地层压力与煤体结构耦合机理及其对含气性的影响

发布时间：2021-01-01 07:14

　　我国煤层气地质条件较为复杂,多遭受剧烈的后期改造,地质构造破坏严重,大部分煤层气资源埋深较深,使得勘探开发难度增大。煤层含气性作为计算煤层气资源量的关键参数,对含气性影响因素进一步分析至关重要。基于全国41个主要煤层气区块/矿区的地质资料,选取煤阶和地层压力这两个最重要的因素进行分析,结果表明:①型煤体结构产生韧性变形,地层压力释放,割理缝宽度减小,煤体重新压实,导致压力梯度高,含气量最高;型煤体结构产生脆性变形,地层压力释放,割理裂缝发育地层压力梯度低,含气量最小;②地层压力与含气量基本是正相关关系,地层异常高压区对含气量有正向贡献,异常低压区不利于气体保存,正常压力区含气量高低不一;③压力梯度与煤体结构可通过构造变形为纽带,产生耦合关系,影响储层含气性。 

【文章来源】：中国矿业. 2020年S2期 北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

不同煤阶地层压力梯度与Ro,max关系

图1 不同煤阶地层压力梯度与Ro,max关系基于以上分析认为：(1)我国煤储层普遍具有常压、低压特征，同一区块储层压力梯度分布范围较广，地层压力与含气量为正相关关系。(2)异常压力的存在能对含气性起主控作用：异常高压区一般对应着Ⅲ类煤体结构，含气量和饱和程度均较高，其成因机理与煤岩围岩顺层滑脱，形成强烈的揉皱变形，但地层压力并未释放，形成自封闭型气藏相关；异常低压区含气量一般较低，含气饱和程度也较低，其成因机理为构造抬升剥蚀导致气体散失。(3)正常压力状态下，地层压力梯度不能作为评价含气性的指标，对含气性其他主控因素（除煤阶外）的分析应从影响地层压力梯度大小的各地质因素出发逐个进行探讨。

基于上述干煤中Langmuir体积随煤阶的U型变化及平衡水分煤中孔隙度随煤阶的变化规律，表明：(1)在煤化作用早期（低煤阶），煤岩由于含大量的梭基和羟基等极性官能团，具有明显的亲水性，对气体的吸附能力很低（图3）。随着煤岩成熟度的增加，气体吸附能力迅速增加。(2)在中煤阶区，水分含量降低至较低且稳定状态，水分对吸附能力的干扰大大降低，微孔逐渐增多，比表面积进一步增大，吸附能力继续增强。(3)在高煤阶区，随着煤化程度的不断增加，煤中的微裂隙继续增多，吸附能力持续增强，煤的中孔和微孔体积达到最大，导致Langmuir体积在高煤阶区随Ro,max的增加不断随增加，且最终达到演化过程中的最大值。2.3 煤体结构与含气性的关系

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2951165