永陇矿区郭家河井田煤储层特征与构造控气研究

发布时间：2021-02-24 11:05

　　煤储层特征与地质构造复杂性是制约煤层气勘探开发效率的基础关键。煤储层孔隙裂隙结构的非均质性影响着煤层气的吸附和渗流过程,制约着煤层气勘探开发的效果。地质构造控制着煤层气的生成、储集和保存条件,决定着煤层气勘探工作的方向。论文以黄陇侏罗纪煤田永陇矿区郭家河井田为研究区,开展了煤储层特征、构造控气特征及基于构造复杂程度的煤层富气性预测与煤层气资源量估算方法研究,对煤层气勘探开发具有重要的理论意义和一定的应用价值。在煤储层特征方面,分析了煤层含气性、吸附性和渗透性及其影响因素,得出3号煤层为弱吸附性、低含气量、低渗透性煤储层的认识。研究了原生结构煤和碎裂结构煤在孔隙形态、BET比表面积、BJH孔隙体积和连通性方面的差异性,得出碎裂结构煤中裂隙孔更为发育,使得碎裂结构煤吸附性和连通性优于原生结构煤的认识。借助数字式X射线影像仪和扫描电镜,研究了原生结构煤和碎裂结构煤中宏观裂隙和微观裂隙的展布特征,认为碎裂结构煤中微观裂隙发育的密度、延展长度和开合度均大于原生结构煤;采用分形理论计算了原生结构煤和碎裂结构煤的孔隙、微观裂隙分形维数,揭示了孔隙、微观裂隙分形维数与煤岩有效渗透率的配置关系。在构造控... 

【文章来源】：西安科技大学陕西省

【文章页数】：167 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

吸附等温线类型表3.3不同温度下甲烷吸附参数测定结果

3煤储层特征研究49(e)G-DF2(f)G-DF3(g)G-DF4(h)G-DX1(i)G-DX2(j)G-DB1图3.18液氮吸脱附曲线图表3.6煤样吸脱附等温线中迟滞回线的特征参量G-U1G-U2G-U3G-DF1G-DF2G-DF3G-DF4G-DX1G-DX2G-DB1Ki5.243.2310.945.5314.584.5912.264.356.941.23Li3.1272.8066.1504.5048.4153.6327.8862.6094.0430.792由表3.6可见，吸脱附等温曲线的特征参量Ki为1.23~14.58，平均6.89；Li为

3煤储层特征研究51（3）煤孔隙表面形态特征煤是具有非均质性的多孔介质，煤在形成过程中因变质作用及外部环境的变化，致使煤中存在多种显微孔隙且非均质性较强。本次在以往研究的基础上，依据孔隙成因将煤孔隙分为原生孔、气孔、矿物溶蚀孔、矿物铸模孔、粒间孔和微观裂隙等6类[179]。原生孔主要为成煤过程中植物细胞结构孔，孔隙形态大小受植物体微结构影响，分布相对分散，孔径相差较大，孔隙形态不规则，呈似椭圆状、似三角状（图3.19（a））。气孔形成于煤化作用过程中，孔径分布在0.1~3μm，呈似圆形，气孔之间很少连通，孤立出现或成群出现（图3.19（b））。煤中可溶性矿物质在外部环境作用下被溶蚀后残留的孔称为矿物溶蚀孔，微米级溶蚀孔常与微观裂隙沟通（图3.19（c））。成煤过程中也发育微观裂隙，常与孔隙连通形成气体渗流逸散通道。(a)G-U2(b)G-DX1(c)G-DB1(d)G-DX2图3.19煤样扫面电镜图片3.3.3煤储层孔隙分形特征煤储层孔隙结构具有强烈的非均质性和各向异性，以往简单的几何算法难以准确表述其结构的复杂程度。分形维数以几何学的分形理论为基础，是复杂形体不规则性的有效量度，可用于描述煤中复杂孔隙结构的空间形态，广泛应用的孔隙结构分形模型有：Sierpinski模型、BET分形模型和Langmuir分形模型等。而在Sierpinski模型基础上得到的


本文编号：3049279