沁水盆地南部煤岩储层天然裂缝有效性及对煤层气开发的影响
发布时间：2021-01-08 08:12
沁水盆地南部煤岩储层天然裂缝普遍发育,天然裂缝有效性是决定煤岩储层渗流能力、影响煤层气井能否高产的重要因素。综合利用野外露头、岩心和扫描电镜等资料,在分析沁水盆地南部上古生界煤岩储层天然裂缝类型和发育特征的基础上,对裂缝有效性及其主控因素开展研究,并结合单井生产动态资料,探讨了裂缝有效性对煤层气开发的影响。结果表明:沁水盆地南部煤岩储层主要发育割理和构造裂缝,其中割理包括面割理和端割理,构造裂缝包括剪切裂缝和张性裂缝。受多种地质因素影响,不同类型裂缝的有效性存在明显差异。割理形成于煤化作用阶段,多被方解石和粘土矿物等全充填或半充填,整体上其裂缝有效性较差。构造裂缝多未被矿物充填,其有效性主要受控于裂缝规模、倾角、储层埋深及与现今地应力最大主应力方向夹角。构造裂缝开度大、延伸较远,裂缝有效性好;高角度构造裂缝有效性好于斜交缝;受地应力状态变化影响,随储层埋深的增加,裂缝有效性依次表现为较差、较好、较差;NE-SW向裂缝有效性最好,其次为近EW向和近NS向裂缝,NW-SE向裂缝有效性最差。相比于割理,构造裂缝在规模和裂缝有效性方面均好于前者,可作为煤层主要的渗流和产出通道,对煤层气的开发具...
【文章来源】：石油与天然气地质. 2020,41(03)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
沁水盆地南部构造特征(a)与位置简图(b)
高产气井、中产气井和低产气井的区别主要表现在构造裂缝发育的差异性。总体上看,煤层气产量随构造裂缝发育强度的增大而增加(图8b)。煤岩储层中构造裂缝发育的情况下,储层渗透能力强,可以使井口附近煤层气快速解吸。研究区煤岩储层构造裂缝以斜交裂缝为主,当多组构造裂缝相互连通形成较大范围的裂缝网络时,构造裂缝在煤岩储层不同的煤级中延伸,加强了煤储层整体连通性,可以促进储层压降垂向、横向的有效传播。而构造裂缝不发育时,煤岩储层渗流能力差,储层中地层水渗流缓慢,排水降压慢。只有近井地带小范围面积内出现短期渗流,排采后虽可形成短时间的产气高峰,但由于不能形成有效的压力传导,煤层气解吸速度衰减较快,造成煤层气井在较短的产气高峰过后产量明显下降。同时,受不同储层埋深条件下现今应力场状态差异对构造裂缝开度的影响,研究区3号煤岩储层埋深在600～800 m范围内的高产气井比例明显高于储层埋深浅于600 m和深于800 m,这主要是由于此埋深条件下水平主应力较小,构造裂缝开度大、有效性较好,为煤层气开发的有利埋深。此外,构造裂缝规模对煤层气的保存和产出具有较大影响。统计结果表明,研究区高产水井多位于断层附近(图9),尤其是大型断层(寺头断层、后城腰断层)附近,高产水井分布比例较高。分析其原因认为受大型断层强烈构造作用影响,其附近构造裂缝规模较大,通常具有较大的开度和纵向延伸距离。储层中发育较大规模的构造裂缝,特别是当裂缝切穿煤层上下边界时,一方面煤储层中的煤层气沿构造裂缝大量散失,导致含气量和储层压力的降低;另一方面构造裂缝沟通煤层与上部含水层,使得煤储层中的地层水获得补充,储层压力难以下降,吸附态的煤层气无法达到临界解吸压力,煤层气井始终维持高日产水量,不利于煤层气的有效产出。
此外,构造裂缝规模对煤层气的保存和产出具有较大影响。统计结果表明,研究区高产水井多位于断层附近(图9),尤其是大型断层(寺头断层、后城腰断层)附近,高产水井分布比例较高。分析其原因认为受大型断层强烈构造作用影响,其附近构造裂缝规模较大,通常具有较大的开度和纵向延伸距离。储层中发育较大规模的构造裂缝,特别是当裂缝切穿煤层上下边界时,一方面煤储层中的煤层气沿构造裂缝大量散失,导致含气量和储层压力的降低;另一方面构造裂缝沟通煤层与上部含水层,使得煤储层中的地层水获得补充,储层压力难以下降,吸附态的煤层气无法达到临界解吸压力,煤层气井始终维持高日产水量,不利于煤层气的有效产出。5 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]沁水盆地南部高煤阶煤层气高产区定量评价[J]. 王镜惠,梅明华,梁正中,王华军. 油气藏评价与开发. 2019(04)
[2]煤层气储层应力敏感性定量表征及影响因素研究[J]. 王镜惠,梅明华,梁正中,王华军. 石油实验地质. 2018(06)
[3]山西沁水盆地现今地应力特征[J]. 房璐,王硕,徐珂,张效恭. 断块油气田. 2018(04)
[4]煤储层地质建模思路与方法——以鄂尔多斯盆地东南缘韩城矿区为例[J]. 马平华,邵先杰,霍梦颖,褚庆忠,霍春亮,梁武斌. 石油与天然气地质. 2018(03)
[5]溶蚀作用对火山岩有效储层形成的控制作用——以松辽盆地徐家围子断陷营城组为例[J]. 张玉银. 石油与天然气地质. 2018(03)
[6]沁水盆地成庄区块煤层气成藏优势及富集高产主控地质因素[J]. 王勃,姚红星,王红娜,赵洋,李梦溪,胡秋嘉,樊梅荣,杨春莉. 石油与天然气地质. 2018(02)
[7]川西彭州地区雷口坡组碳酸盐岩储层裂缝特征及主控因素[J]. 赵向原,胡向阳,肖开华,贾跃玮. 石油与天然气地质. 2018(01)
[8]中国煤储层渗透率主控因素和煤层气开发对策[J]. 康永尚,孙良忠,张兵,顾娇杨,叶建平,姜杉钰,王金,毛得雷. 地质论评. 2017(05)
[9]地应力对煤储层渗透性影响及其控制机理研究[J]. 刘大锰,周三栋,蔡益栋,姚艳斌. 煤炭科学技术. 2017(06)
[10]四川盆地元坝地区长兴组礁滩相储层天然裂缝有效性评价[J]. 赵向原,胡向阳,曾联波,肖开华,李宏涛,游瑜春,冯琼. 天然气工业. 2017(02)
本文编号：2964249
【文章来源】：石油与天然气地质. 2020,41(03)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
沁水盆地南部构造特征(a)与位置简图(b)
高产气井、中产气井和低产气井的区别主要表现在构造裂缝发育的差异性。总体上看,煤层气产量随构造裂缝发育强度的增大而增加(图8b)。煤岩储层中构造裂缝发育的情况下,储层渗透能力强,可以使井口附近煤层气快速解吸。研究区煤岩储层构造裂缝以斜交裂缝为主,当多组构造裂缝相互连通形成较大范围的裂缝网络时,构造裂缝在煤岩储层不同的煤级中延伸,加强了煤储层整体连通性,可以促进储层压降垂向、横向的有效传播。而构造裂缝不发育时,煤岩储层渗流能力差,储层中地层水渗流缓慢,排水降压慢。只有近井地带小范围面积内出现短期渗流,排采后虽可形成短时间的产气高峰,但由于不能形成有效的压力传导,煤层气解吸速度衰减较快,造成煤层气井在较短的产气高峰过后产量明显下降。同时,受不同储层埋深条件下现今应力场状态差异对构造裂缝开度的影响,研究区3号煤岩储层埋深在600～800 m范围内的高产气井比例明显高于储层埋深浅于600 m和深于800 m,这主要是由于此埋深条件下水平主应力较小,构造裂缝开度大、有效性较好,为煤层气开发的有利埋深。此外,构造裂缝规模对煤层气的保存和产出具有较大影响。统计结果表明,研究区高产水井多位于断层附近(图9),尤其是大型断层(寺头断层、后城腰断层)附近,高产水井分布比例较高。分析其原因认为受大型断层强烈构造作用影响,其附近构造裂缝规模较大,通常具有较大的开度和纵向延伸距离。储层中发育较大规模的构造裂缝,特别是当裂缝切穿煤层上下边界时,一方面煤储层中的煤层气沿构造裂缝大量散失,导致含气量和储层压力的降低;另一方面构造裂缝沟通煤层与上部含水层,使得煤储层中的地层水获得补充,储层压力难以下降,吸附态的煤层气无法达到临界解吸压力,煤层气井始终维持高日产水量,不利于煤层气的有效产出。
此外,构造裂缝规模对煤层气的保存和产出具有较大影响。统计结果表明,研究区高产水井多位于断层附近(图9),尤其是大型断层(寺头断层、后城腰断层)附近,高产水井分布比例较高。分析其原因认为受大型断层强烈构造作用影响,其附近构造裂缝规模较大,通常具有较大的开度和纵向延伸距离。储层中发育较大规模的构造裂缝,特别是当裂缝切穿煤层上下边界时,一方面煤储层中的煤层气沿构造裂缝大量散失,导致含气量和储层压力的降低;另一方面构造裂缝沟通煤层与上部含水层,使得煤储层中的地层水获得补充,储层压力难以下降,吸附态的煤层气无法达到临界解吸压力,煤层气井始终维持高日产水量,不利于煤层气的有效产出。5 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]沁水盆地南部高煤阶煤层气高产区定量评价[J]. 王镜惠,梅明华,梁正中,王华军. 油气藏评价与开发. 2019(04)
[2]煤层气储层应力敏感性定量表征及影响因素研究[J]. 王镜惠,梅明华,梁正中,王华军. 石油实验地质. 2018(06)
[3]山西沁水盆地现今地应力特征[J]. 房璐,王硕,徐珂,张效恭. 断块油气田. 2018(04)
[4]煤储层地质建模思路与方法——以鄂尔多斯盆地东南缘韩城矿区为例[J]. 马平华,邵先杰,霍梦颖,褚庆忠,霍春亮,梁武斌. 石油与天然气地质. 2018(03)
[5]溶蚀作用对火山岩有效储层形成的控制作用——以松辽盆地徐家围子断陷营城组为例[J]. 张玉银. 石油与天然气地质. 2018(03)
[6]沁水盆地成庄区块煤层气成藏优势及富集高产主控地质因素[J]. 王勃,姚红星,王红娜,赵洋,李梦溪,胡秋嘉,樊梅荣,杨春莉. 石油与天然气地质. 2018(02)
[7]川西彭州地区雷口坡组碳酸盐岩储层裂缝特征及主控因素[J]. 赵向原,胡向阳,肖开华,贾跃玮. 石油与天然气地质. 2018(01)
[8]中国煤储层渗透率主控因素和煤层气开发对策[J]. 康永尚,孙良忠,张兵,顾娇杨,叶建平,姜杉钰,王金,毛得雷. 地质论评. 2017(05)
[9]地应力对煤储层渗透性影响及其控制机理研究[J]. 刘大锰,周三栋,蔡益栋,姚艳斌. 煤炭科学技术. 2017(06)
[10]四川盆地元坝地区长兴组礁滩相储层天然裂缝有效性评价[J]. 赵向原,胡向阳,曾联波,肖开华,李宏涛,游瑜春,冯琼. 天然气工业. 2017(02)
本文编号：2964249
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