中高阶煤储层孔隙结构特征及综合评价方法研究

发布时间：2020-01-18 15:51

【摘要】：随着我国经济的飞速发展,对能源的需求日益增加,煤层气资源作为重要的接替能源,日益受到重视。但是,煤储层的双重孔隙系统较常规砂岩储层复杂,孔隙结构研究滞后,影响了煤层气的大规模经济有效开发。对中高阶煤储层的孔隙结构的研究有助于煤层气资源的勘探开发。论文以韩城地区中高阶煤储层为研究对象,通过肉眼观察、工业分析和镜质组反射率实验,对中高阶煤储层的宏观、微观煤岩组成及工业组成进行了研究。扫描电镜观察发现,光亮煤-半亮煤中孔隙、裂隙较为发育,孔隙多见植物组织孔、屑间孔、气孔,裂隙中张性裂隙、缩聚裂隙、剪性裂隙等较发育。根据对压汞实验结果的研究,将压汞曲线类型划分为开放渗流型ⅠO、封闭渗流型ⅠC和开放吸附型ⅡO,分别占到41.2%、29.4%、29.4%。通过对低温氮吸附实验结果的研究发现,光亮煤含量越高,煤岩中微孔越发育,微小孔对比表面贡献最大,有利于煤层气的吸附。对煤储层含气量影响因素的研究发现,含气量随着镜质组反射率的增加呈现出低-高-低的变化趋势,并在Ro为1.8%时达到最高,与固定碳含量呈正相关关系,与灰分、挥发份以及矿物质的含量呈负相关关系。经过灰色关联分析,含气量与固定碳的关联度最大,灰分次之,挥发份影响较小。根据核磁共振实验结果,将T2谱曲线划分为三峰小孔型、驼峰型和双峰大孔隙型。三峰小孔型孔隙中吸附孔与其它部分不能很好连通,部分流体可在其中自由通过,可自由流动;驼峰型孔隙中吸附孔喉具有较好的连通性,流体可自由流动;双峰大孔隙型不仅可以富集大量甲烷,同时也存在利于甲烷运移产出的通道,是最有利的孔隙结构类型。由于每种研究方法只能从某一侧面反映煤岩的孔隙和孔隙结构特征,因此,经过综合分析各实验结果,论文优选出了11项指标参数,通过标准化处理,建立了孔隙结构的综合评价指标体系。运用层次分析法,设计了递阶结构模型,通过比较矩阵确定了各指标参数的权重。经评价,韩城地区5#煤层最好,3#煤层次之,11#煤层较差,与实际生产情况基本相符,因此,该方法可以用于煤储层孔隙结构的综合评价。
【图文】：

韩城矿区,显微孔隙,煤样,扫描电镜

- 24 -g) 排列整齐的植物组织孔 h) 镜质体中气孔 i) 矿物充填组织孔图 3-1 韩城矿区部分煤样显微孔隙扫描电镜对韩城地区煤样的扫描电镜进行观察，，结果表明：光亮煤和半亮煤中镜质组含量较高，按照孔隙成因，矿区较多地发育植物组织孔、屑间孔、气孔等孔隙等，按照孔隙大小，则主要发育微孔和小孔。半暗煤和暗淡煤中较难发现孔隙发育，仅在个别暗淡煤煤样中，发现丝质体的组织孔，但大部分也已被矿物质充填。

煤岩,裂隙

列物理作用形成的裂隙；缩聚裂隙是变质聚作用形成的裂隙；静压裂隙是煤储层在与层理大体垂直。根据形态和特征的不同延伸连续性好、长度大、分布稀疏、发育连续性差的为端割理。面割理能够增加基原始孔隙间的联系，增强储集层的渗透性气运移的主要通道。从油气地质观点出发[41]。外生裂隙是受压性、张性以及剪性等原因，外生裂隙可进一步分为压性裂隙、隙是煤储层经过严重的挤压，受压应力的于张应力作用而产生的，其裂隙呈启开状后产生的两组或多组共轭裂隙；松弛裂隙端割理
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P618.13

【参考文献】