述出来。 2、下图是不同煤级煤在平衡水和30°C条件下的高压吸附实验成果，即朗格缪尔体积（V L）与镜质组最大反射率R o,max之间的关系，将该图反映的信息论述出来。

3、下图是煤化作用阶段及煤层气生成示意图，将该图反映的信息论述出来。 daf (cf/t)

三、计算题 1、下图是TL005井3号煤层原煤的等温吸附曲线，实测原煤含气量为11.38 m 3/t ，储层压力为5.72MPa ，列出公式和具体数值计算： 1）从图上读出朗格缪尔体积（V L,ad ）、压力（P L,ad ）； 2）计算理论饱和度、实测饱和度； 3）计算临界解吸压力和理论采收率（设枯竭压力为0.7MPa ）； 4）计算临/储比。 2、已知某煤储层在埋深1030m 处实测储层压力为8.64 MPa 、储层温度为36.5℃（恒温带深度30m ，温度为14.2℃）、闭合压力为13.97 MPa 、计算储层压力梯度、压力系数（静水压力梯度取0.98 MPa/100m ）、现代地温梯度、最小水平应力梯度，分析煤储层的饱和状态。 3、煤体在吸附气体时可引起自身的膨胀，在解吸气体时则导致自身收缩（常称之为自调节作用）。煤层气开发过程中，储层压力降低，煤层气发生解吸，煤基质出现收缩，收缩量通过吸附膨胀实验来计算。煤在有效应力和温度不变的情况下，体积形变与流体压力的关系与朗格缪尔方程的形式相同，即： 50 max p p p v += εε 式中，v ε为压力p 下吸附的体积应变；max ε为最大应变量，即无限压力下的渐近值；p 50为最大应变量一半时的压力。吸附与解吸为完全可逆的过程，煤吸附膨

山西沁水煤层气田地质特征

沁水煤层气田地质特征 1 自然地理环境沁水煤层气田位于沁水盆地南部北纬36°以南，行政区划隶属于省市，包括、高平、沁水、阳城等县市。区地形为丘陵山地，沟谷发育，切割较深,地面海拔580m～1300m。较大的河流为沁河，其它有固县河等支流常年有水，大多汇入沁河。气候为大陆性气候，昼夜温差较大。 2 构造特征里必区地形为山地地形，地表条件复杂，山体陡峭，沟谷切割，基岩出露，地表高差大，海拔高度700-1200m，总体构造形态为一北西倾斜坡带,地层平缓，地层倾角一般2°～7°，平均4°。断层不发育，断距大于20m 的断层仅在西南部分布，主要有寺头断层以及与之伴生的次一级断层，呈一组北东向—东西向正断层组成的弧形断裂带。区低缓、平行褶皱普遍发育，呈近南北和北北东向，褶皱的面积和幅度都很小，背斜幅度一般小于50m，延伸长度5km～10km，呈典型的长轴线性褶皱。 3 含煤层简况沁水区块地层由老至新包括下古生界奥陶系中统峰峰组(O2f)、上古生界石炭系中统组(C2b)、上统组(C3t)、二叠系下统组(P1s)、下石盒子组(P1x)、上统上石盒子组(P2s)、石千峰组(P2sh)、中生界三叠系T、新生界第三系(N)、第四系(Q)，其中主要含煤地层石炭系上统组和二叠系下统组，在盆地广泛分布，是本区煤层气勘探主要目的层。组：为三角洲沉积，一般有三角洲前缘河口砂坝、支流间湾逐渐过渡到三角洲平原相。地层厚度8m～90m，一般60m左右，岩性为灰、深灰

色砂泥岩互层夹煤层。本组一般含煤2层～4层，自上而下编号为1#～4#，其中3#煤单层厚度大，全区分布稳定，总体具有东北厚西南薄的趋势，为组主要煤层。沁水地区为3#煤层发育区，厚度3m～8m，局部夹炭质泥岩和泥岩夹矸1～2层。3#煤层顶板岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩，底板主要为粉砂岩和泥岩。泥岩作为煤层顶、底板封盖层有利于煤层气的保存和集聚。该组底部的K7砂岩，为本组底部的分界标志层，厚度最大可达10m，一般5m左右，以灰、灰白色中—细粒长石石英砂岩及石英砂岩为主，局部可相变为粉砂岩。组：为一套海陆交互相沉积的复合沉积地层，厚度59m～125m,一般大于70m，岩性为中-细粒砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、灰岩和煤互层，由5个从碎屑岩到石灰岩沉积的垂向层序构成，体现了海退-海进沉积旋回过程。本组含煤层6层～12层，自上而下编号为5#～16#，其中底部15#煤层单层厚度大、分布稳定，是本区主力煤层，厚度5.2m～6.65m。15#直接顶板岩性主要为泥岩或含钙泥岩，底板主要为泥岩。K2石灰岩常常成为15#煤层的直接顶板，造成煤层气运移逸散，使煤层气井产水量增加。该组底部普遍发育的K1砂岩及中上部数层浅海相石灰岩为其重要的区域对比标志层。 3.1 K1砂岩。