深部煤系气储层物性随温压增加的差异性变化规律
发布时间：2021-10-20 08:13
以沁水煤田中东部榆社-武乡区块山西组-太原组海陆交互相煤系气储层为重点研究对象,从厚度、埋深、含气性方面认为太原组15#煤煤层气资源开发潜力高于山西组3#煤;从气测显示级别、有机质丰度、生烃潜力和烃源岩厚度（总厚度和单层厚度）方面认为太原组泥页岩气开发潜力高于山西组。综合定量表征了煤系气储层孔隙特征,以宏孔和微孔体积占比将煤系气储层划分为四类,中阶煤主要为III类—微孔-宏孔并存型储层,高阶煤为II类—微孔优势型储层,而泥页岩为IV类—介孔优势型储层。重点探讨了有机质丰度、热演化程度和矿物组成对海陆交互相煤系泥页岩孔隙发育特征的影响,并指出了其与海相页岩的差别。对比不同孔渗经验模型和理论模型的拟合效果,发现以二项式函数模型描述孔隙度和有效应力之间的关系、以乘幂函数模型描述渗透率和有效应力之间的关系效果更好;渗透率和温度之间的关系存在阈值:阈值前,温敏效应对渗透率影响较大,阈值之后,温度影响较弱。揭示了煤系气储层孔渗随温压的差异性变化规律。煤系气储层孔隙度应力敏感性强弱顺序为煤>砂岩>泥页岩,随有效应力增加应力敏感差异性减弱。渗透率...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：174 页
【学位级别】：博士
【图文】：
技术流程图
博士学位论文2 样品地质背景与煤系气储层基本性质2 Sampling Geological Backround and Basic Propertieof Coal Measure Gas Reservoirs2.1 采样构造背景（Sampling Structure Backround）榆社-武乡区块位于沁水煤田中东部榆社-武乡断裂背斜构造带，沁水复向斜中段的东翼。地层总体为一走向北东、倾向北西的单斜构造，区内褶皱发育，向斜与背斜紧邻交替出现。总体上，中部和北部褶皱发育程度高于南部、东北部。全区断层较为发育，断层走向与褶皱走向较为近似，主要以 NE、NNE 向为主，倾向 NWW，总体延伸长度较短，分布呈现西多东少的特点（图 2-1）。
安（HA）、温庄（WZ）、新庄（XZ）、下良（XL）和石板沟（SBG），煤变质程度相对于区内煤层略低，而泥页岩和砂岩岩心取自于区内五口参数钻孔（ZK06-1、ZK07-2、ZK08-2、ZK09-2 和 ZK19-2）。2.2 采样层位（Sampling Stratas）榆社-武乡区块含煤地层为上石炭统本溪组（C2b）、上石炭统-下二叠统太原组（C2-P1）t）、下二叠统山西组（P1s）和中二叠统下石盒子组（P2x），其中太原组-山西组地层为煤系非常规天然气的主要目标地层。1）上石炭统-下二叠统太原组（C2-P1）t）太原组以 K1砂岩为底，K7砂岩底为顶，岩性主要由砂质泥岩、泥岩、粉砂岩、细砂岩、K2-K4灰岩和数十层煤层组成，与本溪组呈整合接触。15#煤厚度大且分布稳定，是研究区主采煤层之一。15#煤埋深介于 286.91~1648.75m，普遍在1000 m 以深，仅东南角部位埋深在 1000 m 以浅，15#煤埋深由东南向西北方向逐渐增大（图 2-2）；煤层厚度介于 0.25~7.55 m，平均 4.01 m，煤层展布由东北向西南方向变薄，煤厚大于 5 m 的富煤区域位于中部偏北方向（图 2-3）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新的页岩气储层脆性指数评价模型研究——以贵州下寒武统牛蹄塘组页岩储层为例[J]. 赖富强,罗涵,龚大建,夏炜旭,李飞. 地球物理学进展. 2018(06)
[2]基于岩石破坏全过程能量特征改进的能量跌落系数[J]. 宋洪强,左建平,陈岩,黎立云,洪紫杰. 岩土力学. 2019(01)
[3]低-中煤级构造煤纳米孔分形模型适用性及分形特征[J]. 宋昱,姜波,李凤丽,闫高原,么玉鹏. 地球科学. 2018(05)
[4]贵州牛蹄塘组页岩气表面自由能研究[J]. 李希建,尹鑫,李维维,刘尚平,张培. 煤田地质与勘探. 2019(01)
[5]中国南方下寒武统牛蹄塘组页岩气高效勘探开发储层地质参数[J]. 王朋飞,姜振学,韩波,吕鹏,金璨,张昆,李鑫,李廷微. 石油学报. 2018(02)
[6]沁水盆地寺河矿3#煤层弹性参数与吸附能力的关系[J]. 邹冠贵,范凤,汤小明,曾葫. 中国煤炭地质. 2018(01)
[7]沾化凹陷罗家地区沙三下亚段页岩储层的岩石力学与脆性评价研究[J]. 陆益祥,潘仁芳,唐廉宇,李笑天,武文竞,沈禄银. 中国石油勘探. 2017(06)
[8]济阳坳陷深部煤层吸附效应及含气性特征[J]. 韩思杰,桑树勋,周培明. 中国石油勘探. 2017(05)
[9]低中煤级构造煤超临界甲烷吸附特性及吸附模型适用性[J]. 宋昱,姜波,李明,刘杰刚,刘和武. 煤炭学报. 2017(08)
[10]地应力类型垂向转换及其对煤储层渗透率控制作用[J]. 孙良忠,康永尚,王金,姜杉钰,张兵,顾娇杨,叶建平,张守仁. 高校地质学报. 2017(01)
博士论文
[1]高煤阶煤中气体扩散渗流机制及煤层气井产能评价研究[D]. 孟雅.中国地质大学(北京) 2018
[2]上扬子区龙马溪组页岩微孔缝结构演化与页岩气赋存[D]. 王阳.中国矿业大学 2017
[3]鄂尔多斯盆地中南部长7陆相页岩气评价中的关键参数研究[D]. 秦晓艳.西北大学 2016
[4]下扬子地区二叠系页岩储集物性及含气性地质模型[D]. 潘磊.中国科学院研究生院(广州地球化学研究所) 2016
[5]煤储层应力敏感性及产能预测研究[D]. 蓝强.中国矿业大学（北京） 2014
[6]低渗透岩石渗透率非线性有效应力研究[D]. 肖文联.西南石油大学 2013
[7]煤岩强度、变形及微震特征的基础试验研究[D]. 杨永杰.山东科技大学 2006
硕士论文
[1]比德—三塘盆地煤与岩石力学性质及煤层压裂可改造性[D]. 颜青.中国矿业大学 2014
[2]考虑滑脱效应的受载含瓦斯煤渗流规律研究[D]. 吴松刚.河南理工大学 2014
[3]鄂北低渗致密砂岩渗透率有效应力方程与应力敏感性研究[D]. 肖文联.西南石油大学 2009
本文编号：3446563
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：174 页
【学位级别】：博士
【图文】：
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博士学位论文2 样品地质背景与煤系气储层基本性质2 Sampling Geological Backround and Basic Propertieof Coal Measure Gas Reservoirs2.1 采样构造背景（Sampling Structure Backround）榆社-武乡区块位于沁水煤田中东部榆社-武乡断裂背斜构造带，沁水复向斜中段的东翼。地层总体为一走向北东、倾向北西的单斜构造，区内褶皱发育，向斜与背斜紧邻交替出现。总体上，中部和北部褶皱发育程度高于南部、东北部。全区断层较为发育，断层走向与褶皱走向较为近似，主要以 NE、NNE 向为主，倾向 NWW，总体延伸长度较短，分布呈现西多东少的特点（图 2-1）。
安（HA）、温庄（WZ）、新庄（XZ）、下良（XL）和石板沟（SBG），煤变质程度相对于区内煤层略低，而泥页岩和砂岩岩心取自于区内五口参数钻孔（ZK06-1、ZK07-2、ZK08-2、ZK09-2 和 ZK19-2）。2.2 采样层位（Sampling Stratas）榆社-武乡区块含煤地层为上石炭统本溪组（C2b）、上石炭统-下二叠统太原组（C2-P1）t）、下二叠统山西组（P1s）和中二叠统下石盒子组（P2x），其中太原组-山西组地层为煤系非常规天然气的主要目标地层。1）上石炭统-下二叠统太原组（C2-P1）t）太原组以 K1砂岩为底，K7砂岩底为顶，岩性主要由砂质泥岩、泥岩、粉砂岩、细砂岩、K2-K4灰岩和数十层煤层组成，与本溪组呈整合接触。15#煤厚度大且分布稳定，是研究区主采煤层之一。15#煤埋深介于 286.91~1648.75m，普遍在1000 m 以深，仅东南角部位埋深在 1000 m 以浅，15#煤埋深由东南向西北方向逐渐增大（图 2-2）；煤层厚度介于 0.25~7.55 m，平均 4.01 m，煤层展布由东北向西南方向变薄，煤厚大于 5 m 的富煤区域位于中部偏北方向（图 2-3）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新的页岩气储层脆性指数评价模型研究——以贵州下寒武统牛蹄塘组页岩储层为例[J]. 赖富强,罗涵,龚大建,夏炜旭,李飞. 地球物理学进展. 2018(06)
[2]基于岩石破坏全过程能量特征改进的能量跌落系数[J]. 宋洪强,左建平,陈岩,黎立云,洪紫杰. 岩土力学. 2019(01)
[3]低-中煤级构造煤纳米孔分形模型适用性及分形特征[J]. 宋昱,姜波,李凤丽,闫高原,么玉鹏. 地球科学. 2018(05)
[4]贵州牛蹄塘组页岩气表面自由能研究[J]. 李希建,尹鑫,李维维,刘尚平,张培. 煤田地质与勘探. 2019(01)
[5]中国南方下寒武统牛蹄塘组页岩气高效勘探开发储层地质参数[J]. 王朋飞,姜振学,韩波,吕鹏,金璨,张昆,李鑫,李廷微. 石油学报. 2018(02)
[6]沁水盆地寺河矿3#煤层弹性参数与吸附能力的关系[J]. 邹冠贵,范凤,汤小明,曾葫. 中国煤炭地质. 2018(01)
[7]沾化凹陷罗家地区沙三下亚段页岩储层的岩石力学与脆性评价研究[J]. 陆益祥,潘仁芳,唐廉宇,李笑天,武文竞,沈禄银. 中国石油勘探. 2017(06)
[8]济阳坳陷深部煤层吸附效应及含气性特征[J]. 韩思杰,桑树勋,周培明. 中国石油勘探. 2017(05)
[9]低中煤级构造煤超临界甲烷吸附特性及吸附模型适用性[J]. 宋昱,姜波,李明,刘杰刚,刘和武. 煤炭学报. 2017(08)
[10]地应力类型垂向转换及其对煤储层渗透率控制作用[J]. 孙良忠,康永尚,王金,姜杉钰,张兵,顾娇杨,叶建平,张守仁. 高校地质学报. 2017(01)
博士论文
[1]高煤阶煤中气体扩散渗流机制及煤层气井产能评价研究[D]. 孟雅.中国地质大学(北京) 2018
[2]上扬子区龙马溪组页岩微孔缝结构演化与页岩气赋存[D]. 王阳.中国矿业大学 2017
[3]鄂尔多斯盆地中南部长7陆相页岩气评价中的关键参数研究[D]. 秦晓艳.西北大学 2016
[4]下扬子地区二叠系页岩储集物性及含气性地质模型[D]. 潘磊.中国科学院研究生院(广州地球化学研究所) 2016
[5]煤储层应力敏感性及产能预测研究[D]. 蓝强.中国矿业大学（北京） 2014
[6]低渗透岩石渗透率非线性有效应力研究[D]. 肖文联.西南石油大学 2013
[7]煤岩强度、变形及微震特征的基础试验研究[D]. 杨永杰.山东科技大学 2006
硕士论文
[1]比德—三塘盆地煤与岩石力学性质及煤层压裂可改造性[D]. 颜青.中国矿业大学 2014
[2]考虑滑脱效应的受载含瓦斯煤渗流规律研究[D]. 吴松刚.河南理工大学 2014
[3]鄂北低渗致密砂岩渗透率有效应力方程与应力敏感性研究[D]. 肖文联.西南石油大学 2009
本文编号：3446563
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