潞安矿区低渗煤层孔隙特征研究

发布时间：2021-05-08 12:56

　　潞安矿区煤层气资源量丰富,最大气含量达到23.33m3/t,具备煤层气勘探开发的潜力。但是,由于潞安矿区内煤储层所具有低渗特征导致煤层气采出率低、难以实现工业化开采。为提高煤层气的开采效率,在勘探开发、地质评价时期对低渗煤储层微观孔隙结构特征进行研究。本文通过前期资料收集,采取具有代表性煤样样品对其进行工业分析、元素分析、煤岩组分测定、镜质组反射率R0测定、孔隙度测定、扫描电镜实验、压汞实验、低温液氮吸附实验,综合实验数据的分类处理、分析结论,揭示煤的孔隙结构特征与煤低渗特征的关系,探索煤层气开采的基础理论。潞安矿区山西组3#煤的孔渗性优于太原组15#煤的孔渗性;主力生产矿井中孔渗性大小表现为李村矿=高河矿>古城矿>余吾矿=常村矿>五阳矿;潞安矿区内的孔隙分布不均匀,以扩散为主的微孔和小孔比例高达80.8%,以渗流为主的中孔和大孔所占比例较低;孔隙与孔隙之间的连通性较差;分形计算结果显示孔结构复杂、表面不光滑、储集性能差;排驱压力值均大于1Mpa,最小非润湿性饱和度值偏大,最大进汞饱和度值均值54.45%,进退汞效率均值27.58%,毛细管压力值较大,毛管压力曲线所反... 

【文章来源】：河南理工大学河南省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究区概况及项目来源
        1.1.1 研究区概况
        1.1.2 项目来源
    1.2 选题背景及研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 煤孔隙结构特征研究现状
        1.3.2 煤体孔隙、裂隙与渗透率之间相互影响研究
    1.4 主要研究内容及技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 技术路线
    1.5 创新点
2 潞安矿区煤成藏地质背景
    2.1 矿区地层、含煤地层及煤质特征
        2.1.1 矿区地层概况
        2.1.2 矿区煤层概况
        2.1.3 矿区煤质特征
    2.2 地质构造与演化历程
        2.2.1 矿区地质构造特征及演化
        2.2.2 潞安矿区 3#煤层埋藏演化史
        2.2.3 潞安矿区 3#煤层煤质演化史
        2.2.4 潞安矿区 3#煤层煤层生烃史
        2.2.5 地质演化对煤层气成藏的控制
    2.3 水文地质条件与煤层气成藏
        2.3.1 水文地质条件
        2.3.2 水文地质条件对煤层气成藏的影响
    2.4 小结
3 潞安矿区煤岩学特征和煤的表面形态特征
    3.1 潞安矿区煤岩学特征
        3.1.1 潞安矿区煤的宏观煤岩组分及类型
        3.1.2 潞安矿区煤的显微煤岩组分
    3.2 潞安矿区煤的表面形态特征
        3.2.1 扫描电镜在煤的研究中的应用
        3.2.2 在扫描电镜下观察到潞安矿区煤样的形态特征
    3.3 小结
4 潞安矿区煤的孔隙特征
    4.1 孔隙特征参数的基本公式
        4.1.1 计算孔径的公式
        4.1.2 计算比表面积的公式
    4.2 孔隙结构研究的用途
        4.2.1 储层评价
        4.2.2 预测储层的生产能力
        4.2.3 排采效率和气体采收率
        4.2.4 煤层气开发过程中的储层孔隙结构变化
    4.3 煤的孔隙性实验原理及其样品选择和实验原理
        4.3.1 煤储层孔隙性
        4.3.2 压汞法试验原理
        4.3.3 低温液氮吸附法试验原理
        4.3.4 试验样品选择
        4.3.5 煤样试验条件
    4.4 潞安矿区煤储层微孔隙结构的自然分类
        4.4.1 煤的孔隙特征划分现状
        4.4.2 潞安矿区孔径结构分类系统
    4.5 潞安矿区煤储层孔隙结构特征
        4.5.1 潞安矿区煤的孔容特征
        4.5.2 潞安矿区煤的孔比表面积特征
    4.6 潞安矿区煤储层孔隙形态和连通性
    4.7 潞安矿区煤储层孔隙结构分形特征
        4.7.1 煤储层孔隙结构分形特征的研究意义
        4.7.2 孔隙分形模型及其计算
        4.7.3 煤储层孔隙分形计算结果及分析
        4.7.4 煤储层分形维数与渗透性和孔隙率的关系
    4.8 小结
5 潞安矿区煤的孔隙结构定量参数与毛细管压力
    5.1 孔隙结构定量参数的基本公式
        5.1.1 计算退汞效率的基本公式
        5.1.2 计算汞饱和度的基本公式
        5.1.3 孔隙喉道歪度
        5.1.4 孔隙喉道分选性
    5.2 孔隙结构定量特征参数
    5.3 孔隙结构的毛细管压力特征曲线及其形态分析
    5.4 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于压汞分形的高变质石煤孔渗特征分析[J]. 姜文,唐书恒,张静平,吴敏杰,孙鹏杰,曹晖.  煤田地质与勘探. 2013(04)
[2]构造煤结构与煤层气赋存研究进展[J]. 侯泉林,李会军,范俊佳,琚宜文,汪天凯,李小诗,武昱东.  中国科学:地球科学. 2012(10)
[3]煤的变质程度、孔隙特征与渗透率关系的试验研究[J]. 许江,袁梅,李波波,陶云奇.  岩石力学与工程学报. 2012(04)
[4]潞安矿区3号煤层瓦斯构造控制因素分析[J]. 刘保金.  中国煤炭地质. 2012(02)
[5]沁水盆地构造演化及其对游离气藏的控制作用[J]. 李月,林玉祥,于腾飞.  桂林理工大学学报. 2011(04)
[6]煤岩学在焦化行业中的应用概述[J]. 刘彬彬,吴贤熙.  冶金丛刊. 2009(06)
[7]鄂尔多斯盆地东缘煤储层渗流孔隙分形特征[J]. 张松航,唐书恒,汤达祯,颜志丰,张彪,张佳赞.  中国矿业大学学报. 2009(05)
[8]煤变质程度对煤储层物性的控制作用[J]. 唐书恒,蔡超,朱宝存,段利江,张佳赞.  天然气工业. 2008(12)
[9]沁水盆地煤层气地质条件评价[J]. 冀涛,杨德义.  煤炭工程. 2007(10)
[10]华北重点矿区煤储层吸附特征及其影响因素[J]. 姚艳斌,刘大锰.  中国矿业大学学报. 2007(03)

硕士论文
[1]潞安矿区山西组3#煤层储层特征及成因机理[D]. 周丹.河南理工大学 2011
[2]五阳矿井瓦斯地质规律与瓦斯预测[D]. 曹卫斌.河南理工大学 2010
[3]潞安矿区3#煤层瓦斯地质规律与瓦斯预测[D]. 杨付领.河南理工大学 2010
[4]焦作矿区煤层气开发有利区块评价[D]. 付江伟.河南理工大学 2009



本文编号：3175376