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煤层气藏的特点与开采技术

来源:未知 作者:海恒科研仪器 发布时间:2021-10-01 次浏览

煤层气主要有三种存在形式:自由态、煤岩中的水溶态和煤固体表面的吸附态。多数的煤层甲烷吸附于煤岩的分子结构中,部分储集于裂隙、割理或溶于裂隙水中。煤的吸附能力随煤变...

    1、煤层气的组分差别不是很大,均显示干气的特征,而常规天然气组分往往受到源岩的成熟度影响变化较大。碳同位素组成上煤层气与常规天然气有着明显的差别。热成因的常规煤成气与煤层气碳同位素的差别是成熟度相近源岩的煤层气甲烷碳同位素明显偏轻,主要取决于累积效应、赋存形式、微生物作用三个方面的因素。
    2、煤层气与常规天然气储层类型主要为孔隙型,部分为裂缝孔隙型。煤储层是复杂多孔介质,由孔隙、裂隙组成的双重结构系统。煤的孔径分布与煤的变质程度密切相关。煤储层孔渗性较常规砂岩储层孔渗要差。常规天然气砂岩储层主要受到成岩作用和后期改造作用的影响,煤储层孔渗受到煤阶和割理、裂隙、地应力等因素的影响较大,同一煤阶煤储层物性差别也较大。
    煤层气主要有三种存在形式:自由态、煤岩中的水溶态和煤固体表面的吸附态。多数的煤层甲烷吸附于煤岩的分子结构中,部分储集于裂隙、割理或溶于裂隙水中。煤的吸附能力随煤变质程度的增高经历了低-高-低三个阶段。常规天然气以游离态存在于孔隙或裂隙型的储层中,这种天然气是煤系或其他源岩生成的气体通过输导层运移聚集于圈闭中的结果。
    3、煤层气与常规天然气成藏过程的不同在于常规天然气由于源岩和储层不一致,即使是自生自储的组合类型,天然气成藏也要经历运移和聚集的过程,源岩不仅与储层在小的层位上不同,而且岩性也不同。常规天然气的成藏演化过程一般也经历三个演化阶段:生成阶段、运移和聚集阶段、保存和破坏阶段。
    我国含煤盆地绝大多数都经历了沉降和回返抬升演化阶段。高煤阶含煤盆地,随着煤层的埋藏和抬升,煤层气藏形成过程主要经历煤层气的生成和吸附阶段、煤层的吸附能力增加阶段和煤层气的解吸-扩散和保存阶段,其中煤层气的生成和吸附阶段包括由于煤层埋藏而造就的煤层气生成-吸附阶段和由于异常热事件而造就的煤层气生成-吸附阶段;煤层气藏的解吸-扩散和保存阶段中主要包括盖层扩散机制和地下水溶解机制。
    4、煤层气与常规天然气富集机制与模式区别在于常规天然气运移机理通常从力学和流体势角度分析。天然气在运移过程中主要受三种作用力共同控制:浮力、毛细管力和地层水的水动力。天然气在地层中不同位置的势能不同,由于气势梯度的存在,推动天然气沿着势减小的方向(负势梯度方向)从高势区向低势区运移。运移的结果是天然气进入自身势能小的区域后不再发生运移,达到平衡状态后聚集,形成常规天然气藏。有利成藏区通常包括背斜构造的核部,不整合面的下方,地层尖灭带,砂岩透镜体以及其他构造条件与动力场分布配置合理的部位。
    煤层气往往具有向斜富集的特征,煤层气的富集受水动力场分布的控制,如沁水盆地,为一个完整的复式向斜盆地,存在一种维持向斜核部高势区的地质机制,向斜部位含气量明显高于两翼。煤层中含气性是多与少的关系;无统一的压力系统;无气水界面,水遍布在整个煤层,气藏的形成主要是靠保压。
    5、煤层气与常规天然气成藏过程的不同在于常规天然气由于源岩和储层不一致,即使是自生自储的组合类型,天然气成藏也要经历运移和聚集的过程,源岩不仅与储层在小的层位上不同,而且岩性也不同。常规天然气的成藏演化过程一般也经历三个演化阶段:生成阶段、运移和聚集阶段、保存和破坏阶段。
    我国含煤盆地绝大多数都经历了沉降和回返抬升演化阶段。高煤阶含煤盆地,随着煤层的埋藏和抬升,煤层气藏形成过程主要经历煤层气的生成和吸附阶段、煤层的吸附能力增加阶段和煤层气的解吸-扩散和保存阶段,其中煤层气的生成和吸附阶段包括由于煤层埋藏而造就的煤层气生成-吸附阶段和由于异常热事件而造就的煤层气生成-吸附阶段;煤层气藏的解吸-扩散和保存阶段中主要包括盖层扩散机制和地下水溶解机制。

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