煤层气储集层
孔隙,它利于油气保存,但
不利于运移
E
大 孔隙压力 小 压汞滞后环曲线对应的孔 小 孔隙半径 大 隙模型
特征
类型
11
煤中基质孔隙的类型及特征(吴俊）
类型 I II III IV
孔径分布 直径(nm)
>1000
1000100
10010
<10
孔隙结构特征
多以管状孔隙、板状孔隙为主
以板状孔隙、管状孔隙为主， 间有不平行板状孔隙 以不平行板状孔隙为主，有一 部分墨水瓶状孔隙 具有较多的墨水瓶孔隙和不平 行板状毛细管孔隙
Vp 100%
Vb
—孔隙度（%）；Vp—孔隙度体积（cm3）；Vb—煤体体积（cm3）
有效孔隙度（ e ） （常规油气储层）
指岩石中互相联通的、在一般情况下可允许流体在其中流动的
孔隙总体积（Ve）与该岩样总体积（Vb）之比
13
3 基质孔隙度的影响因素
(1) 煤化程度
总 孔 容(10-4m3/g)
煤层既是煤层气的源岩，又是煤层气赖 以储存的载体。作为一种有机储层，必须 具备一定的孔隙和足够大的比表面积，才 能有效储存煤层气；同时又必须具备一定 的、相互连通的裂隙，才能使煤层气有效 产出。煤层气储层以其特殊的性质和与煤 层气特殊的结合方式有别于常规油气储层。
1
第一节 储集层的孔隙与裂隙特征
煤中自然形成的裂缝称为裂隙，往往呈 多组出现，组成多个裂隙体系，裂隙对 煤层气的运移和产出起决定作用。这些 裂隙把煤体切割成一系列形态各异的基 质单元，称基质块，基质块中所含的微 孔隙称基质孔隙
500
450
400
350
300
250
200
150
0
1
2
3
4
5
总 比 表 面 积(m2/g)
9
8 7
6
540Fra bibliotek12
3
4
5
6
7
图 2.3 总孔容与镜质体反射率（煤阶）的关系
180
160
140 120
100
80 60
40
20
0
1
2
3
4
5
6
7
图 2.5 大孔孔容与镜质体反射率（煤阶）的关系
图 2.4 总比表面积与镜质体反射率（煤阶）的关系
其大小均一、 排列有序，直 径多为1×102 nm 104 nm， 这类孔隙可被 矿物质部分充 填
残留植物组织孔，菌类 体内的孔隙，宁夏汝箕 沟延安组，SEM。
7
次生孔隙
煤中矿物质，如黄铁矿、碳酸盐矿物和粘土矿物等，在地下水循环过程中可被溶蚀 形成次生孔隙。
晶间孔
指原生矿物或次生矿物晶粒间的孔隙。
8
割理内充填的方解石晶体内发育的晶间孔，晋城山西组3号煤，SEM。
原生粒间孔
指各种成煤物质颗粒间的孔隙。是成岩作用过程中煤物质颗粒经压实、 脱水后仍保留下来的孔隙。
煤的原始粒间、粒内孔隙，灵武灵新矿侏罗系延安组3号煤
颗粒间的填隙物 及填隙物内的原 始粒间孔，灵武 灵新煤矿侏罗系 延安组2号煤9 。
特点：
其大小不一、排列无序。 外形多为浑圆状，也有呈管状。
直径多在1×103 nm左右。 6
一般不被次生矿物充填。
残留植物组织孔
是植物本身组织结构的继承。植物遗体在煤化学作用过程中部分细胞组织能被保 留下来，如丝质体、结构镜质体的胞腔。
残留植物组织孔，丝质 体胞腔孔隙，平顶山下 石盒子组戊组煤，反光 照片，×100
>30 >50
10
(3) 基质孔隙的结构
基质孔隙的结构主要指其形态
两端都开放的管状毛细孔,
压入压力2=退出压力,较粗
A
的A类孔隙利于油气运移
平整壁狭缝状毛细孔隙,它
利于油气运移和煤体破坏
B
锥型或双锥型管状毛细孔 隙,多出现于基质镜质体中 C
四面都开放的尖壁型毛细
孔,板间不平行
D
具有细颈管状或墨水瓶状
拉长的热变气孔，反映割 理的流体压力成因，汝箕 沟大峰露天矿侏罗系延安 组二号煤
拉长气孔，有些已经连通，反映割理的流体压力 成因，济源克井山西组二1煤
4
孔隙成因类型
沁水盆地煤变质气孔超微特征
左 ： 变 质 气 孔 ， 盆 地 北 部 阳 泉 一 矿 15# 煤 ， yqyk15-3 样 ， Ro=2.96% ，
(2) 孔径分类
研究者
ХОДОТ,В.В. (1961)[18] Gan 等(1972)[19] 国际理论和应用 化学联合会(1972)[20]
微孔
<10 <1.2 <0.8 (亚微孔)
级 小孔 （或过度孔） 10100
0.82 (微孔)
别 中孔 1001000 1.230 250
大孔 >1000
12000×；中：气孔与微裂隙贯通，盆地中部沁源沁新矿2#煤，qyqx2-3样，
Ro=1.66%，10000×；右：爆裂气孔，盆地南部晋城寺河矿，jcsh3-1样，
Ro=3.14%，4500×。
5
热变气孔，济源克井山西组二1煤
热变气孔，焦作古汉山山西组二1煤
一般单个出现，热变作用的煤中可密集成 群。
2
一、基质孔隙
基质孔隙为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。一般将较大空间称为孔隙，其间连通的狭窄 部分称为通道。
气孔
残留植物组织孔
(1) 成因分类
次生孔隙
晶间孔
1. 基质孔隙的分类
原生粒间孔
（2）孔径分类
3
气孔
气孔是指煤化作用过程中气体的生成与逸出留下的痕迹，是煤体在较高的温度、压 力条件下，处于近塑性状态，由其自身形成的气体作用的结果
0.010
大 孔比表 面积(m2/g)
0.008
0.006
0.004
0.002
0.000 0
1
2
3
4
5
6
7
图 2.6 大孔比表面积与镜质体反射率（煤阶）的关系
1、Ro,max<1.3%，
该阶段大孔孔容和 比表面积急剧下降， 说明在压实为主的 成岩作用和热力作 用为主的煤变质作 用下原始粒间孔的 减少。而中孔、过 渡孔和微孔孔容和 比表面积则急剧增 加，可能是煤化作 用造成大量气孔生 成的结果。
油气运移和储集
易于液态烃、气态烃储集和运 移，排驱效果好 易于液态烃和气态烃的储集和 运移 易于气体储集，但不利于重烃气 体的运移 气体能储集但不利于运移
气体扩散孔隙类型 气体容积型扩散孔隙 气体分子型扩散孔隙
12
2. 基质孔隙度
煤的基质孔隙可用三个参数定量描述 总孔容：单位重量煤中孔隙的总体积（cm3/g）； 孔面积：单位重量煤中孔隙的表面积（cm2/g）； 孔隙度：单位体积煤中孔隙所占的体积（%）
14
大 孔 孔 容(10-4 3 m /g)
0.16 80
0.14
中孔 比表 面 积(m2/g)
中 孔孔容(10-4m3/g)
60
0.12
0.10
煤层气储集层课件
(4) 煤体结构的影响
煤体结构的分类
糜棱煤与原生结构煤不同孔径孔的孔容也存在差异
在构造应力或其它力（如重力）的作用下煤体将发生变形，煤体原生结构将遭到破坏，同时也改变了煤的孔隙特征。总体上破坏程度越深，煤的孔隙度和比表面积增加越大。
2、Ro,max=1.3％∼2.5%，大孔的孔容和比表面积则呈现缓慢下降趋势，这可能是由于煤中植物组织残留孔仍然存在的结果。该阶段中孔、过渡孔和微孔的孔容与比表面积达到了极大值，说明该阶段大量的烃类生成，造成气孔的大量增加。 3、Ro,max>2.5%，各类孔隙的孔容和比表面积均呈现下降趋势。这是由于此阶段煤的生烃能力显著下降，新的气孔的生成微弱，而高温高压作用下进 一步的煤化作用引起的大规模缩聚作用导致各类孔隙的减少。
一、基质孔隙
基质孔隙为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。一般将较大空间称为孔隙，其间连通的狭窄部分称为通道。
1. 基质孔隙的分类
(1) 成因分类
气孔
残留植物组织孔
次生孔隙
晶间孔
原生粒间孔
（2）孔径分类
气孔
气孔是指煤化作用过程中气体的生成与逸出留下的痕迹，是煤体在较高的温度、压力条件下，处于近塑性状态，由其自身形成的气体作用的结果
割理被次生显微组分充填，因后期应力的作用沿一侧被裂开，焦作古汉山山西组二1煤
割理内充填的次生显微组分形成的次生裂隙，焦作古汉山山西组二1煤。
经有机溶剂刻蚀后显示出割理被次生显微组分充填的特征，充填的割理与现存的方向、大小基本一致，焦作古汉山山西组二1煤组3号煤，SEM
煤层气储层特征研究分解
欠饱和的
饱和煤层（A）含有最大的气含量， 这在理论上是可能的，如由实验室确定 的等温吸附曲线所定义的。在开始脱水 和压力下降时，气生产立即开始。
欠饱和煤层（B）含有比煤层可能吸 附量要少的甲烷，由于先前发生过脱气事 件。为了使气产气甚至需要几年的时间进 行脱水和降压，而最终的储力
超压——煤层气井喷
三、储层的空隙压力与原地应力
2、煤层气瓦斯压力
煤层气（瓦斯） 压力是指在煤田勘探钻孔或煤矿矿井中测得的煤 层孔隙中的气体压力。煤储层试井测得储层压力是水压，二者的测试 条件和测试方法明显不同。煤储层压力是水压和气压的总和，在封闭 体系中，储层压力中水压等于气压；在开发体系中，储层压力等于水 压与气压之和。
同一煤样吸附不同气体：CO2>CH4>N2
CH4 CO2 N2
8
10
CH4 CO2 N2
8
10
四、煤储层的吸附性
2、煤层气吸附／解吸过程的差异与解吸作用类型划分
地质条件下的煤层气吸附过程与开采条件下的煤层气解吸过程的差异对比
煤层气物理吸附
煤层气物理解吸
作用过程
吸附偶于煤的热演化生烃、排烃 人为的排水-降压-解吸过程（是一 过程之中（是一种“自发过程”） 种“被动过程”）
一、煤层气的概念
1、煤层气
煤层气是以甲烷为主要成分的矿产，是在煤化作用过程中形成、储集 在煤层及其临近岩层中的非常规天然气。
2、煤层气储层
煤层作为煤层气的源岩和储层，具有2方面的特征：一是在压力作用 下具有容纳气体的能力； 二是具有允许气体流动的能力。
二、煤储层的渗透性
1、概念
储集层的渗透性是指在一定压力差下，允许流体通过其连通孔隙的 性质，也就是说，渗透性是指岩石传导流体的能力，渗透性优劣用渗透 率表示。
我国煤层气储层特点及主控地质因素
繁． 褶皱 断裂构造发育 ， 岩浆活动性强 ， 造成我国煤 田构造 复杂 ， 山岩侵入频繁 ， 火 煤变质程度差别大等现象 ， 对煤层 气储层地质因素影 响关 系复杂 ， 为煤层 气资源地质评价和 开发选区研 究带来 了困难。
３ 煤 储 层 普遍 欠压 、
方 面给环境带来了巨大 的压力。 再者不合理 的开采还会
煤储层压力指储层 裂缝 中流 体的压力 ， 一般将煤层气 井 中地下水静液面到达井 口的煤层称 为正常压力储层 ； 高 出井 口的称为超压储层 ； 在井 口以下的称为欠压储层 。煤 伴层压力不仅对于煤层 的含 气量 、 气体赋存状态有着重要
煤层气资源量为 １ ． ４３ ４万亿 ｍ ； 。埋深 １０ ｍ 以浅的煤层气 ５０
资源量为 ９２ ． ６万亿 ｍ’ ；埋藏深 度介于 １０ — ０ ０ 的煤 ５０ ２０ ｍ 层气 资源量为 ５ ８万亿 ｍ 。 ． ０ 区域上煤层气资源的分布受含煤地 区的制约 ， 使我 国
煤层 气资源表现 出富集 高产的特征 。在 中国六大聚煤 区
我国煤层气储层特点及主控地质因素
郗 宝华
（ 山西 煤 炭职 业技 术 学 院 ， 山西 太 原 ０ ０ ３ ） ３ ０ １
渗透性 较好 的储 层 ；三级 渗透率 介 于 ５ ０ ｓ １ ． Ｘ１ — ． ０ ０× １ ｍ 之间 ，属于 中等渗透性 的储层 ；四级渗透率 介于 ０ １ ． ０ Ｌ Ｏ１ ０。 。 间， ０×１ ＿ ． Ｘ１ 。 之 属于渗透性差 的储层 ； 五级 渗透率小于 ０１ ０１ ：是渗透Ｉ ．×１－ｍ ， ５ 生极差的储层 。据不 完全
统计 ，中国煤层气储层渗透率等级在二级以上 的占 １％， ４
§2 煤层气储层特征(一)
2
§2.1 煤的化学组成、岩石学特征
二、煤的化学组成与煤岩煤质特征
根据目前对煤的分子结构的认识，主要包括：煤的基本 结构单元(芳香核、侧链和官能团、杂原子分布和桥键)
§2.1 煤的化学组成、岩石学特征
二、煤的化学组成与煤岩煤质特征
煤质特征：—— 通过工业分析指标来表征 煤的工业分析又叫煤的技术分析或实用分析。它包括
第一次煤化作用阶跃： 水分显著减少 边基侧链脱落生成油气 煤中微孔增多，比表面积增大 吸附性增强 孔隙空间被快速充填
煤层气生成－吸附性增强－煤层气储集
第二次煤化作用阶跃： 热裂解气生成 湿润热、内在水分、环缩合度等极小 孔隙率、总孔容、微孔孔容、孔比表面
积等继续增大 生气作用和吸附性进一步增强 含气量增高主要依赖于有限新生孔容空间
水分、灰分和挥发分产率以及固定碳四个项目，用作评价 煤质的基本依据。
§2.1 煤的化学组成、岩石学特征
二、煤的化学组成与煤岩煤质特征
煤岩特征：
煤是一种有机岩，利用研究岩石的方法来研究煤的 学科称为煤岩学。换言之，煤岩即煤的有机岩石性 质和特征。
§2.1 煤的化学组成、岩石学特征
二、煤的化学组成与煤岩煤质特征
3
§2.2 煤层特征描述及煤体结构分类
一、煤层特征描述
煤层的发育特征：含煤地层、含煤 系数、煤层及煤层组、煤层稳 定性、煤层结构、煤层分叉与 尖灭、夹矸等。
煤层的几何特征：煤层厚度、煤层 底板标高、煤层埋深等
§2.2 煤层特征描述及煤体结构分类
二、煤体结构分类
煤体结构
原生结构煤 构造煤
碎裂煤 碎粒煤 糜棱煤
宏观煤岩特征：
按宏观煤岩成分的组合及其反映出来的平均光泽强度， 可划分为四种宏观煤岩类型，即：
煤层及其围岩中煤层气储集层的孔隙特征
煤 层既 是煤层 气的源 岩 ，又是 其储层 ． 作 为储 层 ，它有 着与 常规 天 然储层 明显 不 同的特征 ． 最 重要 的区别 在于煤 储层 是一种 双孔 隙岩 石 ，由基质孔 隙和裂 隙组 成 ，二者 对煤层气 的赋存 、运移和产 出起不 同作用 ． 因此系 统研究 和正 确认识 煤 中的孔 隙 ，对煤 层气 的勘探 开发
【 摘 要 】 煤层 气储 集层 即煤层本 身，它是 一种双孔 隙岩石 ，由基质 孔隙和裂隙组成 ，二者对煤层气赋 存、运移和产 出起决定作用 【 关键词 】 煤层 气；基 质孔 隙 ；裂隙
１ 煤 中裂隙研究概况
地质现象 ， 提供 了定量表达 的理论 基础 ． 断裂 、岩石节理 的分形 特征研
至关重要 ． 从 人们认识 到煤 中裂 隙的存在 ，至今 已有 百余年 ． 在 这一漫 长的历史 进程 中，煤 中裂隙 的研 究逐渐分 化为两个 领域 ：煤 田地质学 领域 和煤层气 领域 ． 这两个 领域 因研究 的 出发 点和 目的不 同而 各具特
色．
我国 “ 八 五”涉足煤层气 研究领域 后 ，煤中裂 隙的研 究普遍受 到 了重 视 ，有关 成果 已通 过各种 途径 展示 出来 ，如苏现 波 、王 树华 等。 分形几 何学 的诞 生 ，为许 多无序 的、无 法用其 它数学理论 定量描 述的
或 者导线和横 担间 的气息放 电，从而 出现跳 闸事故 。因此鸟 害是高压 输 电线路 日常维护工 作中 的重 点内容之一 。首先要按 照线路 的实际情 况 、鸟害发 生的历史 情况针对 区段进行 划分 ，将其 分为重 点预防 区段 及 一般预 防区段 。然 后按照 区段 的性质 ，结 合防 鸟害的经 验进行 防鸟 措 施。例如 乌害 比较 严重 的区段 可 以采 用防鸟板 与防乌刺 的混合方案
试论现代化煤层气钻井中煤储层的保护措施
试论现代化煤层气钻井中煤储层的保护措施摘要在探索新技术、新工艺过程中，井壁失稳、煤层损害、完井效果差等难题一直困扰着煤层气的高效勘探开发。
作为一个从事多年煤炭工作的技术人员，为了更好促进煤炭行业的健康发展，本作者在此针对煤层气钻井中煤储层的保护措施进行相关分析及研究，以供相关人员参考。
关键词煤层气；钻井；煤储层；保护措施引言煤层气产业是继煤炭、石油、天然气之后的战略性“接替资源”，具有很大的开发和利用潜力，不可否认我国煤层气产量依然较低，煤层气钻井过程中仍有较多难题需要解决，钻井安全与煤层保护矛盾依然突出。
因此煤层气钻井技术要适应煤储层特征，在钻探技术不断成熟的基础上，应该加强对保护煤储层的钻井液的研究。
对于此情况，本文针对煤层气钻井中煤储层的保护措施进行相关论述。
1 煤层气及其储层特点煤层气，作为煤的一种伴生矿产资源，在煤的演变和变质过程中逐渐形成并在煤层中得到产生、聚集和转移。
1.1 孔隙性煤层是煤层气主要的生成与储集点，煤层由孔隙和裂隙两部分组成，孔隙是煤层气的主要储集场所，而裂隙则是煤层气运移的通道，孔隙与裂隙的结构共同决定了煤层气的解吸动力。
1.2 渗透性一般情况下，煤储层的渗透性强度主要取决于煤层节理裂隙系统的相互贯通，我国煤层气的煤储层的渗透率是较低的。
煤层的渗透率会同时受到外界壓力与内部压力的双重影响，随外部压力或深度的增加而降低，同时也因内部压力的改变而改变。
1.3 构造应力与压力性煤層的构造应力与压力对煤层的渗透率和含气量起着决定性的作用。
区域的构造应力强度越大，煤层裂隙的闭合性强，储层压力也较高，导致煤储层的渗透性低，气体间的交换与迁移缓慢，较难进行；而构造应力强度较小的区域，煤层裂隙的闭合性弱，开启性强，其储层压力较低，煤储层的渗透性较好，气体间的交换和迁移较为通畅，流动迅速。
1.4 含气饱和度低中国聚煤区的煤层气资源量相对较低，饱和度也很低。
1.5 煤岩表面带有电荷等电点是表面电位为零时的pH值，煤岩表面相对常规砂岩和碳酸盐岩表面带有更多的电荷，煤岩的表面电位变化是由正到负的。
煤中储集层的孔隙特征
煤中集气层孔隙的特征煤中储集层的孔隙特征摘要：煤层气储集层即煤层本身, 它是一种双孔隙岩石, 由基质孔隙和裂隙组成, 二者对煤层气赋存、运移和产出起决定作用.关键词：煤层气基质孔隙裂隙1 煤中孔隙研究概况煤层既是煤层气的源岩, 又是其储层. 作为储层, 它有着与常规天然储层明显不同的特征. 最重要的区别在于煤储层是一种双孔隙岩石, 由基质孔隙和裂隙组成, 二者对煤层气的赋存、运移和产出起不同作用. 因此系统研究和正确认识煤中的孔隙, 对煤层气的勘探开发至关重要. 从人们认识到煤中裂隙的存在, 至今已有百余年. 在这一漫长的历史进程中, 煤中裂隙的研究逐渐分化为两个领域: 煤田地质学领域和煤层气领域. 这两个领域因研究的出发点和目的不同而各具特色.2 煤中孔隙的分类与成因作为煤层气储集层的煤层是一种双孔隙岩石, 由基质孔隙和裂隙组成. 所谓裂隙是指煤中自然形成的裂缝. 由这些裂缝围限的基质块内的微孔隙称基质孔隙. 裂隙对煤层气的运移和产出起决定作用, 基质孔隙主要影响煤层气的赋存.2. 1 基质孔隙的分类基质孔隙可定义为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. 一般将较大空间称孔隙, 其间连通的狭窄部分称通道.基质孔隙可根据成因和大小进行分类. 按成因可将孔隙区分为气孔、残留植物组织孔、溶蚀孔、晶间孔、原生粒间孔等. 可按多孔介质孔隙大小进行的分类虽有多种方案. 但因研究对象、目的不同而有所差别, 分类方案如表1 所示.表1 煤孔隙分类方案中孔大孔研究者微孔小孔小孔(或过度孔)< 100 100～1 000 1 000～10 000 > 10 000B. B. 霍多特(1961)Gan 等(1972) < 12 12～300 > 300抚顺所(1985) < 80 80～1 000 > 1 000Girish 等< 8 (亚微孔) 8～20 (微孔) 20～500 > 500 (1987)其中Girish 等人的分类是依据煤的等温吸附特性进行的, 并得到国际理论与应用化学联合会的认可. 霍多特的分类是依工业吸附剂研究提出的, 认为微孔构成煤的吸附容积, 小孔构成煤层气毛细凝结和扩散区域, 中孔构成煤层气缓慢层流渗透区域, 而大孔则构成剧烈层流渗透区域, 这是目前煤层气领域普遍采用的方案.2. 2 基质孔隙的影响因素2. 2. 1 煤化程度煤的基质孔隙特征与煤化程度有着密切关系. 随煤化程度升高, 基质孔隙的总孔容、孔面积和孔径分布出现有规律的变化. 在Romax < 1. 5 %时, 该阶段内随煤化程度升高, 总孔容、孔面积和各级孔隙体积均急剧下降, 尤其是大中孔隙体积减小更为迅速. 在Romax = 1. 0 %～ 5. 0 %时变动较大, 可能是煤中内生裂隙发育的影响. 在Romax = 1. 5 %～5. 0 %时, 该区间内小孔体积和微孔体积随Romax 增高而增大. 在Romax = 5. 0 %时形成第2 高峰, 但大、中孔的关系体积仍持续下降. 在Romax > 5. 0 %时,小孔、微孔面积、孔面积又开始下降, 大、中孔体积持续缓慢下降.煤的基质孔隙结构特征的变化, 是煤在温度、压力作用下长时间内部结构物理化学变化的结果.因此, 其变化与煤化作用跃变有着良好的对应关系. 这种现象可从煤在外部因素作用下, 内部分子结构重组变化的角度来解释。
中国煤层气储层特征及开发技术探讨
作者简介:刘贻军,1968年生,博士;主要从事石油天然气、煤层气的地质研究和区域评价工作,以及煤层气储层特性和开发潜力研究;已公开发表论文十余篇。
地址:(100011)北京东城区安外大街甲88号。
电话:(010)64298881。
中国煤层气储层特征及开发技术探讨刘贻军 娄建青(中联煤层气有限责任公司) 刘贻军等.中国煤层气储层特征及开发技术探讨.天然气工业,2004;24(1):68～71 摘 要 中国煤层气储层具有独特性,由于成煤期后构造破坏强烈,构造煤发育,所以具有煤层气储层低含气饱和度、低渗透率以及低压力的“三低”特性;煤层气储层的原地应力比较大;目前的煤层气开发以中、高阶煤为主;中、高阶煤具有非常强烈的非均质性。
针对中国煤层气储层的基本特性,文章提出了煤层气的开发技术,主要包括“动中之静”概念在煤层气选区评价中的应用;研究了煤层气储层封盖条件,主要包括煤层气储层的区域盖层研究和地下水动力学研究;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;煤层气储层增产措施研究,指建立有效的原地应力释放区、井间干扰效果明显、提高储层的导流能力以及有效压差;加快煤层气解吸速率和提高解吸量的研究。
主题词 中国 煤成气 储集层特征 开发 技术 我国的煤层气研究始于80年代初,而煤层气地面钻井的勘探和开发始于90年代初,至2001年底已完成煤层气勘探和先导性开发试验井210余口,形成了十多个煤层气先导性开发试验井组,获得了探明地质储量。
目前,煤层气的研究〔1～10〕和勘探、开发非常活跃。
从目前煤层气勘探和开发的情况来看,尽管有些煤层气单井的日产气量峰值超过10000m 3,但是煤层气单井和先导性开发井网的稳定日产气量普遍低。
如何预测煤层气的高渗富集区,以及提高煤层气单井稳定日产气量和增大煤层气井网的井间干扰效果,这是我国目前煤层气开发的关键之所在。
煤层气储层特征分析与开发研究
煤层气储层特征分析与开发研究近年来，随着能源需求的增长和环境问题的日益突出，煤层气作为一种清洁、高效、可持续的新能源逐渐受到人们的重视。
煤层气储层作为煤层气开发的基础，其特征分析和开发研究具有重要意义。
一、煤层气储层特征分析1. 孔隙结构特征煤层气储层的孔隙结构特征决定了煤层气的产出能力和运移性能。
煤层中的孔隙可以分为微孔、介孔和宏孔三类，其中微孔是煤层气储层的主要孔隙类型。
煤层中的孔隙分布呈现出明显的层理性，不同层段的孔隙结构特征不同，这是影响不同层段煤层气开发效益的重要因素之一。
2. 孔隙连接特征孔隙连接特征是煤层气储层中孔隙之间的连通关系，对于煤层气的产出和开发具有至关重要的影响。
煤层中的孔隙系统是一个复杂的三维网络结构，煤层气的储存和运移受孔隙之间的连接方式影响很大。
当孔隙之间存在弱连通性或断裂带等现象时，煤层气的产出难度会增加。
3. 煤层气成因特征煤层气的形成过程主要与煤炭的生生物成因、气源和生成条件等因素有关。
煤层气储层中气组分的组成与气源的降解程度密切相关，早期生成的气成分主要是甲烷、乙烷等轻烃气，随着煤炭的进一步演化，气组分中重烃气和惰性气体占比逐渐增大，这对于煤层气的开发和利用带来了一定困难。
二、煤层气储层开发研究1. 气井井下工艺研究煤层气的开发主要是通过气井进行的，因此，气井井下工艺研究是煤层气开发的核心内容之一。
目前，国内外已经有许多研究者开展了气井井下流体动力学等相关研究，以优化气井的产出效率和稳定性。
2. 联合开采煤层气的联合开采可以将煤炭和煤层气的开发有效地整合起来，提高资源的综合利用率。
联合开采的主要方式有平行开采和交错开采两种。
平行开采是指煤炭和煤层气的共同开采，交错开采则是指煤层气的开采与煤炭的开采交替进行，这可以减少资源浪费，同时对采煤和煤层气开发的影响也有所缓解。
3. 技术创新随着煤层气开发的深入，已有开发技术的局限性也逐渐显现，而技术创新是解决这一问题的重要途径。
第二章 煤层气储层特征
§2.3 煤储层的孔隙与天然裂隙
一、煤储层的孔隙
煤中孔隙成因
煤层气开发 理论与技术
排水-降压-解吸-扩散-渗流-采气
§2.3 煤储层的孔隙与天然裂隙
一、煤储层的孔隙
煤中孔隙成因
煤层气开发 理论与技术
§2.3 煤储层的孔隙与天然裂隙
一、煤储层的孔隙
煤中孔隙成因
煤层气开发 理论与技术
煤的孔隙类型及其成因简述
燃矿产，包括有机和无机化合物，由于生物化学作用的不同 和地质化学因素的差异，使煤成为含有几十种煤岩显微组分 的复杂混合物。组成、结构非常复杂且不均一。
由于成煤物质和聚煤条件
的不同，煤分为： ☞ 腐植煤 ☞ 残植煤 ☞ 腐泥煤
§2.1 煤的化学组成、岩石学特征
一、成煤物质与聚煤作用
煤层气开发 理论与技术
+ +
注：+ + + 为作用大；+ + 为作用中等；+ 为作用小；空白为没有作用
§2.3 煤储层的孔隙与天然裂隙
一、煤储层的孔隙
煤层气开发 理论与技术
煤中孔隙尺度
§2.3 煤储层的孔隙与天然裂隙
一、煤储层的孔隙
煤的基质孔隙特征 与煤化程度有密切 关系。随煤化程度 升高，基质孔隙的 孔容和孔面积出现 有规律的变化
煤层气开发 理论与技术
煤中孔隙发育影响因素
§2.3 煤储层的孔隙与天然裂隙
煤储层的天然裂隙 割理概念及类型
煤层气开发 理论与技术
割理是内生裂隙，与构造作用形成的外生裂隙相对应， 是煤化过程中失水及烃类产生，煤基质收缩产生张力及 高流体压力引起，通常分为两组，面割理和端割理，互 相垂直，且垂直于层面方向