煤层气成藏动力条件及其控藏效应(秦勇等著)思维导图

煤层气成藏机理分析

• 举例：新田井田煤岩监定结果：区内煤的微观煤岩类型，均为微惰镜煤，煤的有机总量占71.19-88.65%, 一般在81-88%之间。镜质组占有机显微组分的80.61-87.82%, 平均84.24%。煤岩有机显微组分含量中镜质组含量高，煤层生气潜力大。
• 5、热动力条件好，有利于煤层气的大量生成。煤岩热演化生气与温度条件密切相关。
三、煤层气保气条件
• 1、良好的封闭条件 • 2、构造运动 • 3、地下水动力条件
1、封闭条件
良好的封闭条件才能使煤层气得以保存，封闭层对于煤层气藏的作用主要是维持吸附与解吸的平衡，减少游离气的逸散和减弱交替地层水的影响。上覆岩层是超致密层，具有良好的毛细封闭能力，气体扩散运移速度是相当缓慢的。上覆岩层是渗透层，排替压力很小，扩散运移快，气体则会向砂岩中运移，再加之水动力的影响，煤中吸附气也会从基质中解吸出来转移到渗透层中去。上覆岩层是具有生气能力强的烃源岩，则会阻止煤层甲烷气向上逸散。总之，盖层的质量越好，封闭能力越强，煤层气逸散很慢；盖层差，失去毛细封闭能力，气体逸散速度快。
2、构造运动
地壳的升降运动可以改变地层的温压条件，打破煤层中原有的平衡条件，使吸附气与游离气相互转化，从而影响煤层气的保存，断裂运动会使地层发生断裂，断裂对于常规天然气藏无疑会成为油气散失的通道，岩浆活动及其它热运动也会改变煤层气的平衡条件，从而影响煤层气的保存条件。
3、地下水动力条件
• 2 、地质沉积环境。国内外煤层气勘探与研究表明在海陆交互沉积中形成的煤层生气潜力大，有利于煤层气气藏的形成。 • 3 、煤层情况。煤层气是伴随煤炭形成而产生的一种清洁、高效的非常规天然气资源。一般来说，煤层厚度大，分布稳定是煤层气成藏的物质基础。

第5章煤层气藏形成条件及特征

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（2）水压向斜型煤层气富集区：一般为中小型盆地，这类气藏位于盆地内构造向斜部位，是由于大气水的渗流受阻形成异常高压，阻止气体向外扩散、渗流而聚集成藏；
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（3）气压向斜型煤层气富集区：是指在盆地深部，煤生成的气体的扩散速率小于聚集速率，形成气压单斜气藏。具有埋深大、渗透率低的特点，是深盆气的一种。
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（2）中煤阶煤层气藏
多数为深成变质作用的结果，一般不存在二次变质作用。
如山西河东煤田、美国的Piceance盆地、 SunJuan盆地。
此类煤层气藏以含气量较高、储层渗透性好为特征。
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（3）低煤阶煤层气藏
低煤阶煤层气藏可区分为两类：
① 未成熟低煤阶煤层气藏
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（1）高煤阶煤层气藏
一般情况下高煤阶煤层气藏都存在二次变质作用。先期发生了正常古地温下的深成变质作用和与之伴随的第一次生烃；之后在区域岩浆热作用之下发生了第二次变质作用，使得煤阶增高并发生第二次生烃。
此类煤层气藏以煤的吸附能力强、含气量高、渗透性较差为特征，如山西沁水盆地东南部、宁夏二道岭煤层气藏。
（2）赵庆波等（1996）根据构造和水动力提出了四种煤层气藏类型：压力封闭气藏、承压封堵气藏、顶板网络微渗滤水封堵气藏和构造圈闭气藏，该分类方案侧重于水动力影响，对其精他选版控课件气ppt 地质因素考虑不周。15
（3）孙平等（2007）以压力为主线、结合边界类型及煤层气藏自身的构造特征，提出了一套煤层气藏分类方案：
孙平（2007）在借鉴国外煤层气成藏条件的基础上，结合我国煤层气藏的研究，认为煤层气成藏条件包括：含气性、吸附特征、煤阶储层物性、压力、封闭条件、煤层空间展布等。

深部煤层气成藏效应及其耦合关系_秦勇

深部煤层流体压力变化特点基于鄂尔多斯盆地东缘的浅部煤层试井数据太原组c2t煤储层压力总体高于山西组p1s符鄂尔多斯盆地东缘浅部煤层试井压力统计statisticsofwelltestingcoalbedfuildpressurefomshallowcoalbedgaswellseasternordosbasintable1平均埋深测试层数地层区块最小最大平均最小最大平均保德柳林石楼大宁吉县韩城3691565758285345551150136710504305513412907811023287637276511056344354074069871085101111059092176山西组保德柳林石楼大宁吉县韩城8615466831192702332367020575684715411147799129512007455464611137988070066040068123098119090107168084102071097143太原组盆地东部常规油气井测试资料揭示埋深2000m以下的山西组和太原组岩层砂岩和碳酸盐岩流体压力状态基本相当均处于略微欠压正常压力状态未见高压储层但是考察岩层流体压力梯度分布形态太原组服从正态对数分布而山西组呈现为双峰的分布特征暗示深部条件下山西组岩层的流体压力系统可能较太原组更为复杂
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新疆阜康白杨河矿区煤层气成藏条件及控藏效应

新疆阜康白杨河矿区煤层气成藏条件及控藏效应雷华友【摘要】通过对矿区地质条件的研究，分析了沉积作用、构造动力条件、变质作用、煤层自燃及水文地质条件对矿区煤层气富集成藏的控制与影响。

沉积作用、构造动力条件为煤层气藏的形成创造了较好的生气层、储集层和盖层；构造活动对储层破坏程度较小，并进一步改善了储层的渗透性能；在煤变质初期阶段及受煤层自燃的影响，煤层生气量大；矿区水动力条件较差，不利于煤层气运移与扩散，使得煤层气富集成藏。

%Through studying on geological conditions of the mining area,sedimentation,tectonic dynamiccondition,metamorphism,spon⁃taneous combustion of coal seam and hydrogeology conditions on the control and influence of CBM rich reservoir in the mining area were analyzed.Sedimentation and tectonic dynamic condition has created good gas forming layer,reservoir layer and overlying layers.The in⁃fluencing of tectonic activity on the reservoir is smaller,and it has improved the permeability of the reservoir.The quantity of gas genera⁃ting was large in early stage of coal metamorphism due to the spontaneous combustion of the coal seam,and the hydrodynamic condition in mining area is poor,it is not conducive to migration and diffusion of CBM,and has created CBM reservoir.【期刊名称】《中州煤炭》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】5页(P151-154,158)【关键词】沉积作用;变质作用;水文地质;控藏效应【作者】雷华友【作者单位】河南省煤田地质局二队，河南洛阳 471000; 河南省煤层气压裂工程技术研究中心，河南洛阳 471000【正文语种】中文【中图分类】P618.11我国广泛分布的中低阶煤赋存有丰富的煤层气资源，研究和开发利用中低阶煤煤层气资源是发展清洁能源、改善我国能源结构的需要。

煤层气ppt课件

输入型：多位于构造高点。初期本井降压解吸气随降压漏斗从本井产出，后期构造下倾部位解吸气又运移到本井产出。排采井一般位于构造高点，日产气量呈上升—稳产—上升—递减四个阶段。此类井一般高产、稳产期长。
成藏模式及开采特征
开采效果
煤层气的产出是一个“排水－降压－解吸－扩散－渗流”的过程。有效应力效应、基质收缩效应和克林肯伯格效应三种效应共同作用决定了煤储层渗透率的动态变化过程，而这一过程对煤层气井的开发效果有直接的影响。根据渗透率及产气量可以将煤层气的开采效果分为三类：
排采动态分析预测
产量递减法
产量递减法是使用递减曲线分析预测煤层气产量的方法。最早是由Hanby（1991）在使用指数递减对美国黑勇士盆地的煤层气井进行经济评估时提出来的。
该方法主要是通过研究煤层气井的产出规律、分析气井的生产特性和历史资料来预测储量。假设一旦煤层气井达到了实际高峰值，产气量就开始下降，持续呈典型的可预测的递减趋势，并沿着一条拟定的递减率曲线变化，由此就可以利用传统递减分析法及开采特征
开采特征
外输型：多位于构造翼部、非均质性强的地区。气产量一部分通过本井降压解吸半径内从本井产出，大部分通过高渗通道或沿上倾部位扩散到其他井内产出。排采井一般位于构造翼部、非均质性较强的地区。日产气量呈不产—上升—缓慢递减三个阶段。此类井多低产。
成藏模式及开采特征
开采特征
排采动态分析预测
因为缺乏科学的工具，早期对煤层气排采动态分析预测是很困难的。大多数煤层气井初始排采时气、水产能较高，经过一段时间（如数月）的抽排后，出现产量衰减甚至被迫关闭，对后续产能缺乏系统的预测，极大地制约着煤层气产业的发展。通过近几十年发展，国内外诸多学者对煤层气井的排采动态分析预测进行了相应的研究和探讨。当前在国外对煤层气井煤层气排采动态分析预测采用较多的方法主要是产量递减法及数值模拟法。

不同层次构造活动对煤层气成藏的控制作用

基金项目：国家重大基础研究发展计划９７３项目．（编号：００２ＣＤ２１１７０４）作者简介：方爱民（１９６８－），男，中国科学院地质与地球物理研究
所助理研究员，博士研究生，从事沉积大地构造和煤田
方爱民’ ，侯泉林２据宜文 “ ，卜英英３，卢继霞３
（１．中国科学院地质与地球物理研究所，北京１０００２９；２．中国科学院研究生院，北京１０００３９；３．中国矿业大学北京研究生院，北京１０００８３）摘要：在系统总结前人关于构造活动对煤层气成藏影响方面研究成果的基础上，从３个不同的层次剖析了构造活动对煤层气成藏的控制作用：就含煤盆地层次而言，区域构造背景及其演化是控制煤层气聚集区带形成和分布的根本要素；就含煤盆地内部次级构造层次而言，不同的构造样式及构造岩性圈闭是控制煤层气赋存、富集的主导因素；而从储层层次来看，构造通过对储层孔隙一裂隙系统的影响控制了煤层渗透率及其非均质特性。
用。
１含煤盆地构造演化对煤层气成藏的作用
就含煤盆地层次而言，煤层气成藏是一个宏观的动态地质演化过程，其实质是在含煤盆地构造演化史、沉积埋藏史、煤化作用一有机质生气史、地下流体活动史等宏观地质要素时空演化控制下煤层气在含煤盆地中形成、运移、赋存、富集和保存的高效配置过程。其中，构造演化史是起主导作用的控制要素，这不仅表现在构造对煤层气成藏整个过程所起的直接控制作用方面，同时也表现在构造通过对其它基本地质要素的影响而间接作用于煤层气成藏。含煤盆地的构造背景不仅直接控制着含煤盆地的性质、形成和演化的特点，进而决定着煤层的厚度、分布及煤质等特征；而且，构造活动所导致的含煤盆地基底的沉降抬升更直接控制着含煤岩系的沉积和埋

煤层气地质

煤层气吸附量
• 华北石炭-二叠纪煤的
– 平均临界解吸压力为 1.98MPa ， – 平均理论采收率为 34.2%， – 吸附时间变化大，变化于１ｈ到20ｄ之间。
• 我国各煤级的平均解吸率为34.1％。
– 西北、东北中新生代平均为21.5％、 – 华北石炭纪一二叠系煤层甲烷解吸率平均为 32.6％， – 华南中二叠统平均为 40.8％。
• 中国主要成煤期在晚古生代和新生代，有五大主要成煤期：石炭纪一二叠纪、晚二叠世、晚三叠世、早中侏罗世、早白垩世。 • 按地理位置划分：华北地区主要为石炭纪一二叠纪成煤期，东北地区主要为早白垩世和第三纪成煤期，华南地区主要为晚二叠世，晚三叠世成煤期，西北地区主要为早中侏罗世成煤期。 • 其中90％多的煤层气资源储存于石炭纪一二叠纪和早中侏罗世形成的煤层中（即华北与西北）。
• 山西沁水盆地煤层结构完整，其吸附时间较长； • 安徽淮南煤田因煤层构造形变，其吸附时间很短。
第二章煤层气地质
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 成煤年代煤田沉积环境与沉积相区域构造煤岩分析：煤变质与煤级、煤阶、构造煤煤层气水文地质储层评价与成藏规律总结
2.1 成煤年代
高
直接盖层厚，煤层气保存条件好，含气量高。
河间湾沼泽相灰分低、煤层厚，盖层好，含气量高；湖洼相灰分高、低含气；河边高地相煤层薄、灰分高、盖层差，含气量更低。
3、潮间沼泽相煤层厚，滞留泻湖湖洼相煤层薄
鄂尔多斯盆地东缘太原组主煤层也是北厚南薄：主要受沉积相和时空控制，由于海水向南退出，北部聚煤时间长于南部，使潮汐三角洲平原（潮间）沼泽相形成的煤层厚，而南部滞留泻湖相多为草本湖洼相煤层薄。
2.4 煤岩分析

中国煤层气产业化面临的形势与挑战_关键科学技术问题_秦勇

＊本文受到国家“973”计划项目(2002CB211704)、国家自然科学基金重点项目(50134040)和面上项目(40572095)资助。

作者简介:秦勇,1957年生,博士,教授,博士生导师;主要研究煤田地质和煤层气地质。

地址:(021008)江苏省徐州市中国矿业大学研究生院。

电话:(0516)3885614。

E -mail :y ongqin @cumt .edu .cn中国煤层气产业化面临的形势与挑战(Ⅱ)———关键科学技术问题秦　勇(中国矿业大学) 秦勇.中国煤层气产业化面临的形势与挑战(Ⅱ)———关键科学技术问题.天然气工业,2006,26(2):6-10.摘　要　在步入煤层气商业化生产启动阶段的今天,中国煤层气勘探仍面临着一系列科学技术难题。

例如,煤层气资源量估算尚存重大基础问题未能解决,煤层气成藏地质条件与规律预测需要从“域”、“盆”和“藏”的不同尺度上深化拓展,煤层气地质勘探选区理论和方法尚待发展完善,高煤级煤层渗透率在排采过程中的变化趋势需要高度关注,煤层气开采可能诱发的环境保护问题尚未得到重视。

文章在通过全面分析后进而指出应该尽快解决这些关键科学技术问题,同时也简要论证了解决问题的基本思路,目的是与国内同行共商解决问题的方案,促进中国煤层气产业健康快速发展。

主题词　中国　煤成气　产业化　勘探　关键问题 Johnson 等(1998)指出:虽然美国洛基山地区煤层气勘探已有20余年,但煤层气井生产特征在钻井之前仍然难以预测[1]。

在步入煤层气商业化生启动阶段的今天[2],我国煤层气勘探仍面临着一系列难题。

发现问题,研究对策,进而解决问题,才是针对我国地质条件促进产业进一步发展的可行途径。

一、资源估算重大基础问题尚未解决煤层气资源评价要达到2个基本目的:①获取地质资源量(储量和可采资源量);②查明资源量或储量的地质分布规律。

要达到这些目的,首先要准确理解煤层气在煤中赋存状态,建立科学的含气量测试方法,准确估算枯竭压力下的残气率。