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 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月造趋于复杂[4]。

2.2 煤系地层及煤层特征丰城区块含煤地层为二叠系上统龙潭组和三叠系上统安源组(表1)。

2.2.1 主力煤层赋存情况丰城区块主要含煤地层为龙潭组,含煤30余层。

自下而上分别为官山段、老山段、狮子山段和王潘里段,其中老山下亚段赋存的B 4煤层为主要可采煤层,厚为0.60~ 4.50m ,平均厚1.73m [5]。

B 4煤层稳定,含气量高,是煤层气勘探开发的主要对象。

2.2.2 煤层水文地质特征主要含煤地层龙潭组下伏地层为二叠系下统茅口组,上覆地层为二叠系上统长兴组和三叠系下统大冶组。

长兴组灰岩岩溶裂隙发育、含水丰富,含水层底界距龙潭组上部C 煤组为0~30m,两者之间普遍有密切的水力联系,是绝大部分C 煤层组煤层顶板充水的主要补给来源。

地下水径流携带煤层气运移出煤系,造成C 煤层组煤层含气量普遍低于下部B 煤层组煤层。

茅口组灰岩厚度较大,为强含水层,但由于有龙潭组下部较厚的官山段隔水层相隔,在没有较大导水断层发育的条件下,茅口组灰岩与龙潭组老山段下亚段的B 煤层组之间不会发生水力联系。

B 煤层组与C 煤层组之间有老山中、上亚段泥岩、砂质泥岩和粉砂岩相隔,与长兴组灰岩也无水力联系。

该区块水文地质剖面见图1。

水文地质条件对煤层气富集的影响很大,一般可分为3种特征: 水力运移逸散作用; 水力封闭作用; 水力封堵作用。

其中第1种作用有利于煤层气的释放,第2、第3种作用则有利于煤层气的富集和保存[6]。

表1丰城区块煤系地层图1 丰城区块水文地质剖面示意丰城区块灰岩含水层对B 4煤层煤层气富集的影响属于水力封闭作用,因而有利于煤层气的富集和保存。

2.2.3 煤层含气性特征根据勘探资料分析,丰城区块B 4煤层的含气量一般为10~20m 3/t,平均为15m 3/t,含气量由东向西逐渐增大。

1995年对坪湖、建新、尚一3个煤矿所在地的B 4煤层煤层气进行参数测定,东部坪湖63 第22卷 第2期 周尚忠等:丰城区块煤层气地质特征及资源量估算的煤层含气量平均为21.58m3/t,向西至建新的煤层平均含气量为23.15m3/t,西部尚一的煤层平均含气量为24.58m3/t。

煤层气中甲烷体积分数在90%以上,QSH1井气测录井储集层甲烷体积分数最高为96.17%,GSH2井气测录井储集层甲烷体积分数最低为90.70%[7]。

2.2.4 煤层渗透性特征丰城区块内QSH1井和GSH2井均进行了注入/压降测试,QSH1井B4煤层在造洞穴不完全、顶板垮塌、储集层遭严重伤害情况下,洞穴排采后期补测渗透率为0.04mD。

QSH1井试验阶段,在该井取B4煤层煤样进行实验室测定,测得3个水平方向的渗透率分别为0.0269m D、0.148mD和2.48mD,平均为0.885mD。

另做一个气水相对渗透率实验,测得空气渗透率为4.98mD,水测渗透率为1.98mD。

GSH2井B4煤层空气渗透率为3.34mD。

与我国其他煤层气区块相比,丰城区块煤层渗透率比较高,因而有利于煤层气的采出。

2.2.5 煤的等温吸附特征煤的等温吸附特征是煤储集层的一项重要参数,在一定的煤储集层压力条件下,煤的吸附能力决定煤层含气量的高低,其解吸能力则对煤层气井的产能有决定性影响,因此煤储集层的吸附-解吸特征是煤层气井开发成败的关键因素之一。

丰城区块煤储集层兰氏体积(一定压力下的吸附量)为18.15~ 42.15m3/t,平均为31.46m3/t,表明吸附能力较强,预示有较好的煤层气开发前景。

3 煤层气资源量估算依据DZ/T0216-2010 煤层气资源/储量规范 ,煤层气资源量G体积法计算公式为:G=0.01A hDC a d式中 A 含煤面积,km2;h 煤层净厚度,m;D 煤的空气干燥基质量密度,t/m3;C ad 煤的空气干燥基质含气量,m3/t。

根据丰城区块煤层气地质特征,结合已钻井资料和区块资料综合研究分析,A取1500km2,h取1.73m,D取1.40t/m3,C ad取15.00m3/t。

估算结果表明,丰城区块B4煤层煤层气资源量较大,约为5.45 1010m3。

4 结束语通过对丰城区块的区域构造特征、煤系地层分布与岩性特征、不同矿区煤层含气量、煤层渗透性特征和煤的等温吸附特征等方面的综合分析,得出该区块主力煤层为二叠系上统龙潭组B煤层组的B4煤层,预测丰城区块B4煤层组煤层气资源量较大,约为5.45 1010m3。

同时,煤层气开发条件较好,具有良好的开发前景。

参 考 文 献[1] 姚素平,张景荣,金奎励,等.新疆侏罗系煤基质镜质体的岩石学特征及成烃性[J].煤田地质与勘探,1997,25(3),14-20.[2] 李贵山.晋城西区煤层气成因及其赋存影响因素分析[J].科学情报开发与经济,2005,15(12):126-127. [3] 王涛,黄文涛.江西省丰城矿区煤层气储集层特征[J].江西地质,2001,15(2):125-127.[4] 胡志勇.丰城矿区煤层气开发利用前景[J].中国高新技术,2010,(12),3-4.[5] 龚荣林.丰城区块B4煤层煤层气研究[J].中国煤田地质,2001,13(2):31-32.[6] 叶建平,武强,王子和.水文地质条件对煤层气赋存的控制作用[J].煤炭学报,2001,26(5):459-462.[7] 郑雪涛.丰城矿区煤层气开发前景及试验的效果与思考[J].地学前缘,1999,6(增刊):227-232.(返修收稿日期 2011-04-17 编辑 孙继森)简讯中俄在油价问题上达成共识据俄罗斯RBC日报6月9日莫斯科报道,俄罗斯能源部的一名消息提供者今天在这里说,俄罗斯和中国已同意保持通过东西伯利亚 太平洋管道向中国出口石油的价格计算公式不变。

中国公司准备根据目前的计算公式向俄罗斯支付石油货款。

(信息来源 中国石化新闻网)g ram in many custo m fo rmats and can rapidly customize a ser ies o f integ rated mud lo gg ing histog ram to meet the needs o f production,this softw are has the better po rtability and openness,w hich pro vides a flexible too l module for de-sig ning the different geo lo gic histo gr am dr awing system. Key words:mud lo gg ing,hist og ram,synthesis map,draw-ingWang Lihua,T he F irst Geolog ging Company,Daqing Dr il-l ing&Explo rat ion Co rpor ation,N o.8,Cheng feng Village, Daqing Oilfield,Daqing Cit y,H eilongjiang Pr ov ince, 163411,ChinaThe development and application of Universal Print Logging Software System Platf orm.C hen Donghai,Ma Jibin,Wang C hangzai and Ren Jianqiang.Mud Logging Engineering, 2011,22(2):58-61T he cur rent printing softw are of the mud lo gg ing unit has g ener ally only achiev ed the mo st basic function of print-ing log g ing data,the suppor t for the pr inters and other out-put dev ices is sing le,and the output for mats and fo rms ar e relat ively simple.A nd the so ftwar e can not be co mmonly used in the different types of mud logg ing device,ther e is a lar ge g ap fr om the act ual needs in the aspects of functiona-l ity,flex ibility,univer salit y,etc..T herefo re,the co mmon pr inting platfor m softw are system with a var iety of output forms,free-fo rmat setting and a va riety of o ut put devices hav e been developed o n the basis of y ears'study of the lo g-g ing pr inting system,which can not o nly meet the needs o f the f ield data log ging output and suppo rt v ario us t ypes o f mud lo gg ing equipment,but also be used in the base center, and on the basis of this the user may dev elop its other func-t ions to meet the specific needs.Key words:mud log ging instr ument,print platfo rm,output device,embedded technolog y,univ ersalityC hen Donghai,T he22nd Research Instit ute,Electr ical Sc-i ence&T echnolog y Gr oup Co.L td.,N o.195,Rongx iao Road,Xinx iang City,Henan Pro vince,453003,China The geological characteristics of the coal bed gas and its re-serve estimation in Fengcheng Block.Zhou Shangzhong and Zhang Wenzhong.Mud Logging Engineering,2011,22 (2):62-64Sett ing fo rth fr om the pro ven data o f the coal bed met hane(CBM)in Fengcheng Blo ck,the paper intr oduced the drainag e,pro duction and test status of the ex plor atio n, dr illing and development w ells.M eanw hile,the autho rs an-alyzed the g eo lo gica l features o f the coal bed for mation and the coa l bed g as of the block fro m5aspects o f t he occur-r ence o f the main coal beds,co al bed hydro geolog y,coal bed gas pro per ty,coa l seam per meability and iso ther m ab-so rption.T he main co al seam of the blo ck is B4coal seam o f the U pper P ermian L ongtan G roup,T he coal seam thick-ness is lar ger(aver age t hickness is1.73m)w ith hig h g as co nt ent(averag e15.00m3/t).In acco rdance with the CBM volume calculation method specified by relevant industry-standard and according to the drilling data fr om t he dr illed wells,the CBM reserve is est imated abo ut5.45 1010m3,which indicates that F eng cheng Block has go od pro spects for CBM dev elopment.Key words:F eng cheng Block,coal bed methane(CBM), gas bearing co ntent,geo lo gical char acteristics,hydrog eolo-g y,est imateZhou Shangzhong,China U nit ed Co albed M ethane Co., Ltd.N o.A88,Aiwai A v enue,Dongcheng Distr ict,Beijing 100011ChinaApplication of the reservoir numerical simulating technique in the later dev elopment stage of complex fault block oil and gas pool.Liu C hen,Meng Lixin,Huang Fang,Chen Shuqin, Zhu Hongyun and Tian F ei.Mud Logging Engineering, 2011,22(2):65-69Reservo ir numer ical simulation is the technique that can play an irr eplaceable ro le in getting a clear understand-ing of r eser vo ir potentia l,reasonable allocatio n of measures and adjustment o f integ rated pro ject design for dev elo ped fields.In acco rdance wit h the char acter istics of the multi o il lay ers in fluv ial facies of the later dev elo pment of complex fault block oil and g as po ol,thro ugh applying reserv oir nu-mer ical simulat ion technique to study,the dist ributio nal char acter istics of residual o il wer e set up fo r complex fault block oil and g as pool in G ang do ng dev elopment zone,the study o f liquid ex tract scale pro gr am of the oil w ells and its influent ial fact ors w ere made w ith this technique,the re-sults indicat e that w hen the w ater cut is same,the liquid ex-t ract multiple is same and cr ude oil v iscosity is differ ent, the effect o f liquid ext ract will become bad w ith the cr ude oil viscosity incr easing,when crude o il visco sity and water cut ar e fix ed,cumulative oil pro duction w ill increase w ith incr easing t he liquid ex tr act multiple,and when crude o il viscosit y is fix ed and liquid ex tr act multiple is same,the low er w ater cut the bet ter liquid ext ract effect.T he cumula-t ive increment in o il product ion of po sitive rhy thm liquid ex-t ract is hig her than that in o il pro ductio n of inver ted r hy thm liquid ex tr act,the liquid ex tract effects of the co mbination in low er,middle and hig her pressur e coefficient ar e better than t hat of the combinatio n in higher,middle and lo wer pr essure co efficient.T he modification metho ds of floo ding well netwo rk w ere studied w ith reserv oir numerical simula-t ion technique,and in terms of the ca lculated results o f the cumulative oil pro duction of4models of well netw or k allo-cation,the models w ith w ater injection in main bo dy and o il pr oducing at edges ar e better than those w ith water injection at edg es and oil pro ducing at edges.T his study has a cer tain guiding sig nificances t o determine reserv oir potential,the rational liquid ex tract plan fo r oil wells and the rational allo-cation o f floo ding w ell netw or k dur ing the later dev elopment stag e of com plex fault block oil and g as poo l.Key w ords:numer ical stimulating technique,r esidual oil, liquid ex tr act,flo oding w ell netw ork,po sitive r hy thm sed-i mentatio n,inver ted r hy thm sedimentatio nLiu C hen,Co lleg e of Petr oleum Eng ineering,N ort heast Pe-t roleum U niv ersity,N o.199,Fazhan Road,Gao xin Dis-t rict,Daqing City,Heilong jiang Pr ovince,163318,China。